寒温带流域硅酸盐岩的风化特征——以嫩江为例

测定了嫩江水系河水主要离子组成(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-),分析了不同类型岩石风化、大气降水、人为输入对河水溶解质的相对贡献,并对整个流域以及各子流域的岩石风化速率和CO2消耗速率进行了估算.结果表明,嫩江水系河水呈弱碱性,pH平均值为7.5;阳离子以Ca2+为主,约占阳离子总量的50％;阴离子以HCO3-为主,约占阴离子总量的85％.河水中的阳离子主要来源于硅酸盐岩风化(约38％)和碳酸盐岩风化(约32％),其余来源于蒸发岩溶解(约25％)和人类活动(约5％)以及大气降水输入(＜1％).嫩江流域硅酸盐岩风化速率约为1.37 t· km-2·a-1(TDS硅酸盐岩),硅酸盐岩风化对大气CO2的消耗速率约为40.1×103 mol·km-2·a-1.     

贵阳市大气降水中汞的分布特征

于2008年7-9月对贵阳市中心城区采集的21个大气降水进行了总汞、甲基汞及阴、阳离子浓度的测定,分析了大气降水中总汞与阴阳离子间的相互关系.结果表明:大气降水中总汞的平均含量为18 ng·L-1,变化范围为0.4～57.4 ng·L-1;甲基汞的平均含量为0.07 ng·L-1,变化范围为0.02～0.2 ng·L-1.大气降水中的阴离子以SO2-4和NO-3为主,其浓度平均值分别为151和145 mol·L-1;阳离子主要以Ca2+为主,平均浓度达到了123 mol·L-1,变化范围为3.7～560 mol·L-1,其次是NH4+和Mg2+,其浓度平均值分别为52.2和20.4 mol·L-1.通过分析降水中总汞和阴阳离子之间的相互关系,发现总汞和阴离子SO2-4具有显著的相关性,与F-有一定的相关性,而与NO-3不具有相关性.由此初步判定,大气降水中的总汞主要来源于燃煤等人为释放源.     

青藏高原小流域化学风化过程及其CO_2消耗通量:以尼洋河为例

青藏高原是研究构造隆升-地表风化-气候变化关系的理想场所。以尼洋河流域为研究对象,借助水化学和正演模型,研究硫酸参与的地表风化过程及其对区域CO_2消耗通量和气候变化的影响。结果表明:(1)尼洋河河水的水化学类型主要为HCO_3·SO4-Ca·Mg和HCO3·SO4-Ca型,河水阳离子主要来源于碳酸盐和硅酸盐矿物化学风化,分别贡献了河水阳离子总量的79.4%和11.7%;(2)流域内发生了明显的硫化物矿物的化学风化现象,其风化速率(13.5 t·km~(-2)·a~(-1))为流域内硅酸盐矿物风化速率(4.46 t·km~(-2)·a~(-1))的3倍;(3)硫酸参与碳酸盐矿物化学风化引起的CO2净释放量在很大程度上抵消了流域内碳酸盐和硅酸盐矿物化学风化引起的CO2消耗通量。     

赤水河流域水化学特征与岩石风化机制

赤水河是长江上游唯一一条干流没有修筑大坝的一级支流,对于探讨河流物质输送与流域岩石风化具有重要的意义。通过对赤水河全流域干流与主要支流进行系统采样,分析了河水的水化学特征及其控制因素,基于化学计量平衡与正演模型方法,计算了大气来源、人为活动输入、硅酸盐岩与碳酸盐岩风化端元对河水溶质的相对贡献,并对流域的岩石风化速率与大气CO_2消耗速率进行了估算。结果表明:赤水河流域河水阳离子组成以Ca2+、Mg2+为主,碳酸盐岩风化对河水阳离子的平均贡献率达到77%,大气来源、人为活动输入、硅酸盐岩风化对河水阳离子的平均贡献率分别约为12%、3%和9%;河水阴离子组成以HCO3-、SO_4~(2-)为主,与长江和乌江等河流相比,河水中SO_4~(2-)含量较高而HCO3-含量较低。流域硅酸盐岩风化速率与大气CO_2消耗速率分别为7 t·km~(-2)·a~(-1)、1.7×105mol·km~(-2)·a~(-1),与其他位于西南喀斯特地区的河流接近;仅考虑碳酸风化碳酸盐岩时,流域碳酸盐岩风化速率约为57.6 t·km~(-2)·a~(-1),大气CO_2消耗速率约为4.52×105mol·km~(-2)·a~(-1),而在硫酸参与作用下,流域碳酸盐岩风化速率增至为74.6 t·km~(-2)·a~(-1),大气CO_2消耗速率减至为1.74×105mol·km~(-2)·a~(-1)。硫酸的存在使得赤水河流域碳酸盐岩风化速率估算结果提高了约30%,而相对于其他西南喀斯特地区的河流,由于河水中SO_4~(2-)含量较高而HCO3-含量较低,使得其风化过程具有较低的大气CO_2消耗速率。     

青海布哈河丰水期水化学特征

运用相关分析、因子分析和富集因子等对布哈河流域2014年丰水期河水样品主要离子浓度特征及来源进行了分析。结果表明:布哈河流域河水p H值的变化范围为7.91~9.21,平均值为8.43;EC的变化范围为133~871μS·cm~(-1),平均值为383μS·cm~(-1);河水中SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Cl-、Na~+、 Mg~(2+)、NO3-、K+和NH_4~+的平均离子浓度分别为60.2、33.1、31.1、14.8、12.8、8.1、1.5和0.3μeq·L-1;阳离子浓度的大小顺序为Ca~(2+)Na~+ Mg~(2+)K+NH_4~+,而主要阴离子浓度的大小顺序SO_4~(2-)Cl-NO_3~-; Mg~(2+)、Ca~(2+)和SO_4~(2-)的离子浓度随着海拔的增加呈增加的趋势,Na+、Cl-和NO_3~-随着海拔的增加表现出减小的趋势,但K~+和NH_4~+不随海拔梯度的改变而变化;布哈河全流域的水化学类型为SO_4~(2-)-Ca~(2+)-Cl-- Mg~(2+);布哈河流域的水化学主要受控于蒸发岩和碳酸盐岩风化产物的影响。     

西南不同岩性混合小流域化学风化特征

岩石化学风化影响着全球碳循环和气候变化,化学风化速率的估算及控制因素一直是研究的热点。为探究不同岩性混合小流域内化学风化速率及影响因素,于2018年9月对印江河流域、石阡河流域及余庆河流域采集河水样品并分析水化学特征。结果表明:河水的总溶解性固体(TDS)平均值为244 mg·L^-1,高于世界河流平均值(100 mg·L^-1);TDS值的空间差异显示,岩性分布不同导致离子浓度的明显变化。流域中的优势阴阳离子分别为HCO3^-和Ca^2+,表明流域碳酸盐岩风化对河水水化学组成起主导作用;通过正演模型解析不同端元(大气、人为、硅酸盐岩和碳酸盐岩)对河流中总溶解阳离子贡献发现,支流中碳酸盐岩贡献变化明显(55.0%~93.9%),空间差异主要受岩性影响;印江河、石阡河和余庆河的硅酸盐岩风化速率分别为4.4、2.8和2.5 t·km^-2·a^-1,相应的CO2消耗速率为45×10^3、18×10^3和16×10^3mol·km^-2·a^-1;碳酸盐岩风化速率显著高于硅酸盐岩风化速率,3条河流的碳酸盐岩风化速率分别为43.7、24.7和29.8 t·km^-2·a^-1;CO2消耗速率为498×10^3、284×10^3和354×10^3mol·km^-2·a^-1。研究表明,同一区域相同气候条件下流域风化的空间差异显示了岩性对河流风化的控制作用,其结果可用于区域水环境质量和碳循环评估。     

西南三江(金沙江、澜沧江和怒江)流域化学风化过程

选择中国西南三江流域作为研究对象,结合水化学及溶解性无机碳碳同位素,借助正演模型,分析河水溶解性组分来源及混入比例,说明硫酸参与区域碳酸盐矿物风化过程及CO2净释放量。结果表明:(1)西南三江流域河水受复杂岩性控制,金沙江河水以Na-Ca-Cl-HCO3为主,与流域上游蒸发盐矿物溶解有关,澜沧江和怒江则以Ca-HCO3为主,显示碳酸盐和硅酸盐矿物溶解的影响;(2)蒸发盐矿物溶解是金沙江干流河水阳离子主要来源,其贡献均值为52%,对澜沧江和怒江河水贡献较小,平均值分别为11%和2%。碳酸盐矿物溶解是澜沧江和怒江干流河水阳离子主要来源,其贡献均值分别为70%和78%,对金沙江干流河水的贡献较小,平均为38%,但对金沙江支流河水的贡献较大,平均为74%。硅酸盐风化产物对金沙江、澜沧江和怒江干流的平均贡献分别为8%、16%和15%,对金沙江支流河水的贡献为15%;(3)金沙江、澜沧江和怒江流域硅酸盐矿物风化速率分别为1.39、3.27和4.27 t·km-2·a-1,CO2消耗速率分别为0.34×105、1.18×105和1.40×105mol·km-2·a-1,碳酸盐矿物风化速率分别为16.93、33.13和33.54 t·km-2·a-1,CO2消耗速率分别为1.40×105、2.47×105和2.22×105mol·km-2·a-1;(4)西南三江流域河水硫酸盐主要来源于硫化物矿物氧化,硫酸参与碳酸盐矿物风化净释放CO2量分别为0.73×105、3.01×105和4.27×105mol·km-2·a-1,高于中国贵州地区,应当在研究区域碳循环以及全球气候变化过程中引起重视。     

公别拉河流域三类湿地水化学特征研究

选择公别拉河流域有代表性的丛苔草湿地、臌囊苔草-细叶沼柳湿地和沼泽皱蒴藓-柴桦湿地为研究对象,分别对其水化学特征进行研究和分析.结果表明,三类湿地水中的阴离子以HCO3-为主,占阴离子总量的81.91%～85.46%,阳离子以Ca²⁺为主,占阳离子总量的56.80%～69.32%,其水化学类型为重碳酸盐类钙型水.三类湿地水pH为6.2～7.1,矿化度为112.5～461.23 mg·L^-1,总硬度为14.31～148.53 mg·L^-1.三类湿地水的各项指标基本符合国家Ⅰ、Ⅱ类水质标准,但Fe、Mn含量超标,在一定程度上影响本区水资源质量.从时间和空间角度分析了三类湿地水的水化学特征变化规律,并对湿地水微量元素含量进行了分析.     

含B9的预处理液对铁炮百合切花衰老的影响

预处理液[4%蔗糖 300mg·L-18-羟基喹啉柠檬酸盐 60 mg·L-1Al2(SO4)3 25 mg·L-1B9]能延长百合切花瓶插寿命3 d,增加鲜重,增加超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,延缓丙二醛(MDA)含量的增加和超氧阴离子自由基(O·-2)产率,减少水分散失,维持膜结构的相对稳定性.     

中度嗜盐或耐盐放线菌生长对阴离子选择性研究*

长期以来Cl^-被作为主要阴离子来分离和培养中度嗜盐放线菌,但是盐湖中还含有NO3^-、SO4^2-、CO3^2-和HCO3^-等阴离子。培养基中只加入含有Cl^-的盐,不能完全模拟出自然界的环境,因此对中度嗜盐或耐盐放线菌的研究会有一定的限制。实验通过研究部分中度嗜盐或耐盐放线菌菌株生长对阴离子的选择影响,结果发现中度嗜盐或耐盐放线菌对部分阴离子如NO3^-和SO4^2-没有太大的选择性,Cl^-可以被NO3^-和SO4^2-所代替;但有些阴离子如CO3^2-和HCO3^-仅对拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)影响较小,对盐碱环境中的其他属的放线菌,如普氏菌属(Prauserella)、链单孢菌属(Streptomonospora)、糖单孢菌属(Saccharomonospora)等影响较大。     

海水中主要无机阴离子对针铁矿吸附镉的影响

采用人工合成针铁矿作为吸附剂,通过序批式试验,研究了pH值以及海水中主要无机阴离子Cl-、SO42-卜、NO3-和HCO3-对Cd吸附的影响.结果表明:随pH值升高,针铁矿对Cd的吸附量显著增加;Cl-、SO42-和NO3-在pH8时抑制针铁矿对Cd的吸附;Cl-和SO42-在低pH值条件下促进Cd的吸附;HCO3-在pH 4～10范围内促进Cd吸附;pH8时,SO42-与Cd加入顺序的不同对吸附结果具有显著影响,先加入Cd时,Cd的吸附量明显大于先加入SO42-和Cd-、SO42-同时加入时Cd的吸附量.     

河西走廊荒漠盐碱地人工柽柳林土壤水盐分布

土壤盐碱化是一个全球性问题,植树造林是一种主要的改良措施.为了研究荒漠盐碱地10年人工柽柳林土壤水盐空间分布及生态改良效果,对2、4、6和8m行间距柽柳灌下和行间的土壤水盐进行分析,并构建结构方程模型量化土壤水盐对植被的影响程度.结果表明:林地浅层土壤(0~40 cm)可溶性盐明显低于林外(CK),灌下土壤含水率高于行间.且6m行间距柽柳的高度和冠幅及其灌下草本植物的盖度和生物量均大于其他行间距柽柳,阳离子在柽柳周围的富集程度为Na^+>K^+>Ca^2+>Mg2+,阴离子的富集程度为Cl^->HCO3^->SO4^2-.土壤盐分含量最高的是MgSO4,其次是CaCl2、NaCl和MgCl2,KHCO3含量最少.土壤水盐中影响植被生长的最大因素是土壤水分,其次是盐分,最小为pH,权重大小分别是50.6%、29.5%和19.9%.     

沙颍河流域人为输入对水体水化学组成的影响

人类活动输入影响河流水体化学组成,增加经河流体系向海洋输出物质的通量,影响全球物质循环过程。有效识别人为输入的影响途径和范围对于量化人类活动对全球物质循环的影响具有重要作用。沙颍河是淮河上游最大支流,流域水体受人为输入影响严重,通过研究沙颍河流域强人为输入对河水水化学组成的影响过程,有利于弄清楚强烈人为活动干扰下河流输出物质通量的变化。本文通过平水期(2019年12月)采集河水(n=41)以及地下水样品(n=12),分析其水化学及氢氧同位素组成,阐明人为输入影响方式和途径以及在空间上的分布规律,辨别控制水体化学组成的主要因素。结果表明:沙颍河支流河水和地下水阴离子以HCO₃^-为主,阳离子以Ca2⁺为主,干流河水逐渐转变为阴离子以Cl^-为主,阳离子以Na⁺为主的水体水化学类型;碳酸盐岩和硅酸盐岩化学风化、城市工业和生活污水以及农业面源是控制流域水体化学组成的主要因素。多数沙河河水以及上游颍河河水水化学组成主要受岩石化学风化为主,少受工业废水及生活污水影响,贾鲁河和沙颍河干流河水受城市工业及生活污水影响,流域地下水普遍受到农业面源的影响;研究区地下水氯碱指数小于0,与硅酸盐岩矿物中K⁺和Na⁺与水体中Ca2⁺和Mg2⁺发生阳离子交换有关。沙颍河干流河水水体K⁺和Na⁺含量高于地下水,除地下水补给河水部分K⁺和Na^(⁺)外,工业废水和生活污水输入的K⁺和Na⁺是沙颍河干流河水K⁺和Na⁺含量升高的主要原因;沙颍河干流河水Cl^-等行为保守元素含量往下游逐渐降低,与地下水补给和下游闸坝畜水稀释有关,而水体氘盈余值持续升高,显示下游河水经历强烈蒸发过程。本研究阐明了强人为输入对河水的影响,为沙颍河流域水污染治理提供了科学依据。     

大气CO_2浓度升高对稻田土壤溶液中阴离子浓度的影响

利用中国稻/麦轮作FACE(Free-Air Carbon Dioxide Enrichment)试验平台,研究了大气CO2浓度升高对稻季各生育期耕层土壤溶液中Cl-、CO32-、HCO3-、SO42-、NO3-和溶解无机磷(DIP)等阴离子浓度的影响,探讨了稻田生态系统土壤元素地球化学循环对大气CO2浓度升高的响应。结果表明:大气CO2浓度升高降低了土壤溶液SO42-浓度,提高了HCO3-浓度,与5cm处相比,其在15cm处的影响程度更大;大气CO2浓度升高有增加土壤溶液NO3-和溶解无机磷(DIP)的趋势;对CO32-和Cl-未表现出明显的规律性影响。文章还分析了大气CO2浓度升高对土壤溶液阴离子浓度产生影响的可能机理。     

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯长期暴露对鲤鱼毒理学指标的影响

以吐温80和水为对照组,用5 mg·L-1、20 mg·L-1、80 mg·L-1、160 mg·L-1的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)对鲤鱼暴露染毒20 d,用试剂盒等方法研究了DEHP对鲤鱼肝脏抗氧化防御系统、肝解毒酶、能量代谢酶和肝损伤标志酶的影响。结果表明,与水空白对照组和吐温80组相比,各浓度DEHP组,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力和抗超氧阴离子自由基能力的差异均无统计学意义,谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)活力表现为低促高抑,160 mg·L-1组抗羟自由基能力显著降低,丙二醛(MDA)含量显著升高。研究结果还表明,在DEHP实验浓度范围内,谷胱甘肽硫转移酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活力表现为低促高抑,而160 mg·L-1组7-乙氧基-3-异吩噁唑酮-脱乙基酶、Na+K+-ATPase、单胺氧化酶(MAO)活力和各DEHP组Ca2+Mg2+-ATPase活力均受到了显著抑制,20 mg·L-1以上组肝γ-谷氨酰转肽酶活力则显著升高。结果显示,一定浓度的DEHP能损伤肝脏组织,并对肝组织的毒理学指标产生影响。     

发酵液中L-色氨酸分离纯化工艺研究

通过静态吸附实验,考察了温度、pH值对001×7阳离子交换树脂平衡吸附量的影响,并测定了吸附动力学曲线。通过动态实验,测定了动态吸附曲线和洗脱曲线。最后确定了001×7阳离子交换树脂分离纯化L-色氨酸的最佳工艺条件:用001×7阳离子交换树脂吸附L-色氨酸,以浓度为2 mol.L-1氨水进行洗脱,收集的流份经D315阴离子交换树脂脱色,浓缩结晶后得L-色氨酸成品,总提取率为73.0%。     

沁河流域水化学组成的空间和时间变化特征

选择我国北方小流域(沁河)作为研究对象,分丰水期(8月)和平水期(12月)采集干流和支流河水样品,结合野外现场测试和室内分析等方法,辨析河水化学组成的空间和时间变化特征,阐明人类活动和自然因素对河水溶解组分的控制作用。结果表明:(1)沁河流域河水丰水期和平水期阳离子主要以Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,丰水期当量浓度占比均值分别为45%和41%,平水期分别为43%和41%。阴离子主要以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主,丰水期当量浓度占比均值分别为46%和39%,平水期分别为55%和27%。水化学类型表现为HCO_3~--SO_4~(2-)-Ca~(2+)-Mg~(2+)。(2)丰水期河水δD和δ18O均值分别为-65.4‰和-8.76‰,平水期河水δD和δ~(18)O均值分别为-64.6‰和-8.68‰,大气降水是沁河河水主要补给来源,部分水体由于蒸发作用表现为富集氢氧同位素。(3)丰水期和平水期河水[SO_4~(2-)]/[HCO_3~-]当量浓度比值均值分别为0.96和0.54,[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-]当量浓度比值均值分别为1.88和1.78,硫酸参与碳酸盐矿物化学风化过程,硫酸的来源包括酸雨和硫化物矿物氧化等。(4)沁河流域下游河水NO_3~-和THg含量逐渐升高,受人为活动影响较大,主要来源包括生活污水、工业废水以及农业活动等。     

宽叶弹簧草的组织培养与快速繁殖

以宽叶弹簧草Ornithogalum concodianum休眠期的鳞茎为材料,进行离体再生体系研究。结果表明,培养基MS(KH2PO4 加倍)+6-BA 4.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1适宜鳞茎诱导,诱导率达54.2%;对鳞茎增殖的主要影响因素为6-BA,培养基2/3MS(KH2PO4 加倍)+6-BA 4.0 mg·L-1+NAA 1.0 mg·L-1+蔗糖2%适宜鳞茎增殖,增殖系数为4.0;培养基1/2MS(大量元素减半,其他成分不变)+IBA 1.0 mg·L-1+NAA 1.0 mg·L-1+活性炭1.0 g·L-1生根效果较好;适宜的栽培基质为草炭∶园土∶火山岩(体积比)＝5∶1∶1,成活率可达89.6%。     

马尾松胚乳愈伤组织发生的初步研究

为获取马尾松(Pinus massoniana)单倍体材料，建立其胚乳组织培养体系，对马尾松胚乳不同的消毒方法进行筛选，并分析不同基本培养基、生长调节剂配比和热激处理对愈伤诱导的影响。结果表明，胚乳的最佳消毒方式为75%酒精处理30 s+2% NaClO消毒15 min，外植体污染率为0，死亡率仅为15.56%；生长素可促进愈伤诱导且是必需的；细胞分裂素浸泡种子可代替培养基中的细胞分裂素，并能取得比较好的胚乳愈伤诱导效果，1.0 mg·mL-1 6-BA浸泡30 min处理的效果最佳，在培养基WPM+NAA 2.0 mg·L-1+2,4-D 1.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂7 g·L-1中，愈伤诱导率高达87.78%；培养基DCR+NAA 2.0 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂7 g·L-1的胚乳愈伤诱导率最高(68.75%)；热激处理可提高胚乳愈伤的诱导率和质量，以相对湿度85%下45 ℃热激10 min最佳，总愈伤诱导率为66.25%，成团愈伤诱导率达8.75%；增殖培养以培养基WPM+NAA 0.1 mg·L-1+6-BA 2.0 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂7 g·L-1最佳，增殖率达83.33%。     

流苏树的组织培养和快速繁殖

以流苏树种胚为试材,研究不同种类及浓度的植物生长调节剂对其无菌体系建立,带顶、侧芽茎段伸长以及生根的影响。结果表明,种胚生根最适培养基为WPM+0.1 mg·L-1 NAA+3.0 mg·L-1 GA3+2.0 mg·L-1 6-BA,生根率为94.2%;带顶、侧芽茎段最适培养基为WPM+1.0 mg·L-1 GA3+1.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 TDZ;生根最适培养基为WPM+0.1 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1 NAA+0.5 mg·L-1 IBA。