国家尺度种植业面源污染负荷估算方法研究

空间尺度上,种植业面源污染负荷估算可用分为田块尺度、流域尺度和区域尺度。国家尺度属于区域尺度范畴,是掌握整个国家种植业源污染负荷概况、检验种植业面源污染防治措施成效、预测面源污染发展趋势的重要尺度。本文综述了国家尺度上种植业面源污染负荷估算的研究方法,主要包括输出系数法、改进输出系数法、多元回归法、贝叶斯递归回归树模型、过程模型模拟法等,并利用以上方法对我国种植业面源污染负荷进行估算。其中氮素径流损失估算结果在0.30～2.40 Tg之间,氮素淋洗损失为0.36～2.03 Tg,磷素径流损失为3.5～6.37 Mg。指出了我国国家尺度种植业面源污染流失量估算方法存在以下主要问题:源头排放未区分背景排放和肥料排放,也未考虑南方一年多熟制排放差异,过程削减未充分考虑沿程消纳。为此,提出我国国家尺度种植业面源污染负荷估算方法应进一步明细各土地利用输出系数、区分背景排放和肥料排放,考虑我国熟制的区域差异、考虑田块到流域出口的沿程削减。     

源汇型景观组合控制农业面源污染的研究

通过对浙江省农田养分迁移规律、养分释放源和养分汇的景观类型分析与调查观测,提出了利用农田系统中源、汇型景观结构组合控制农田面源污染的可能性。农业系统内部本身包含着许多养分汇型景观结构,可延长养分在流域内部的滞留时间,减少农业系统中养分的输出。建议对某些养分流失严重的农业流域,通过土地利用方式的调整和增加养分汇型景观面积,来控制农业面源污染。     

HSPF模型在流域面源污染模拟中的应用

HSPF模型是以斯坦福水文模型为基础,能综合模拟流域径流、土壤流失、污染物传输、河道水力等过程的应用模型。该模型是半分布式水文水质模型的优秀代表。综述了HSPF模型及与其他常用面源污染模型的对比,概括HSPF模型应用优势,并综述了HSPF模型在不同空间属性条件、不同气象和水文条件下国内外流域面源污染模拟中的实际应用,以及HSPF模型参数的不确定性研究,最后提出对HSPF模型在我国流域面源污染控制中的应用展望。     

农业面源污染研究进展及其发展态势分析

在点源污染逐步得到控制后,农业面源污染问题日益突出,已成为目前水环境污染控制的重点和难点。在广泛调研国内外相关领域研究成果的基础上,对农业面源污染的成因和特点、研究历程、面源污染物的迁移转化机制、污染负荷模型以及面源污染的防控机制进行论述,在此基础上提出我国农业面源污染的研究需要在几个方面进行加强,即多种同位素联合示踪农业面源污染源;污染物在沟渠系统的迁移模型;农业面源污染对地下水的影响研究;构建流域容量总量控制体系;健全农业面源污染监测和预警体系。     

流域农业面源污染控制模拟优化系统的软件实现

针对当前国内治理流域农业面源污染信息约束的实际情况,设计一种更加适应我国国情的流域农业面源污染控制模拟优化系统,由于涉及数据量大、模拟与优化过程复杂且模型参数率定与验证需要多次循环,所以手动计算是一个庞大而繁杂的工作且容易出现错误,为使整个模拟与优化过程更为精确和简易快捷,将整个数据库、模拟和优化过程通过计算机实现流域农业面源污染控制模拟优化系统的软件,并选取阿什河流域为案例具体讲述软件的操作流程。该软件能够成功模拟国内流域农业面源污染实际情况,为制定流域农业面源污染的优化策略提供软件支持,对流域农业面源污染的控制具有重要意义。     

亚热带区域农业面源污染流域源头防控机理与技术示范

日益剧增的农业面源污染使得亚热带流域环境可持续管理面临巨大挑战。亚热带红壤丘陵地区的丰富降水、复杂多样土地利用方式和高强度氮磷投入,导致了该地区水文过程、氮磷元素生物地球化学过程、以及氮磷污染物迁移转化规律的复杂性。从"十一五"至今,我们以亚热带丘陵区典型金井小流域为对象,研究建立流域多尺度环境监测系统,准确定量流域氮磷平衡特征,精确解析流域氮磷迁移规律与输出通量;构建以水文和氮磷过程为主要对象的分布式栅格流域生源要素管理模型(CNMM),制定流域氮磷环境安全控制标准,开发流域环境安全评价和污染源头防控决策支持系统;研发针对农田养分流失、分散型农村生活污水和养殖业废水的绿狐尾藻生态湿地消纳技术,探索农业氮磷减控关键途径,构建流域面源污染源头防控技术体系,并进行了大规模的推广应用与示范。这些结果将巩固和加强亚热带区域农业面源污染流域源头防控的应用基础研究,为实现流域环境的生态管理、质量恢复和生态系统服务功能提升提供理论依据。     

浅谈生态工程在农业面源污染控制中的应用

农业面源污染是导致流域水环境恶化的主要原因,笔者从农业面源污囊危害和迁移途径出发,结合农业面源污染的特点和研究发展历程,重点探讨了各类可行的农业面源污染生态工程的种类和应用现状。     

“产业治污”模式削减丘陵区农业面源氮排放

丘陵是我国南方面积最大的地貌类型,是降雨径流易发区和水土流失敏感区。诸多因素使农业面源氮排放成为丘陵区农村环境整治和乡村振兴的难题。为此,本研究以目标区域的产业发展为前提,基于丘陵小流域氮素流失特点,以氮资源循环利用为核心,针对农村生活源、农田种植源和畜禽养殖源分别构建了生活污水的稻田安全消纳净化技术、生态种植串联沟渠塘堰的立体消减技术和种养结合的畜禽粪污多级循环全消纳技术体系,提出了"产业治污"运行及管理模式,即:根据流域环境承载力确定产业结构和规模,建立"企业订单+基地+农户+专家团队"的产业控污机制和"村企合一参与式"的治污管理体系。并基于国家典型流域农业面源污染综合治理专项,在湖北省竹溪县竹溪河源头流域农业面源污染综合治理试点项目中进行了具体的工程设计和应用。实践证明,"产业治污"模式实现了目标区域污染治理与产业发展的有机融合,在有效削减丘陵区农业面源氮排放的同时,推动了产业结构调整,提升了农民收入,促进了农业经济发展与环境保护双赢。     

农业非点源污染国内外研究进展

农业非点源污染正日益成为水体富营养化最主要的污染源,并已成为当前限制我国经济可持续发展的重要因素。笔者从农业非点源污染物迁移转化机制、非点源污染物的防控机制、非点源污染模型模拟、农业非点源污染研究中的尺度问题等方面对国内外研究进展进行了论述。提出我国非点源污染研究需在以下方面有所加强:(1)非点源污染物耦合作用下的运移;(2)转化机理及其界面行为过程机制研究;(3)不同空间尺度和格局农业非点源污染物的迁移转化规律;(4)适合我国不同区域特色的非点源污染机理模型研究。     

洋河水库流域非点源污染迁移特性及流域数学模型的构建

【目的】分析河北秦皇岛市洋河水库流域N、P等主要污染元素的迁移特性,为洋河水库流域非点源污染入库前的治理提供参考。【方法】采用SWAT(soil and water assessment tool)模型,对秦皇岛市洋河水库流域内2008－2014年的径流及污染物迁移情况进行模拟,同时借助SWAT中的部分模块功能,应用Fortran语言建立流域污染物迁移扩散数学模型,模拟计算2015年流域污染状况并验证模型精确度。【结果】在2008－2014年,洋河水库流域年均非点源污染流失总量中,TN负荷总量为845.96 t,流失率为10.6%,其中有机氮负荷总量占91%;TP负荷总量为240.56 t,流失率为6.4%,其中有机磷负荷总量占40%,有机态污染物负荷量的空间分布与产沙量基本保持一致。数学模型计算结果表明,东洋河入口处2015年TN、TP质量浓度计算值分别为11.62,0.032 mg/L,TN、TP质量浓度实测值分别为10.80,0.024 mg/L,其中TN质量浓度模拟的相对误差为7.59%,TP质量浓度的绝对误差仅为0.008 mg/L。【结论】洋河水库流域内的有机态污染源是主要流失源,其中有机氮、有机磷主要通过土壤流失入河;经验模型模拟对洋河水库流域径流及污染状况的模拟精度较高,可以满足区域非点源污染的治理需求。     

我国湿地生态化学过程研究进展

湿地生态过程主要分为生物过程、化学过程和物理过程,化学过程又是湿地生态过程中最主要过程。就我国湿地生态过程中的化学过程研究进行综述,分别从湿地营养元素、湿地温室气体、湿地重金属和湿地有机污染物等方面对我国湿地生态过程中的化学过程研究进行概述。简要介绍湿地化学过程研究的方向、内容,对存在的问题进行了探讨。     

SBR和PACT法处理造纸废水的对比研究

通过将SBR工艺和PACT工艺分别用于处理造纸废水,试验结果表明,在相同的条件下(如容积负荷、水力停留时间等),PACT工艺具有CODCr去除率较高、对主要环境因素的变化(如pH值等)的适应能力较强、工作稳定性较高、活性污泥的性状更优越等优势。     

桂东南“6.23”特大暴雨天气过程分析

利用常规观测资料、卫星云图等资料,对2012年6月21～24日广西东南部特大暴雨天气过程进行个例分析。结果表明,高空槽、低涡和切变线长时间维持在广西中部是此次特大暴雨发生的主要因素。物理量诊断分析得出,充分的水汽条件和不稳定层结的能量场在强降水发生前已形成,强降水发生过程中,强辐合明显,短时强对流天气容易发生。分析红外云图和TBB均可以很好反映了此次特大暴雨天气过程出现的强降水时段。     

小波动态PCA在过程监控中的应用

针对动态工业过程数据通常包含噪声的特点,提出了一种将小波分析与动态PCA相结合的WDPCA过程监控方法,即利用小波分析对过程原始数据进行消噪处理,然后通过动态PCA和T、Q图对过程监控。将WDPCA方法应用于TE过程,结果表明WDPCA方法能清晰的检测故障的发生,并比动态PCA有较高的准确率。     

废水处理高级氧化工艺研究现状及发展趋势

综述了高级氧化工艺的原理、特点、分类及其组合工艺与发展趋势,并着重介绍了Fenton氧化法在处理废水中的应用。     

闽江下游原水水质现状及对策

闽江下游原水水质恶化,枯水期有机物污染比较严重,采用吸附预处理和活性炭深度处理技术对去除有机污染物有一定的效果。     

城市不透水区降雨径流量及径流水质变化规律研究

研究城市降雨径流量及径流水质对城市水文学理论扩充及城市雨水资源集蓄利用具有重要意义.通过对2010～2011年保定市区6～8月份降雨产流过程中屋面、路面等类型下垫面的降雨径流量及径流水质的同步监测,初步分析了城市降雨径流量及径流水质的变化规律.研究结果表明:不同屋面及路面降雨径流量与降雨量均呈现相关性显著的线性关系;城...     

不同烘烤工艺下烟叶在醇化过程中外观质量和内在成分变化规律研究

[目的]找出烟叶在醇化过程中外观质量和烟叶内总植物碱、总糖、总氮和钾离子等化学成分变化规律。[方法]采用不同的烘烤工艺对烟叶进行烘烤,烘烤结束后取样进行醇化试验研究,探索烟叶在醇化过程中外观质量和内在成分的变化。[结果]在醇化过程中,中温中湿烘烤工艺对烟叶颜色和油分稍有影响,对成熟度、身份和色度等外观质量影响较小,其他烘烤工艺对其外观质量均影响较小;3种烘烤工艺对烟叶总植物碱和总糖含量变化影响较小;T2烘烤工艺下烟叶还原糖含量变化呈上升趋势,3种烘烤工艺下烟叶总氮含量变化呈上升趋势;T3烘烤工艺对烟叶钾离子含量影响较大;T2和T3烘烤工艺对烟叶氯离子含量影响较大。[结论]应针对不同的卷烟配方需求,选取适宜的烘烤工艺,使烟叶有较好的外观质量和较优的内在成分,提升全国烟叶卷烟上水平。     

菠萝科技研究进展

从种质保存、育种、繁殖、花期调控、病虫害防治、加工等方面,综述菠萝的生产、加工与综合利用。     

黄瓜盐渍过程中品质变化规律及最佳盐渍工艺研究

以津春5号为试材,采用L(934)正交试验设计,对盐渍过程中黄瓜的感官品质、安全品质、营养品质的动态变化过程进行了分析。运用模糊综合评价的方法筛选出综合品质最优的工艺为:加盐量30%,加VC量0.15%,加CaCl2浓度0.2%,加醋酸浓度3%,盐渍时间为10 d。