微生物分子生态学技术及其在环境污染研究中的应用

较为系统地概述了核酸探针检测技术、利用引物的PCR技术、DNA序列分析技术和电泳分离及显示技术在国内外的研究进展 ,并探讨了这些技术在环境污染研究中的应用及其方向 .结果表明 ,这些被认为是重要的微生物分子生态学技术 ,在探索微生物与污染环境之间的相互关系中发挥了重要作用 ,促进了污染环境的微生物遗传适应进化机制的研究、污染物的微生物降解有关基因的定位及微生物工程菌的构建等方面的工作 ,从而推进了污染环境微生物修复的分子生态学的发展 .

阿特拉津生态风险及其检测和修复技术研究进展

随着农药等化学品在农业生产上的广泛应用 ,它们所带来的生态与环境问题日益严重 .在世界许多国家及地区的地表水和地下水中以及大气沉降物中检测出了阿特拉津的残留物 ,它对生态环境的影响具有全球性 .阿特拉津在土壤中的持留期较长并具有生物蓄积性 ,对粮食和食品安全构成潜在威胁 .动物试验结果表明 ,阿特拉津具有生物活性 ,因此深入研究阿特拉津的生态风险问题是当务之急 .文中提出了有关阿特拉津生态风险研究的一些观点 .随着各种检测分析手段的发展 ,阿特拉津的检测技术日臻成熟 ,为研究阿特拉津生态风险创造了有利条件 .

活性X-3B红染料对作物生态毒理指标影响的比较研究

采用作物种子暴露实验 ,研究了小麦、白菜和水稻等 3种不同作物对活性X 3B红染料污染暴露的生态毒理学指标 .结果表明 ,小麦、白菜和水稻对活性X 3B红染料污染暴露的反应各异 ,具体表现为对3种作物的种子发芽抑制半效应浓度分别为 896 5、70 10和 75 14mg·L-1,对根伸长抑制的半效应浓度分别为 6 5 34、5 882和 45 70mg·L-1;这 3种作物在从种子萌发起至第 7天时去残余种子或种皮后的鲜生物量、干生物量均随活性X 3B红暴露浓度的增加而降低 ,但鲜生物量的降低率普遍高于干生物量的降低率 ;当作物种子暴露于高浓度 (4 5 0 0和 5 0 0 0mg·L-1)的活性X 3B红时 ,小麦生物量受该有机染料污染暴露的影响最为敏感 ,水稻其次 ,白菜最为迟钝 ;就小麦、白菜和水稻等 3种作物对活性X 3B红染料污染暴露的抗性而言 ,小麦最强 ,白菜次之 ,水稻最弱 .

土壤健康及土壤动物生物指示的研究与应用

对土壤健康的概念、土壤健康指示生物—土壤动物的特性、土壤动物及其作为土壤健康生物指示作用研究的进展及发展方向进行了论述 ,为我国从土壤动物学角度开展土壤健康质量研究提供参考。

土壤重金属污染生态过程、效应及修复

本文探讨了重金属在土壤中的行为特性及其生态化学过程作用的特点,不同的重金属元素在土壤胶体颗粒表面的吸附特性及不同元素间的交互作用类型有所不同,自然对重金属迁移积累的影响有所不同。土壤重金属污染影响了种子萌发、幼苗生长、作物产量及体内重金属含量,探讨了污染土壤的酶学评价方法。阐述了重金属污染土壤生物修复的特点,展望了重金属污染生态过程研究的未来发展趋势。

苔藓植物对环境变化的响应及适应性研究进展

苔藓植物由于其结构相对简单 ,对环境变化的反应较为敏感 ,是一类良好的生物指示植物 .本文综述了水分、光照、温度等方面的环境因子变化对苔藓植物的影响以及苔藓植物对环境污染的响应及适应的最近研究进展 ,以期促进国内深入开展苔藓植物对环境污染和全球变化的响应、适应及其生态指示作用等研究 .

重金属对土壤中小麦种子发芽与根伸长抑制的生态毒性

测定了4种土壤(红壤、草甸棕壤、暗棕壤和栗钙土)条件下,Cu、Zn、Pb和Cd单一污染对小麦种子发芽与根伸长抑制率及其复合污染效应(暗棕壤条件下)结果表明,同一浓度下,重金属对小麦根伸长抑制率均明显大于对种子发芽抑制率.植物根对重金属污染的生态毒性比种子发芽敏感.土壤有机质和土壤N含量与Cu、Zn、Pb和Cd污染对小麦根伸长抑制率显著负相关(ROR2=0.91,RK-N2=0.92),土壤pH和阳离子交换量与Cu、Zn、Pb和Cd污染对小麦根伸长抑制率的相关性不显著(RpH2=0.62,RCEC2=0.60).在单一污染对小麦根伸长为刺激作用浓度(较低浓度)或为抑制作用浓度下(较高浓度),复合污染均表现为协同作用.

污泥土地利用对农作物及土壤的影响研究

以沈阳北部污水处理厂污泥为研究对象 ,开展了污泥土地利用对农作物及土壤环境影响的研究 .结果表明 ,污泥土地利用可提高土壤中N、P及有机质含量 .污泥用量为 2 2 .5t·hm-2 和 45t·hm-2 时有利于作物生长发育 ,使水稻生物量与对照相比分别增加了 11.48%、11.83%.污泥施用量只要控制在 45t·hm-2以内 ,污泥中的重金属不会对土壤、农产品质量及地下水产生不良的影响 .

土壤重金属污染对蚯蚓的急性毒性效应研究

测定了草甸棕壤条件下 ,Cu、Zn、Pb、Cd单一 /复合污染对蚯蚓的急性致死及亚致死效应 .结果表明 ,Cu、Pb浓度与蚯蚓死亡率显著相关 (α=0 .0 5 ,RCu=0 .86 ,RPb=0 .87) ,Cu浓度与生长抑制率显著相关 (α=0 .0 5 ,RCu=0 .84) ,其他供试重金属浓度与蚯蚓死亡率和生长抑制率相关性不显著 .蚯蚓个体对重金属毒性的耐受程度差别较大 .其毒性阈值 (引起个体蚯蚓死亡浓度 )分别为 :Cu 30 0mg·kg-1,Zn 130 0mg·kg-1,Pb 170 0mg·kg-1,Cd 30 0mg·kg-1.LC50 分别为 :Cu 40 0～ 45 0mg·kg-1,Zn15 0 0～ 190 0mg·kg-1,Pb2 35 0～ 2 40 0mg·kg-1,Cd 90 0mg·kg-1.在Cu、Zn、Pb、Cd单一污染引起 >10 %蚯蚓死亡的浓度下 ,复合污染导致 10 0 %蚯蚓死亡 ,表明复合污染极强的协同效应 .

两种植物条件下土壤中矿物油和多环芳烃(PAHs)的生物修复研究

选择苜蓿草和水稻为供试植物 ,以污染物水平、有机肥、专性细菌和真菌为调控因子 ,进行土壤中矿物油和PAHs的生物修复研究 .结果表明 ,投肥对苜蓿草土壤中矿物油降解有促进作用 ,但对水稻土壤中矿物油降解无明显作用 .投肥均使苜蓿草和水稻土壤中多环芳烃总量 (11种列于美国EPA黑名单上的多环芳烃 )降解率提高 ,这一降解促进效果在水稻土壤中好于苜蓿草土壤 .有机肥量与苜蓿草根际土著真菌、细菌数量明显呈正相关 ,但仅与水稻根际土著细菌数量呈明显正相关 .两种土壤中实测真菌和细菌总数均与试验投加专性真菌和细菌量无关 .水稻土和苜蓿草土壤中 3环多环芳烃的降解随投肥量增大而降解率提高 ,其在水稻土壤中的效果好于苜蓿草土壤 .投肥对

表面活性剂对土壤中多环芳烃生物有效性影响的研究进展

表面活性剂能够改变多环芳烃 (Polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)在土壤中的溶解度、吸附 /解吸平衡和与土壤微生物的相互作用 ,从而改变PAHs的生物有效性 .表面活性剂主要通过降低土壤 -水之间的界面张力、增加PAHs的溶解度、促进PAHs的运输等方式来加强PAHs的生物有效性 ;但由于表面活性剂本身对微生物的毒害作用或无毒的表面活性剂优先作为微生物的生长基质 ,可能会对PAHs的生物有效性起到抑制作用 .另外 ,表面活性剂对土壤中不同形态的PAHs生物有效性的影响不同 .表面活性剂、PAHs和土壤微生物的类型浓度以及土壤的物理化学条件等都对PAHs的生物有效性有影响 .

农田土壤硝酸盐积累与淋失研究进展

农田土壤硝酸盐淋失是导致地下水硝酸盐污染的主要原因 ,影响农田土壤中硝酸盐积累和淋失的因素很多 ,主要有施肥、降水、灌溉、土壤性质以及耕种制度等 .过量施用氮肥 ,不论是单独施用无机肥、有机肥还是有机、无机混施都能造成硝酸盐在土体中大量积累 ;耕作和种植制度均能影响硝酸盐在土体中的积累和迁移 ;降水和灌溉带来的下渗水流是累积在土壤中的硝酸盐向下迁移直至淋失的必要条件 ,也是运载工具 ,而土壤中的大孔隙则是下渗水流的主要通道 .农田土壤硝酸盐的积累与淋失是多种因素综合作用的结果 .模型是研究和预测硝酸盐淋失的理想工具 ,近年来发展很快 ,并且得到了很好的应用 .

土壤大孔隙及其研究方法

阐述了土壤大孔隙的定义、孔径划分类型及其成因 ,比较了各种研究方法的适用性和局限性 .土壤大孔隙是可以提供优先水流路径的孔隙 ,其孔径大小为 >0 .0 3mm .大孔隙形状具有多样性 ,既有形状不规则的裂隙和裂缝 ,也有近似圆柱状的管道 .土壤动物对土壤的挖掘作用 ,植物根系在土壤中的穿插作用 ,冻融和干湿交替过程及化学过程是产生大孔隙的主要原因 .大孔隙的研究方法可分为直接观测法和间接描述法 ,并各有其适用性和局限性 .土壤大孔隙研究的最终目的是调控它 ,为减少地下水污染、控制养分和水分的流失提供一条新途径 .

土壤生物及其对土壤生态学发展的影响

土壤生物区系、土壤生物多样性和全球变化已成为土壤生态学研究的前沿领域 .土壤生物以不同的方式改变着土壤的物理、化学和生物学特性 .某一等级层次上的土壤生物群落的组成和结构可以对其它等级层次上的资源空间异质性产生影响 ,而这种空间异质性受到许多生物圈层———土壤功能区域所维持 .本文评价了土壤生物区系在土壤生态系统过程中的作用 ,论述了土壤生物多样性与生态系统功能的关系 。

土壤Hg污染及修复技术研究

This paper summarized research of mercury pollution at home and abroad in recent years.It mainly includes the mercury source,mercury forms,transportation property in soil.remediation type,remediation property and application of bioremediation are discussed.New thinking were put forward for synthetic treatment and bioremediation in mercury pollution soil.

矿区农产品质量及土壤-岩石界面重金属行为特性的研究

采用野外采样及室内模拟试验方法,对辽宁省铁岭柴河Pb-Zn矿区的农产品质量及土壤-岩石界面的重金属行为特性进行了研究。结果表明,该矿区土壤Cd,Pb,Zn元素含量分别是当地背景含量的11,4.5,3倍,大大超过了当地背景含量水平。Cd元素超过国家土壤环境质量标准5.8倍,Cd是制约当地农业用地的限制性元素。矿区玉米子实Pb,Cd分别是国家食品卫生标准16～21倍、5.5～9.7倍,Pb元素严重超标。土壤岩石界面淹水的多少和pH的改变直接影响重金属的行为特性和有效态含量。

活性X-3B红染料在水-土壤-作物连续体中的迁移模型研究

进入环境的活性X 3B红染料是一典型的持久性有机污染物 (POPs) .它从水分室向土壤分室再到作物分室的迁移 ,是一连续的生态过程 .基于此 ,从理论上对活性X 3B红染料在水 土壤两相、土壤 作物两相以及水 土壤 作物整个连续体中的迁移进行了定量描述与探讨 ,并采用棕壤 大豆、褐土 小麦、红壤 萝卜和水稻土 水稻等系统给予了实验论证 ,表明活性X 3B红染料通过吸附机制从水分室到土壤分室的迁移符合Langmuir模型 ,通过作物根系吸收机制从土壤分室到作物分室的迁移可以用对数化的作物 土壤积累因子 (CSAF)模型予以定量描述 .

施用化肥对黑土地区线虫群落组成及多样性产生的影响

本文针对玉米生长期内施用化肥对东北黑土地区线虫群落组成及多样性产生的影响进行了研究 ,共获得 14科、16属 ,其中头叶科 (Cephalobidae)、小杆科 (Rhabditidae)、真滑刃属 (Aphelenchus)、垫刃属 (Tylenchus)为优势科 /属。线虫总数在取样日期和处理之间存在着极显著差异 (p <0 .0 1)。应用多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和优势度指数分析比较了施肥和不施肥试验小区土壤线虫群落多样性分布规律 。

污泥土地利用对草坪草及土壤的影响

以沈阳北部污水处理厂污泥为研究对象 ,开展了污泥土地利用对草坪草及土壤环境影响的研究 .结果表明 ,污泥土地利用可提高土壤养分含量特别是土壤中有机质含量 ;使草坪草获得了良好的生长响应 ,草坪草生物量增加 ,绿期延长 ;使土壤重金属含量有所增加 ,Cd元素含量超过土壤环境质量二级标准 ,而土壤Pb、Cu、Zn元素含量均未超过土壤环境质量二级标准 ;早熟禾对Pb具有良好的吸收富集能力 ,污泥在 2 5、3 0、60t·hm- 2 低施入量时 ,结缕草对Cd、Cu。

氯苯胁迫对大豆种子萌发的伤害

在实验室人工控制条件下 ,研究了不同浓度 1,2 ,4 三氯苯胁迫对大豆种子萌发和幼苗生长的影响 .结果表明 ,5 0～ 2 0 0 μg·g-1的 1,2 ,4 三氯苯胁迫对大豆种子的发芽率影响甚小 ,但延迟大豆种子的出苗速率 ;30 0 μg·g-1的 1,2 ,3 三氯苯胁迫使种子停止发芽 .在正常条件下 ,大豆种子播种后第 4天其下胚轴超氧化物歧化酶 (SOD)活性达到高峰 ,之后趋于稳定 .不同浓度 1,2 ,4 三氯苯处理使大豆下胚轴SOD活性下降 ,丙二醛 (MDA)、蛋白质含量及下胚轴直径增加 ;幼苗的生长受抑制 ,干重、鲜重有一定程度的下降 ;而鲜重 /干重的比值变化不大 .受害程度随着 1,2 ,4 三氯苯浓度的增加而加重 .初生根比下胚轴对 1,2 ,4 三氯苯胁迫较为敏感 .