乐安江沉积物中金属污染的潜在生态风险评价

选择污染严重的乐安江河流沉积物为对象,利用风险因子Ｅ和风险指数ＲＩ等定量诊断工具开展沉积物中重金属污染的潜在生态风险评价。根据风险指标体系和空间分异规律,将流域划分居不同特征的４种生态风险功能区。对比评价效果。潜在生态风险评价与地积累 情况大同小异,可以相互补充和借鉴。     

长江中下游部分湖泊沉积物碱性磷酸酶分布及其作用研究

沉积物磷负荷在湖泊富营养化的发生与恢复过程中具有关键作用,其释放受物理、化学与生物机制调节,而碱性磷酸酶催化有机磷的矿化,故当为促进沉积物磷循环的重要因素。本文讨论了长江中下游部分湖泊沉积物碱性磷酸酶分布及其在磷释放过程中的作用。五里湖疏浚与未疏浚区以及太湖、巢湖、龙感湖、东湖、月湖、龙阳湖、莲花湖等不同湖泊的不同区域表层沉积物碱性磷酸酶活性(APA)明显不同,这种空间异质性与湖泊富营养化程度相联系。此外,APA随沉积物的深度递减,或在中间与较深层次出现峰值,且具明显的季节性。上述事实以及APA对抑制剂的不同响应方式暗示酶存在形态的多样性(同工酶)。苯丙氨酸(Phe)明显提高月湖与五里湖沉积物APA,沉积物与Phe相互作用并静置一天之后,生物可利用性磷(SRP)的释放量明显增加。再者,Phe可抑制月湖沉积物APA,沉积物与Phe相互作用并静置一天之后,SRP释放量无明显变化,溶解有机磷(DOP)的释放量则明显增加。因此,释放的SRP部分来自某些活跃的有机磷的酶促水解,沉积物碱性磷酸酶在内源磷的释放以及富营养化过程中具有重要作用。     

长江口岛屿沙洲湿地陆向发育过程中表层沉积物氮营养盐的变化

研究针对长江口岛屿沙洲湿地陆向发育的不同时期表层沉积物中氮营养盐的变化规律,得出：（1）长江口岛屿沙洲湿地陆向发育过程中,表层沉积物环境也在不断变化,氮营养盐含量逐步增加,处在陆向发育前期的白茆沙,全氮含量较低,仅为30 mg/kg,而发育较为成熟的崇明东滩全氮含量较高,达470 mg/kg;同时随着岛屿沙洲湿地陆向发育,表层沉积物全氮分布越来越不均匀;（2）长江口岛屿沙洲湿地随高程梯度,全氮的含量逐步增加,其中芦苇带最高,420 mg/kg,光滩最低,110 mg/kg;这也说明岛屿沙洲陆向发育过程中,表层沉积物全氮含量逐步增加;另外,各形态无机氮含量占其所在高程无机氮的比例相对稳定,其中氨氮最高,59%～60%,亚硝酸盐最低,17%～19%,氨氮是无机氮的主要存在形式.     

洱海蓝藻爆发的时空特征及影响因子

湖泊生态环境对区域气候变化和流域人类活动十分敏感。随着流域的持续开发,洱海作为云贵高原第二大淡水湖泊面临着严重的生态与环境问题,主要包括水质恶化和生态功能的衰退,其中蓝藻水华问题尤为突出。针对湖泊现代监测数据存在时间序列较短、连续监测记录缺乏、监测位点不完全一致等问题,应用沉积物记录开展色素等多指标分析和环境变化重建研究,并对洱海湖区南、中、北3个湖盆的沉积物记录进行对比分析,从而探讨洱海富营养化与蓝藻爆发的历史与变化特征,并识别藻类响应模式的空间异同。沉积物色素记录结果表明,洱海蓝藻生物量变化具有明显的时空差异性,呈现由南至北,先后增加、最后呈现蓝藻水华全湖性持续爆发的模式。进一步的简约模型方差分解结果表明气候变暖和营养盐富集是洱海蓝藻生物量变化的主要驱动因子,此外相对较浅的南部湖盆还受到水位波动、水动力减弱、水生植物演化的综合影响。因此,在气候变暖的背景下,控制水体营养盐输入、合理调控湖泊水位、提高水体透明度并恢复水生植物是控制洱海蓝藻水华爆发和进行生态恢复的重要措施。     

不同土地利用方式对潮棕壤有机碳含量的影响

对潮棕壤不同土地利用方式下0~100 cm土体中土壤有机碳含量的剖面分布、有机碳储量及C/N进行了研究.结果表明:不同土地利用方式下土壤有机碳含量的剖面分布差异明显,林地、割草地、荒地及裸地各土层有机碳含量高于农田生态系统;不同土地利用方式下的土壤有机碳与全氮呈极显著的正相关;土壤C/N随剖面土层深度的增加呈下降趋势,林地土壤的C/N相对较高,割草地、荒地和裸地次之,农田生态系统的土壤C/N较低.在0~100cm深度土壤,荒地每年截获的土壤有机碳分别比农田不施肥、农田循环猪圈肥处理、农田化肥NPK处理、农田化肥NPK 循环猪圈肥处理高4.52、4.25、4.46和3.58 t.hm-2.说明荒地在增加土壤有机碳储量方面有很大潜力.     

基质氮磷含量对菹草生长与繁殖的影响

通过设计6个营养水平的沉积物处理,研究了沉积物中氮磷含量对菹草萌发、生长和繁殖的影响.结果表明:沉积物氮磷含量对菹草石芽的萌发无影响,萌发率均达到100%;随着沉积物中氮磷含量的增加,植物组织氮含量增加,并趋于稳定,磷含量呈现缓慢上升趋势,而植株体内氮磷比值下降,同时,菹草叶片的初始荧光产量(Fo)降低,最大量子产率(Fv/Fm)不断增加,达到一定限度后略有下降,表明菹草光合能力随沉积物氮磷含量的增加而提高,而过高的氮磷水平会降低光合能力;快速光曲线显示,菹草能有效地利用弱光,强光下易出现光抑制现象,但高氮磷营养水平的沉积物可以提高菹草对强光的耐受能力.此外,高氮磷含量也能提高菹草总生物量,但降低了菹草的根茎比.菹草无性生殖能力随氮磷水平的提高不断增强,繁殖策略也得到优化,出现了有性生殖,但结实率平均仅为19.6%.     

深海沉积物微生物元基因组文库来源的新的酯酶基因的克隆、表达及酶学性质

【目的】从深海沉积物微生物元基因组文库中克隆新的酯酶基因,并进行酶学性质研究。【方法】利用含有三丁酸甘油酯的酯酶选择性筛选培养基,从深海沉积物微生物元基因组文库中筛选得到酯酶阳性Fosmid克隆。对筛选得到的fosmid FL10进行部分酶切构建亚克隆文库,筛选得到酯酶阳性亚克隆pFLS10。PCR扩增目的片段后与pET28a连接构建酯酶基因原核表达质粒,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21。纯化表达产物并对其进行活性测定及酶学性质研究。【结果】序列分析显示该pFLS10亚克隆质粒含有一段924bp的ORF(Open Reading Frame),与一海洋元基因组文库中筛选出的酯酶ADA70030序列一致性为71%。该酶为一新的低温酯酶,对C4底物(对硝基苯丁酸酯)水解能力最强。该酶最适作用温度为20℃,最适作用pH为7.5,20℃时较为稳定,pH8-10的范围内有良好的pH稳定性,K+、Mg2+对该酶具有一定的激活作用,Mn2+等对其具有不同程度的抑制作用。【结论】应用元基因组技术筛选到了新的酯酶基因fls10并进行了克隆表达,该酶在低温及碱性条件下较为稳定且活力较高,对于工业化生产具有一定的应用潜力。关键词:深海沉积物;元基因组文库;低温酯酶;酶学特征     

长江三峡库区江段沉积物的重金属污染特征

测定了三峡库区江段沉积物中２１个元素的含量,比例比配统计分析指出,重庆至涪陵江段的沉积物样品间无明显相关,涪陵至巴陵段的沉积物间在９０％置信水平上显著相关;沉积物中钙、镁、锶、钡、铁、钴、镍、镉、锰、锌、铝、钒、镧、钇、钛等元素间在９０％置信水平上有显著相关,伸砷、镉、铜、汞、铜、磷等元素间以及它们与上述元素间无显著相关,这表明涪陵以上江段的沉积物因受重庆和长春污染影响大,样品间的相似性小,而涪陵     

沉积物再悬浮对浮游藻类影响的模拟实验研究

作为浅水湖泊的重要特性之一,由风浪等动力作用引起的沉积物再悬浮对浮游藻类的初级生产力、群落结构具有重要意义。本研究通过生长季节(5-6月)在太湖梅梁湾湖岸的中宇宙模拟实验,比较在同样的外源负荷下浮游藻类对不同的沉积物再悬浮程度的影响特征,以及其主要的影响因子。实验在约250L的大桶中进行,通过位于沉积物-水界面的水泵的动力作用,模拟了三个不同程度沉积物再悬浮:无再悬浮即对照、弱悬浮和强悬浮程度。实验结果显示:(1)对照、弱悬浮和强悬浮之间悬浮物浓度呈显著性梯度变化,平均值分别为5、30、40 mg·L^-1,水下20cm光密度分别为表面光密度的80%、35%和25%。TN和TP在悬浮处理组显著高于对照组,但是弱悬浮和强悬浮之间差异不显著。生物可利用的各种溶解性营养盐形式对再悬浮的响应特征不明显。(2)浮游藻类生物量和群落结构对再悬浮的响应显著。对照组的Chla在整个实验阶段都很低,强悬浮组和弱悬浮组的平均Chla分别5倍和2倍于对照组。实验初始浮游藻类群落种类多样性低,优势种群主要为隐藻(隐藻属Cryptomonas spp.和蓝隐藻Chroomonas acuta)。再悬浮处理显著促进了隐藻的生长,但弱悬浮和强悬浮之间差异不显著。对照组优势种群演替为微小型种类蓝隐藻和绿藻门的纤维藻属(Ankistrodesmus sp.)。(3)以相对丰度为统计数据,浮游动物群落结构对再悬浮的响应显著,弱悬浮和强悬浮之间差异不显著。对照组的枝角类大型种类溞属(Daphnia spp.)丰度显著高于再悬浮处理组,枝角类小型种类象鼻溞属(Bosmina spp.)和网纹溞属(Ceriodaphnia spp.)、轮虫丰度则呈相反趋势。可见,再悬浮促进了沉积物营养盐的释放和水下光照的衰减,还影响了浮游动物的群落结构,使其向摄食藻类能力较差的种类演替,从而在上行(bottom-up)和下行(top-down)两个方面影响了浮游藻类的现存量和群落结构。     

东湖沉积物中酸挥发性硫化物的季节、深度分布特征研究

在酸挥发性硫化物AVS存在的情况下,水体沉积物中的重金属的生物有效性将显降低,同步提取金属SEM与AVS的比值SEM/AVS可作为判定重金属生物有效性的良好指标。本通过研究东湖三个不同富营养化水平的站点的AVS的季节、深度变化特征及相关的影响因子,发现AVS的含量夏季要高于冬季,并随深度的加深呈先增高后降低的分布特征,SEM/AVS随深度的变化则呈现出先降低后升高的分布特征。研究结果为正确应用SEM/AYS指标判定沉积物中重金属的生物有效性提供了依据。