太湖流域农用水、农田土壤及作物重金属污染风险评估

本文对太湖流域12个县区内的24个蔬菜基地、24个水稻基地中的48个水样、144个土壤、144个农产品中的重金属进行了调查和风险分析。结果显示,种植水稻的风险远远高于种植蔬菜,种植叶菜类产品风险高于其他蔬菜品种;在5种重金属元素中镉的风险最高,其次为汞和铅,铬和砷的风险相对较低。针对风险状况,探讨了相应的治理措施。     

太湖流域春季不同土地利用类型蒸散速率的比较

运用静态箱/红外气体分析仪法(static chamber/IRGA),研究了太湖流域茶园、油菜地、小麦地和撂荒地4种不同土地利用类型春季蒸散速率的变化特征,分别对3-5月不同生育期以及6：00-15：00不同时段4种土地利用类型蒸散速率进行了比较。结果表明,太湖流域春季不同土地利用类型蒸散速率总体呈现逐渐增大的趋势,但茶园修剪后蒸散速率大幅下降(36.73%),油菜地在始花期亦突现一峰值〔2.14mmol/(m²·s)〕;4种土地利用类型蒸散速率的日变化呈以12：00-15：00为峰值的单峰曲线,但茶园修剪后蒸散速率的日变化平缓,油菜地和小麦地蒸散速率的日变化幅逐渐增大。4种土地利用类型3-5月蒸散速率日均值从大到小依次为：茶园〔2.24mmol/(m²·s)〕 > 油菜地〔1.48mmol/(m²·s)〕 > 小麦地〔1.28mmol/(m²·s)〕 > 撂荒地〔1.16mmol/(m²·s)〕;3月下旬12：00-15：00,以及4月中旬9：00-15：00为茶园蒸散速率极显著高于油菜地、小麦地和撂荒地的关键时期,差异最大。     

太湖流域某典型农业区不同形态土壤重金属的生物有效性研究

[目的]为了探讨土壤中5种重金属(Cu、Cd、Zn、Fe、Cr)含量,评价重金属的生物有效性。[方法]以太湖流域某农业区为研究区域,采集土壤样品15组、蔬菜样品17组,检测土壤样品和蔬菜样品中5种重金属含量。通过研究蔬菜中不同形态重金属含量的分布特征,对重金属的生物有效性进行评价。[结果]研究区表-中-底层土壤均存在一定程度的Cr(底层未超标)、Cu和Cd污染,其中Cd含量严重超标,超标率达97.8%,Zn含量比Ⅱ类土壤标准限值低,Fe含量远远低于中国土壤背景值、世界土壤中值。Cr、Cu、Cd和Zn含量随土壤深度的增加呈现下降趋势,研究区土壤重金属存在一定程度的垂直迁移。土壤Cr、Cu、Fe、Zn以残渣态为主,而Cd以离子交换态存在,蔬菜Zn、Fe、Cr以氯化钠态为主存在,Cu、Cd以乙醇态为主存在。5类蔬菜中,Cr(葱蒜类除外)和Cd含量均严重超标,5类蔬菜对土壤Cr、Cd存在生物富集,对WS-Cd、WS-Cr,EXC-Cd、EXC-Cr有明显的富集。[结论]该研究为农业活动区重金属复合污染对人体健康风险的研究以及防治耕地土壤重金属复合污染的相关标准和管理法规的制定提供了科学依据。     

太湖流域稻麦轮作农田氮肥施用状况、问题和对策

分别于2006年和2011年在苏南常熟市和宜兴市开展了稻麦农田的氮肥施用状况调查。结果显示,常熟2006年稻季平均施氮量为N 329 kg/hm2,2011年则降低为N 264 kg/hm2;麦季变化不大,相应分别为N 216 kg/hm2和N 230 kg/hm2。2011年宜兴市稻麦季平均施氮量分别为N 326 kg/hm2和N 300 kg/hm2,高于常熟。通过农户种田面积调查分析,近5年来规模化种植大户的出现和不断扩大是驱动常熟市施氮量下降的主要原因,而宜兴市较高的施氮水平与该市仍以散户分散经营种植有关。氮肥品种结构调查表明,该区氮肥施用呈现"以尿素为主导、高浓度复混肥施用比例增加、碳酸氢铵逐步减少、有机肥基本弃用"的格局。基于目前氮肥施用量和结构的变化,从科学和政策两个层面提出了逐步改变当前太湖流域稻麦农田传统粗放种植模式和施氮习惯的对策。     

低碳经济视角的江苏太湖流域农业发展调查分析与政策建议

农业面源污染是太湖水污染的重要来源,在对江苏太湖流域农业结构现状调查分析的基础上,结合气候变化对江苏农业产生的影响,采取定性和定量、理论分析和实证研究相结合的方法,对江苏太湖流域不同低碳农业模式对温室气体二氧化碳当量减排效果进行了探索性的分析研究,提出了江苏太湖流域低碳农业发展的若干合理化对策建议,为江苏太湖流域乃至类似区域低碳农业发展、控制农业面源污染提供了思路和借鉴。     

太湖流域农业污染压力分析

太湖及其流域的水环境质量呈现严重恶化趋势,农业污染物的排放是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一。太湖流域农业污染物主要来源于种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的生产过程。本文从综合考虑种植业、畜禽养殖业和水产养殖业生产过程中产生的污染物对水环境影响的角度,构建农业污染压力模型,计算农业污染压力指数,定量分析了处于太湖流域的江苏省常州和宜兴两市农业污染物排放对水环境影响的严重性。研究结果表明:两市农业生产过程中产生的氮和磷污染物是造成水体污染的主要贡献者,其污染压力指数普遍大于1;农业污染压力指数在空间分布上存在明显差异;虽两市近年来单位面积化肥农药的使用量有所减少,但仍远远高于安全使用量的上限,以常州市为例,2008年单位耕地面积化肥施用量为452.71 kg.hm 2,为2000—2008年期间最少的一年,但仍然高于发达国家为防止化肥对水体污染所规定的平均化肥施用量的安全上限225 kg.hm 2。本文从整体上分析了农业污染物排放对水环境产生的影响,对实现水资源的可持续利用和水环境管理具有一定的参考价值。     

基于数值模拟的太湖流域地区节水条件下水田灌排水量研究

太湖流域内农业用水粗放,水利用效率低下,农业面源污染严重,推广水稻节水灌溉势在必行。为了研究水稻节水灌溉对太湖流域用水总量控制的影响效应以及对太湖流域水资源量和水环境的影响效应,需要弄清在不同保证率下节水灌溉和淹水灌溉单位面积的灌溉水量和排水量。改进了逐日水量平衡法中蒸散发项和渗漏项的计算方法,并对该方法中各个参数的确定做了说明。最后以杭嘉湖区为例,选用1956-2000年系列资料模拟灌溉排水过程,同时采用P?Ⅲ型曲线计算不同保证率下节水灌溉和淹水灌溉的灌溉水量,并比较了两者的效益。     

太湖流域春季底栖动物群落结构特征及水质评价

2010年春季对太湖流域14个湖泊、7座水库及8条河流的底栖动物进行了调查。共调查到底栖动物57种,隶属4门、8纲,其中水生昆虫(17种)和寡毛类(15种)物种数最多。霍甫水丝蚓为整个流域的绝对优势种。聚类分析表明,可将29个水体的底栖动物划分为10种群落类型,其中霍甫水丝蚓在15个水体中占绝对优势,铜锈环棱螺为5个水体的第一优势种。底栖动物平均密度和生物量分别为2 741.2个/m²和47.2 g/m²,寡毛纲在密度中占绝对优势(90.9%),双壳纲和腹足纲在生物量中占93.4%。密度河流最高、水库最低;生物量湖泊最高、水库最低,底栖动物类群数量组成水体类型间差异明显。物种多样性与丰富度和均匀度均显著相关,但更多地受均匀度的影响。水库、湖泊的Shannon多样性、物种丰富度、均匀度指数均显著高于河流,物种数差异接近显著水平。养殖型湖泊底栖动物密度显著高于非养殖型湖泊,生物量、Shannon和均匀度指数相反。Wright指数显示,太湖流域水库水质多处在清洁—轻污染等级,Shannon和BPI指数说明绝大多数湖泊和河流处在中—重污染水平。     

太湖水网地区不同种植类型农田氮素渗漏流失研究

为了探索太湖流域水网地区不同种植类型农田土壤中氮素累积量与渗漏水中氮素含量之间的关系,在浙江省嘉兴市选择10个农田点位埋设渗漏计和地下水采集管,采集水、土样品,研究了菜地、果园和水田3种典型种植类型农田氮素渗漏流失情况.结果表明:1)旱作农田渗漏水中的NO3--N含量在汛期明显高于非汛期,菜地在汛期和非汛期时20 cm渗漏水中的NO3--N含量分别为51.70 mg·L-1和12.53 mg·L-1,果园在20 cm渗漏水中的NO3--N含量在8至9月份高达125.51 mg·L-1,水田20 cm渗漏水中的NO3--N含量在汛期和非汛期差别不大,分别为2.17 mg·L-1和1.60 mg·L-1.2)研究区菜地和果园等高施肥量农田土壤中的无机氮含量和渗漏水中的氮素含量均显著高于水田.农田土壤中NO3--N累积量与渗漏水中氮素含量之间具有极显著的正相关关系,表明农田土壤中高水平的NO3--N累积量必然增加氮素渗漏流失的风险.     

太湖流域农村污水污染特征研究

通过对常熟市辛庄镇5个典型村庄的生活污水和畜禽养殖废水为期1年的采样监测,分析了pH、NO3--N、NH4+-N、TN、PO43--P、TP、COD等污染指标,明确了农村生活污水和畜禽养殖废水的污染特征状况。研究结果表明,生活污水的SS、氮、磷和COD含量很高,超过了国标生活污水排放标准的限值,总体上旱季各指标浓度高于雨季;养殖废水的SS、NH+-N、TP和COD含量超过了国家的日排放标准。