岩溶区与非岩溶区土壤有机碳、养分及特征元素对比

研究岩溶区与非岩溶区土壤有机碳及其与养分之间的关系异同,有利于揭示岩溶区土壤有机碳的积累机制。以广西桂林毛村岩溶试验场为采样点,采集岩溶区、混合区和非岩溶区典型水稻田、柑橘园和玉米地的表层土壤,采用常规方法测定土壤有机碳、养分和特征元素含量并分析它们之间的相关性。结果显示,3种土地利用方式下,岩溶区土壤有机碳、全氮、pH和交换性Ca^(2+)均显著高于非岩溶区。岩溶区水稻田中土壤溶解性有机碳和碱解氮含量显著低于非岩溶区,而土壤阳离子交换量和交换性Mg^(2+)却显著较高。但是,这4个指标在柑橘园和玉米地中无显著差异。统计结果显示,3种土地利用方式下,土壤全氮含量与土壤有机碳含量呈极其显著正相关(p<0.01);就水稻田土壤而言,土壤有机碳与阳离子交换量和交换性Ca^(2+)分别呈极其显著正相关(p<0.01)和显著正相关(p<0.05)。以上研究结果表明:较高pH、全氮和交换性Ca^(2+)含量是维持岩溶区较高土壤有机碳含量的重要因素,而3种土地利用方式中水稻田土壤有机碳积累量最高。

PS缓释处理岩溶水石油污染过程中电子受体的利用

原位化学氧化与生物修复技术在石油污染地下水中具有联合的潜力,但化学氧化对微生物活性具有抑制影响,通过缓释氧化剂技术可能会缓解这种影响。为了更好地认识基于过硫酸钠的缓释技术在修复岩溶地下水石油污染过程中对生物降解作用的影响,本研究利用微元体实验在微氧/厌氧条件下,开展了过硫酸盐缓释处理石油污染修复中不同电子受体利用的研究。实验设置了未投加缓释体和添加缓释体(过硫酸钠/石蜡质量比分别为0.5、1、2和3)的不同工况,通过未添加电子受体、添加100 mg·L^(-1)硝酸盐和添加100 mg·L^(-1)三价铁作为电子受体,探究石油污染物苯、甲苯、二甲苯(简称BTX)以及乙醇(EtOH)处理及电子受体的可利用性。结果表明:BTX的降解速率与缓释体过硫酸钠/石蜡质量比呈正相关,在过硫酸钠/石蜡质量比为2和3时降解速率较高,比乙醇更容易被化学氧化;BTX降解以化学氧化为主,而乙醇的降解则以微生物作用为主。过硫酸盐缓释条件下,生物作用中硝酸盐还原作用较为明显,硫酸盐还原作用较为微弱,铁还原作用不明显;硝酸盐最容易被利用为电子受体,其次为硫酸盐,三价铁被微生物利用的可能性最小。缓释体质量比不同、电子受体类型不同可导致优势菌属存在明显的差异,鞘氨醇单胞菌属和罗尔斯通氏菌属相对丰度普遍较高,二者均可利用多种电子受体降解污染物,在生物降解上起到主要作用。

木质生物质化学组分的碳释放产物特征和反硝化利用程度

木质生物质具有复杂的化学组分和结构,用作硝酸盐污染治理的碳源时,常出现反硝化速率缓慢和有机物残留。选择碎木作为原料,采用化学法逐级去除主要组分木质素(RL)和半纤维素(AF),获取的组分进行碳释放,释放溶液用于反硝化,拟合了碳释放动力学特征,测定了碳释放和反硝化产物的碳、氮类指标和光谱特征值。结果表明,碎木去除木质素后在1732和1251 cm^(-1)处的红外吸收峰消失。RL和AF的释碳速率分别为天然碎木(NW)的1.8倍和1.2倍,NW的速率为0.11 mg·g^(-1)·d^(-1)。碳释放过程符合二级反应动力学(相关系数R2>0.90)和Ritger-Peppas动力学(R2>0.98)特征。碳释放产物可被反硝化利用的效率为26.5%~49.7%,其中NW组最低,去除硝酸盐的碳氮比为1.0~1.5,残留有机物的腐殖化程度较低,主要为类酪氨酸。

漓江上游基于鱼类生物完整性指数的河流健康评价体系构建与应用

2013年4月—2014年1月分季度对漓江上游22个采样点采集鱼类数据,建立基于鱼类生物完整性指数（IBI）的河流健康评价体系。本研究共采集鱼类9 508尾,共计72种,隶属于4目15科51属,且漓江上游鱼类群落结构的季节性差异不显著（P〉0.05）,因此,采用夏季鱼类数据来评价漓江上游河流的健康。将22个候选指标经过分布范围、判别能力及相关性筛选之后,最终确定漓江上游鱼类IBI指标体系：即鱼类总物种数（M1）、Shannon-Wiener多样性指数（M7）、中下层鱼类占总类数的比例（M11）、肉食性鱼类数量比例（M14）、耐受性鱼类占总类数的比例（M22）5个参数指标。采用1、3、5赋值法计算各采样点IBI值,并将河流健康等级划分为：健康（IBI〉40）、一般（IBI=27-40）、较差（IBI=13-27）、极差（IBI〈13）和无鱼5个等级。结果显示,在漓江上游22个采样点中,10个采样点为健康,8个采样点为一般,4个采样点为较差;小溶江、川江、六洞河大部分河段处于健康或一般,黄柏江为较差。Pearson相关性分析结果显示：IBI值与溶解氧含量呈显著正相关。