不同浓度铵态氮对镉胁迫轮叶黑藻生长及抗氧化酶系统的影响

用含有不同浓度NH₄⁺-N (0、0.5、2.0和4.0 mg·L^-1)和10 mg·L^-1Cd的1/10 Hoagland营养液培养沉水植物轮叶黑藻,研究了氨态氮对Cd胁迫下轮叶黑藻的生长及抗氧化酶系统的影响,探讨富营养化污染水体沉水植物退化机理.结果表明,10 mg·L^-1Cd对轮叶黑藻能产生明显的胁迫作用,叶绿素合成量明显降低;超氧化物岐化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈先升高后下降的趋势.NH₄⁺-N能加速Cd对植物的胁迫作用,单因子Cd作用3 h时SOD明显升高,而Cd和NH₄⁺-N共同作用0.5 h SOD就明显升高.Cd与NH₄⁺-N共同作用时,相对于叶绿素和蛋白质,抗氧化酶是早期敏感指标,并且SOD比POD更敏感.本试验条件下,NH₄⁺-N与Cd共同作用2 d后,对轮叶黑藻的胁迫作用主要取决于Cd,NH₄⁺-N的作用几乎可以忽略.     

遗传修饰生物体释放入生态系统中后的生态危害

遗传修饰生物体（genetically modified organisms,GMOs）释放后的效应问题和外来生物的入侵构成了广义的生物安全。20世纪90年代以来,随着现代生物技术特别是基因工程技术的发展,越来越多的GMOs进入大规模商业化应用阶段。GMOs释放入生态系统后的负面影响也日渐暴露。它所引起的基因污染,非目标效应等问题对自然界的生物多样性产生了深刻的影响。正确认识GMOs进入生态系统后的生态效应．不仅能够揭示修饰了的基因的生态学功能,而且能够为生物安全的管理提供理论依据。     

蜣螂的生态价值和保护意义

蜣螂通常以粪便或腐殖质为食,在生态系统平衡中具有重要的作用。文章系统介绍蜣螂的生态价值,包括转将运粪便到地下、对种子二次传播的作用、传粉作用、对有害生物的控制作用和寄生虫的中间宿主,以及广阔的开发应用前景、重要仿生学意义和重大理论意义;并进一步提出蜣螂保护的迫切性和重要意义。     

滇池、红枫湖沉积物中总磷、分态磷及生物硅形态与分布特征

通过对不同富营养化程度的湖泊（滇池及红枫湖）沉积柱剖面进行不同形态磷以及生物硅含量分析,对比了磷及生物硅的沉积分布特征,并探讨了其与湖泊富营养化演化的关系。结果表明：滇池沉积物中碎屑磷和有机磷在总磷中占50.5%～80.8%,是影响总磷趋势的主要原因;红枫湖中有机磷对总磷的贡献较大,占总磷的53%～60.9%;且两湖各形态磷均随深度的增加而减少;两湖总磷、有机磷、铝磷以及滇池沉积柱中的碎屑磷等的快速增长,表明其主要来源于人为污染;生物硅含量呈现从下层沉积物向上逐渐增加,在上层沉积物中逐渐减少的趋势;总磷、有机磷、铁结合态磷、铝结合态磷、弱结合态磷以及生物硅都能较好地反映富营养化污染的演变和现状。     

潘大水库表层沉积物营养盐污染状况及赋存形态

潘家口-大黑汀水库(简称“潘大水库”)作为“引滦入津工程”的水源地,其水质状况直接关系到受水区饮水安全,是京津冀区域协同发展的重要影响因素.本研究基于2016年7月的调查,分析了沉积物中氮、磷和有机质的含量.结果表明: 潘大水库表层沉积物中总氮(TN)含量在1175.41～2415.67 mg·kg^-1(平均值为1648.71 mg·kg^-1),总磷(TP)含量在1773.25～3471.70 mg·kg^-1(平均值为2790.89 mg·kg^-1),有机质(OM)含量6.0%～25.3%(平均值为12.5%).在空间上,与上游的潘家口水库相比,处于下游的大黑汀水库TN含量与潘家口水库相近,TP含量略高.沉积物中氮主要以有机氮为主,磷主要以无机态的钙磷形态存在,有机质主要来源于外源性物质的输入.污染状况评价结果显示,潘大水库沉积物整体处于有机污染状态,且已达到严重污染的级别,可能会通过沉积物-水界面的营养交换对水环境改善产生潜在影响.     

珠江口桂山岛表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害评价

于2011年8月采集了珠江口桂山岛海域12个站点的表层沉积物, 对沉积物中重金属的含量进行了测定。结果表明, 桂山岛沉积物中重金属含量与国内外港湾相比属于中等水平, Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Mn平均含量分别为40.06、31.29、14.17、30.67、100.18、599.76 mg/kg。富集系数法和 Hakanson潜在生态风险指数法评价表明:桂山岛沉积物各重金属元素的富集顺序为Cu﹥Pb﹥Zn﹥Mn﹥Cr﹥Ni, 其中Cu、Pb、Zn和Mn富集系数大于1;该海域重金属潜在生态风险总体上处于低水平, 从空间上看, S11危害最为严重。进一步通过主成分分析研究沉积物中重金属的来源, 发现前2个主成分贡献率分别为44.38%、42.61%, 表明重金属主要有2个来源:工业和生活污水排放、岩石的自然风化与侵蚀过程。     

黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性

采用1992年Ruttenberg连续提取法(SEDEX)将黄东海陆架区沉积物中的磷分为交换态磷(Ex-P),Fe结合态磷(Fe-P),自生磷(Au-P),碎屑磷(De-P),有机磷(Or-P),分析了各形态磷的平面和垂直分布特征;利用沉积物年代序列测定的结果,探讨了柱状沉积物中不同形态磷的含量变化,并进一步分析了该区域磷形态的生物可利用性.结果表明,黄东海陆架区表层沉积物各形态磷平均含量为:Au-P(140.72 μg/g)＞De-P(59.23 μg/g)＞Or-P(32.69 μg/g)＞Fe-P(29.91 μg/g)＞Ex-P(5.92 μg/g);各形态磷在沉积时间序列上分布不同,反映了不同时期人类活动和气候环境等因子对磷埋藏量影响的不同,其中Au-P在长江口H1-18站位含量比南黄海中部3个站位要低得多;调查区表层潜在生物有效磷为13.55％左右,仅仅占沉积磷中的一小部分.     

渤海表层沉积物中砷的含量、形态、空间分布及风险评价

考察了渤海海域表层沉积物中砷的含量、分布及赋存形态，评估了沉积物中砷的生态风险，初步探讨了影响沉积物中砷分布的环境化学因子。结果表明，渤海海域表层沉积物中总砷浓度变化范围为9.77～20.60 mg·kg^-1,平均浓度为13.33±2.55 mg·kg^-1。表层沉积物中总砷的空间分布呈现出由近岸向中部逐渐递减趋势，具有西部高，东部低的特点；各个海区之间总砷含量差异显著，渤海湾和莱州湾海区表层沉积物中总砷含量相对较高。渤海表层沉积物中砷的主要形态为挥发性硫化物、碳酸盐或与无定型铁锰氧化物结合态；沉积物中砷具有一定的生态风险。渤海表层沉积物中砷含量与水体温度、磷浓度、溶解氧含量、pH、沉积物中铁含量和有机质含量呈显著的相关关系。水环境因子和沉积物的理化性质可能对沉积物中砷的分布具有重要影响。     

我国外来生物入侵的现状、危害及防治研究

外来生物在丰富了区域物种的同时,也带来了一些负面影响,对生态环境、生物多样性和社会经济造成巨大危害.综述了外来生物入侵的基本概念、在我国生物入侵的现状、危害、入侵的原因,并从4个方面提出了防治对策.     

南极罗斯海表层沉积物中的放射虫组合分布及与其他硅质生物关系和环境生态意义

本文利用中国第31-33次南极科学考察在罗斯海陆架区采取的表层沉积物样品,研究了生物硅含量、硅质微体生物遗骸丰度分布特征和放射虫属种组合及其与海洋环境和生态的关系。研究显示,区域上生物硅含量是硅藻、放射虫和海绵骨针共同沉积的结果。其中,高的硅藻和放射虫丰度指示了罗斯海陆架区西部表层水初级生产力,而高的海绵骨针丰度可能与悬浮食物来源有关。主要放射虫属种的Q型因子分析将37个放射虫优势种归为四类属种组合。其中,以Antarctissa denticulata为优势种的组合代表寒冷的南极表层水;以Plectacantha oikiskos-Antarctissa(?) sp.1为优势种的组合指示水深和地形变化大、高初级生产力的近岸环境,代表罗斯海季节性海冰生成活跃的冰缘区;以Antarctissa strelkovi-Trisulcus borealis为优势种的组合中,A.strelkovi可能指示表层水硅酸盐浓度较高的浅水环境,而Trisulcus borealis和其它优势种可能受到多种环境因素的共同影响;以Lithomelissa setosa为优势种的组合主要受到上层冷暖水团混合的影响较大,可能指示侵入罗斯海陆架中部的变性绕极深层水。     

泉州湾洛阳江河口沉积物中磷的形态分布

分析了泉州湾洛阳江河口沉积物中总磷及5种形态磷(可交换态磷(DP)、铁铝结合态磷(Fe/Al-P)、钙结合态磷(Ca-P)、有机磷(OP)和闭蓄态磷(Re-P))的含量,探讨了它们的垂向分布特征、相互关系及环境指示意义。结果表明:沉积物中的总磷(TP)以无机磷为主,占TP比例76%~89%;除可交换态磷外,沉积物中形态磷的垂向分布规律具有相似性,大体随深度增加而减小,且在表层有富集现象,反映了沉积物中总磷和各形态磷的分布受人类活动影响较明显;通过相关性分析,钙结合态磷是总磷和无机磷的主要控制因素,而总磷和其他形态磷(除了可交换态磷外)相互间均具有显著相关性,且有机质对各形态磷的分布均有一定影响;TP和各形态磷含量,以及(Fe/Al-P)/TP、Ca-P/TP、OP/TP都在同一层出现了显著变化,反映了水利设施和围垦工程对沉积环境和各形态磷迁移转化有较大影响。     

乳山湾东流区沉积物中不同形态磷的分布特征

对2003年8月在乳山湾东流区采集的沉积物样品中的不同形态磷的平面和垂直分布特征进行了分析,并探讨了这些磷的形态分布与贝类养殖的关系,结果表明,不同形态磷在贝类高密度养殖区含量大于低密度养殖区.养殖区的垂直分布比较复杂,在1～20cm范围含量均出现较大波动,这与贝类养殖活动有关.Fe-P、Al-P含量出现较大波动还与污染程度有关,Or-P还与浮游植物活动有关.养殖区Ex-P、Fe-P、NAIP占TP的平均百分含量大于非养殖区,De-P、Oc-P恰好相反.Ca-P是乳山湾沉积物中含量最高的磷形态,Fe-P 和Or-P是最主要的两种生物可获得磷.TP、Or-P含量在养殖区与非养殖区之间没有显著差异,养殖区Fe-P含量高于非养殖区,3种磷的平均含量一般大于其它海区.非生物可获得磷约占TP的60%左右.     

鹭鸟栖息对杭州湾湿地土壤磷累积及形态分布的影响

土壤中磷含量对维持生态系统平衡起着重要作用。为研究杭州湾湿地迁徙候鸟栖息以及鸟粪的输入对栖息地土壤生态环境的影响,开展了鹭鸟筑巢树林下（影响区）和无鹭鸟筑巢树林下（对照区）土壤磷累积、土壤及鸟粪磷形态分布研究。结果表明：鹭鸟影响区土壤有机碳（Soil Organic Carbon,SOC）、全氮（Total Nitrogen,TN）、全磷（Total Phosphorus,TP）、有效磷（Available Phosphorus,AP）含量显著高于对照区（P<0.05）;对照区土壤TP含量为718.33 mg/kg,影响区土壤TP平均含量最高可达2040 mg/kg,其中钙结合态磷（Ca-bound P,Ca-P）含量最高,约占55.22%-62.96%,其次是残渣态磷（Residual Phosphorus,RP）、有机磷（Organic Phosphorus,OP）、铁铝结合态磷（Fe/Al-bound P,（Al+Fe）-P））、交换态磷（Exchangeable P,Exch-P）。鸟粪中有机碳（Organic Carbon,OC）、TN、TP含量分别是表层土壤的11.18-40.90倍,94.22-148.11倍,15.41-43.22倍,差异极显著（P<0.01）。TP含量与Exch-P、（Fe+Al）-P、Ca-P、AP极显著正相关,与RP显著正相关,与pH显著负相关。结果表明鸟粪输入使杭州湾湿地土壤TP含量显著提高,Exch-P、（Fe+Al）-P、Ca-P、AP含量均有提高,且占TP百分比增大,鸟粪输入造成了该地土壤磷素累积的同时增加了土壤磷素的流失风险。     

柘林湾表层沉积物中的生物可利用磷

对2002年7月至2003年7月间采集的柘林湾表层沉积物样品中的总磷(TP)、有机磷(OP)及各形态无机磷进行分析。结果表明,各形态磷的空间分布与调查海区沉积物粒径有关,并受沿岸污水排放及近岸养殖排污等人为活动的影响。表层沉积物各形态磷的平面分布基本呈现为湾内(除S1、S7站外)高于湾外的总体趋势。无机磷中以自生磷(Au-P)为主要存在形态,占总磷的47.3%,有机磷(OP)含量次之,占总磷的19.5%,铁结合磷(Fe-P)最低。其中,生物可利用磷(包括Ex-P、Fe-P、OP和部分Au-P)占TP的35.7%~83.0%,在国内外海湾中处于较高水平。     

乌江流域不同营养水平的梯级水库沉积物中磷形态特征

分析了乌江干流及支流不同营养水平的梯级水库(东风-贫营养、红岩-中营养、乌江渡-富营养)沉积物粒度的垂向分布,并以改进的连续提取法(SEDEX)调查了不同磷形态垂向分布特征。结果表明:3水库沉积物粒径均随深度的增加而减小,东风水库粒径最大,红岩水库其次,处于下游的乌江渡水库粒径最小;乌江渡、红岩和东风水库沉积物总磷(TP)的平均含量分别为2.07、1.22和1.11mg.g-1,总无机磷分别占到总磷53.8%、44.5%和81.9%,有机磷占TP的41.9%、55.5%和18.1%;3水库各形态磷所占比例不同,其中,乌江渡水库交换态磷所占比例相对较大,与其富营养化状态一致;乌江渡水库沉积物表层10cm,各形态磷含量随深度的增加呈下降趋势,红岩水库除交换态磷,其他各形态磷变化趋势不明显。东风水库各形态磷变化趋势不明显;河流梯级开发使下游水库颗粒物粒径变小,从而使下游水体中的磷更易吸附和释放,下游水库沉积物与水体交换也更强烈,除总磷外,交换态磷、自生磷和有机磷也可较好地反映水库富营养程度及演变。     

Distribution of heavy metals in surface sediments of the Bacochibampo Bay,Sonora, Mexico

Abstract

The aim of this study was to determine the levels of heavy metals (Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn and Pb) in the geochemical fractions of the coastal surface sediments from the Bacochibampo Bay in Sonora, Mexico. Two surveys were conducted (March and September) during 2004, at eight sampling stations inside the bay, and in three natural effluents discharged into this bay. The extraction of metals was carried out using a microwave oven method and the quantification was done by atomic absorption spectro-photometry. The highest detected concentration of total heavy metals in sediments was: Fe>Al>Mn>Pb>Cr>Cu>Cd, with the following concentration values: Fe (1.72%), Al (1.03%), Mn (416.31 mg kg^?1), Pb (11.73 mg kg^?1), Cr (11.41 mg kg^–1), Cu (6.78 mg kg^–1) and Cd (1.33 mg kg^–1). The levels of total heavy metals (Al, Cr, Cu, Fe, Mn and Pb) were much less than the lowest observable effect level (LEL) which indicates that the sediments were not from polluted areas and that the origin of the metals was due to natural conditions. However, concentrations of Cd were much higher than the low effect level (LEL), over 40% of metal was detected in the exchangeable fraction and carbonates. The normalisation study showed a high degree of enrichment of Cd in all the sampling stations in the Bacochibampo Bay (samples EF 34–87) and in the natural flows that discharge into this bay (samples EF 22–35%), which exceeds by several orders of magnitude the value of sample EF 1, which indicates that Cd is anthropogenically induced. Based on these results, it is important that precautionary measures are established, since the deposited Cd in these fractions may be potentially toxic, due to the physicochemical changes that occur in the environment. Thus, future studies will focus on identifying problems involved with Cd bioaccumulation in different trophic levels.     

Distribution of organochlorines and ecological risks in surface sediments from El-Mex Bay,Mediterranean Sea

Polychlorinated biphenyls (PCBs) and organochlorine pesticides (OCPs) were determined in eight sampling sites collected from El-Mex Bay sediments during the period of 2013–2015. Concentrations of PCBs, Hexachlorocyclohexanes (HCHs), Dichloro Diphenyl Trichloroethanes (DDTs), and cyclodienes ranged from 0.148 to 23.99, ND to 0.089, ND to 4.64, and 0.005 to 0.581 ng g^?1 dry wt, respectively. Total organic carbon (TOC) was relatively low, ranging from 0.09% to 1.42%. Total carbonate content ranged from 38% to 58%. The negative correlation of TOC with total pesticides (r = ?0.18) suggested that TOC does not have a role binding with pesticides. On the other hand, a positive correlation between PCBs and TOC (r = 0.254 at p > 0.01) was observed probably due to the low solubility of PCBs in the seawater. So, it will continue to precipitate until it reaches the bottom water and contaminates the sediment. The data obtained in the present work compared well with the counterpart data reported internationally. In general, the results of PCBs and OCP concentrations in El-Mex Bay sediments were much lower than the permissible levels recorded by sediment quality guidelines (SQGs). Interestingly, the organochlorines in sediments of El-Mex Bay were below the respective SQG values and were not likely to pose potential biological adverse impact.     

太湖春季沉积物间隙水中磷的分布特征及界面释放的影响

通过对太湖春季不同湖区水体和沉积物间隙水中磷的分布特征研究,探讨了间隙水中磷的释放对上覆水环境的影响。结果表明,颗粒态磷(PP)和溶解态有机磷(DOP)是太湖水体中主要的磷形态,占总磷的58%～95%。不同湖区沉积物间隙水磷的剖面变化可能与生态特征及水动力引起的沉积物-水界面的扰动强度密切相关。湖心和西部沿岸沉积物扰动强烈,致使间隙水中磷含量向上逐渐降底,而梅梁湾和贡湖间隙水磷的垂向变化不大。东太湖和竺山湖沉积物界面间隙水中磷含量偏高,可能是由于表层沉积物的有氧环境使Fe2+被氧化固定下来,并促进了总磷(TP)和溶解态活性磷(DRP)的扩散释放。总体而言,间隙水中各形态磷具有向上覆水体释放的趋势,其中DRP的扩散潜力最大,竺山湖沉积物-水界面DRP扩散通量高达11.42mg.m-2.d-1,表明春季浮游植物的复苏生长对DRP的迫切需求。     

Distribution,speciation, and ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments of Jiaozhou Bay,China

This paper analyzed the distribution and speciation of seven heavy metals in sediments in Jiaozhou Bay. The ecological risk was assessed using three index approaches (i.e., risk assessment code (RAC), contamination factor (CF), and potential ecological risk index (PERI)) and by a comparison with sediment quality guidelines (Chinese Marine Sediment Quality Standards (CMSQS), and threshold effect level (TEL) and probable effect level (PEL) from the USEPA). Pb, Cr, As, Cu, Zn, and Hg contents at most sites were above the corresponding TEL and Class I criteria (CMSQS) value. Particularly, high contents of Cu, detected at sites S₇ (124.5 mg kg^?1) and S₈ (118.3 mg kg^?1), exceeded the respective PEL value, indicating that harmful biological effects might occur. Speciation analysis, individual CF, and RAC calculations suggested that Cd had the highest bioavailable fraction and thus posed a very high risk to aquatic ecosystem; Cu and Zn showed a medium–high risk. Both global CF and PERI analysis indicated a high pollution risk at sites S₇, S₁, S₃, and S₂, but the assessments of specific sites were different. The incomplete consistency suggested that it is necessary to consider both total contents and chemical speciation for providing a more realistic appraisal for the risk of heavy metals in sediments.