京津冀地区农业面源污染风险时空差异研究

为探究京津冀区域农业面源污染情况,采用GIS空间分析方法,对该地区农业面源的时空动态变化进行了研究。结果表明:时间上该区域化肥施用量呈逐年增加态势,由2000年的305.12万t增加到2014年的370.50万t;化学农药施用量相对稳定,由2000年的81.88万t增加到2014年的89.93万t;而畜禽粪尿排放量则由2000年的2.35亿t减少到2014年的1.96亿t。空间上化肥污染高风险县市区和畜禽粪尿污染(主要为氮素和磷素污染)县市区数量增长较快,分别从2000年的33、34、60个增加到2014年的72、78、112个。该区域化肥污染高风险县市区主要分布在中部和东部的北京、天津、唐山、秦皇岛大部分县市区及南部的石家庄、衡水、邯郸部分县市区;氮素高风险县市区主要分布在石家庄、保定、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及生猪优势产区;磷素高风险区主要分布在石家庄、保定、廊坊、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及家禽集中养殖区。研究表明,京津冀地区化肥和畜禽粪尿(N、P)高污染风险县市区数量大幅增加且分布广泛,对农作物单产过度追求是化肥施用量逐年增加的主要驱动因素,而耕地面积减少和集约化养殖是氮磷面源污染高风险县市区增加的主要原因。     

黄土高原生态脆弱区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以汾河流域为例

土地利用变化改变区域生态系统服务价值,进而影响区域经济可持续发展与生态环境保护。基于汾河流域1980年、2000年、2010年、2016年4期土地利用数据为基础,通过引用生态系统服务价值、土地利用动态度等指标,从整体和不同阶段上分析了土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1) 1980—2016年汾河流域土地利用类型整体以耕地、草地和建设用地为主,土地利用变化是以耕地向其他土地利用类型转移的方式为主,且综合土地利用动态度呈逐渐增长趋势。(2) 1980—2016年汾河流域的生态系统服务价值呈现先增长后减少的趋势,耕地生态系统服务价值一直处于减少的趋势,退耕还林(草)政策的持续实施是导致耕地生态系统服务价值持续减少的关键原因。(3)通过汾河流域主要行政区的生态系统服务价值差异分析,1980—2016年汾河流域共有13个行政区生态系统服务价值处于增长的趋势;20个行政区生态系统服务价值处于减少的趋势。     

高寒区多源降水产品精度与水文模拟效果评估——以雅鲁藏布江流域和拉萨河流域为例

卫星降水产品在缺资料地区开展水文气象研究及径流模拟中发挥着至关重要的作用,然而卫星降水产品的精度可能会影响径流模拟效果。采用多种统计指标和VIC水文模型综合评估5种卫星降水产品(CMORPH-BLD、GSMaP＿Gauge、CMFD、MSWEP和PERSIANN-CDR)在雅鲁藏布江流域的精度和拉萨河流域的水文模拟效果。结果表明：(1)CMORPH＿BLD和GSMaP＿Gauge在少雨季存在低估,CMFD在少雨季与观测值具有很好的一致性。MSWEP和PERSIANN-CDR在多雨季和少雨季存在高估。降水量方面,CMORPH-BLD和CMFD均较为接近观测值,其他降水产品存在不同程度的高估。(2)日尺度上,除CMFD外其他卫星降水数据与观测值具有较小的相关性(0.26～0.45),CMORPH-BLD和CMFD和观测值具有较好的一致性,CMFD和MSWEP探测小降水事件(0.1,0.5,1 mm/d)的能力优于GSMaP＿Gauge。各卫星降水产品在探测强降水(2,5,10 mm/d)方面能力不足。日降水2 mm/d的降水阈值为各分类指数的变化点。(3)月尺度上,各降水产品与观测值具有很...     

低浓度环糊精强化Fenton试剂降解液相中茚并（1,2,3-cd）芘的试验研究

为了研究Fenton试剂对液相中茚并（1,2,3-cd）芘的降解效果,采用实验室内试验方法,考察并确定了H2O2浓度、FeSO4浓度、反应时间、pH值以及低浓度环糊精等因素对降解的影响。结果表明,使用Fenton试剂可以有效降解液相中的茚并（1,2,3-cd）芘。在降解过程中,对初始浓度为2.5mg·L-1的茚并（1,2,3-cd）芘,当H2O2浓度为20.0mmol·L-1,FeSO4浓度为3.0mmol·L-1时降解较为有效,去除率可达到62.88%,浓度过高或者过低都不利于反应的发生。Fenton氧化降解茚并（1,2,3-cd）芘的反应在60min内可以完成,并且pH值控制在3时更加有利于降解。反应体系中加入低浓度环糊精可以增加茚并（1,2,3-cd）芘在水相中的溶解度,当加入HPCD的浓度为3mg·L-1时,Fenton试剂对茚并（1,2,3-cd）芘的氧化去除率可由62.88%提高至71.24%。     

复合表面活性剂（SDS/Tw-80）对长链烷烃的增溶和柴油污染土壤的洗脱作用

表面活性剂能够快速高效处理石油污染土壤,但由于所选用表面活性剂的类型和配比、土壤性质、污染物种类的差异,洗脱效果和作用原理不尽相同。通过研究复合表面活性剂SDS/Tw-80对石油烷烃的表观增溶和从受试土壤中的洗脱过程,探讨和阐释影响洗脱过程的各种因素。结果表明,复合表面活性剂对污染土壤中的石油烷烃洗脱效果较单一表面活性剂更好,且随复合表面活性剂SDS/Tw-80中的组分配合比例的增大而显著提高,同时能够降低胶束的成束浓度要求,扩大目标物在单位胶束内的容纳量,促使各目标长链烷烃进入胶束内部的趋势加大。复合表面活性剂的适用不仅能够改善胶束构成,且组分间表现出显著的协同作用,从而使在保证较高洗脱效率的同时能够大幅降低试剂用量,有效地克服土壤的吸附作用,把对土壤性状的影响降低,对土壤质量的恢复具有积极意义。     

太行山山前平原土壤有效水动态分析

利用栾城试验站1998—2002年的降水和土壤水观测资料,探讨太行山山前平原的土壤有效水量和土壤水有效性的时间变化特征。结果表明,①土壤有效水量年内变化明显,受降水影响显著;年际变化呈减少趋势,秋季变化幅度最大;作物的主要供水层下移。②作物根系层土壤水的总体有效性在全年基本为“中效”;在冬小麦生育期,深层的土壤水逐渐转为“难效”,经过雨季能基本得到缓解;自1998年至2001年土壤水分有效性等级由浅层至深层依次降低。     

Biodegradation Mechanism and Technology of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Polycyclic aromatic hydrocarbons are a class of potentially hazardous chemicals of environmental and health concern.PAHs are one of the most prevalent groups of contaminants found in soil.Biodegradation of complex hydrocarbon usually requires the cooperation of more than single specie.This paper reviews the existing screening methods of PAH-degrading bacteria.It studied the mechanism and technical applications of the cometabolism in PAHs.Author gives the suggestions and prospects in Biodegradable trend of PHAs.     

北运河水系浮游动物群落多样性及时空分布研究

为了解北运河浮游动物群落结构特征,于2019年春季、夏季和秋季对北运河水系的17个点位进行了调查.运用香农威纳指数进行水体评价.结果表明:春季、夏季和秋季采集到物种分别为75种、75种和56种,密度平均值分别为121.88个/L、295.34个/L和57.47个/L,生物量平均值为0.36 mg/L、1.10 mg/L和1.12 mg/L,香农威纳指数平均值分别为2.05、1.46和1.70,均匀度指数平均值分别为0.53、0.46和0.67.整体分析来看,北运河水体呈中度污染.     

基于蒸发皿水面蒸发量制定冬小麦喷灌计划

该研究拟利用直径为20cm的标准蒸发皿,制定简单易行的喷灌冬小麦灌溉计划。试验于2005－2006年和2006－2007年冬小麦生长季节,在中国科学院通州农田水循环和节水灌溉试验基地进行。以布置在冠层上20 cm直径蒸发皿水面蒸发量（E）为基础,研究了不同水面蒸发量倍数（分别为0.25、0.50、0.75、1.00和1.25倍,以及不灌水对照处理）灌溉水量条件下,喷灌水量对土壤水分、冬小麦生长、产量、耗水量和水分利用效率的影响,分析了利用水面蒸发量制定喷灌灌溉计划的可行性。试验结果显示,喷灌条件下土壤水分主要在0～60 cm土层内变化。当灌溉水量小于0.25E时,冬小麦叶面积指数和生物量较小,而大于1.00E也会抑制冬小麦生长。喷灌条件下冬小麦单个生育期内的耗水量在 312～508 mm内变化,耗水量随着灌水量的增加而增加。喷灌0.50E～0.75E时,冬小麦产量和水分利用效率最高或者接近于最高;灌水量较小（≤0.25E）和较大（≥1.00E）时均会降低产量。建议在北京地区冬小麦返青后,喷灌水量可采用0.50～0.75倍的20 cm蒸发皿水面蒸发量,灌水间隔可采用5～7 d。     

不同留茬覆盖模式对土壤蒸发和表层土壤含水量的影响

秸秆覆盖模式可显著影响土壤蒸发量和土壤含水量。本研究根据小麦机械收获的特点,设置不同的小麦留茬高度和覆盖量,研究了不同留茬高度和覆盖量组合对冬小麦收获后土壤表层含水量和土壤蒸发量的影响。试验结果显示冬小麦留茬高度0~35 cm对表层土壤含水量和土壤蒸发影响较小,而覆盖会明显改善土壤含水量和降低土壤蒸发量。当留茬高度为0~15 cm、田间剩余秸秆覆盖量为0.348~0.470 kg/m2时,试验期间(31 d)土壤累积蒸发量较无覆盖减少了16%~51%。考虑机收特点,建议小麦留茬高度为5~15 cm,其余残留碎杆覆盖在土壤表面,以减少土壤蒸发和提高水分利用效率。