河套灌区九排域农田排水沟植物物种多样性

2010年8-9月对河套灌区九排域农田排水沟植物进行了综合调查.分别在干沟、支沟、斗沟/农沟的上、中、下游布设断面,断面上设置0.5m×0.5m和5m×5m样方对草本和灌木的植物种类和数量进行调查.结果表明:河套灌区九排域农田排水沟植物由17个科、38个属、39个种组成,禾本科(n=10)、菊科(n=7)和藜科(n=4)植物种类最多,芦苇、羊草和盐地碱蓬是分布面积最广的物种.干沟、支沟和斗/农沟的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和优势度指数值分别为0.57、1.93、0.37和0.81,0.77、3.46、0.65和0.50,0.90、3.88、0.64和0.53.物种多样性表现为边坡的高于沟底,但排沟等级间的变化趋势不明显.水的存留时间及农业管理(清沟)是影响植物物种多样性最主要的因素.     

酸性矿山废水对碳酸盐岩侵蚀的影响

定量研究了酸性矿山废水对7种不同时代碳酸盐岩的侵蚀速率,以筛选出合适的被动处理填料。结果表明:酸性矿山废水对碳酸盐岩的60 d平均侵蚀速率为4.88×10~(-4)g·cm~(-2)·d~(-1),是普通岩溶水侵蚀速率的10倍以上,其中摆佐组灰质中晶白云岩的侵蚀速率高于其他灰岩;采用扫描电镜和能谱仪对岩石表面物质的微观形貌和成分分析,结果表明,不同时代的岩石表面所生成的铁氧化物均为纤铁矿;岩石表面的硫酸钙结晶速率是控制水岩反应速率的关键性因素之一,而岩石中溶出的Mg~(2+)是影响硫酸钙结晶速率的重要因素。     

贵州草海岩溶湿地水体不同形态氮的时空分布特征

为揭示贵州草海岩溶湿地水体中不同形态氮时空分布特征及其变化规律,通过网格布点法采集了该湿地丰、枯水期表层水,并对其不同形态溶解性氮含量进行了测定,运用Arc GIS统计模块分析了草海不同形态氮的时空分布特征,并分析了各形态氮与环境因子之间的相关性。结果表明:草海水体丰、枯水期TN的平均含量分别为(0.96±0.52)、(0.90±0.71) mg·L^-1,总体表现呈丰水期高于枯水期;丰水期氮形态以无机氮为主,NH4⁺-N与NO3^--N之和占比总氮的54%,二者平均含量分别为(0.14±0.08)、(0.38±0.56) mg·L^-1,这两种形态氮的高值区均分布在西侧区域,主要受外源输入影响;而枯水期氮形态以有机氮为主,DON占比TN的49%,平均含量为(0.44±0.26) mg·L^-1,高值区出现在南侧区域,枯水期草海补给水量减少,加之水生生物的衰亡以及沉积物中氮的释放,使得该时期水体氮素主要通过湖泊内源进行释放转化。草海水体氮形态分布的季节性差异主要受水环境变化、外源氮输入以及内源氮释放的共同影响,丰水期应加强草海西部地区3条入湖河流的污染控制,而枯水期应主要控制湖内沉积物氮素的释放,进而有效降低草海水体中氮含量。     

秸秆不同还田方式对污染土壤砷形态的影响

为探讨秸秆还田对农田土壤砷形态的影响, 采用室内土壤培养试验, 探究旱作和水淹条件下秸秆灰分还田、秸秆粉碎还田对污染农田土壤砷赋存形态的影响。结果表明: 在旱作条件下, 秸秆灰分还田松散结合态砷含量相比对照试验提高了102%, 钙型砷含量降低了30.3%; 秸秆粉碎还田松散结合态砷、钙型砷含量分别增加了43.3%、21.7%, 铝型砷、铁型砷含量降低。水淹条件下, 秸秆灰分还田、粉碎还田松散结合态砷含量相比对照试验提高了105%、210%, 钙型砷含量降低, 铝型砷、铁型砷含量升高, 残渣态砷含量降低。秸秆还田上覆水pH升高、Eh降低、砷浓度升高, 粉碎还田、秸秆灰分还田上覆水砷浓度分别达对照试验的26倍和6倍, Eh与上覆水砷浓度存在显著负相关, r=-0.876(P=0.01)。研究表明, 两种秸秆还田方式均能增加砷的活性, 若在砷污染土壤中用秸秆灰分或粉碎秸秆还田可能会增加砷的环境风险。     

好氧甲烷氧化耦合反硝化极限脱氮系统的效能及应用

【目的】探究甲烷浓度、温度和氮浓度对好氧甲烷氧化耦合反硝化(AME-D)极限脱氮系统的影响,分析该系统微生物群落结构,并对贵阳某污水处理厂尾水进行应用研究。【方法】采用阶段性实验研究甲烷浓度、温度和氮浓度对系统脱氮效能的影响,通过16SrRNA基因测序技术分析系统中微生物群落结构,利用共焦显微拉曼光谱仪分析实际废水水质变化特征。【结果】甲烷进气比为3%、温度为30°C、氮浓度为20 mg/L时脱氮效果最好,系统的总氮、氨氮和硝酸盐氮平均去除率分别为93.66%、96.13%和92.25%;系统中的主要甲烷氧化菌分别为Methylosarcina(1.84%)、Methylovulum(0.01%)和Crenothrix(0.14%),以及兼性甲烷氧化菌属Methylocystis(1.9%),主要的亚硝化菌为Nitrosomonas(0.008%),硝化菌为Nitrospira (0.42%),反硝化菌为Hyphomicrobium (1.19%)和Pseudomonas (0.61%);采用该系统处理贵阳某污水处理厂尾水时,出水总氮平均浓度达到0.96mg/L,能达到极限脱氮的目的,拉曼光谱分析显示系统对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮有较高的去除,甲烷被氧化形成的中间产物可能为醇类或醛类物质,为反硝化菌提供所需碳源。【结论】AME-D极限脱氮由多种微生物协同实现,其功能微生物为甲烷氧化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌,应用研究显示该系统在城镇污水处理系统中具有较大的应用潜力。     

河套灌区六排域植物物种多样性研究

为了研究河套灌区六排域植物物种多样性。于2010 年8-9月进行调查, 以排沟等级为原则, 在干沟、支沟、斗沟或农沟的上、中、下游设置调查断面, 每断面沿沟道垂直剖面从沟底到边坡共设置0.5 m 0.5 m的草本样方101个、边坡设置5 m 5 m的灌木样方22个, 调查样方内的植物种类和数量。研究结果表明, 河套灌区六排域植物由22个科, 41个属, 43个种组成; 其中禾本科、菊科和豆科植物所占比重最大; 植物群落主要以芦苇为主的草本组成型; 干沟、支沟和斗/农沟的多样性指数、优势度指数、丰富度和均匀度指数值分别为0.79、0.37、3.20和0.55, 0.90、0.54、4.37和0.62, 0.89、0.53、4.25和0.63。随着排沟等级的降低, 多样性指数值随之增加; 边坡较沟底有明显较高的物种多样性。       

宁蒙引黄灌区农田排水沟渠水质特征

黄河上游农业面源污染正在变成影响黄河水质的主要污染源,威胁到下游黄河流域水资源的安全利用。通过对宁蒙引黄灌区排水沟渠土壤和水质的调查,发现宁蒙灌区排水的pH、TN、TDS和NO3--N分别受不同排水沟渠、排水沟渠级别及二者互作的影响。内蒙古九排干排水的TDS和NO3--N浓度受排水时间影响显著,TN、TP、NH4+-N和COD浓度主要受排水时间、沟道级别及二者互相的影响。宁蒙灌区沟底底泥中的全盐含量明显低于边坡,而TN和TC平均是边坡土壤的1.2倍。内蒙古河套灌区沟底底泥中TN、TP和TC的增加比例是宁夏灌区的1.6、3.8和6.3倍。内蒙古河套灌区农田排水水质明显差于同期(8月)的宁夏灵武灌区,其TDS、TN、TP、NH4+-N和COD浓度是宁夏灵武灌区的3.2、2.5、2.8、10.0和1.5倍。宁蒙引黄灌区农田排水污染以氮含量超标为主,尤其以农沟和干沟为主,而磷浓度较低,基本不造成污染。内蒙古引黄灌区各主要排水时期,以8月农沟排水中氮超标和干沟排水中氮和磷污染程度最高。     

宁夏灵武地区农田排水沟植物物种多样性

为探索宁夏灵武地区农田排水沟植物物种组成和多样性特征,选择24条农田排水沟,分别于2009和2010年8月对植物物种和群落结构进行调查,并对物种多样性特征进行分析.结果表明,排水沟植物由17科36属43种组成,分为以芦苇(Phragmites australis)为主要建群种的6种群落类型和1个沉水植物群落,其中水烛+芦苇(Typha angustifolia+Phragmites australis)群落生物量(平均鲜重达2326.2 g· m-2)显著高于其他群落,2010年排水沟植物群落生物量较2009年小;边坡较沟底的物种多样性高,其中Shannon指数、丰富度指数差异达到显著水平,且2009年沟底物种多样性高于2010年.排水沟水文条件、水质和人为干扰可能是影响农田排水沟植物分布、群落组成及多样性特征的主要因素.     

高砷煤矿区大金发藓生化指标反映砷氧化应激特征

通过对贵州省兴仁县猫石头水库上游高砷煤矿区酸性矿山废水流域及附近未污染区设置点位并采集优势藓种——大金发藓(Polytrichum commune Hedw.),测定其可溶性蛋白质含量、过氧化氢(H2O2)含量、总抗氧化水平等生化指标,探究高砷煤矿区优势藓种大金发藓在砷氧化应激环境下表现出的生物地球化学特征。结果表明:大金发藓能吸收砷并进入代谢,污染区大金发藓可溶性蛋白质含量均出现降低,在矿洞出水口处最低,仅为0.151 mg·g~(-1),未污染区含量则最高达0.404 mg·g~(-1),并与各点位砷含量呈负相关,地下部分低于地上部分;大金发藓体内活性氧(ROS)出现累积现象,砷的氧化应激在其体内产生作用,污染区大金发藓H_2O_2含量最高达5.93μmol·g~(-1),相比于未污染区苔藓(3.37μmol·g~(-1))明显升高,地下部分低于地上部分,与砷含量呈正相关;污染区大金发藓对砷氧化应激存在一定抵抗性,总抗氧化水平在极高砷含量情况下出现明显降低,A3点位的总抗氧化能力(ferric reducing/antioxidant power,FRAP值)为0.577,距矿洞距离在A3点位之后的点位砷含量较低,FRAP值也基本平稳。     

贵州织金县贯城河上游煤矿区富硒高镉土壤重金属的分布特征及生态风险评价

通过对贵州省织金县贯城河上游煤矿区煤(矸石)、周边土壤Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As和Se含量进行测定,分析了煤(矸石)、土壤重金属及Se的含量特征,探讨了土壤重金属元素的来源,运用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、地积累指数和潜在生态风险指数4种方法评价了土壤重金属污染程度及潜在生态风险。结果表明:(1)煤(矸石)中Cr、Se、Pb含量均高于世界煤的平均含量,Ni、Cu、Zn、Cd含量均高于世界和中国煤的平均含量。(2)除Pb外,土壤样品中Cd、Ni、Cu、Cr、Zn、As、Se含量较高,其平均含量均高于贵州省土壤背景值,尤其以Se、Cd和Cu突出。(3)研究区土壤具有富硒高镉、局部酸化的特点,土壤Cd、Se、Cr、Ni和Zn的来源具有一定共性,这与长期的采煤活动有关。(4)研究区土壤重金属的单因子污染指数排序为:CdCuNiZnCrAsPb,土壤重金属综合污染处于重度污染水平;土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的环境风险等级属于轻微级别,Cd的环境风险程度总体上处于很强级别;4种方法的评价结果基本一致,Cd的单因子污染指数最大、地积累指数最高、污染情况和潜在生态危害程度最严重,对潜在生态风险指数贡献最大。