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当期目录

    2015年, 第2015卷, 第2期 刊出日期:2015-03-25 上一期    下一期
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    “水体污染控制与治理”国家科技重大专项
    黑臭河道沉积物中硫铁行为与氮磷循环的耦合机制
    李文超, 王文浩, 何岩, 黄民生, 李志洪, 周焜, 朱林林
    2015 (2):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.001
    摘要 ( 1565 )   PDF(1957KB) ( 2354 )  
    硫、铁的环境行为和氮、磷循环的耦合机制共同影响着河道内源污染的释放. 本文总结了黑臭河道沉积物中致黑、致臭的硫、铁与关键营养盐氮、磷的环境行为以及它们之间耦合机制的最新研究进展,提出加强沉积物中硫、铁元素与氮、磷元素之间的耦合过程研究,对于解决目前黑臭河道治理过程中氮、磷营养盐难以达标问题具有重要意义.
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    城市黑臭河道富营养化次生灾害形成机制及其控制对策思考
    曹承进, 陈振楼, 黄民生
    2015 (2):  9-20.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.002
    摘要 ( 1236 )   PDF(3644KB) ( 2156 )  
    对城市河道黑臭污染的形成及其治理、富营养化次生灾害表现形式、形成机制以及预防和控制对策等方面进行了总结和研究.结果表明,随着城市黑臭河道相应污染治理工程、措施的实施,河道水体污染负荷得到了大大消减、水质得到了一定的改善、黑臭也逐步好转,但营养盐仍处于相对较高的水平,且可被植物直接利用吸收的营养盐储备充足,同时,黑臭污染的治理使得受损的河道生态系统得到了一定的恢复和重建,当外界环境条件适宜时,极易引起水华暴发、浮萍泛滥、水葫芦“疯”长、水生植物生物量激增等富营养化次生灾害.对于城市黑臭河道治理后富营养化次生灾害的预防和控制必须以城市黑臭河道污染治理为基础,将其纳入到河道污染整治整体规划中.综合运用上/下行效应理论,应从外源控制、内源治理和修复、整体生态系统恢复等角度进行系统预防和控制.同时也应厘清思路,认识到城市黑臭河道富营养化及其次生灾害的形成是城市黑臭河道污染治理过程中的必经阶段,城市河道水环境治理应从当前的“黑臭等重污染治理”向“氮磷营养盐控制”转变.
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    上海市地理景观对夏季蚊虫孳生的影响
    马明海, 张博, 黄民生, 冷培恩
    2015 (2):  21-29.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.003
    摘要 ( 1258 )   PDF(5323KB) ( 1520 )  
    利用遥感和地理信息系统提取2007—2008年夏季上海市蚊虫监测点缓冲区的土地利用状况和景观多样性数据,分析了区域水体、植被空间分布等区域景观特征及其变化对蚊虫密度消长的影响,为城市化过程中的蚊害防控提供参考依据.结果表明,本研究区内蚊虫密度与景观多样性、水网密度和植被密度成正相关关系,与景观破碎度成负相关关系,50%~70%植被覆盖度环境更有利于蚊虫繁殖,水域及水利设施用地的蚊虫密度高于其他用地类型.2007—2008年上海市夏季郊区的蚊虫密度高于市区,城市建设对蚊虫密度消长有重要影响.
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    上海市6条中小河道水质月动态评价及解析
    马明海, 黄民生, 胡伟, 魏金豹, 刘素芳, 马俊飞, 韩莉
    2015 (2):  30-39.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.004
    摘要 ( 1142 )   PDF(3191KB) ( 1204 )  
    2013年3月至2014年2月,以上海市6条中小型河道为研究对象,选择pH、WT、DO、SD、NH4+-N、TN、DP、TP、CODCr、CODMn、BOD5、TOC和Chl-a作为水质评价因子,分别采用主成分分析法、综合污染指数法、综合营养状态指数法、有机污染指数法和综合水质标识指数法评价河道水环境质量,并对各评价方法和污染源进行分析.结果表明,6条河道水环境质量的空间差异性较大,其中淡江河污染最严重,工业河次之,丽娃河水质最好.TN和TP是6条河道水环境的主要污染因子.6条河道中的磷均以溶解性磷酸盐为主,工业河、长浜河、真如港和淡江河中的氮以氨氮为主,樱桃河和丽娃河以硝酸盐氮为主.
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    基于HSPF模型的流域水文水质模拟研究进展
    韩莉, 刘素芳, 黄民生, 马俊飞, 魏金豹, 胡伟
    2015 (2):  40-47.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.005
    摘要 ( 1451 )   PDF(464KB) ( 1423 )  
    HSPF 模型是基于 BASINS 平台的半分布式的综合水文模型,能够准确模拟流域水文水质状况,并已在水资源和水环境领域中得到广泛的普及和应用.介绍了 HSPF 模型对水文、泥沙侵蚀及污染物的迁移模拟机理,对其在径流、污染物迁移、土地利用覆被变化及气候变化对流域水文水质的影响等领域的最新进展进行了评述.初步探讨了完善 HSPF 模型的研究方向,主要包括加强污染物迁移转化机理、参数的不确定性及与多学科模拟模型整合等方面的研究.
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    环境因子对滴水湖浮游植物生长的影响分析
    张艳艳, 魏金豹, 黄民生, 曹承进, 何岩
    2015 (2):  48-57.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.006
    摘要 ( 1190 )   PDF(2590KB) ( 1260 )  
    为了掌握环境因子对滴水湖浮游植物的影响,2012—2013年期间分4个季度选取14个点位对滴水湖及其外围水体生境演变进行调查,分析环境因子以及浮游植物指标的时空变化特征,并对浮游植物指标和各项环境因子进行相关性分析以确定其生长的主要影响因子.湖区水质明显优于河道水质,且相对稳定;各点浮游植物密度的四季变化趋势与叶绿素a的变化大体上趋势趋同,但夏季浮游植物密度稍高,而各点冬季叶绿素a含量达到最高,滤食性鱼类的放养使得滴水湖夏季浮游植物的生长得到控制,浮游植物群落演替的总体趋势表现为大型浮游植物比例下降,小型浮游植物比例增加.相关性分析显示,滴水湖总磷浓度对浮游植物的生长具有重要影响.研究为滴水湖富营养化的防治以及水环境评价提供了理论依据.
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    底泥疏浚对温州市牛桥底河水环境质量的影响
    童敏, 杨乐, 黄民生, 何岩, 曹承进
    2015 (2):  58-66.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.007
    摘要 ( 1127 )   PDF(5127KB) ( 1283 )  
    以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后水体中理化指标、重金属含量及生物毒性进行跟踪分析. 结果表明,牛桥底河底泥疏浚显著降低了水中的CODCr浓度,提高了DO含量和透明度. 疏浚工程实施后,水中NH+4-N、TN、TP及重金属含量呈现“先升高,后降低”的变化趋势. 疏浚不同阶段牛桥底河水样对发光细菌和胚胎的生物毒性先增强后逐渐减弱,总体上,疏浚有助于减轻水样的生物毒性. 相关性分析表明水样的生物毒性与TN相关性显著,与重金属相关性不大. 
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    底泥疏浚对温州市牛桥底河底泥性质的影响分析
    童敏, 李文超, 黄民生, 何岩, 曹承进
    2015 (2):  67-74.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.008
    摘要 ( 1219 )   PDF(3126KB) ( 989 )  
    以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后底泥中理化指标、重金属含量进行跟踪分析,并应用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属元素Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg、As进行污染评价. 结果表明,牛桥底河底泥疏浚工程实施后,表层底泥的TP、TOC和重金属含量呈现“先降低、后升高”的变化趋势,疏浚后1到3个月内底泥重金属含量最低. 虽然疏浚工程可以暂时地显著削减河道中污染物的总量,但其对河道水质和底泥的改善效果仅能维持3~9个月. 两种评价方法均表明疏浚工程的实施在一定程度上减轻了牛桥底河底泥的污染水平和生态风险. 
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    温州灵昆岛围垦区土壤重金属污染特征及生态风险评价
    童敏, 黄民生, 何岩, 曹承进
    2015 (2):  75-83.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.009
    摘要 ( 1211 )   PDF(3524KB) ( 1678 )  
    以温州灵昆岛围垦区土壤为研究对象,进行了Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg和As的测定及风险评价,为合理规划围垦区土壤提供理论依据. 结果表明,灵昆岛围垦区土壤均受Cd和Hg污染最为严重,其地累积指数高于其他重金属元素,且对土壤重金属的潜在生态风险贡献最大. 在围垦区内,底泥吹填区土壤中重金属含量最高,其次为农业生产用地. 底泥吹填区土壤浸出液具有中等毒性,使热带爪蟾胚胎无法存活,建议在吹填区土壤开发利用之前采取一定的修复.
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    黑臭河道底泥细菌群落结构对人工曝气响应的DGGE分析
    何岩, 姚丽平, 李文超, 黄民生, 张一璠
    2015 (2):  84-90.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.010
    摘要 ( 884 )   PDF(1975KB) ( 1560 )  
    采用基于16S rDNA的PCR DGGE (变性梯度凝胶电泳) 图谱并通过条带割胶回收DNA 进行序列分析,初步探讨了不同曝气条件下黑臭河道底泥中细菌群落结构多样性及其变化,同时用冗余分析(RDA)研究了环境因子与细菌群落结构之间的关系. 结果表明,人工曝气对黑臭河道底泥细菌群落结构产生明显的影响,并且随不同曝气强度底泥细菌群落多样性呈现不同的变化,其中当曝气扰动雷诺数(Re)为1810,溶解氧(DO)为7.35时,细菌优势群落多样性最高;序列比对分析推测适度的曝气有利于促进碳、氮、硫循环相关细菌的生长,其中以变形菌门为主导;冗余分析显示DO和Re对细菌群落结构影响显著.
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    硝酸盐介导底泥硫自养反硝化的过程、效应和应用
    陈建军, 张建, 黄民生, 卢少勇
    2015 (2):  91-97.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.011
    摘要 ( 1487 )   PDF(389KB) ( 1758 )  
    底泥黑臭是当前我国城市河道水环境污染中亟待解决的问题.近年来利用硝酸钙促生底泥土著微生物以修复底泥黑臭的原位处理技术受到了不少关注,然而对于该过程中关键的硫自养反硝化反应的研究较为少见.文章介绍了硫自养反硝化反应在环境治理领域的基础研究和相关技术应用情况,论述了硝酸盐介导的底泥硫自养反硝化反应的特点、产生过程、该反应过程中普遍存在的副产物(N2O、NO-2)累积现象,以及底泥硫自养反硝化相关功能菌群及其生态关系等方面的研究进展,提出了在这些研究领域中尚不清楚的一些科学问题.最后指出,对黑臭底泥修复过程中硫自养反硝化反应的脱氮过程、脱氮贡献率,以及该过程中功能菌种群生态特征变化的研究,可进一步促进我国城市河道黑臭治理研究工作的深入和发展.
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    杭州西湖龙泓涧和北里湖水体及底泥毒性的生物学评价
    杨永胜, 刘梦芸, 黄民生, 何德富
    2015 (2):  98-105.  doi: 10.3969/j.issn.10005641.2015.02.012
    摘要 ( 1146 )   PDF(1409KB) ( 1406 )  
    以青海弧菌(Vibrio Qinghaiensis)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)和热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎为研究对象,检测分析了龙泓涧和北里湖的水体及底泥的可能毒性.结果发现,绝大部分水样和底泥提取液对3种实验对象均未产生明显毒性效应.部分水体和底泥反而呈现出一定的正效应,表现为增强青海弧菌的发光强度,促进热带爪蟾胚胎发育.极个别水样对青海弧菌和秀丽线虫显示毒性,引起爪蟾胚胎轻微致畸效应,可能与污染物排放等偶然因素有关.结果表明,龙泓涧和北里湖的水体及底泥呈现较低的生态风险,西湖水体具有相对高的生物安全性.
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    PFOS暴露对秀丽线虫寿长的影响及其与IIS相关基因的关联
    李丹, 武婧轩, 李嘉, 何德富
    2015 (2):  106-112.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.013
    摘要 ( 1253 )   PDF(1969KB) ( 1526 )  
    以秀丽隐杆线虫(C.elegans)为模型,本文研究了全氟辛烷磺酸(PFOS)对机体寿长的影响及初步机理.结果显示0.2~200 μmol/L的PFOS暴露50 h导致野生型秀丽线虫寿长呈剂量依赖性缩短.在4类转基因线虫上,观察到Insulin/IGF-l.1信号通路(IIS)相关的daf-16、daf-2和age-1基因突变或敲除能影响线虫的寿长.进一步观察PFOS暴露导致4类转基因线虫的寿长变化率,并与野生型线虫比较.在CF1139和CF1580突变种上daf16或daf2的突变均未改变PFOS的缩短寿长效应.而在CF1295和TJ1052转基因型上发现daf-16b的基因敲除或age-1基因突变阻断PFOS的减寿效应.结果表明PFOS慢性暴露能加速动物衰老,缩短寿长.PFOS作用与IIS信号通路关系密切,daf-16b和age-1基因在其中起重要作用.
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    生态学 生命科学
    濒危植物天目铁木和羊角槭的光合及蒸腾特性日动态比较
    王晓燕, 杨淑贞, 赵明水, 罗远, 崔敏燕, 李媛媛
    2015 (2):  113-121.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.014
    摘要 ( 963 )   PDF(2308KB) ( 1276 )  
    分别对浙江西天目山濒危植物天目铁木(Ostrya rehderiana)和羊角槭(Acer yangjuechi)进行叶片气体交换参数日动态测定,探讨其光合与蒸腾作用的影响因素,比较光能利用效率和水分利用效率.结果显示,天目铁木的净光合速率日动态有午休现象;当光合有效辐射没有显著差异时,天目铁木的净光合速率显著大于羊角槭(p<0.05),与其林冠层阳生环境相适应;二者光能利用效率日变化无明显差异,但弱光条件下,羊角槭的光能利用效率高于天目铁木(p<0.05),与其林下层耐阴植物的特性相符;二者的水分利用效率日动态不同,羊角槭高于天目铁木(p<0.05),表明羊角槭蒸腾活动降低而导致.
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    浙江天童常绿阔叶林不同传播方式物种种子雨的基本特征
    雷霄, 杨庆松, 刘何铭, 邢九州, 王希华
    2015 (2):  122-132.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.015
    摘要 ( 1181 )   PDF(1805KB) ( 1582 )  
    为了研究不同传播方式物种种子雨的基本特征,以浙江天童常绿阔叶林20 hm2动态监测样地的种子雨为研究对象,分析了种子雨的密度、物种组成以及种子限制的强度.结果表明:(1)种子雨收集器共收集到种子136 38粒,隶属于28科66种,种子雨密度为146粒/m2;(2)样地内有56%的物种未收集到种子,因此种子雨与可繁殖个体物种组成的相似性较低且受不同传播方式影响,风力传播的相似性系数极值(Rmax)最大且距种子收集器距离(d)最远(风力传播:R(max)=0.226,d=20 m;重力传播:Rmax=0.077,d=9 m;鸟类传播:Rmax=0.094,d=13 m),证明通过风力传播的种子在远距离传播上更有优势;(3)样地内存在一定程度的种子限制,有43个物种的种子只在很少的(<10)收集器中出现.对于较为优势的物种而言(IV≥1),传播方式可能是影响种子限制的主要因素.另外,群落中通过风力传播的物种种子限制很可能仅仅是由于可繁殖个体的缺少造成的,而通过重力和鸟类传播的物种存在很高的种子限制可能是因为种子的低产量以及种子扩散能力的不足.
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    城乡梯度上一年生杂草叶片氮磷含量的变化及其与土壤氮磷的关系
    段秀文, 蔡北溟, 陈晓双, 崔易翀, 达良俊
    2015 (2):  133.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2015.02.016
    摘要 ( 1220 )   PDF(2188KB) ( 1074 )  
    在上海城乡梯度上,选取隶属于禾本科和菊科的3种广布型一年生杂草:狗尾草(Setaria viridis)、稗(Echinochloa crusgalli)和醴肠(Eclipta prostrata),通过测定3种杂草单位质量叶片氮含量、单位质量叶片磷含量及其生境中土壤总氮、总磷的含量,分析城乡梯度上植物叶片氮磷含量的变化及其与土壤氮磷之间的关系.结果表明:①总体上,从中心城区至远郊区,3种一年生杂草的叶片氮含量显著上升,而叶片磷含量无显著变化;②其中,狗尾草与醴肠的叶片氮含量呈显著上升趋势,狗尾草叶片磷含量呈显著上升趋势;③土壤总氮、总磷与植物单位质量叶片氮、叶片磷总量呈显著性负相关(p<0.05).综上可知,杂草的叶片氮磷含量对城市化有显著响应,物种间存在差异;土壤氮磷含量的变化是其成因之一.
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