图论聚类法及其在区域土壤污染调查评价中的应用

本文介绍了图论聚类分析(MCA)的基本原理和方法,并以某地土壤重金属污染分区和评价为例阐述了这种分类方法的应用。通过与系统聚类和模糊聚类法相比较,探讨了此法应用于生态环境分类评价中的特点。MCA是一种动态选择过程,它将事物分类的“模糊性”和“界限性”有机地统一起来,并且其中所涉及的各项参数具有较确切的实际意义,使用起来简便和易于理解。     

畜禽粪污厌氧发酵沼液农用之环境安全风险

畜禽粪污沼液是以畜禽粪污为主要原料,经厌氧发酵产生沼气后的残留液。中国沼气工程建设始于20世纪70年代,随着畜禽养殖业的发展和畜禽粪污厌氧消化技术的推广,畜禽粪污厌氧发酵沼液的产生量随之增大。畜禽粪污沼液属于污水的一种,畜禽粪污厌氧发酵沼液的安全消纳或治理已成为当前中国农业源废弃物污染防治必须要面对和解决的问题。目前,中国畜禽粪污沼液还田消纳作为一种沼液处理的主要方式,即沼液未经过无害化处理而直接还田。然而,由于畜禽粪污中多种有害物质（包括重金属和抗生素类污染物）可在沼液中残留,且大多存在不同程度超出国家水质安全标准,危害农田生态环境安全。本文收集了最近十几年来公开发表的大量文献中的研究数据,分析了猪、牛、鸡饲料和粪污中重金属等污染元素和抗生素的含量,评估了粪污沼液还田对土壤质量、农田水环境和农产品安全的影响。研究结果显示,（1）畜禽粪污沼液存在水质严重超标。如畜禽粪污沼液中检出Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Cl大多超出国家《农田灌溉水质标准》（GB 5084—2005）;且超出国家《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）IV-V类水质标准。此外,畜禽粪污沼液中还检出多种抗生素残留,其中以四环素类较其他类抗生素浓度为高,且高出欧盟医药产品评估局（EMEA）规定的水环境抗生素阈值（10 ng·L^-1）。（2）畜禽粪污沼液农用存在农地污染风险。如施用沼液的土壤中检出Cd、As、Pb、Ni、Cr、Cu和Zn等均有不同程度超出国家《土壤环境质量—农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018）中农用地土壤污染风险筛选值。另有研究报道,连续6年施用沼液的土壤中检出多种抗生素类兽药残留,其中四环素类和喹诺酮类抗生素残留量最高（分别约为3.9和14.3 mg·kg^-1）,已超过国际兽药协调委员会（VICH）规定的土壤中抗生素残留允许限量（0.1 mg·kg^-1）。（3）畜禽粪污沼液农用存在农产品安全风险。如施用沼液的作物中检出多种污染物（如蔬菜中Cd、Pb、Ni、Cr、Zn、As和粮食作物中Zn、As等）累积量存在不同程度超出国家《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》（GB/T 18406.1—2001）和《食品中污染物限量》（GB 2762—2017）。鉴于当前畜禽粪污沼液不达标还田利用存在环境安全风险,以致农产品中多种污染物超标,可能对人类健康产生危害,沼液的无害化处理使其达标还田对于确保土壤、水体及农产品安全势在必行。为此,加强沼液中多种污染物的协同去除处理技术的研发和应用,对于确保沼液资源化安全利用具有实际意义。     

土壤污染防治行动计划背景下农业土壤污染防治调查

农业是我国社会经济发展的基础行业,农业发展高度依赖土壤,因此加强农业土壤保护对农业发展具有非常 重要的意义。随着我国城镇化步伐不断加快,农业土壤污染问题变得越来越严重,受到了全社会高度关注。出现农业 土壤污染虽然有经济发展原因,同时还包含有法律法规制度不完善以及监督体制不完善等其他方面原因,为此我国需 要借助互联网信息技术提高土壤污染防治力度,同时还需要完善土壤防治模式,加强环境责任追究,以确保我国农业 土壤污染得到有效遏制,提高农业土壤质量。     

细菌-矿物互作及其复合体在重金属修复中的应用

利用功能细菌辅助植物固定重金属是目前农田土壤污染修复中高效且环境友好的方式,其中细菌与矿物间相互作用广泛存在,包括细菌对矿物的溶解作用、矿物对细菌活性的影响以及细菌-矿物复合体的形成等,并贯穿整个修复过程。一方面,细菌与矿物互作会影响细菌的活性和表面特性,如带电性、表面官能团位点类型及浓度等,进而影响细菌对重金属的生物吸附行为以及辅助植物修复作用的发挥;另一方面,细菌-矿物结合形成的复合体较单一细菌、矿物组分对重金属的固定行为不同,在重金属修复过程中发挥不可忽视的作用。本文综合分析细菌与矿物的结合作用、细菌对矿物的溶解作用以及矿物对细菌活性的影响,阐述细菌-土壤矿物(矿物材料)复合体在重金属污染修复中的应用潜能,为复合体应用于重金属污染土壤环境提供理论依据。     

土壤污染微生物修复领域文献计量分析

近年来土壤污染日益严重,现阶段迫切需要研究出高效经济的土壤修复技术来修复污染土壤、实现土壤资源的可持续利用。在此背景下,绿色且环境友好的微生物修复技术具有广阔的发展前景。为了解土壤微生物修复领域的研究状况、研究重点和发展趋势,采用Web of Science数据库对2001年1月 ~ 2020年5月该领域的6171篇文章进行了文献计量研究和可视化处理。分析结果表明:土壤微生物修复领域在全世界的重视程度逐渐升高,发展态势较好,且未来会进一步得到重视。欧洲国家土壤微生物修复研究开展的较早,发展中国家正在成为研究主力。对关键词进行分析可知,重金属污染的修复、微生物群落结构的变化、环境因素的控制和降解机理的探索是修复研究关注的热点。土壤微生物修复与其他修复技术联用可以收到更好的修复效果,这也已成为今后的重要发展趋势。     

CO2浓度升高对重金属污染下稻米品质影响的研究进展

目前研究CO2浓度升高对农作物的影响主要集中在光合作用、生理生态反应和产量形成等方面,对重金属污染胁迫下CO2浓度升高对水稻生长发育和品质影响的研究甚少。本文通过详述Cu、Cd等重金属污染条件下,CO2浓度升高对水稻生长发育及稻米品质的影响,揭示重金属污染条件下CO2浓度升高影响Cu、Cd在土壤-水稻系统中的运移状况及其稻米营养品质方面的相关机制,为CO2浓度持续升高背景下复合污染农田风险评估、农产品安全调控提供科学依据,也对于预测未来气候条件下人类稻米品质变化及水稻品种的选育意义重大。     

新疆棉田地膜残留对棉花产量及土壤理化性质的影响

为了探讨地膜残留对棉花产量的影响,该文在全面调查新疆北疆短绒棉主栽区地膜残留状况的基础上,根据地膜残留趋势,人工设置地膜残留密度梯度（0、250、500、1 000、1 500、2 000 kg/hm2）,选择新陆早33号（发达根系）和新陆早13号（不发达根系）2个棉花主栽品种,研究了地膜残留对棉花产量性状和土壤理化性质的影响。结果表明,随着地膜残留密度的升高,2个品种产量和成苗率均呈下降趋势,新陆早13号减产趋势更加明显,早熟度明显提前。如果按照现有的地膜残留趋势,则覆膜68 a左右,即现在往后38 a,残膜密度将达到1 000 kg/hm2,新陆早33号和新陆早13号产量分别下降18.1%、13.5%,成苗率分别下降8.4%、16.5%,早熟度分别上升17.0%、26.7%。当残膜密度为2 000 kg/hm2（覆膜141 a左右）时,新陆早33号和新陆早13号产量分别下降38.3%、45.2%,成苗率分别下降13.0%、21.1%,早熟度分别上升32.2%、27.7%;生物量、根冠比和根系表面积等生长指标都与没有残膜下生长的棉株存在显著差异。地膜残留可导致土壤理化性质恶化,水分分布不均,土壤营养下降。其中在残膜密度为2 000 kg/hm2时,碱解氮、速效磷分别下降55.0%、60.3%。研究表明新疆地膜残留对棉花产量和土地产生明显影响,如不及时采取措施,将严重危害棉花可持续发展与土地的可持续利用,必须引起足够重视。同时发现,应用、培育发达根系的棉花品种可以一定程度上缓解地膜残留对产量的不利影响。     

中国污染场地国家分类体系框架构建

污染场地是社会工业化的产物,已逐渐成为一个世界性的环境问题,对人体健康和环境安全带来了严重的威胁。污染场地问题的解决依靠科学的管理,实现国家层面污染场地管理的关键环节在于有效的分类管理,污染场地分类管理的核心是国家分类体系。通过该分类体系可以实现国家层面污染场地的分级分类管理,从而将有限资源用于最需治理的污染场地。该文在选取污染特性、污染迁移途径和污染受体3类场地评价因子的基础上,通过层次分析法对评价因子进行解构和有序重组,并赋予其具有风险意义的数值,从而构建污染场地国家分类体系框架。该分类体系框架根据场地评价因子汇总分值的范围将污染场地分为5类。研究结果为国家层面的污染场地优先治理和分类管理提供技术支撑和依据,从而有助于促进中国污染场地管理向制度化和规范化方向发展。     

视点平原造林，北京树立绿色宜居好榜样

核心阅读：智慧城市、宽带中国、物联网时代……在大数据时代的今天,人们的脑细胞仿佛也在不断刷新着,城市也被附于“智慧”,飞速发展的经济和腾飞的科技水平成为时代宠儿。然而,当地下水污染、土壤污染、沙尘暴肆虐等消息成为各大媒体的头条新闻,人们的生存底线一味被触碰,何种发展道路该成为城市建设、国家发展的必备锦囊？事实证明,只有在经济发展和生态建设这场擂台赛上做到不偏不倚,才是真正的成功者。寻找城市建设好榜样,绿色宜居独占鳌头。     

土壤中镉的形态转化、影响因素及生物有效性研究进展

土壤污染日益受到人们的关注,尤其是重金属引起的污染,其中重金属镉有很大的生物毒性,而镉的生物有效性与镉的存在形态密切相关.综述了近年来土壤中镉的植物和生物毒性,土壤中镉的各种形态分布及其土壤pH值、根际效应等影响因素,镉的存在形态与生物有效性的关系及其影响因素等方面的研究进展.同时,对土壤中镉的形态分析方法及生物有效性的发展趋势进行了展望.