宁夏农业面源污染的经济驱动特征研究

把握农业面源污染与农业经济增长的动态演化特征及内在机制,是制定农业可持续发展政策的重要依据之一,也是目前国内外研究的热点。本研究探讨宁夏2000-2018年农业面源污染与经济增长的演化特征,在向量自回归模型的基础上,利用脉冲响应函数和方差分解方法,探究总氮、总磷和化学需氧量与农业经济增长之间的动态冲击效果和相互作用机理。结果表明:近20年来,宁夏农业面源污染与经济增长呈"N"型变化,基本符合短期环境库茨涅兹曲线的环境经济变化规律特征,即农业面源污染排放量呈现"上升-下降-再上升"的趋势;农业经济增长的动态冲击对总氮、总磷和化学需氧量的排放具有正向促进作用,反之存在负向抑制作用。其中,总氮变化对农业经济增长的带动效果较强,总磷和化学需氧量变化的带动效果较弱,分别对农业经济增长的平均解释贡献率为33.35%、18.59%和12.11%。     

分散型流域农业非点源污染模型研究

本文以探讨农业非点源污染形成的主要机制和预测流域农业非点源污染为目标 ,从研究方法和实践应用两方面进行了深入的研究。以辽西地区典型农业小流域非点源污染形成的特点为基础 ,将机理与建模理论相结合 ,通过建立一个包含流域水文模型、产污模型、汇污模型等子模型的模型系统 ,进行农业非点源污染的预测。建模中针对流域内非点源污染现象的空间差异 ,采用分散参数结构的建模思想 ,运用一种以等级为基础 ,兼顾尺度效应的流域空间单元划分方法 ,同时还探讨了 GIS与模型相结合的途径 ,包括利用 GIS进行空间分析 ,建立和管理模型所需的数据库等。应用结果显示了该模型系统具有良好的适用性和灵活性。     

土地利用变化对流域面源污染的累积生态效应影响

从土地利用景观生态结构与面源污染的关系入手,分析大伙房水库流域土地利用景观结构及其变化过程,特别是农业景观结构变化对面源污染发生发展的累积生态效应影响。研究内容主要有三个方面:随着农业景观面积的增加,相应的化肥、农药施用量加大,造成面源污染加重;农业景观大多分布在河流的两侧,高差较大,这样极其容易引起水土流失,把土壤及其土壤中的有机物带入水库,加深面源污染的程度;农业内部结构的调整,如种植业向畜禽养殖业的转变对流域面源污染影响加大。     

利用投影寻踪分类模型评价玉米旱后生理补偿效应

根据模拟干旱试验结果,建立了作物旱后生理补偿效应的投影寻踪分类模型（PPCMode）。采用基于实码的加速遗传算法,对旱后复水玉米的多项生理指标的权重进行了优化。通过多维指标的降维处理,得到了不同生理指标的最佳投影方向和投影值。模型结果表明光合速率、气孔导度对补偿效应的影响最大,与传统综合分析法结论一致,表明该模型具有合理性。模型避免了主观因素对评价结果的影响,为节水灌溉条件下作物旱后补偿效应分析和评价提供了一种新的方法。     

宁夏灌区农业非点源污染情况调查与原因分析

开展宁夏灌区农业非点源污染的相关研究对保护黄河水安全具有重要意义.本文主要反映宁夏灌区上世纪90年代以来农业非点源污染现状的调查结果,揭示目前灌区的污染状况;同时对农业非点源污染形成的主要因素进行了分析,指出农田化肥、农药的不合理施用,畜禽养殖、农膜残留等均产生了不同程度的农业污染,随径流或排水进入黄河,造成水质恶化.     

我国农业面源污染现状及其对策研究

随着我国经济的快速发展,农业面源污染已成为我国环境污染的主要原因之一。农业面源污染制约农业可持续发展,已成为亟待解决的环境问题。目前,造成农业面源污染的原因主要是化肥农药的过量施用和流失,畜禽和水产养殖业污染,水土流失,作物秸秆大量废弃以及农膜污染。农业面源污染具有分散性、广泛性、随机性等特征,对土壤、水体、大气造成负面影响。本文针对农业面源污染问题,从生物、物理、化学以及农业管理等角度提出了相应的防治对策及措施,以期有效治理农业面源污染,保护环境,促进农业可持续发展。     

环境规制约束下新疆棉农生产环境保护意愿与行为的影响因素研究

在农业面源污染较为突出的背景下,环境规制是否对新疆棉农的生产环境保护行为起到了规范作用?环境规制在治理农业面源污染中效果是否显著?这些问题成为全社会关注的问题.在对新疆重点植棉县的棉花种植户问卷调查的基础上,通过将环境规制分析归类为命令控制型、宣传教育型、经济激励型三种类型,运用SPSS17.0软件进行Probit双变...     

青铜峡灌区土壤中三氮及盐分变化特征分析

以宁夏青铜峡灌区田间土壤中非点源污染物（总氮、硝氮、氨氮和盐分）作为研究对象,对土壤剖面进行分析。结果表明：表层土壤中各类污染物含量变化较大,基本上以60 cm深度为分界线,下层变化较小,而且作物生长期前后土壤中不同深度各类污染物含量变化与灌溉过程、施肥强度等关系密切;土壤中三氮含量变化幅度呈硝氮〉氨氮〉全氮的趋势,总...     

宁夏西海固地区农业生态环境面源污染调查研究

农业生态环境面源污染控制与保护已成为区域农业和社会协调发展的重大问题。通过调查分析,西海固地区的农业面源污染源主要有化肥、农药、地膜、土壤侵蚀、牲畜禽粪便污染、有污染的灌溉水源与农村生活污水和农村固体废弃物等,并对西海固地区农业面源污染现状及其成因进行了分析。基于农业生态环境面源污染具有污染发生的广泛性、复杂性和治理难度大等特点,提出了防治农业面源污染与保护农业生态环境的对策及建议。     

宁夏黄河灌区农业非点源污染损失估算

以宁夏黄河灌区为研究区,在充分利用JOHNES输出系数法计算灌区非点源污染负荷的基础上,应用环境经济学中的恢复防护费用法对灌区农业非点源污染产生的负荷转化为经济损失进行估算.结果表明:宁夏黄河灌区禽畜养殖产生的污染负荷最高,占灌区污染负荷的41.27%,其中全氮排放占整个区域污染负荷的37.25%,全磷排放占整个区域污...     

基于化肥污染的黑龙江垦区粮食生产灰水足迹研究

化肥在促进粮食增产的同时,也是造成农业面源污染的主要来源。文中以东北地区重要的商品粮基地-黑龙江垦区为例,应用灰水足迹方法,对基于化肥污染造成的粮食生产灰水足迹进行研究。结果表明:粮食产量与灰水足迹、化肥施用量与灰水足迹均高度相关,相关系数分别为0.987、0.975;水稻生产对灰水足迹的贡献率为56%,所占比重最大,水稻高产地区同时也是高污染地区,并通过国际、国内比较,指出黑龙江垦区降低灰水足迹的空间,为"绿色垦区"建设提供科学决策的参考。     

农业面源污染对丰水期艾比湖流域水环境的影响

在2008年5月对艾比湖流域地表水进行了系统采集,运用综合污染指数法对水环境质量进行评价,并分析水体中各形态氮磷含量的分布特征。结果表明:丰水期艾比湖流域水体中主要的氮素形式是NO3--N,各条河流中以博尔塔拉河NO3--N(0.433 mg/L)和TN(3.545 mg/L)含量最高,表明农业面源污染是博尔塔拉河受污染程度高于其他河流的主要原因。奎屯河、精河中NH4+-N(0.251 mg/L,0.249 mg/L)的含量在流域内较高,反应了人类活动的影响在两条河流中起主导作用。艾比湖流域各断面上的TP,TN浓度均较高,博尔塔拉河的TN含量超过Ⅴ类水质标准。整个艾比湖流域TP,TN的含量基本达到了富营养化的水平。     

PPE 模型在农业生产气候敏感性等级评价中的应用研究

目前的农业生产气候敏感性综合评价多采用模糊聚类分析与模糊综合评判以及层次分析等方法,其权重矩阵易受人为干扰,使分类与评价参杂人为因素.本文将高维降维技术--投影寻踪评价模型(PPE)应用于农业生产气候敏感性评价,利用改进的加速遗传算法(RAGA)优化投影方向,将多维数据指标转换到低维子空间.通过寻求最优投影方向及投影函数值实现对农业生产气候敏感性的分类与等级评价,避免了人为赋权的干扰,克服了常规投影寻踪方法计算量大、编程实现困难的缺点,取得了较好效果.采用投影寻踪模型进行农业生产气候敏感性综合评价,可为农业生产气候敏感性评价研究提供新方法.     

投影寻踪分类模型在黑河流域农业用水方案健康性评价中的应用

针对黑河流域农业用水比重大的特点,从农业资源利用、用水协调性、用水效率及效益4个方面构建了农业用水健康指标评价体系;建立了基于加速遗传算法的农业用水健康性投影寻踪评价模型;对黑河流域11个县1999、2006、2020年,3个水平年不同来水频率(50%、75%、95%)实际和拟定共计10个农业用水方案进行综合评价,并对结果进行分级。结果表明,各水平年拟定方案健康等级均高于实际农业用水方案,流域农业用水随时间1999—2006—2020年趋于健康发展,反映了各评价指标的贡献率和方向性,农业健康用水方案优化配置水资源,评价结果与区域近年来的农业用水发展情况相符,符合干旱地区水资源匮缺及生态环境脆弱的实际。     

重金属污染土壤-作物系统协同评价模型及在煤矿区农田污染中应用

为科学评价农田重金属污染风险,本研究在分别进行土壤和作物污染评价的基础上,提出了可同时反映农田生态安全、生产安全和农产品质量安全的重金属污染风险评价模型———土壤－作物系统协同评价模型,并对焦作矿区农田重金属污染进行了科学评价。结果表明,根据生态风险指数法对土壤污染风险进行评价,矿井水污灌农田（F1样地）和煤矸石污染农田（F2样地）综合生态风险指数分别为239．60和178．42,达到中等水平,在矿区公路侧农田（F3样地）土壤达到轻微生态风险水平。根据综合污染指数法对小麦（Triticum aestivum）籽粒中重金属风险进行评价,F1、F2和 F3三个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。采用土壤－植物系统协同评价模型对重金属污染农田进行风险评价,F1样地的污染等级分值为48．4,达到重度污染水平、F2样地的污染等级分值为54．4,达到中度污染水平、F3样地的污染等级分值76．8,为轻度污染水平。     

环青海湖地区表层土壤重金属富集含量及其生态风险评价

为评估环青海湖地区表层土壤中重金属富集含量与生态风险状况,按网格法采集87组土壤样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry,ICP-AES)测定土壤重金属Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni,并利用内梅罗综...     

宝鸡地区典型农田土壤中微塑料赋存特征及其环境效应研究

地膜覆盖被普遍应用于农业生产中,形成大量的微塑料,对农田土壤环境产生重要的影响.本文通过野外调查取样与室内实验分析相结合的方法,研究了宝鸡地区辣椒地、玉米地和猕猴桃地三种典型农田土壤中微塑料赋存特征及其对土壤环境的影响.研究结果显示:不同农田土壤中微塑料41％～48％为＜1mm粒径,其次为1-2mm和2-5mm粒径.其...     

可降解聚碳酸亚丙酯-毒死蜱微胶囊的制备及缓释性能评价

以聚碳酸亚丙酯(PPC)为壁材,聚乙烯醇-1788(PVA-1788)为连续相稳定剂,采用乳化溶剂挥发法制备了包裹毒死蜱的可降解微胶囊。测定了PVA-1788的质量分数、PPC的质量浓度以及PPC与毒死蜱的质量比对微胶囊性能的影响。采用土壤悬浊拟环境实验法评价了PPC的降解性能;通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、广角X射线衍射(W-XRD)、激光粒度分布仪和高效液相色谱(HPLC)等表征了PPC-毒死蜱微胶囊的性能,同时采用柱层析法探讨了其缓释性能。结果表明:PPC具有生物可降解性;PVA-1788质量分数、PPC质量浓度以及PPC与毒死蜱的质量比对微胶囊的性能有显著影响,当PVA-1788的质量分数为1.0%、PPC的质量浓度为110 mg/mL,PPC与毒死蜱的质量比为1∶2时,可获得球形规整、粒径较小、包封率与载药量较高的微胶囊,其平均粒径为7.3 μm,载药量为16.75%,包封率为89.34%。缓释性能研究结果表明,PPC微胶囊对毒死蜱具有明显的缓释效应, 27 d的累积释药率达86.87%。     

Evaluation of semi-arid arable soil heavy metal pollution by magnetic susceptibility in the Linfen basin of China

The values of magnetic susceptibility and Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Cd concentrations of 70 topsoil samples were analyzed and assessed for soil contamination in the Linfen basin of China. The contamination factor (CF) and pollution load index (PLI) were used to assess the degree of heavy metal pollution. All heavy metal concentrations in the soil were greater than the background values of Shanxi agricultural soils. PLI values ranged from 1.27 to 2.18 indicating significant soil contamination. Principal component analyses and correlation analyses were adopted for data treatment to identify heavy metal sources. Cu, Zn, Ni, and Pb were responsible for 31.2% of the total variance suggesting that these elements mainly originated from agrochemistry and atmospheric deposition. A positive correlation of magnetic susceptibility with Cu and PLI were observed in cultivated soils. This study shows that magnetic susceptibility measurements can be used as a technique in which different types of soil pollution can be distinguished and can also be used to rapidly monitor anomalies in areas that might require expensive and time consuming detailed chemical analyses.     

Effects of three types of soil amendments on yield and soil nitrogen balance of maize-wheat rotation system in the Hetao Irrigation Area,China

Excessive fertilization combined with unreasonable irrigation in farmland of the Hetao Irrigation Area (HIR), China, has resulted in a large amount of nitrogen (N) losses and agricultural non-point source pollution. Application of soil amendments has become one of the important strategies for reducing N losses of farmland. However, there is still no systematic study on the effects of various soil amendments on N losses in the HIR. In this study, three types of soil amendments (biochar, bentonite and polyacrylamide) were applied in a maize-wheat rotation system in the HIR during 2015-2017. Yields of maize and wheat, soil NH₃ volatilization, N₂O emission and NO₃^- leaching were determined and soil N balance was estimated. The results showed that applications of biochar, bentonite and polyacrylamide significantly increased yields of maize by 9.2%, 14.3% and 13.3%, respectively, and wheat by 9.2%, 16.6% and 12.3%, respectively, compared with the control (fertilization alone). Applications of biochar, bentonite and polyacrylamide significantly reduced soil N leaching by 23.1%, 35.5% and 27.1%, soil NH₃-N volatilization by 34.8%, 52.7% and 37.8%, and soil N surplus by 23.9%, 37.4% and 30.6%, respectively. Applications of bentonite and polyacrylamide significantly reduced N₂O-N emissions from soil by 37.3% and 35.8%, respectively, compared with the control. Compared with application of biochar, applications of bentonite and polyacrylamide increased yields of maize and wheat by 5.1% and 3.5%, respectively. Our results suggest that soil amendments (bentonite and polyacrylamide) can play important roles in reducing N losses and increasing yield for the maize-wheat rotation system in the HIR, China.