ICP-AES法研究葎草叶中微量元素对大气活性氮浓度的响应

在实测数据的基础上,分析大气活性氮对野生植物葎草(Humulus scandens)中微量元素含量的影响.采集华北平原北京周边6个地点的葎草,利用等离子体原子发射光谱技术(ICP-AES)分析植物叶中Ca,Mg,S,Fe,Mn,Cu,zn,B和Na的含量.结果表明,葎草叶中各元素的平均含量由高剑低依次为Ca(41 106)>S(8 370)>Mg(6 628)>Fe(476)>Na(92)>B(78)>Mn(49)>Zn(38)>Cu(15)mg·kg~(-1)干重;不同大气活性氮浓度下葎草叶中微量元素含虽没有显著差异:说明大气活性氮施肥效应造成的葎草对这些元素需求量的增加,并未超过当地土壤营养元素的供应能力.该实验结果将为研究全球大气氮沉降增加背景下,陆生草本植物的中微量元素营养状况提供科学参考.     

北京城市污泥中铅砷镉形态浓度的ICP-MS分析

城市污泥中重金属的难降解和高毒性限制了污泥的资源化利用。以北京G和Q污水处理厂的压滤出厂污泥为实验材料,采用BCR三步浸提法对污泥中铅砷镉Pb,As,Cd的三种形态进行提取,以HNO₃-HClO₄进行全量消解,利用ICP-MS检测Pb,As,Cd的全量和各形态的含量,从而为北京城市污泥的资源开发研究提供基础数据。实验结果表明,北京城市污泥中Pb和Cd含量比上世纪末明显降低：其中,G污泥中Pb,As,Cd的全量(干重)分别为19.60,37.96和1.34 mg·kg-1,而Q污泥中分别为19.58,23.46和2.30 mg·kg-1;两种污泥中Pb含量相差甚微,G污泥中As明显高于Q污泥,而Cd则显著低于后者;两种污泥中相应金属的三种形态的变化趋势基本一致：Pb与As以HAc酸溶态为主,H₂O₂可氧化态最少;而Cd主要以NH₂OH-HCl可还原态存在,HAc酸溶态最少。三种重金属中生物毒性大的形态均占70％以上。     

分析北京城市污泥中铅砷镉形态浓度的ICP-MS

城市污泥中重金属的难降解和高毒性限制了污泥的资源化利用.以北京G和Q污水处理厂的压滤出厂污泥为实验材料,采用BCR三步浸提法对污泥中铅砷镉Pb,As,Cd的三种形态进行提取,以HNO3-HClO4进行全量消解,利用ICP-MS检测Pb,As,Cd的全量和各形态的含量,从而为北京城市污泥的资源开发研究提供基础数据.实验结果表明,北京城市污泥中Pb和Cd含量比上世纪末明显降低:其中,G污泥中Pb,As,Cd的全量(干重)分别为19.60,37.96和1.34 mg·kg-1,而Q污泥中分别为19.58,23.46和2.30 mg·kg-1;两种污泥中Pb含量相差甚微,G污泥中As明显高于Q污泥,而Cd则显著低于后者;两种污泥中相应金属的三种形态的变化趋势基本一致:Pb与As以HAc酸溶态为主,H2O2可氧化态最少;而Cd主要以NH2OH-HCl可还原态存在,HAc酸溶态最少.三种重金属中生物毒性大的形态均占70%以上.     

应用ICP-MS分析猪污物中铅砷镉的形态分布

为有效控制资源化过程中畜禽污物所含重金属对环境和人类健康的危害,需要监测污物中重金属的赋存形态和浓度。采集北京昌平种猪场的猪污物样品(鲜样和干清样),用BCR提取法、硝酸-高氯酸消化法和ICP-MS仪器检测铅砷镉(Pb,As,Cd)总量及各形态含量。结果表明,猪污物中Pb,As,Cd的总量分别为29.0,28.2和0.288 mg·kg-1 DW(鲜样)以及19.7,28.2 和0.134 mg·kg-1 DW(干清样),均没有超过我国的城镇垃圾农用控制标准(As接近标准值)。两类样品中重金属的形态分布规律明显不同：鲜样中三种金属可交换态及碳酸盐结合态均超过50%,有机物及硫化物结合态则低于20%;而干清样中高生态毒性的可交换态及碳酸盐结合态和Fe/Mn氧化物结合态的比例较鲜样中都明显降低(降幅可达20%以上),表明干清样用于堆肥对农田更安全。该研究结果将为北京地区养猪场污物的资源开发和生态安全评价提供重要基础数据。     

相关生长关系与生态学研究中的尺度转换

生态学研究常常涉及不同的尺度, 而不同尺度之间生态属性的转换是生态学研究的一个难点,也是近年备受理论生态学界,尤其是植物生态学界重视的问题之一。相关生长理论及其应用的研究使一些生态属性的尺度转换成为可能。相关生长关系反映出生物身体大小 对其身体结构、生理过程等属性的影响;而种群和群落甚至更大尺度上的许多生态特征都可以从有限的个体特征中表现出来。因此,人们有可能应用这些定量的相关生长关系,解决生态学研究中可能出现的无法直接测量或表征的不同尺度的问题。本文就相关生长理论模型进 展及其在植物生态学中一些应用做一介绍。     

植物种群的自然稀疏规律——-3/2还是-4/3?

由密度导致的植物种群的自然稀疏现象,是植物种群生态学研究的热点.但关于植物自然稀疏规律(种群密度和个体平均质量的幂律关系)的机理,却有两类截然不同的理论解释,分别对应着-3/2和-4/3幂律.作者重点介绍这两类自然稀疏幂律的代表性理论模型: Yoda的-3/2自疏法则和基于WBE模型的-4/3自疏规律,以及它们各自的理论基础.由于研究方法等原因,目前的数据尚不足以否定一条自疏上限线的存在,也不能令人信服地推翻-3/2而确立-4/3幂值的自疏规律.     

北京及周边地区植物叶的碳氮磷元素计量特征

通过测量北京及周边地区358种植物的叶碳、氮和磷(C,N,P)含量, 系统分析了该区域不同生长型植物的叶C,N,P的计量规律。结果显示, 本区植物叶C,N,P的几何均值分别是45.1%,2.61% 和0.20%(干重), 且叶片中C,N,P 含量分别是叶柄中相应元素含量的1.1,2.4 和1.8 倍, 反映了与器官功能相适应的元素计量分配关系。草本相比于木本植物具有高叶N(P) 低C 的特点, 而针叶树的叶N(C) 显著低于(高于)阔叶树, 但二者P含量没有显著差异。叶的C,N,P彼此显著相关, 其中C 和N(或P)负相关,N 和P正相关; 叶C∶N, C∶P 和N∶P 的几何均值是17.3, 242 和13.9。     

ICP-AES分析不同锌浓度培养下锌镉超累积植物遏蓝菜的元素计量变化

锌镉超累积植物遏蓝菜(Thlaspi caerulescens)是重要的重金属污染土壤修复植物,但环境Zn浓度是否会影响该植物对其他元素的吸收,进而影响土壤养分的平衡,此前并不清楚.研究采用可同时测量多种元素的ICP-AES技术,分析高、中、低Zn浓度(5,50和500μmolL-1)多元素营养液培养的遏蓝菜中Zn,Cd,K,P,Mg,Ca,Fe,Mn,cu等元素的计量变化特征.结果显示,随着Zn供给浓度的升高,遏蓝菜根和茎叶的Zn含量都显著增加,高Zn培养的遏蓝菜茎叶和根的Zn含量比低Zn培养条件分别增加12和19倍;但植物茎叶中其他八种元素的含量均无显著变化,即在应用遏蓝菜修复Zn污染的土壤时,不会造成K,P,Mg,Ca,Fe,Mn,Cu元素从土壤中被植物过量带走而出现养分失衡.