上海建设用地土壤指导限值及其应用研究

土壤指导限值是基于健康风险的土壤污染物浓度的指示值或警告值,可用于污染土地的风险管理和修复决策。根据上海城市建设用地土壤污染和土地利用特征,利用英国的污染土地暴露评价（CLEA-UK）模型,针对住宅、娱乐、商业和工业用地等4种土地利用类型,制定了上海建设用地15种典型土壤污染指标的指导限值,阐述了土壤指导限值在上海建设用地土壤污染管理和修复中的应用,也为建立和健全我国建设用地土壤环境标准体系,加强建设用地土壤污染管理提供了新的思路和方法。     

塑料大棚设施菜地土壤次生盐渍化特征

以上海郊区规模化设施蔬菜园艺场为研究对象,监测了不同种植年限和不同种植模式的塑料大棚设施菜地土壤的主要理化性状,筛选了设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,分析了不同深度土壤特征指标的变化规律。结果表明,与露天菜地相比,设施菜地土壤酸化、盐渍化、养分累积明显,田间最大持水量和土壤呼吸速率降低;各类种植年限和种植模式的设施菜地表层土壤(0~20 cm)可溶性盐分、硝态氮和全磷含量分别达到4.18 g·kg~(-1)、121.8 mg·kg~(-1)和1.38 g·kg~(-1),分别为对应露天菜地的2.9倍、1.7倍和1.6倍。综合考虑设施菜地和露天菜地土壤主要理化性状的显著性以及设施菜地土壤对作物的障碍影响和对环境的污染风险,选择p H值、可溶性盐分、硝态氮和全磷作为设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,并采用土壤相对质量评价法进行评价。设施菜地土壤p H值随着深度的增加而升高,可溶性盐分、硝态氮和全磷则随着深度的增加而递减,其中硝态氮相对质量指数达到3.06;随着设施菜地种植年限的增加,土壤p H值逐步降低,硝态氮、全磷和可溶性盐分逐步累积,其中4~6年棚龄的p H值和可溶性盐分相对质量指数最高,7~9年棚龄的硝态氮相对质量指数最高,10年以上棚龄的全磷相对质量指数最高,茄果连作模式的可溶性盐分和硝态氮相对质量指数最高,叶菜连作模式的全磷相对质量指数最高。     

喀斯特峰丛洼地4种典型植物蒸腾作用及其影响因素

[目的]对广西壮族自治区喀斯特峰丛洼地4种典型植物(甘蔗、五节芒、灰毛浆果楝和青冈)蒸腾作用及其影响因素进行研究,为进一步开展区域植被生态需水研究提供科学依据。[方法]于2015年4月至2016年1月对4种主要植物群落不同季节蒸腾速率(Tr)、叶面积指数(LAI)和相关环境因子开展现场观测。[结果]4种植物Tr夏季与春、秋、冬3季呈极显著差异(p0.01),不同植物类型其Tr也存在差异,其中,甘蔗Tr的季节变化为96.55~197.42g/(m2·h),五节芒为95.26~169.13g/(m2·h),灰毛浆果楝为97.20~239.11g/(m2·h),青冈四季Tr为81.65~124.42g/(m2·h)。4种植物Tr均与空气温度(Ta)呈极显著(p0.01)或显著正相关关系(p0.05),与土壤含水率(SWC),LAI,土壤容重(ρb),空气相对湿度(RH)呈显著或极显著相关关系。SWC和Ta对甘蔗Tr起主导作用,是主要决策变量;Ta是五节芒Tr的主要决策变量;SWC和ρb是灰毛浆果楝Tr的主要影响因子;LAI,SWC和Ta是青冈Tr的主要影响因子。[结论]研究区域4种典型植物蒸腾作用存在差异,且均呈季节性变化趋势,不同植物Tr影响因素不同,可通过人工诱导水、光、热等环境因子进而合理调控植被生态需水。     

脱硫石膏对土壤磷流失的阻控效应及机制试验

研究脱硫石膏(flue-gas desulfurization gypsum,FGDG)对土壤磷流失的阻控效果,既有利于开拓FGDG资源化利用新途径,又有助于丰富农业面源磷流失控制工程技术。借助土柱淋溶试验和人工边坡降雨侵蚀模拟试验,针对上海某火电厂的FGDG,系统研究不同质量配比(0、1%、2.5%和5%)的FGDG对农田土壤的固磷效果及机理。结果表明:1)FGDG的Ca2+将溶解态P转化成难溶态P,并将土壤无机磷中的Ca2-P、Al-P转化成Ca8-P和Ca10-P,有效控制溶解态磷(total dissolved phosphorus,TDP)直接流失,与对照组相比,施加FGDG对淋洗土柱TDP流失的阻控率达到92.8%~94.8%,而添加FGDG的各处理间无显著差异(P0.05);2)添加FGDG后,土壤的渗透性能和抗侵蚀能力极显著提高(P0.05),1%~5%的FGDG可使土柱渗透性能提升近10倍,添加FGDG的各处理组间无显著差异(P0.05),1%FGDG对坡面径流量的最大削减率为37.5%,对土壤侵蚀(泥沙流失)的最大削减率为59.5%,有利于控制泥沙结合态磷的流失;3)各FGDG处理对土柱中总磷(total phosphorus,TP)流失的阻控率为23.6%~79.5%,且随着配比增加而上升,与对照组相比,1%FGDG对人工边坡土壤TP流失的阻控率为61.5%。土壤流失的TDP量占流失TP的比例只有0.6%~6.1%,反映出改善土壤渗透性能、削减地表径流冲刷是FGDG控制P流失的主要机制,而Ca与P之间的沉淀反应属于从属机制。     

平原河网地区典型旱地面源污染排放系数时间变化特征及影响因素研究

【目的】探明平原河网地区典型旱地离田排放系数的变化特征,为农业面源污染监测管理提供参考。【方法】以上海市崇明岛某典型旱地为研究对象,通过构建水文-水质协同监测系统,对旱地面源污染排放系数进行测算,明确排放系数的时间变化特征,分析排放系数的影响因素。【结果】日尺度下,氮、磷的离田排放系数变化范围分别为2.2～9 843.9、0.08～667.0 g/(hm²·d);月尺度下,氮、磷离田排放系数变化范围分别为0.02～17.2、0.001～1.04kg/(hm²·m)。在降水产流事件中,氮离田排放系数与降水历时呈极显著正相关,磷离田排放系数与产流事件的总降水量、平均降水强度、最大小时降水强度极显著正相关。施肥后,氮日排放系数迅速增大,磷日排放系数无明显变化。各时间尺度下,氮排放系数与地表径流不存在显著相关性,磷排放系数与地表径流极显著正相关。【结论】氮、磷离田排放系数的日、月际变化幅度较大,氮离田排放系数易受施肥措施影响,磷离田排放系数则更易受降水和地表径流的影响。     

Thauera humireducens合成钯纳米颗粒及其催化除铬性能研究

为了提供制备过程环境友好、性能良好的催化剂，采用反硝化菌Thauera humireducens（T.humireducens）合成钯纳米颗粒（Pd-NPs），并评价其催化去除地下水中Cr（Ⅵ）的性能。结果表明：利用T.humireducens能够在24 h内制得尺寸集中分布在2~6nm、分散良好的Pd-NPs。提高初始Pd（Ⅱ）和HCOONa浓度、增大微生物接种量及营造弱酸性环境，均能加快T.humireducens合成Pd-NPs的速率。相比于化学方法制备的Pd-NPs，T.humireducens合成的Pd-NPs能够更高效地将Cr（Ⅵ）催化还原为不溶的Cr（Ⅲ），1.5 h内Cr（Ⅵ）的还原效率达95%。循环使用3个周期后，T.humireducens合成的Pd-NPs的催化活性仅下降13%。本研究首次证明反硝化菌T.humireducens可快速合成Pd-NPs，且合成的Pd-NPs可用于地下水的铬污染治理。     

上海都市型畜禽养殖业环境管理绩效分析与展望

在当前我国生猪稳产保供的背景下,根据上海都市型畜禽养殖业发展定位及产业模式特征,针对“十二五”末畜禽环境管理面临的主要问题,对“十三五”期间实施的畜禽养殖生产布局优化、粪污还田规范管理、行业标准和技术规范制定等一系列环境管理举措及取得的成效进行了回顾评价,并从粪污资源化利用监测考核体系构建、臭气与氨协同减排控制技术应用、畜禽养殖新型污染物控制技术推广、畜禽养殖温室气体减排等角度,展望了“十四五”期间上海都市型畜禽养殖业环境综合管理重点工作。     

不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷排放的影响

为明确不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷(CH₄)排放的影响，以上海市青浦区稻田为研究对象，利用PICARRO G2508温室气体在线监测系统探索不同秸秆还田量下稻田CH₄的排放特征。结果表明，稻田CH₄排放通量与5 cm深度土壤温度呈显著(P<0.05)正相关，且两者的相关性随着秸秆还田量的增加而增强。稻田CH₄排放量随着秸秆还田量的增加而增加，在秸秆不还田、半量(2.5 t·hm^-2)还田和全量(5.0 t·hm^-2)还田3种情景下，稻田CH₄累积排放量分别为(10.00±0.06)、(53.26±0.06)、(121.55±0.03) kg·hm^-2,且其排放集中在水稻分蘖期，贡献率达49.40%～52.11%。在不显著影响水稻产量的前提下，秸秆半量还田的单位水稻产量CH₄排放量较全量还田降低56.17%,是本试验条件下推荐的适宜秸秆还田量。