亚热带流域氮磷排放与养殖业环境承载力实例研究

畜禽养殖业粪便排放已经成为我国农村地区主要的农业面源污染源之一,也是制约养殖业良性发展的主要瓶颈.本文以湖南省长沙县典型亚热带流域为研究单元,基于流域水环境定位观测、耕地氮(N)磷(P)消纳能力以及养殖业调查和土壤分析资料,初步分析了亚热带丘陵区的面源污染现状及畜禽养殖业的环境承载力.结果表明,研究区金井河流域134.4 km2范围内N、P年负荷分别为N 2.72 t·km-2和P0.11t·km-2,其中养殖粪便对水体总氮(TN)、总磷(TP)负荷的贡献率分别约为42.2％和62.0％.区内平均畜禽养殖密度为3.46 AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪24.39万头),显著高于现有化肥用量条件下流域的实际承载力1.13 AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪6.35万头),因此养殖密度过高是导致研究区水体NP负荷较高的主要原因.区内N、P盈余量分别为N 35.8 kg·hm-2、P 18.61 kg·hm-2.研究区基本不施用化肥条件下畜禽养殖业的最大环境承载力为7.26 AU·hm-2,在有机肥占合理施肥量30％条件下,当地畜禽养殖业的环境承载力为2.74AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪19.50万头).降低养殖密度、调整养殖业空间布局以及提高养殖废弃物的资源化利用率是防治当前面源污染的有效途径.     

吉林省畜禽养殖量区域差异及环境风险评价

利用吉林省"十二五"环境统计数据,通过计算畜禽单元密度、耕地总氮（磷）负荷、耕地猪氮（磷）密度、耕地总氮（磷）污染风险等指标,分析了吉林省畜禽养殖量区域差异,并评价其环境风险。结果表明:1）吉林省各地区畜禽养殖量呈现出中部地区较多,西部地区次之,而东部及东南部地区最少的分布特点;2）研究区畜禽养殖总氮（磷）产生量分别为23.18万,26.07万t,其中,图门地区总氮（磷）产生量均最低,而位于中部的长春、农安地区总磷产生量最高;3）各地区耕地总氮污染总体上较轻,只存在无污染、低污染和中污染现象,而总磷污染较严重,较高和高风险所占比重较高,其研究结果可为吉林省畜禽养殖业布局调整、环境污染治理和畜禽粪便资源化利用等决策提供支持。     

基于GIS的东北农田畜禽粪便施用适宜性分析

东北三省是我国重要的粮食生产和工业基地.近年来,随着经济发展增速加快和产业结构调整力度加大,畜禽养殖业发展迅速,畜禽粪便产生量也快速增加.如何合理处置和利用畜禽粪便对东北三省的农业生产和环境保护都具有重要意义.本研究基于GIS平台,从自然、环境、社会和经济等多方面对东北三省畜禽粪便农田施用的适宜性进行了定量分析和评价.结果表明,东北三省78.9%的耕地适宜施用畜禽粪便,总面积为211942.7km2,主要分布在黑龙江和吉林省的大部分地区.总体来看,与居民区、水体和道路之间的禁施距离,是限制东北三省畜禽粪便耕地施用的关键因子,降雨量差异是影响耕地施用畜禽粪便适宜性地区差异的主要因子.结合适宜施用畜禽粪便的耕地面积和现有畜禽养殖水平,以畜禽粪便排放P2O5为评价指标,36个城市的养殖可发展潜力从四平市超出耕地负荷181.3万头到齐齐哈尔市1120.3万头的盈余,差异较大.从区域分布看,东部区域还有284.2万头的养殖发展空间,西部地区的辽宁中部和吉林中部近一半城市畜禽养殖量已经超过耕地可承载能力,而典型山区林区的养殖业进一步发展的空间相对较小(25.2万头的盈余量),应该适度控制和调整养殖业的发展.     

兰州市农村畜禽污染以及对水体影响的研究

以兰州市农村作为研究区域,对2003-2007年畜禽养殖污染的现状和趋势进行了研究,得出了安宁区、城关区等三县五区的畜禽污染情况,其中安宁区和红古区属于较重污染区,农村地区畜禽污染又逐年加重的趋势,后者与当地耕地的逐年减少有密切的关系;同时,根据各区(县)畜禽粪便污染物COD、TN、TP的值,测算了各区(县)污染物流失进入水体的COD、,IN、,IP的等标排放量,比较得知5年中TP的等标排放率均超过了56%,TN超过了34%.区域水体中TP污染的源头与农村地区畜禽污染又直接的联系.因此农村地区畜禽养殖环境管理的落实将对从源头治理农村水体的污染起到重要作用,也是当及今后农村小康环保行动的重要战略之一.     

规模化养殖畜禽粪便量估算及环境影响研究

利用规模化养殖的空间信息,结合面积比例法,获取畜禽养殖统计数据.在此基础上,进行了畜禽粪便量和纯养分估算及对土壤环境影响研究,辅以土壤耕层和亚耕层中有效磷含量及变化来阐释畜禽粪便对土壤环境污染的影响.以北京市大兴区为例,对该区规模养殖畜禽粪便量进行估算,评估了其对环境的影响,验证了该方法的准确性、合理性.结果表明,大兴区2005年耕地畜禽粪便磷养分负荷为93.72kg/hm2,其中规模化养殖耕地畜禽粪便磷养分负荷为57.56kg/hm2.耕层及亚耕层的有效磷含量远高于背景值,且变异系数分别为72.66%和79.12%,富集系数(耕层/亚耕层)为2.31,变异系数和富集系数进一步说明了规模化养殖畜禽粪便对土壤环境污染影响程度.     

2004～2013年安徽省县域畜禽养殖环境风险时空特征及调控规划

为掌握安徽省近十年来畜禽养殖业对生态环境的潜在污染影响,本文基于2004～2013年安徽省县域畜禽养殖统计数据及耕地数据,以耕地畜禽粪便氮、磷负荷为评价指标,对安徽省县域畜禽养殖环境风险时空特征进行评估,并对高环境风险县市区进行调控规划研究。结果表明,安徽省各县市区的耕地畜禽粪便氮、磷负荷结果相互之间差异较大; 2004～2013年安徽省大部分区域都属于无环境风险区域,高环境风险区域主要集中在合肥市的市辖区、肥西县、长丰县等县市区,低环境风险区域主要集中在灵璧县、全椒县等县市区;十年间存在环境风险的县市区数量以2005年最多,为28个;其次是2006和2013年,为26个;数量最少的年份是2007年,为11个;安庆市太湖县、合肥市长丰县、宣州市广德县等6个县市区的畜禽粪便能在其所属地级市的范围内进行畜禽养殖产业转移消化,以达到减排的目的。宿州市砀山县、蚌埠市固镇县、六安市寿县等5个县市区的畜禽粪便中的氮也能进行畜禽养殖产业转移实现消化减排,但部分磷无法通过产业转移实现消化减排。研究结果可为该省畜禽养殖业持续健康发展提供科学依据。     

2004~2013年安徽省县域畜禽养殖环境风险时空特征及调控规划

为掌握安徽省近十年来畜禽养殖业对生态环境的潜在污染影响,本文基于2004~2013年安徽省县域畜禽养殖统计数据及耕地数据,以耕地畜禽粪便氮、磷负荷为评价指标,对安徽省县域畜禽养殖环境风险时空特征进行评估,并对高环境风险县市区进行调控规划研究。结果表明,安徽省各县市区的耕地畜禽粪便氮、磷负荷结果相互之间差异较大;2004~2013年安徽省大部分区域都属于无环境风险区域,高环境风险区域主要集中在合肥市的市辖区、肥西县、长丰县等县市区,低环境风险区域主要集中在灵璧县、全椒县等县市区;十年间存在环境风险的县市区数量以2005年最多,为28个;其次是2006和2013年,为26个;数量最少的年份是2007年,为11个;安庆市太湖县、合肥市长丰县、宣州市广德县等6个县市区的畜禽粪便能在其所属地级市的范围内进行畜禽养殖产业转移消化,以达到减排的目的。宿州市砀山县、蚌埠市固镇县、六安市寿县等5个县市区的畜禽粪便中的氮也能进行畜禽养殖产业转移实现消化减排,但部分磷无法通过产业转移实现消化减排。研究结果可为该省畜禽养殖业持续健康发展提供科学依据。     

洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖氮磷污染负荷研究

选取洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖区域为调查样本,针对一个养殖周期内6个监测点位(1个背景点,3个养殖水体点,2个纳污水体点)TN、TP值进行监测分析。监测结果表明,养殖准备期(12月～1月),养殖水体TN、TP值与同期背景值没有明显差异;养殖中后期(3月～10月),养殖水体和纳污水体TN、TP均明显高于同期背景值,大部分为劣Ⅴ类水质。按5～10月份养殖水体TN、TP实测值进行化学分析法估算,一个养殖周期内养殖水体TN、TP污染负荷为27.61kg/hm2、7.33kg/hm2,则洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖排放的TN、TP污染负荷约为269.11t/a、71.46t/a。另据对样本区域养殖生产过程的调查,按物料平衡法估算的TN、TP污染负荷为57.61kg/hm2、11.60kg/hm2,而洪湖流域半封闭池塘河蟹养殖TN、TP污染负荷约为561.51t/a、113.06t/a。     

近20年来广东省农业面源污染负荷时空变化与来源分析

广东省农业面源污染负荷产生量大,对区域生态环境造成严重影响.采用清单分析法分析了近20年(1999～2019年)广东省农业面源污染负荷时空变化特征,探讨了农业面源污染的来源情况,并分析了农业生产投入强度、农业面源污染负荷和农业面源污染指标的关系.结果表明,近20年广东省农业面源污染总负荷下降6.08%,其中化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的污染负荷增幅分别为-11.88%、 4.99%和26.17%,耕地化肥和农药投入强度分别上升112.19%和60.38%.珠三角地区是广东省农业面源污染负荷最高的地区,其次分别是粤北、粤西和粤东地区.畜禽养殖是COD的主要来源,化肥和畜禽养殖是TN的主要来源,畜禽养殖和水产养殖是TP的主要来源,且水产养殖污染物排放占比呈现出明显上升趋势.不同区域的污染物来源存在一定差异,粤西、粤北和粤东地区COD和TP主要来源是畜禽养殖,TN的主要来源是化肥;珠三角地区水产养殖业成为TN和TP污染负荷的主要来源.广东省面源污染负荷总量下降主要源于城镇化水平的提高和农村人口比例减少.总体而言,广东省面源污染存在时间阶段性变化与空间差异,应当采取全面治理...     

安徽省畜禽粪便污染耕地、水体现状及其风险评价

以安徽省耕地、水体的环境保护为出发点,依据2001～2009年安徽省畜禽养殖数据,采用排泄系数法估算畜禽粪便量,在此基础上计算安徽省各地畜禽粪便耕地污染负荷及水体等标污染负荷指数,并对各地区畜禽粪便对耕地和水环境的污染现状进行风险评价.结果表明,2008～2009年安徽省平均产生0.67亿t粪便,畜禽粪便耕地污染负荷及纯N、纯P耕地负荷量平均值分别为16.2 t.hm-2、83.8 kg.hm-2和34.5 kg.hm-2;耕地污染指数为0.36,处于Ⅰ级预警级别范围;水环境等标污染负荷指数为7.03,各地区畜禽粪便对耕地和水环境污染存在较大差异.2008～2009年与2001～2002年相比污染状况有不同程度下降,但其中P素污染比例有上升的趋势;2008～2009年畜禽粪便对耕地、水体造成双重污染的地区为合肥、宿州、蚌埠,这些地区的环境问题应引起注意.     

东北三省不同规模养殖场畜禽饲料和粪便中锌含量特征

为了解东北三省不同规模养殖场畜禽饲料和粪便中w(Zn)分布及粪便Zn的农田输入量,选取长春、哈尔滨等养殖密集城市,分别从小、中、大规模养殖场随机采取了25、30、49个畜禽饲料样品和28、28、54个粪便样品进行研究. 结果表明:吉林、黑龙江、辽宁三省猪饲料中的w(Zn)平均值分别为209.35、120.00和117.58mg/kg;牛饲料中w(Zn)平均值分别为116.73、120.26和134.04mg/kg;鸡饲料中w(Zn)平均值分别为95.51、77.59和97.23mg/kg. 在养殖规模上,猪饲料、牛饲料中w(Zn)平均值均以小规模养殖场最高,分别为238.91、156.28mg/kg;而鸡饲料中w(Zn)平均值以大规模养殖场最高,为103.72mg/kg. 对比畜禽粪便中的w(Zn)分布可知,吉林、黑龙江、辽宁三省猪粪中w(Zn)平均值分别为630.26、596.57和692.59mg/kg;牛粪中w(Zn)平均值分别为132.04、108.88和138.82mg/kg;鸡粪中w(Zn)平均值分别为363.67、201.82和246.45mg/kg. 在养殖规模上,猪粪、牛粪、鸡粪中w(Zn)平均值均以大规模养殖场最高,分别为691.56、136.13和384.15mg/kg. 畜禽粪便与饲料中的w(Zn)呈显著正相关(P<0.05). 根据东北三省畜禽养殖量及粪便中w(Zn)平均值推算,每年有12442.7t 的Zn通过畜禽粪便农用输入农田.      

东三省国家自然保护区管理现状调查及分析

对辽宁、吉林、黑龙江三省（简称东三省）51个国家级自然保护区人类活动情况进行了实地考察,并对自然保护区的建’设和管理情况进行了调研。针对调研情况,为加强东三省国家级自然保护区管理工作的顺利进行,提出了相应的建议。     

中国畜禽粪便产生量估算及环境效应

通过对畜禽粪便年排放量的估算方法和畜禽粪便排泄参数的确定,估算了我国畜禽养殖业粪便产生量并对由此产生的环境效应进行了评价.结果表明,2003年我国畜禽养殖业共产生31.90亿t粪便,是当年工业产生固体废物的3.2倍;畜禽粪便及其中的氮、磷纯养分平均耕地负荷分别为24t/hm2,N107kg/hm2和P29kg/hm2.部分地区的畜禽养殖业已经对当地环境构成了污染.     

基于种养平衡的杭州市畜禽养殖环境承载力研究

种养结合循环利用是生态化、资源化解决畜禽规模养殖粪污排放问题的根本途径。论文以土壤有效氮、磷含量预测土壤供肥能力,结合种植和养殖业年度统计数据,利用修正的养分平衡法估算杭州市畜禽养殖环境承载力,并分析杭州市各县市畜禽养殖污染风险。结果表明：2014年杭州市畜禽养殖环境承载力以氮、磷计分别为18.20和 18.29头猪当量/hm²,实际承载量分别为13.26和12.70头猪当量/hm²,污染风险指数分别为0.73和0.69,说明杭州市整体处于畜禽养殖低污染风险状态,但各县市的污染负荷差异显著,市区等4个县市属于过量承载,存在较高的污染风险,富阳等4个县市仍有一定的承载潜力。研究结果可为杭州市种养业平衡整体规模配置、布局调整和粪污消纳等决策提供科学依据。     

东北地区水资源利用与生态和环境问题分析

东北地区是我国著名的老工业基地,50年来,在工农业持续发展的同时,地区水土资源开发利用规模不断扩大,由此引发了一系列与水相关的生态和环境问题,解决该地区水资源利用与生态和环境问题势在必行。文章在分析东北地区水资源利用现状与问题的基础上,具体论述了水污染严重、河道断流、地下水超采、湿地大面积缩小以及西部地区土地荒漠化加剧等与水相关的生态和环境问题,提出了解决问题的具体对策与建议。合理利用地区水资源,量水而行、适水发展,节约与高效并举,建设资源节约、环境友好型社会是实现东北地区可持续发展的必然选择。     

化石能源地生态承载力研究

针对当前研究中忽略化石能源地生态承载力的不足,从土地碳吸收功能的角度将生态足迹法与净初级生产力相结合,根据构建的化石能源地生态承载力模型,对东北地区进行了实证研究.结果表明,2004-2008年,东北地区化石能源地生态承载力的区域性差异显著,辽宁最低、吉林居中、黑龙江最高;三省人均化石能源地生态承载力均呈缓慢下降趋势,...     

东北三省农田生态系统碳排放时空分异特征及驱动因素研究

根据2000—2014年东北三省碳排放的相关数据,结合空间探索性分析及地理加权回归等模型方法,对研究区农田生态系统碳排放量的空间集聚性、差异性及其重要驱动因素进行研究.结果表明:东北三省农田生态系统碳排放量存在比较显著的全局空间正相关,自相关性在整体上表现出逐渐增强的趋势,到2014年全局Moran's I指数达到最高值0.3395.在局部空间相关关系上,东北三省农田生态系统碳排放量的高-高区域集中在黑龙江省和吉林省,低-低地区主要集中在辽宁省,表现出不平衡的发展格局.人均GDP对农田生态系统碳排放有负效应,总人口数对农田生态系统碳排放的影响从正效应转变为负效应,化肥施用对农田生态系统碳排放影响程度的空间分布格局发生了较大变化,代表生产技术水平和能源消耗的农业化肥施用量和农业机械总动力因素对农田生态系统碳排放的影响较大,东北三省农田生态系统碳排放和农业机械总动力相关程度有逐渐趋同的趋势.