刺楸中酚性成分研究

采用常压柱色谱、半制备型高效液相色谱以及制备型薄层色谱等色谱技术结合重结晶等分离纯化手段,从刺楸根中分离得到6个酚性化学成分,通过理化性质和波谱分析鉴定所得化合物分别为苔色酸乙酯(1),2-羟基-4-甲氧基-3,6-二甲基苯甲酸(2),香草醛(3),原儿茶醛(4),原儿茶酸(5)和3-甲氧基苯甲醛(6).所有化合物均为首次从该属植物中获得.     

刺楸种子层积过程中内源植物激素的动态变化及激素在种子休眠中的作用

本文主要以高效液相色谱为主要手段,结合生物测定方法,测定了4种不同层积条件下激素动态变化。结果表明刺楸干种子中存在有两种抑制物质-脱落酸(ABA)和香豆素(C),在种子层积的不同阶段又相继有GA₃,IAA和Z出现,并在层积后熟过程中呈现非常有规律的变化。根据激素的变化,可把种子整个后熟过程分三个阶段;即阶段Ⅰ,以抑制物质(ABA,C)和IAA水平迅速减少为主要特征,阶段Ⅱ主要表现为GA₃和Z合量的上升,阶段Ⅲ各种激素处于相对稳定的状态。种子的休眠与否可能主要取决于阶段Ⅱ的状况。在刺楸种子胚形态后熟期间,胚的生长与分化同ABA和C水平有很高的相关性,但同时也受GA₃和IAA的调节。生理后熟主要与Z有关,同ABA和C无明显相关性。同时本文还对激素相对水平做了初步研究,发现GA₃/ABA+IAA,Z/GA₃+IAA和GA₃/C+IAA^*,在种子后熟期间的变化同胚生长发育存在高度的一致性。认为激素的相对水平对种子休眠起重要的控制作用,还推测激素的作用可能类似于"板机"机制。     

黄山松年轮硫及重金属元素含量动态特征

对黄山松80年的年轮序列中S及重金属元素Mn、Fe、Zn、Cu和Pb含量分析结果表明,年轮中S浓度可划分为3个等级:58.5%年轮段,S浓度<2mg·kg^-1;24.4%年轮段,S浓度3.65～6.0mg·kg^-1;17.1%年轮段,S浓度>11mg·kg^-1.年轮序列中S的积累有较大幅度的波动,可分为波动型(1917～1960年)、相对稳定型(1961～1980年)和持续增长型(1981年以后)3种类型;在1935～1938年、1959～1960年以及最近10年的年轮中,S含量均>11mg·kg^-1,表明该时段大气中S的浓度较高.统计分析表明,近18年来,旅游人数的增加与年轮中S含量呈显著相关性,一些景点较集中的燃料消耗可能造成局部大气污染,从而影响到树木.年轮序列中Pb的积累浓度低于土壤背景值;Mn、Fe、Zn和Cu在年轮中的积累均有明显的波动性;统计上无显著的相关性,表明这4种元素在年轮中的积累是独立的;Zn和Cu在年轮序列中积累的波动与树龄无关;Mn在年轮序列中的浓度随树龄增加而降低,在最新的几个年轮段又略有增加,Fe则相反.     

刺楸种子中性与酸性抑制物质的研究

本文研究了刺楸种子抑制物质的提取,分离和鉴定方法,并测定了抑制物质的相对活性及其含量。结果表明,刺揪种子中除含高水平的酸性抑制物外,还存在一种中性抑制物。该中性抑制物同酸性抑制物相似,有较强的生物活性,不但可以抑制白菜种子的萌发与胚根生长,而且对已解除休眠的刺楸种子也有显著作用。利用纸层析,薄层层析,颜色反应和高效液相色谱等手段,证明中性抑制物质为香豆素类物质;酸性抑制物质的主要成分为脱落酸。种子各部位均含这两种抑制物质,但含量有所不同,随种子贮藏时间的延长,抑制物会发生转移。本文还讨论了用不同溶剂提取中性抑制物的效果。     

杂草对土壤重金属的富集与含量特征研究

对冶炼厂周围的土壤和杂草中的4种重金属元素含量进行测定和统计。结果表明,杂草不同器官重金属的平均含量由高到低分别为根>叶>茎,重金属在植物体内含量的分布Cu>Zn>Ni>Pb,富集系数由大到小为Zn>Cu>Pb>Ni。看麦娘(Alopecurusaequalis)、菰(Zizania latifolia)、鬼针草(Bidens pilosa)、丁香蓼(Ludwigiaprostrata)、双穗雀稗(Paspalumdistichum)、芦苇(Phragmites australis)等植物的根对Cu有较强的富集能力,其富集系数分别为2.54、2.69、4.82、10.74、7.33和4.60。看麦娘、双穗雀稗、丁香蓼、芦苇、鬼针草的根以及井口边草(Pteris multifida)地下部分和小飞蓬(Conyza canadensis)叶中的Cu含量分别高达813.4、1338、1959.65、840.1、1066.6、2030和334.5 mg·kg-1。水蓼(Ploygonumhydropiper)叶对Pb有较强的富集能力,其富集系数是2.15。丁香蓼、蛇床(Cnidium monnieri)和婆婆纳(Veronica didyma)叶以及野艾蒿(Artemisialavandulaefolia)的茎和叶对Zn有较强的富集能力,富集系数分别是2.28、2.45、3.02、2.25和2.54。杂草重金属含量与土壤中重金属含量的相关性不大。丁香蓼较适合作为重金属Cu、Zn污染地区的恢复植物     

伊春西林铅锌矿区兴安落叶松年轮中重金属元素含量的年际变化

利用树木年轮环境学分析方法,测定了伊春西林铅锌矿附近兴安落叶松年轮中Pb、Cd、Zn、Cu、Mn 5种重金属元素含量的变化.结果表明:在矿区附近的兴安落叶松年轮中,Mn含量最高,Cd含量最低.近地面处年轮中的Cd、Zn、Cu含量显著高于胸高处,而近地面和胸高处的Pb和Mn含量差异不显著.1987-2010年,除Pb含量有轻微上升外,其他4种元素含量均呈下降趋势,其中Cd含量下降趋势最明显,Zn、Cu、Mn含量均先下降后上升.随着兴安落叶松年轮宽度的增加,Pb含量下降,其他4种元素含量均增加.近地面处Pb含量与其他4种元素含量呈显著正相关,而在胸高处的相关性不显著,Cd含量甚至随Pb含量增加而显著下降.兴安落叶松年轮中重金属元素含量变化受铅锌矿产量和采矿活动的影响,可利用年轮中Pb含量重建采矿历史.目前,Pb含量已经对周围环境造成污染,如果继续开采,应加强对尾矿中重金属元素的治理.     

牡蛎对重金属生物富集动力学特性研究

应用半静态双箱模型室内模拟了牡蛎对四种重金属 (As、Hg、Cd、Pb)的生物富集实验 ,通过非线性拟合得到了牡蛎富集重金属的吸收速率常数 k1 、排出速率常数 k2 、生物富集因子 BCF、生物学半衰期 B1 /2 等动力学参数。结果表明 :吸收速率常数 k1及生物富集因子 BCF均随着外部水体浓度的增大而减小而平衡状态下生物体内金属含量 CAmax随着外部水体浓度的增大而增大 ,且成显著正相关 ,这说明牡蛎比较理想的重金属 Hg、Cd、Pb污染的指示生物。     

运用油松年轮提示承德市硫及重金属污染的历史

本文利用油松年轮研究了承德市自1800年以来大气污染的历史过程,结果表明：避暑山庄油松年轮内S含量自本世纪初开始升高,比19世纪初增加1—2倍,至70—80年代达3—5倍,而在最近8—10年则达到10倍以上。 其中碧峰门古松木质部年轮内S含量由40—50μg·g-1达到目前的572.9μg·g-1,从而指示出承德市大气SO2浓度由城市化初期的<0.1 mg·m-3增加到目前的30mg·m-3,这一历史过程主要与城市化过程尤其是近50年来工业化的出现并加剧有密切的关系。随着1927—1945年大庙铁矿的开采,年轮内Fe明显增高。Mn在整个历史时期表现为增加趋势,由1840—1850年的4.1μg·g-1增加到1980—1990年的10.4μg·g-1。Pb在1980年前的含量增加不明显,但在最近10年内形成的木质部中,Pb含量明显增加,超过1920—1930年的560%。Cu、Zn、Ni含量的变化不表现线性增加,除个别点的某些时期变化较大外,基本上很平缓。19世纪初油松年轮内S及重金属含量最低,可视为油松内元素自然背景值,与该值比较,1980—1990年这10年内年轮S含量增加了10倍,Fe,2.4倍;Pb,1.8倍;Mn,1.5倍;Ni,1.0倍;Zn,0.8倍。 日益加剧的大气污染尤其是SO2的污染,造成承德市大气质量严重下降,同时危及古松的生存,造成古松大量死亡,必须引起高度重视。     

运用油松年轮揭示承德市硫及重金属污染的历史

本文利用油松年轮研究了承德市逢１８００年以来大气污染的历史过程,结果表明：避署出庄油松年轮内Ｓ含量自本世纪初开始升高,比１９世纪初增加１－２倍,至７０－８０年代达３－５倍,而在最近８－１０年则达到１０倍以上,其中碧峰门古松木质部年轮内Ｓ含量由４０－５０μｇ．ｇ＾－１达到目前的５７２．９μｇ．ｇ＾－１,从而指示出承德市大气ＳＯ２浓度由城市化初期的＜０．１ｍｇ．ｍ＾－３增加到目前的３０ｍｇ．ｍ＾－３,     

Climate oscillation during the Quaternary associated with landscape heterogeneity promoted allopatric lineage divergence of a temperate tree Kalopanax septemlobus (Araliaceae) in East Asia

We investigated the biogeographic history of Kalopanax septemlobus, one of the most widespread temperate tree species in East Asia, using a combined phylogeographic and palaeodistribution modelling approach. Range-wide genetic differentiation at nuclear microsatellites (G'(ST) = 0.709; 2205 samples genotyped at five loci) and chloroplast DNA (G(ST) = 0.697; 576 samples sequenced for 2055 bp at three fragments) was high. A major phylogeographic break in Central China corresponded with those of other temperate species and the spatial delineation of the two temperate forest subkingdoms of East Asia, consistent with the forests having been isolated within both East and West China for multiple glacial-interglacial cycles. Evidence for multiple glacial refugia was found in most of its current range in China, South Japan and the southernmost part of the Korean Peninsula. In contrast, lineage admixture and absence of private alleles and haplotypes in Hokkaido and the northern Korean Peninsula support a postglacial origin of northernmost populations. Although palaeodistribution modelling predicted suitable climate across a land-bridge extending from South Japan to East China during the Last Glacial Maximum, the genetic differentiation of regional populations indicated a limited role of the exposed sea floor as a dispersal corridor at that time. Overall, this study provides evidence that differential impacts of Quaternary climate oscillation associated with landscape heterogeneity have shaped the genetic structure of a wide-ranging temperate tree in East Asia.     

A Preliminary Study on Neutral and Acid Inhibitors in the Seed of Kalopanax scptemlobus

The method of extraction, isolation, purification and identification of the neutral and acid inhibitors in the seeds of Kalopanax Septemlobus was given. It is proved that the neutral inhibitor is coumarin, the acid inhibitor is abscisic acid (ABA) by means of paper chromatograph, thin layer chromatograph, high performance liquid chromatograph (HPLC), color reaction and bioassay. The neutral inhibitor can strongly inhibite not only the seed germination of Brassica Chinensis and the radical elongation, but also that of the seed of Kalopanax septemlobus. The study showed that ABA and coumarin exist in the seed coat, endosperm and pericarp of the Kalopanax Septemlobus seed. Both ABA and coumarin can transport from seed cover (pericarp, seed coat)to the interior (endosperm, embryo) as the seeds were stored in refrigerator. In addition, the different results of extracting neutral inhibitor with water, methanol, and alcohol were compared in this paper.     

Concentration and annual accumulation values of heavy metals in lake sediments: Their significance in studies of the history of heavy metal pollution

The first part of the paper discusses the significance of using either concentration or accumulation values for expressing the results of investigations of lake sediment cores aimed at studying the history of heavy metal pollution. Neither the values for heavy metal concentration in the lake sediment, whether expressed per gram dry sediment or per gram soluble (organic) sediment, nor the values for their total annual accumulation per unit area of the lake bottom, can, on their own, provide an accurate picture of past pollution conditions, but when considered in combination they render a fairly reliable and detailed interpretation. The second part of the paper deals with Pb, Cd and Hg analyses of cores of varved sediments from several lakes in N. Sweden. Pb and Cd pollution increased during the second half of the 19th century. In most lakes, Hg pollution seems first to have started during the 20th century. Marked increases in both concentration and accumulation of heavy metals took place during the 20th century. For recent decades, the estimated accumulation rates of heavy metals from anthropogenic sources are: Pb 0.5–1.5 µg cm^–2 yr^–1, Cd 15–30 ng cm^–2 yr^–1 and Hg 1–2 ng cm^–2 yr^–1, Higher values were recorded in lakes affected by local emissions.     

重金属污染可能改变稻田土壤团聚体组成及其重金属分配

采集了太湖地区污染与非污染稻田表土,采用原状土低能量分离-分散技术提取土壤团聚体粒组,分析土壤中不同粒径团聚体颗粒组质量组成和Pb、Cd、Hg、As等重金属元素的含量, 讨论重金属污染下土壤团聚体组成和重金属团聚体分配的变化.结果表明：在重金属污染下,供试水稻土砂粒级团聚体减少,而较细粒径团聚体相对增多;4种重金属元素在不同粒径团聚体颗粒组中的含量存在差异,但随粒径的变化趋势基本一致,即在<0.002 mm粒径的颗粒组中最高, 其次是0.2～2 mm粒径的颗粒组,而在0.02～0.2 mm和0.002～0.02 mm粒径的团聚体中呈现亏缺现象（富集系数为0.56～0.96）.表明重金属污染可能减弱了较大土壤团聚体的形成,导致细粒径团聚体相对增多,从而明显提高了重金属元素在粉砂和粘粒组团聚体中的分配,这可能进一步提高了污染农田重金属的水迁移和大气颗粒物迁移的风险.对于重金属污染对稻田土壤生物物理和生物化学过程的影响及其机制还需要进一步研究.     

沈阳张士灌区重金属污染再评价及镉的形态分析

评价了沈阳张士灌区土壤及稻田的重金属污染状况.结果表明,研究区镉污染仍很严重,样品糙米含镉量为0.435～0.855mg.kg-1,均超过国家食品卫生标准,该浓度与20年前相比有上升的趋势,增加了335%～755%.回归分析表明,土壤的pH值与糙米含镉量呈显著负相关,生物有效态镉与糙米含镉量呈显著正相关.土壤pH值下降使土壤酸化,导致土壤中的镉更多地转变为生物有效态镉,占总量的22.8%～52.0%,易被作物吸收,导致水稻含镉量超标.重金属污染物随着地表径流、地下水及飘尘等移动方式发生迁移转化,使污染范围逐渐扩大.     

Pollution and health risk assessment of heavy metals in urban soil in China

The pollution and potential health risk due to lifetime exposure to heavy metals in urban soil of China were evaluated, based on the urban soil samples collected from published papers from 2005 to 2014. The contamination levels were in the order of Cd > Hg > Cu > Zn > Pb >As > Ni > Cr, and Hg and Cd fell into the category of “moderately contaminated” to “heavily contaminated.” The non-carcinogenic risk for different populations varied greatly, among which children faced high risk, and then the adult female and adult male followed. The hazard index (non-carcinogenic risk) higher than 1.00 occurred in Shanghai, Gansu, Qinghai, Hunan, and Anhui, whereas most of those in northern and western China had low risks. For the carcinogenic risk, Anhui and Ningxia provinces had urban soils exceeding the safe reference (1 × 10^?6–1 × 10^?4). Qinghai and Gansu had high carcinogenic risks since their risk indexes were much closer to the reference, and the others were in low risk.     

杭州市六种常见绿化树种叶片累积空气重金属特征及与环境因子的相关性

该研究选取杭州市2个污染区常见的6种绿化树种叶片作为材料,以清洁区为对照,采用电感耦合等离子体发射光谱法,测定受试树种叶内及对应样点降尘、土壤中Pb、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的含量,分析叶片的吸污能力以及重金属含量与土壤、降尘的相关性。结果表明:(1)污染区树种重金属含量明显高于对照区,绿化树种对环境重金属污染物有一定的吸收能力,重金属含量在不同的树种中具有明显差异;所测树种叶内Zn含量最大,Pb次之,Cd最小,指示能力则以枸骨(Ilex cornuta)对Cd和Pb、圆柏(Juniperus chinensis)对Cu、茶花(Camellia japonica)对Ni、广玉兰(Magnolia grandiflora)对Zn为最强。(2)3个样点树种叶片与对应样点土壤、降尘中重金属元素含量的相关性分析和回归分析表明,叶片重金属含量与土壤重金属含量的相关性较小,而与降尘呈显著正相关。因此,绿化树种叶片作为空气重金属污染的累积器和监测器是科学合理的,且上述4种树种对杭州市空气中6种重金属污染的指示作用具有一定参考价值,可作为监测城市空气质量的特型树种。该研究结果为减少城市空气重金属污染提供了科学依据和理论支持。     

哈尔滨市不同类型人工林土壤重金属含量

以东北林业大学城市林业示范研究基地9种人工林(兴安落叶松林、樟子松林、黑皮油松林、黄波罗林、胡桃楸林、水曲柳林、白桦林、蒙古栎林和针阔混交人工林)为对象,分析林地土壤不同层次(0～10 cm和10-30 cm)A8、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn 6种重金属含量,并以哈尔滨市土壤背景值为标准,采用综合污染指数法评价各林型土壤重金属污染状况.结果表明:不同类型人工林同一土层重金属含量差异显著;除了As和Ni,同一人工林土壤重金属含量均随土壤深度增加呈下降趋势.各类型人工林同一土层重金属含量以Zn最高(62.29～126.35mg·kg-1),Cd最低(0.06～0.47 mg·kg-1).6种重金属含量由高到低顺序为:Zn＞Pb＞Cu(Ni)＞Ni(Cu)＞As＞Cd,累积程度为:Cd＞Pb＞Zn＞Cu＞Ni＞As.林地土壤Pb、Cd、Cu、Zn间(除水曲柳林)及其与土壤有机质、N、P、K(除水曲柳林和蒙古栎林)显著相关,且以上4种重金属含量高于背景值,为人为输入;Ni和As含量与本地背景值相当,为自然因素,不同林型土壤内梅罗综合污染指数依次为:水曲柳林＞黄波罗林＞针阔混交林＞胡桃楸林＞樟子松林＞黑皮油松林＞兴安落叶松林＞白桦林＞蒙古栎林.     

重金属污染对土壤有机质积累的影响

采用田间采样分析与室内培养试验相结合的方法,研究了不同重金属污染土壤中有机质积累的差异及重金属污染强度对土壤有机质矿化动态变化的影响.结果表明：污染土壤中重金属的大量积累可减弱有机物质的矿化速率,增加土壤有机质的积累.土壤中颗粒态有机质及其占总有机碳的比例随重金属积累的增加而增加;而微生物生物量碳占总碳的比例却随土壤重金属污染水平的提高而下降.污染土壤中颗粒态有机质对重金属有显著的富集,这可能是影响土壤有机物质进一步矿化的原因之一.重金属污染可改变土壤有机质的矿化速率,影响土壤有机质的积累与分配.