河岸杨树人工林缓冲带对径流水中磷素截留效果的研究

【目的】河岸植被缓冲带可以有效截留和吸收地表径流水中的磷素,从而减少进入湖泊水体中的磷。笔者在平缓坡地上构建适宜的植被缓冲带并研究其生态效果,为减缓农业面源污染、生态修复富营养化湖泊提供参考。 【方法】选定太湖流域4块大小为20 m×50 m不同密度的杨树林河岸缓冲带为研究对象,在缓冲带不同宽度处地面下不同深度(20、40和60 cm)处平行埋设PVC管,每个宽度分别设置3组淋溶管作为重复,每组3个,作为地表径流水的收集装置。分别于4、5、6、7、9月强降雨后采集水样,低温保存并测定其中磷素质量浓度。分析不同季节各宽度和密度的杨树林缓冲带截留径流水中磷素的差异,以确定适宜的河岸人工林缓冲带。【结果】① 7月径流水中可溶性磷(DP)、总磷(TP)去除率达到最大值(36.91%、26.50%),PO^3-₄去除率在6月达到63.30%,4、9月3种不同形态磷的去除率相比6、7月有所下降,不同月份PO^3-₄、DP、TP质量浓度呈显著性差异(P<0.05,F=2.382,2.052,2.758,df=180),去除率与时间呈极显著相关(P<0.01; F=3.464,3.265,3.279; df=180)。② 径流水中污染物去除率与缓冲带密度并不呈简单的正比例关系。稀植杨树林河岸缓冲带杨树数量稀少,截留污染物能力不足; 密植杨树林河岸缓冲带由于栽植密度较大,不利于杨树自由生长,吸收含磷污染物效果不佳。栽植密度并非越大越好,而是存在一个适宜栽植密度阈值。③ 随着河岸缓冲带宽度的增加,径流水中PO^3-₄、DP、TP质量浓度呈现下降趋势,截留率呈现上升趋势。河岸缓冲带对PO^3-₄的去除率最高,其次是TP,DP效果最差。不同宽度的缓冲带对20 cm深度径流水中PO^3-₄、DP的去除率较高,对40 cm深度的径流水中TP去除率总体高于20 cm深度的,60 cm深度径流水中PO^3-₄、DP、TP的去除率最低。在不同深度径流水中的3种磷素质量浓度在杨树缓冲带前15 m宽度变化差异显著(P<0.05; F=3.232,2.808,2.175; df=180); 之后随着宽度增加径流水中PO^3-₄、DP、TP的质量浓度变化不显著。15 m宽度的缓冲带对径流水中磷素平均去除率接近50 m宽度缓冲带的,说明15 m宽度的缓冲带基本能满足截污需求。【结论】杨树人工林河岸缓冲带在夏季对径流水中磷素的截留效果较好; 中等密度人工林缓冲带对径流水中磷素有较高去除率,但不同密度杨树林对于径流水中磷素截留差异并不显著; 15 m宽度的河岸缓冲带可以有效去除径流水中的各形态磷。含磷污染物只是造成湖泊湿地富营养化因素之一,合理的河岸缓冲带还应考虑对于其他污染物的截留作用。由于磷能促进植物苗期根系生长,因此在植物生长初期对磷的去除率较大。随着植物的生长和植物群落演替,磷素截留效率的动态变化尚有待长期的观测研究,以利于更为准确地评价其截留磷的能力。     

生态退杨对洞庭湖湿地景观格局变化影响研究

对比“生态退杨”政策实施前后洞庭湖湿地景观格局变化，综合分析洞庭湖区景观格局总体变化特征，为洞庭湖的景观格局优化提供科学依据。     

白洋淀轮虫群落结构及富营养化评价

于2018年5月(春)、8月(夏)和10月(秋)对白洋淀26个采样点轮虫物种组成和群落结构进行了系统调查,测定了水温(WT)、溶解氧(DO)、pH值、水深(WD)、透明度(Tr)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chla)等环境因子,分析了轮虫群落参数与环境因子的关系,综合评价了白洋淀水体富营养化程度.共鉴定出轮虫21属61种,以耐污性种类为主,角突臂尾轮虫、萼花臂尾轮虫和小多肢轮虫为优势种.各采样点轮虫种数差异较大,最多为20种(聚龙淀),最少仅为6种(大麦淀).轮虫平均丰度和生物量呈现明显的季节变化,秋季最高(3 372 ind./L,0.90 mg/L),夏季其次(1 240 ind./L,0.88 mg/L),春季最低(210 ind./L,0.22 mg/L);轮虫最高丰度为6 930 ind./L(三角淀,秋季),最低仅为2 ind./L(平阳淀,夏季).Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J)夏季最高(分别为2.30和0.86).经相关性分析发现,轮虫丰度与DO、WD、Chla、TP呈显著正相关,而与Tr显著负相关;轮虫种数与WD显著正相关,与WT显著负相关.与历史资料相比,白洋淀水质在一定程度有所好转,但仍处于富营养化状态.     

A Sequential Debonding Fracture Model for Hydrogen-Bonded Hydrogels

Hydrogen bonds are known to play an important role in prescribing the mechanical performance of certain hydrogels such as polyether-based polyurethanes. The quantitative contribution of hydrogen bonds to the toughness of polymer networks, however, has not been elucidated to date. Here, a new physical model is developed to predict the threshold fracture energies of hydrogels physically crosslinked via hydrogen bonds. The model is based on consecutive and sequential dissociation of hydrogen-bonded crosslinks during crack propagation. It is proposed that the scission of hydrogen bonds during crack propagation allows polymer strands in the deformation zone to partially relax and release stored elastic energy. The summation of these partial chain relaxations leads to amplified threshold fracture energies which are 10–45 times larger than those predicted by the classical Lake–Thomas theory. Experiments were performed on a hydrophilic polyurethane hydrogel where urea additions were used to control the density of hydrogen bonds. The measured fracture energies were in good agreement with the calculated values. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2018 , 56, 1287–1293     

A contribution to pharmaceutical biology of freshwater sponges

In vitro anti-tumour and anti-radical activities of the acetone extract of the freshwater sponge Ochridaspongia rotunda were the subject of this study. The extract was found to be highly cytotoxic to human lung tumour cell line A-549 reaching IC₅₀ value of 5.01 ± 0.21 μg/mL. Indeed, it displayed only 2-fold less anti-tumour activity than doxorubicin (IC₅₀ value 2.42 ± 0.13 μg/mL) used as a positive control. The same extract was also found to be almost 37-fold more selective against A-549 vs. MRC-5 (normal) lung cells, in difference to weak selectivity of doxorubicin (less than 3-fold). Its profound anti-DPPH radical activity comparable to that of quercetin (IC₅₀ values 3.68 ± 0.19 and 3.14 ± 0.09 μg/mL, respectively) coupled with no signs of genotoxicity in the comet assay (MRC-5 cell line, vs. doxorubicin) has actually implicated the importance of this animal bioresource in searching for pharmaceutically useful bioactive compounds of natural origin.     

跨界水环境治理的政府间协作机制研究

以跨界水环境治理中政府间协作关系的困境为研究对象,分别从行政分割、法律缺失、治理机制以及财政分担机制不完整等方面探讨了地方政府在跨界流域治理过程中陷入协作困境的原因,并据此提出了建议,即强化政府间认同机制、明确法律保障制度、完善水环境政府治理体制和政府投资机制等。最后以太湖流域为例,结合太湖水环境治理的特点,剖析了其治理现状及困境,提出了该流域政府间协作治理的对策建议。     

铁岭莲花湖湿地生物多样性研究进展

湿地生物多样性对于维持湿地生态功能和生态系统稳定有重要作用,湿地生物多样性研究的深入开展,对生物多样性保护和生态恢复具有重要意义,也为制定可持续利用规划提供可靠依据.简要介绍铁岭莲花湖湿地的自然概况,从植物种类的多样性、动物种类的多样性、植物群落的多样性和生物多样性评价几个方面,对现有研究成果进行评述,并对铁岭莲花湖湿地生物多样性的下一步研究进行展望.     

衡水湖水文化简论

水是源,文化是魂.衡水湖作为京南第一湖,国家级自然保护区和水利风景区,水文化十分丰富,既有水工程、水环境、水景观等物质形态的水文化,又包含水哲学、水法规、水文艺、治水理论和水著作等精神形态的水文化.     

洱海水硫化物及六价铬含量的检测分析

目的:了解洱海水硫化物及六价铬含量。方法:采集洱海20个点的水样对硫化物及六价铬的含量进行检测,分别采用亚甲蓝分光光度法,二苯碳酰二肼分光光度法进行测定。结果按照《地表水环境质量标准进行评价》。结果:硫化物、六价铬合格率为100%。结论:硫化物、六价铬均达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》的一类水质。     

瑶湖流域非点源氮、磷负荷估算及其控制对策

利用ArcGIS10.0软件,划分了瑶湖流域的范围,并提取了土地利用类型及其面积,在流域调查的基础上,参考国内外相关研究方法,按照农村与城镇生活污染(A类污染)、畜禽养殖污染(B类污染)、村镇与农业径流污染(C类污染)和水产养殖污染(D类污染)等4种污染来源,估算了瑶湖流域的非点源氮、磷污染负荷。结果表明:入湖氮、磷总负荷分别为346.3 t/a和102.8 t/a;B类污染是氮和磷污染的主要来源,其污染负荷占总负荷的比例分别为73.1%和85.3%;南昌县对B类污染的TN和TP贡献率大于青山湖区;南昌县对A类污染的TN和TP贡献率稍小于青山湖区;对于C类污染,TN贡献率大小为:水田村镇水浇地,TP贡献率大小为:村镇水田水浇地。在此分析基础上,提出了非点源N、P污染负荷控制对策。这为瑶湖流域水污染控制提供了理论依据和数据支撑,同时也为政府制定区域社会经济发展规划提供了决策依据。