添加外源硫对农田土壤挥发性含硫气体释放的影响

选择新疆地区代表性农田土壤为样品,采用气相色谱法进行测定,通过室内培养的方式考察了各种添加外源硫和环境条件对土壤挥发性含硫气体释放的影响。结果表明:不同添加源对挥发性含硫气体种类及数量的影响各不相同。添加胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、硫酸钠和硫代硫酸钠后,释出的挥发性含硫气体在总硫中所占的比例依次为1.71%、0.52%、11.5%、0.0016%和0.0014%,表明转化率均较低,其中无机硫的转化率最低,甲硫氨酸的转化率最高,有机硫是主要来源。在土壤微生物分解作用下,胱氨酸、半胱氨酸的主要分解产物是H2S,分别占总释放量的97.9%、90.8%;甲硫氨酸能够释放较多的CH3SH气体,占总释放量的88.3%。在一定范围内(1~10 mg·g-1),含硫气体的释放量随半胱氨酸添加量的增加而增加。碳、氮源加入的影响与挥发性含硫气体的种类有关。环境条件对挥发性含硫气体的释放也有影响,培养用水的影响远高于土壤类型,是相对重要的因素。

外源硫诱导下的Desulfovibrio desulfuricans sub sp.EPS特性及对Zn(Ⅱ)的吸附

研究了3种外源硫(Na_(2)SO_(4)、Na_(2)SO_(3)和Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O)对Desulfovibrio desulfuricans sub sp.(D.desulfuricans sp.)的胞外聚合物(EPS)的胁迫/诱导作用.结果表明,在还原性硫源0.50g/L Na_(2)SO_(3)的条件下,EPS产量最高,为2104.39mg/g VSS,蛋白质含量为1888.52mg/g VSS,较胁迫/诱导前均提高了300%以上;其对Zn(Ⅱ)的吸附性能最好,为954.4mg/g EPS,提高了98.17%.三维荧光(3D-EEM)结果表明,胁迫/诱导后EPS中类酪氨酸均大量增加;傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明,胁迫后-OH、C=O、C-O-C等官能团均大量增加,在Zn(Ⅱ)的吸附中发挥了重要作用;X光电子能谱(XPS)结果表明,在还原性硫源(Na_(2)SO_(3)和Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O)胁迫/诱导后,EPS中C-O/C-N、C=N和某种含氧基团(X)大量增加,可能是吸附Zn(Ⅱ)的主要基团.

外源硫输入对城市水体黑臭化的诱导效应

基于雨水管网实际污染情况,分别向水中输入S^(2-)及SO_(4)^(2-)进行模拟实验,通过分析上覆水和底泥中氮、硫等污染物赋存及变化,探究外源硫及其与有机碳源耦合对水体黑臭化的诱导效应。结果表明,输入S^(2-)(1~10 mg/L)后第12天,各组上覆水的NH3-N、S^(2-)和底泥酸性挥发性硫(AVS)均有积累并出现黑臭,且输入的S^(2-)量越大,积累越多,黑臭越重。S^(2-)耦合有机碳源(TOC为100 mg/L)通过迅速消耗DO显著增加水中S^(2-)和底泥AVS,加速、加重水体黑臭。输入SO_(4)^(2-)(50~300 mg/L)后水中未出现黑色物质,但SO_(4)^(2-)≥100 mg/L时会诱导底泥释放NH3-N,引发富营养化并间接导致黑臭。SO_(4)^(2-)耦合有机碳源可诱导间隙水SO_(4)^(2-)积累并转化为S^(2-)向上覆水释放,同时诱导底泥AVS向其他形态硫转化,增加水体返黑返臭隐患。以上结果可为华北某市含有大量有机污染物的管网水排入SO_(4)^(2-)背景值较高水体的返黑返臭防治提供参考。

外源硫对镉胁迫下不同耐镉性野菊光合特性的影响

以不同耐镉性野菊株系为试材,采用水培法,研究不同浓度(S0:2.70μmol·L^(-1)、S1:1502.70μmol·L^(-1)、S2:6502.70μmol·L^(-1))的外源硫对镉胁迫处理下野菊叶绿素含量和光合参数的影响,以期探究外源硫对野菊镉毒害的缓解作用。结果表明:有镉(100μmol·L^(-1))足量硫(S1+Cd)与无镉(0μmol·L^(-1))足量硫(S1-Cd)处理相比,6个不同耐镉性野菊株系叶片的叶绿素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著降低,胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高。镉胁迫下随着硫处理浓度的增加,6个株系中叶片的叶绿素含量、Pn、Gs和Tr均有一定程度的升高,Ci显著下降。说明外源硫的介入可以引起镉胁迫下各株系光合指标、叶绿素含量的变化,从而缓解镉毒性对野菊光合作用的不良影响,其中加入过量硫(S2)时缓解效果最为显著。此外,高耐镉性株系的叶绿素含量、Pn、Gs、Tr和Ci的变化程度小于中、低耐镉性株系,说明野菊本身的耐镉性越弱,硫对缓解其光合特性的镉毒害程度越明显。

造山带岩浆铜镍硫化物矿床的混染模式——以天山-北山二叠纪铜镍矿为例

造山带铜镍矿床的地幔源区均经历过不同程度的俯冲交代作用和复杂的源区混染历史,造山带铜镍矿带内大量个体差异的矿床为源区和壳内混染的多样性提供了研究实例。中亚造山带天山-北山地区是中国众多造山带内铜镍矿数量最多、分布最广、总体储量最大的地域,这些矿化岩体普遍体现Nb-Ta亏损、高;O和锆石O-Hf同位素离散的特征,该宏大现象主要源自地幔源区不同比例的俯冲沉积物熔体和低温蚀变洋壳流体的交代改造;造山带铜镍矿床的初始岩浆在地壳尺度内上侵过程中,发生的分离结晶和硅铝质物质混染(AFC过程),可以造成母岩浆发生硫化物饱和,然而AFC过程触发的硫化物饱和在时间上通常较晚,外源硫加入对岩浆早阶段大规模硫化物熔离是必要的;岩浆演化至晚阶段时,低比例的残余熔体可能经历壳源熔体加入,导致晚阶段矿物(如锆石)同位素组成与全岩成分明显不同。更为重要的是,造山带铜镍矿床的地幔源区具有潜在的高氧逸度特征,碳同位素和氧逸度研究显示还原性碳质物加入导致的岩浆还原作用,可能是造山带有别于板内环境铜镍矿床硫化物饱和的重要机制。总体来说,造山带铜镍矿床不同空间位置和尺度的混染模式和识别特征为:(1)源区混染,以Nb-Ta亏损、氧同位素不均一、O-Hf同位素离散为特征;(2)地壳尺度大规模混染,以多类别元素-同位素体系壳幔差异为特征,其中硅铝质混染以全岩混染为主,外源硫和还原性物质以选择性混染为主;(3)岩浆晚阶段粒间熔体混染,以同一岩相中不同矿物的同位素组成显著差异为特征。这3种模式中仅壳内大规模混染导致的成矿岩浆组分、硫含量以及氧逸度变化,有利于岩浆硫饱和形成不混溶的硫化物熔体;而晚阶段粒间熔体混染记录的地壳信息,不能反映与成矿密切相关的壳源混染事件。混染模式的精细识别为造山带广泛发育的镁铁-超镁铁岩体成矿潜力评价提供了重要的理论依据。