湖南省农业面源污染与农村水环境质量的响应关系分析

为揭示农业面源污染与农村水环境质量的响应关系,以湖南省46个区县为研究对象,核算了2019年种植业、畜禽养殖业、水产养殖业及农村生活污水中化学需氧量、总氮、总磷、铵态氮(COD、TN、TP、NH+4-N)的排放量,采用水污染指数法量化了农村地表水水质类别,对农业面源等标污染负荷、单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别值进行了相关性分析。结果表明:农业面源污染的主要来源是畜禽养殖和农村生活污水,主要污染物是TN;COD的主要来源是畜禽养殖业,TP的主要来源是农村生活污水,而TN和NH+4-N的主要来源是种植业和畜禽养殖业。46个区县中,农村水体水质类别为Ⅲ类及以下的区县有19个,Ⅳ类15个、Ⅴ类7个、劣Ⅴ类5个,TN是造成水质较差的主要定类指标。等标污染负荷与水质类别无明显相关性,而单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别均呈显著正相关,相关系数分别为0.979 2、0.993 3;4种污染物中,COD单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别无明显相关性,而TN、TP、NH+4-N与水质类别呈正相关,是湖南农村水体水质变化的主要影响因子,其中TN是水质类别的决定性因子。利用本研究所得响应关系函数模型可以初步预测农村水体水质类别,进而有效降低农村水环境质量监测的难度和成本,同时为不同类别农业污染源监管提供科学依据。     

秋香江冬季水质现状及浮游生物群落结构特征

【目的】调查秋香江上游、中游和下游3个水电站6个监测断面的水环境因子、浮游生物组成等,阐明秋香江的水生态现状。【方法】分别利用综合营养状态指数、生物多样性指数和冗余分析,调查水质现状、浮游生物的群落结构特征及两者间的关系。【结果】秋香江水体透明度为0.32～0.53 m,叶绿素a含量为0.10～0.43 mg/L,总磷含量为0.6～5.3 mg/L,总氮含量为1.39～4.33 mg/L,高锰酸盐浓度为 0.70～3.90 mg/L,综合营养状态指数表明秋香江水体现处于中营养状态水平;共鉴定出53种浮游植物和62种浮游动物,浮游植物密度和浮游动物丰度范围分别为5.1×10~8～1.89×10~9 cells/L和3.93～232.87 ind/L,其中绿藻、硅藻、蓝藻、原生动物和轮虫为优势种;综合浮游生物的多样性指数来看,秋香江属于中污染水平。【结论】秋香江上游受到了一定程度的污染,沿着河流方向污染程度减小,溶解氧是影响秋香江浮游生物群落结构的关键环境因子。     

人工湿地对水产养殖废水中氮磷的去除效能分析

通过分析人工湿地建造的具体用途,以及在处理废水时的特点,探究如何对水产养殖废水中的氮元素及磷元素进行处理。     

香根草对污染土壤水溶态重金属组分胁迫响应研究

为探讨香根草对污染土壤中水溶态重金属组分在时间尺度上的胁迫响应,以Pb和Cu复合污染土壤为研究对象,通过种子萌发试验和水培试验,模拟重金属水溶态组分对香根草种子萌发、幼苗生长情况及重金属积累特性的影响。结果表明,Pb和Cu水溶态组分显著降低香根草幼苗的根长、株高、鲜质量和干质量。其中,根长受抑制作用最显著,在第60 d,处理组根长比对照组低43.6%;香根草幼苗的重金属耐性指数(MTI)总体上随生长时间增加呈上升趋势,第60 d的MTI为70.2%;香根草幼苗可显著富集Pb和Cu,且主要累积在根部,其转运系数(TF)低至0.02和0.10,根部最大积累量分别达到763 mg·kg~(-1)和235 mg·kg~(-1),表明香根草属于根部积累性植物。由此可见,香根草幼苗对水溶态重金属组分的耐受能力随其生长时间的增加而逐渐增强,利用香根草进行重金属的植物固定具有较大潜力。     

Cd污染农田的炭基修复方案设计和效果评价

为了解不同Cd污染农田土壤上炭基改良剂的治理效果，运用土壤医生理念，针对广东省韶关和云浮3个重金属Cd污染状况和土壤理化性质不同的区域农田分别设计了3种以生物炭为主要原料，搭配石灰、有机肥等不同辅料的3种生物炭基土壤改良剂，并进行了大田应用试验，同时归纳总结设计原则，评价设计的3种改良剂对Cd污染农田的治理效果。结果表明：在3个区域施用的改良剂均不会降低作物的产量，在Cd污染严重的酸性土壤上有显著增产的效果（增产效果达到383.03%）；同时施加3种不同配方的炭基改良剂均可以有效降低作物可食用部位的Cd含量，分别是对照的33.33%、46.88%和42.86%，使3个试验区的农产品可食用部分Cd含量均达到国家标准；施用炭基改良剂，可有效降低土壤中酸溶态Cd的含量，尤其是在酸性较强、Cd污染程度高的土壤中，能够将土壤中活性和生物可利用形态的Cd含量降低18.28%。综上所述，根据土壤理化性质、污染程度和修复目的来针对性设计以生物炭为基础的炭基改良剂可以保障作物产量，提高作物品质，实现对南方Cd污染土壤的改良。     

东江流域土壤重金属污染特征及潜在风险评价

为从流域尺度上探讨土壤重金属分布特征、土地利用对流域土壤重金属的影响及重金属来源等,以东江流域为研究区,采集全流域及不同土地利用方式下的表层土壤（0~30 cm）测定Zn、Cr、Pb、Cu和As含量,运用数理统计、地统计学、污染指数和风险指数法,分析全流域及不同土地利用类型土壤的重金属含量特征,评价其污染特征及潜在生态风险;运用克里金插值法进行重金属含量及污染风险空间分布研究;同时探讨了重金属的来源。结果表明：与“七五”背景值相比,东江流域表层土壤重金属呈现不同程度累积上升趋势。不同用地类型土壤重金属含量存在较大差异,但均属于中等变异性,总体上中上游各类重金属含量相对较高,其中龙门及和平-龙川-寻乌一带尤为突出。东江流域各重金属均值均低于国家二级标准（GB 15618—2018）,单因子指数评价显示污染水平均为安全,内梅罗综合指数评价显示污染水平为安全且接近轻污染,流域平均综合潜在生态风险指数为55.6,属于低风险。东江流域土壤重金属主要有人为源和自然源两个来源,Pb、Zn及As可能同时受到工业污水排放、农药化肥、采矿、交通运输等人为源及自然源影响,而Cr、Cu可能主要受以土壤母质、大气沉降为主的自然源影响。研究表明,研究区域内土壤重金属呈不同程度累积上升趋势,但总体污染风险为低风险;不同用地类型土壤中重金属含量存在较大差异,总体上中上游较高;土壤重金属主要有人为源和自然源两个来源,部分重金属存在相似的来源途径。     

不同施肥方案对华南地区菜心种植氨挥发损失的影响

为探明华南地区菜心种植过程中土壤的氨挥发损失规律,提出兼顾减少氨挥发且保证菜心产量的施肥方案,以广州市黄埔区菜地为研究对象,以菜心为试验材料,设置氮肥施用量处理为A组,设定A0（不施氮肥）、A1（337.5 kg·hm^-2）、A2（200 kg·hm^-2）、A3（140 kg·hm^-2）共计4种施氮水平;同时,设置施肥方式处理为B组,分别为沟施覆土（B1）、表面撒施（B2）和撒施后灌水（B3）共3组氮肥施用方式,开展正交试验。采用通气法对菜心菜地进行田间原位氨挥发测定,成熟期调查菜心产量。研究了不同施肥方案下土壤氨挥发情况和不同施肥方案对菜心产量的影响。结果表明：菜心种植过程中的氨挥发主要来自追肥,菜心追肥期间氨挥发量占全生育期氨挥发总量的60%~81%。氨挥发量与施氮量呈正比;不同施氮量在施肥初期,氨挥发速率均较高;相同施氮水平下氨挥发累积量呈现出表面撒施>沟施覆土>撒施后灌水。各施氮处理下,菜心产量无显著差异。研究表明,采用沟施覆土的施肥方式同时减少30%的施氮量对华南地区菜心产量无显著影响,但较常规施氮处理组A2B1和A2B2分别可减少氨挥发损失5.9 kg·hm^-2和29.3 kg·hm^-2。     

广西典型生物质燃烧气态污染物排放特征

为探究南方常见生物质燃烧产生的气态污染物的排放特征,利用炉灶对广西地区常见生物质燃烧产生的烟气进行实测,分析生物质燃烧排放污染物的排放因子、组分特征及化学反应活性。研究表明：生物质燃烧的CO、NOx、CH₄和非甲烷总烃（NMVOCs）的平均排放因子为36.42、1.73、0.89 g·kg^-1和2.39 g·kg^-1;乙醛是生物质燃烧排放的最主要的醛酮污染物,排放因子为147.09~599.10 mg·kg^-1;7种生物质的醛酮污染物的臭氧生成潜势（OFP）总量在6.73~18.58 mg·m^-3之间,其中甲醛、乙醛和丙烯醛的OFP较高;广西2010—2019年间生物质秸秆燃烧排放的CO、NOx、CH₄、NMVOCs及醛酮污染物的平均总排放量分别为252 660.14、19 060.86、23 765.92、52 795.02 t及40 410.62 t,水稻、玉米和甘蔗秸秆是广西生物质燃烧释放大气污染物的主要贡献源。     

广州郊区三类工业企业周边农田土壤重金属污染及生态风险评价

【目的】以广州郊区典型的三类工业企业(电镀工业、印染纺织业和五矿稀土业)周边农田土壤为研究对象,评价重金属污染及其潜在生态风险程度,分析成因,为广州工业企业周边农田土壤重金属污染防治和修复提供参考依据。【方法】采集工业企业周边农田土壤共39个样品,采用污染负荷指数法分析土壤中重金属的污染程度,采用潜在生态风险指数法评价土壤重金属潜在生态风险程度。【结果】电镀工业和印染纺织业周边农田土壤重金属含量累积相对较多,综合重金属负荷等级为轻度污染;各类型周边土壤Cd、Hg存在较大潜在生态风险,其他重金属(As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni)为低风险;Cd潜在生态风险最高,风险系数均值在48.20～61.24之间。Hg潜在生态风险次之,风险系数均值在25.46～59.42之间,Zn潜在生态风险系数最小,潜在生态风险系数均值在1.13～2.73之间。各重金属潜在生态风险程度由强到弱依次为Cd Hg As Cu Ni Pb Cr Zn;三家工业企业周边农田土壤状况处于轻微生态风险和中等生态风险,综合潜在生态风险程度依次为电镀工业稀土工业印染纺织业。【结论】工业活动所产生的重金属污染物会通过干湿沉降、污水灌溉、废弃物淋溶和粉尘等方式进入土壤,是农田重金属污染的重要来源。为抑制农田土壤向较重风险转变,提升农田土壤环境质量,确保农田土壤环境安全,应采取有效措施加强工业企业周边农田土壤环境监测和污染风险管控,尤其应加强对土壤Cd和Hg的污染治理。     

我国畜禽养殖环境管理进程及展望

随着畜禽养殖规模化进程加快,畜禽养殖污染对环境的影响日渐受到重视,其治理技术和环境管理体系也逐步成熟。本文全面疏理了我国畜禽养殖污染防治环境管理相关政策、标准、规范及管理措施,总结了不同时期主要的技术思路及特点,并从行业发展和生态环境保护的角度重点分析了当前畜禽养殖污染防治环境管理体系。最后结合我国特点,提出适合现代环境管理体系下,畜禽养殖污染防治环境管理发展方向。研究结果可以为引导畜禽养殖污染治理方式、规范畜禽养殖环境管理提供参考。