饮用水水源地周边土壤环境质量监测与评价——以岳阳铁山水库为例

为探究岳阳铁山水库饮用水水源地周边土壤环境质量情况,以岳阳铁山水库集中式饮用水水源地周边土壤为监测对象,对采集土壤样品中的pH值、阳离子交换量、有机质含量及典型污染物进行了测定与分析。结果表明:该饮用水水源地周边土壤中pH值、阳离子交换量及有机质含量平均值存在一定差异,但变化范围不大;单因子评价和综合评价得出,当地主要以无机污染为主,除点位4未受到无机污染外,点位1、2、3、5均存在轻度的无机污染,但均不存在有机污染;主成分分析得出,土壤中污染物主要由3个主成分构成,3个主成分累积贡献率为100%,其中第一、二、三主成分贡献率分别为39.145%、37.872%、22.984%;聚类分析发现,苯并[a]芘、六氯环己烷、滴滴涕、As、Hg和Cd可归为一类,Ni、Cu可归为一类,Pb、Cr、Zn各归为一类。研究结果为保护岳阳铁山水库集中式饮用水水源地安全提供了理论依据。     

加拿大一枝黄花防除化学药剂的筛选及其应用效能

为获得防除加拿大一枝黄花的有效药剂,揭示化学防治的主要特征,采用单一药剂、单一药剂+助剂、混合药剂及触杀型+内吸型药剂4种药剂处理方式进行田间药效试验。结果表明,25%环嗪酮可溶液剂7 500mL/hm~2、41%草甘膦异丙铵盐水剂6 000mL/hm~2+有机硅300g/hm~2、20%氯氟吡氧乙酸乳油750mL/hm~2+20%草铵膦水剂8 740mL/hm~2、41%草甘膦异丙铵盐水剂6 000mL/hm~2+20%草铵膦水剂8 740mL/hm~2对加拿大一枝黄花的防效显著。施药35d后,株防效均达到100.00%,地上部分鲜重防效分别达到80.2%、90.4%、83.0%和88.9%。除25%环嗪酮可溶液剂致植株根腐效果不佳外,其余3种药剂组合地下部分鲜重防效均达到70%以上,可作为加拿大一枝黄花防除的典型药剂进行推广。组合药剂喷施方式表明,内吸型和触杀型药剂喷施顺序不同,对加拿大一枝黄花的防除效果存在明显差异。以单一药剂最大剂量防除加拿大一枝黄花的效果显示,喷施大剂量单一药剂不一定能明显提高防治效果。     

湘西花垣河花垣镇地段水体污染特征及来源解析

为探究矿业经济发展背景下花垣河重污染地段水体污染特征及污染物来源,于2007年1月至2015年12月对湘西花垣河重污染地段狮子桥电站下游200m、川心城、教化码头、汇合口、龙科村下游500m及对照点兄弟河浮桥电站上游100m共6个点位水体中的Pb,Cd,Mn,Zn,Cr6+,高锰酸盐指数,氨氮,COD,BOD5的含量进行测定,并对监测值进行了相关性及主成分分析。结果表明:研究区水体主要以Mn、氨氮污染为主,Mn和氨氮在2007—2015年间最大监测值分别达到了2.561 9mg/L,2.539mg/L,9年来除氨氮、BOD5呈先降后升外,其他污染物监测值总体呈下降趋势;Pb—Zn,Mn—Cd,Cr—Cd,Cr—Mn,氨氮—高锰酸盐指数,COD—高锰酸盐指数,COD—氨氮之间具有显著正相关性(p0.01),COD—Zn,COD—Pb之间存显著负相关性(p0.01),高锰酸盐指数—Pb,氨氮—Pb之间具有显著负相关性(p0.05),BOD5—高锰酸盐指数,BOD5—氨氮之间存在显著正相关性(p0.05),说明以上污染物相互之间有较大影响;花垣河点位1—5之间具有显著正相关性(p0.01),说明各监测点位相互之间存在较大影响;主成分的主要影响因素为高锰酸盐指数,氨氮,COD,BOD5,Cd,Mn,Cr等的监测值,点位1—5污染程度排序为:点位5点位1点位2点位3点位4;污染成因分析结果表明,花垣河水体中存在无机污染和有机污染,周边企业废水和居民生活污水是花垣河水体污染的主要来源。     

加拿大一枝黄花生境中昆虫群落特征分析及优势天敌筛选

[目的]为探究天敌昆虫防控加拿大一枝黄花的可行性,明确长沙县黄花镇郭公渡郭公组入侵加拿大一枝黄花生境中昆虫群落结构特征及动态变化。[方法]于2017年5-11月在加拿大一枝黄花成片爆发区采用扫网法、样方法及目测法进行了昆虫群落调查;利用Shannon-Wiener指数、Hulbert种间相遇概率等多样性指数对昆虫群落及功能群的物种多样性进行测度与分析,以捕捉昆虫开展了寄主专一性测试和控害效果试验。[结果]研究区昆虫包含9目34科49种。通过实验室饲养,发现有9种昆虫取食加拿大一枝黄花,其中白条银纹夜蛾(Argyrogoamma albostriata)和菊方翅网蝽(Corythuche marmorata)的发生时期与加拿大一枝黄花的发生时期相近,防控加拿大一枝黄花的效果明显。白条银纹夜蛾幼虫期平均每只取食加拿大一枝黄花约95.937 cm2;菊方翅网蝽吸食加拿大一枝黄花汁液,能有效控制其产量,严重时能使加拿大一枝黄花地上部分干枯。20科35种植物的寄主专一性测试发现,菊方翅网蝽食性广而杂,虽对加拿大一枝黄花的生长有较强的抑制能力,但不宜作为生物防治物种应用,而白条银纹夜蛾幼虫在非选择条件下仅取食两种菊科测试植物,且对加拿大一枝黄花表现出明显的取食偏好,是防控加拿大一枝黄花首选天敌昆虫。[结论]经过筛选研究,白条银纹夜蛾幼虫作为加拿大一枝黄花天敌昆虫,适合用于生物防控加拿大一枝黄花,菊方翅网蝽对加拿大一枝黄花的生防潜力还有待进一步研究。研究结果对科学防控加拿大一枝黄花的危害具有指导作用。     

温度和物料配比对城市园林绿化废物与鸡粪水浴法好氧堆肥的影响

[目的]探究温度和物料配比对城市园林绿化废物与鸡粪水浴法好氧堆肥的影响,为大规模好氧堆肥提供技术指导与理论基础。[方法]以恒温水浴锅、空气泵、气体转子流量计、温度计、发酵瓶与洗气瓶为材料,构建水浴法温控好氧堆肥装置,开展城市园林绿化废物与鸡粪质量比分别为2∶3,2∶1,3∶1,5∶1(分别命名A,B,C,D组)水浴法堆肥试验。[结果]城市园林绿化废物与鸡粪发酵堆肥微生物代谢活性最佳温度在50～55℃之间,当温度≥55℃,微生物对有机物的降解受到明显抑制。从温度变化看,A—D组堆肥均经历了升温期、高温期、降温期和中温期。A—D组堆肥氮素损失率分别为47.11%±0.55%,63.82%±1.05%,53.43%±0.71%和36.38%±0.83%,D组堆肥的保氮量最高。从种子发芽率与发芽指数看,A—D组堆肥产物发芽率分别为96.7%±2.11%,96.7%±2.25%,84.4%±1.98%和96.7%±2.06%,堆肥产物均达到腐熟度评价标准(≥80%)。[结论]城市园林绿化废物与鸡粪水浴法好氧堆肥最佳温度为50～55℃,D组堆肥的保氮量最高,4组堆肥产物均达到腐熟度评价标准。     

春季加拿大一枝黄花防除典型化学药剂的筛选及其应用效能

为明确防除春季加拿大一枝黄花的最佳除草剂及其剂量,于2018年4月19-21日在湖南省长沙县郭公渡加拿大一枝黄花集中暴发地,选用2017年7月加拿大一枝黄花防除试验中效果最佳的4种典型内吸性除草剂、1种触杀性除草剂和3种助剂开展了春季加拿大一枝黄花化学防除试验。结果表明,41%草甘膦异丙铵盐AS 1756.50 g/hm 2、25%环嗪酮SL 1718.50 g/hm 2、41%草甘膦异丙铵盐AS 769.20 g/hm 2+农用有机硅增效剂600.00 g/hm 2、25%环嗪酮SL 1407.25 g/hm 2+农用有机硅增效剂600.00 g/hm 2、25%环嗪酮SL 1407.25 g/hm 2+乙基化和甲基化植物油1800.00 g/hm 2、41%草甘膦异丙铵盐AS 2743.50 g/hm 2+48%三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯EC 3000.96 g/hm 2和20%氯氟吡氧乙酸EC 150.00 g/hm 2+20%草铵膦AS 1049.40 g/hm 27组药剂处理对春季加拿大一枝黄花防效最佳,且用药量少。施药后30 d,试验小区内植株均出现根腐株,防效均达到100%,地上和地下鲜重防效分别达到78%、68%以上。这7组药剂组合可作为加拿大一枝黄花防除的典型药剂进行推广。与2017年夏季我们对加拿大一枝黄花化学药剂筛选结果相比,不仅提高了防效,还减少了用药量加拿大一枝黄花化学防治的最佳时期为春季。     

望城饮用水源地周边土壤多环芳烃的污染特征和风险评价

以长沙市望城区集中式饮用水源地一级和二级保护区周边0～20 cm土壤为研究对象,于2018年采用网格布点法在一级和二级保护区分别布设3个(1#～3#)和12个(4#～15#)采样点,其中11#～15#采样点于2014年布设,探究土壤中苊(Ace)、苊烯(Acy)、蒽(Ant)、菲(Phe)、芴(Flu)、苯并[a]蒽(BaA)、芘(Pyr)、屈(Chr)、荧蒽(Fla)、苯并[a]芘(BaP)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、二苯并[a,h]蒽(DBA)、苯并[g,h,i]苝(BghiP)、茚并[1,2,3–c,d]芘(IcdP)共15种多环芳烃(PAHs)的污染水平及来源,运用毒性当量浓度值及终生癌症风险增量模型对土壤中PAHs进行风险评价。结果表明:水源地保护区土壤中15种PAHs总含量为75.22～5 617.86 ng/g,均值为670.96 ng/g,其中7种致癌PAHs(BaA、Chr、BbF、BkF、BaP、DBA、IcdP)的含量为12.13～2 989.26 ng/g,均值为319.80 ng/g;2#和4#土壤样品中多环芳烃均为中度污染,12#土壤样品中多环芳烃为重度污染,其他点位土壤均处于轻度污染或未受污染;荧蒽、芘、菲是水源地保护区土壤中的主要污染因子;除一级保护区土壤中芴含量稍高于二级保护区外,水源地一级保护区土壤中其余14种PAHs单体含量均低于二级保护区;除12#点位样品外,其他点位样品土壤中3环和4环PAHs占比均大于60%;采用特征比值法分析污染物来源,显示水源地一级保护区土壤中PAHs主要来源于石油源和燃烧源的混合污染,主要受区域内交通因素与上游工业、生活废弃物中PAHs迁移与沉降影响,二级保护区土壤中PAHs主要来源于石油源和生物质、煤燃烧的混合污染,可能与区域内人为活动和交通因素有关;健康风险评价结果表明,水源地一级和二级保护区土壤中PAHs的总致癌风险值均在10~(–6)～10~(–4),存在潜在健康风险。     

不同镉污染程度农田降镉修复技术的筛选与评价

以镉低积累型水稻品种株两优819号、中嘉早17号、湘晚籼12号、13号和当地推广水稻品种中早39号、Y两优2108、连优3189为供试材料,在长沙县4个不同镉污染程度试验区,探究了水稻品种、施用生石灰、优化水分管理、施用土壤重金属调理剂和喷施叶面阻控剂等修复技术对土壤及稻米中Cd含量的处理效果。结果表明:对早稻土壤降Cd效果最好的为毛塘组试验区的T10处理,即中嘉早17联合优化水分管理、施加土壤重金属调理剂、喷施叶面阻控剂、施用生石灰修复方式,土壤降Cd率达到45.44%;对晚稻土壤降Cd效果最好的为毛塘组试验区的T4处理,即Y连优3189联合施用生石灰修复方式,土壤降Cd率达到88.16%。早稻米降Cd效果最好的为力元组试验区的T8处理,即中嘉早17联合施用生石灰、优化水分管理、施用土壤重金属调理剂修复方式,稻米中Cd含量只有0.036 mg/kg,仅为稻米国家标准的17.95%;晚稻米降Cd效果最好的为毛塘组试验区的T8处理,水稻品种为湘晚籼13号,稻米中Cd含量为0.033 mg/kg,为稻米国家标准的16.7%。早稻土壤与晚稻土壤的回归系数表明,晚稻土壤有效态Cd含量变化对晚稻米中Cd含量变化的影响大于早稻土壤中有效态Cd含量变化对早稻米中Cd含量变化的影响。聚类结果发现,各试验区对土壤和稻米降Cd的不同修复处理方式之间均存在较强的可替代性。     

长株潭地区集中式饮用水水源地周边土壤环境质量监测与评价

为了解长株潭地区集中式饮用水水源地周边土壤环境质量情况,以长株潭地区6处具有代表性的集中式饮用水水源地周边土壤为监测对象,对采集土壤样品中的pH值、阳离子交换量、有机质含量及典型污染物进行了测定与分析。结果表明:长株潭地区6个集中式饮用水水源地周边土壤中pH值、阳离子交换量及有机质含量存在差异;30个监测点位土壤中Cd,Pb,Zn,As和Ni平均含量超标率分别为63.33%,63.33%,73.33%,33.33%,13.33%,Hg,Cr,Cu平均含量超标率均为16.67%,六氯环己烷、滴滴涕及苯并[a]芘含量均未超标;单因子评价和综合评价得出,水源地周边土壤主要以无机污染为主,只有3个监测点位存在有机污染,所有监测点位的土壤均受到无机有机复合污染;主成分分析得出,Cr,Cu,Ni,Zn,六氯环己烷,Cd,As、苯并[a]芘、Hg等污染物所占比重较大,构成了监测点位土壤污染的主要成分;聚类分析发现,水源地周边土壤中苯并[a]芘、六氯环己烷及滴滴涕可归为一类,Cr,Ni,Cu可归为一类,Pb,Zn可归为一类,而As,Hg,Cd各单独归为一类,并对饮用水水源地周边土壤中污染物来源及防治措施进行分析与讨论。研究结果为保护长株潭地区集中式饮用水水源地安全提供了理论依据。     

不同修复方式下土壤-稻谷中重金属含量特征及其评价

为探究不同修复方式对重金属污染土壤理化性质、土壤-稻谷中总Pb、总Cd、无机As含量的影响,2016年3月—11月以水稻品种"株两优819"为材料,以长沙县黄花镇某合作社的承包田为试验对象,设计6组不同修复方式,T1不做任何处理,T2施用生石灰,T3施用生石灰并进行优化水分管理,T4施用生石灰和楚戈土壤重金属调理剂并进行优化水分管理,T5施用生石灰和喷施叶面阻控剂并进行优化水分管理,T6施用生石灰和楚戈土壤重金属调理剂及叶面阻控剂并进行优化水分管理。运用地累积指数、潜在生态风险指数和危险指数法对土壤及其上生长的稻谷进行重金属污染评价。结果表明,T1~T6修复后土壤中的阳离子交换量、有机质及pH值与修复前相比均有变化,其中土壤中pH值增幅为0.033~1.017;T1~T6修复后土壤中的无机As含量增幅为0.072~1.481 mg/kg,而总Pb和总Cd含量均下降,降幅分别为0.481~3.133、0.038~0.113 mg/kg,且T4修复后土壤中的总Pb、总Cd含量下降最明显,分别下降了0.120、3.133mg/kg;T6修复后稻谷中的总Cd含量略低于国家二级标准,T1~T5修复后稻谷中的总Cd含量均超出国家二级标准,其中T1修复后稻谷中的总Cd含量超出国家二级标准4.5倍;T1~T6修复下稻谷的危险指数(hazard index,HI)顺序为T1T2T3T5T4T6,其中T6修复危险指数最小,说明多种修复方式的联合使用比单独种植低镉水稻品种修复效果好,更有利于研究区的稻谷安全与人体健康。