沼液还田对土壤-作物系统重金属累积的影响:Meta分析

为探讨沼液还田方式、还田时长和重金属带入量等对土壤-作物重金属累积的影响,明确重金属累积影响因素的重要性,对41篇文献和1972对数据进行整合分析.结果表明,单施沼液使土壤As、Cd、Cr、Cu、Zn和作物As、Cr的累积显著提高20.5%、15.2%、25.6%、18.7%、26.3%和14.6%、39.5%,对作物其它重金属累积作用不明显.沼液与化肥混施可显著提高8.05%和4.70%的土壤Cr和Zn的累积且降低作物对As的累积.相关分析表明,土壤As、Cd和Cr的累积速率与沼液还田时长和土壤有机质（SOM）含量呈极显著正相关（P<0.01）,相关系数分别为0.30、0.15、0.13和0.22、0.27、0.22,而与土壤pH值呈极显著负相关（P<0.01）,相关系数分别为0.16、0.13和0.11.沼液还田带入的重金属会促进土壤As、Cd、Cr和作物As、Cd、Cr、Zn的累积,而土壤Cd、Cu和Zn的累积又会促进作物Cd、Cu和Zn的累积,其间相关系数分别为0.45、0.58和0.42.因子重要性分析表明,沼液还田对土壤-作物系统中重金属累积的主要因素是还田时长、SOM和土壤pH值.     

面向碳中和的中国自然资源安全保障与实现策略

新型冠状病毒肺炎疫情和世界地缘政治经济格局变化,对中国实现碳中和战略目标与保障自然资源安全产生了重大影响。如何把实现碳中和目标与保障资源安全目标结合起来,从碳中和的技术逻辑和自然资源领域的实践逻辑视角,分析提出中国自然资源安全保障路径及其实现策略,具有重要的现实意义和理论价值。从自然资源对国民经济社会发展的重要支撑作用和当前自然资源利用与保护实践出发,系统分析了碳中和的相关问题和自然资源领域实现碳中和的主要路径。研究表明：当前国内外对碳排放的认识不仅存在量化指标不确定性,而且还有很多其他的误区,中国面向2030年和2060年多个发展目标,需要统筹各种能源与资源的合理利用,自然资源领域实现碳中和必须遵循自身的技术逻辑与实践逻辑,厘清碳中和行动之间各种边界,加强自然资源学的基础理论与方法研究,揭示碳达峰和碳中和（3060目标）与能源和资源关联耦合机理,研究制定化石能源退出路径和其他利用策略,研发和推广提升资源与能源利用效率的适用技术,探索林草、湿地、土地利用和碳封存实现增汇的潜力与实施路径,研究山水林田湖草沙与自然资源系统治理新模式,开展面向碳中和战略目标的自然资源安全战略研究、模拟预警、动态评估、方法创新与应用示范。建议实施包括化石能源双控行动、再生能源勘查行动、资源利用提效行动、关键矿产增储行动、耕地保护修复行动、林草扩绿保育行动、湿地修复保护行动、陆海统筹协调行动、资源管理智能行动、人才技术创新行动等十大重点战略计划。     

三门峡某铅厂遗留场地土壤重金属空间分布特征及来源解析

我国各大城市目前正在进行大规模的工业企业搬迁,并产生了众多污染搬迁遗留场地,其中重金属污染尤为严峻.为了分析三门峡某铅厂遗留场地土壤重金属的污染状况、空间分布和污染来源,采用地统计学分析场地土壤重金属的空间变异规律和分布特征,并利用PMF模型解析场地土壤重金属的主要来源.结果表明,土壤中As、Cd、Cu、Pb、Hg和Ni的平均值远超过河南省土壤环境背景值,As、Cd、Pb和Hg含量超过场地土壤污染风险筛选值,As、Pb和Hg含量超过场地土壤污染风险管控值.Cr的高值区位于废渣堆场北侧,Ni和Cd高值区位于废渣堆场北侧和场地南侧,As的高值区位于废渣堆场南侧与生活区之间,Cu和Pb高值区较为分散,主要集中于中部的原料堆场和炼炉区,Ni和Cd、Cu和Pb具有相同的空间分布特征.基于PMF模型可知,7种重金属有3种主要来源,Cd以废渣堆积源为主,贡献率为87.60%;Cu、Pb和Hg以土壤母质源为主,贡献率分别为92.50%、75.20%和95.40%;Cr、Ni和As以原料粉尘废气源为主,贡献率分别为80.80%、83.30%和62.00%.     

大沽排污河污灌区土壤重金属富集特征和来源分析

测定了天津大沽排污河污灌区耕作层(0～25cm)和底层(25～50cm)土壤中重金属、As、Fe及TN、TP和有机质等的含量,采用污染指数、相对富集系数和聚类分析等方法研究了重金属的富集特征和可能来源.结果表明, Hg、Cd、Pb和zn达到土壤环境质量二级标准, As、Ni和Cr达到一级标准.耕作层Hg的含量为0.323mg/kg,污染指数(CF)和相对富集系数(REF)分别为10.8和7.2,属于严重污染和重度富集, Cd的含量为0.341mg/kg, CF和REF分别为3.8和4.5,属于重度污染和中度富集, Pb、Zn和As的含量分别为44.7,108.29和11.2mg/kg, CF和REF均小于3,呈现中度污染和低度富集, Ni和Cr的含量分别为29.86和66.6mg/kg,基本没有富集. Hg、Pb和Zn在耕作层土壤中富集较严重, As在底层土壤富集较严重, Cd、Ni和Cr在两层的含量接近.与1985年的调查结果相比, Cd和As的含量有所增加, Hg、Pb和Zn的含量有所下降, Cr和Ni的含量略低于土壤环境背景值.通过聚类分析并结合大沽排污河污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,也是As含量增加的主要原因, Cd、Pb和Zn可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主, Ni和Cr以自然来源为主.     

生活垃圾与畜禽粪便联合好氧堆肥

生活垃圾与畜禽粪便联合好氧堆肥有利于堆肥的进行和堆肥产品品质的提高. 采用固体废物好氧堆肥成套技术(CBS技术)与设备,对生活垃圾(处理Ⅰ)、畜禽粪便(处理Ⅱ)、生活垃圾与畜禽粪便混合物料(处理Ⅲ)进行堆肥,温度在线监测显示,处理Ⅲ堆肥过程中升温速率、最高温度和高温持续时间分别是1.88 ℃/h,69 ℃和440 h,各项指标参数均略高于处理Ⅰ的1.79 ℃/h,67 ℃和418 h,明显优于处理Ⅱ的0.47 ℃/h,42 ℃和0h,达到无害化处理的要求;对堆肥产品腐熟度及荧光特性分析表明,处理Ⅲ堆肥20 d后,堆肥对小麦、玉米、大豆、水稻和棉花5种农作物的发芽指数分别达到88.7%,91.3%,82.7%,85.2%和83.4%;发射荧光光谱在350 nm附近的特征峰有较为明显的红移现象,且荧光峰明显变宽,在450 nm附近(类富里酸峰)的峰强度增加,说明堆肥产品中有机物分子共扼作用加强、缩合度增加. 腐熟堆肥营养成分含量测定结果表明,处理Ⅲ腐熟堆肥的w(有机质)及w(TN),w(TP)和w(TK)分别达到36.64%,2.20%,2.82%和1.52%,优于处理Ⅰ的30.14%,1.58%,1.02%和0.93%,高于《有机肥料标准》(NY525—2002)中≥10%,≥0.5%,≥0.3%和≥1.0%的要求.      

自然资源综合调查业务体系框架

以习近平新时代生态文明建设思想和“山水林田湖草是一个生命共同体”理念为指导,从自然资源概念、内涵和属性分析入手,提出服务于综合调查业务的自然资源立体分层分类方案,确定陆域自然资源主要包括地下空间、矿产、浅表地质层、土地、水、森林、草和湿地等8个基本类,并建立其时空和属性结构模型。以此为基础,初步构建以统一（基础）调查、专项专题调查、动态监测与数据更新、数据处理与综合集成、成果表达与应用服务为基本流程的自然资源综合调查业务体系框架,并对各阶段业务工作内容和要求进行了概略讨论,以期为自然资源综合调查业务体系重构提供参考。     

洗涤剂组合两步洗涤修复重金属污染土壤研究

本文以某化工厂受As、Cd、Cu和Pb污染场地土壤为研究对象,将EDTA分别与柠檬酸、鼠李糖脂和草酸组合进行2轮搅拌洗涤修复,考察实验室条件下不同洗涤剂组合对重金属提取能力差异和形态分布的影响,研究多金属污染土壤的最佳洗涤方式.结果表明,与单轮洗涤相比,两轮洗涤处理明显提高了As、Cd、Cu和Pb的去除率,增幅范围在8.45%~36.81%.经过EDTA+草酸组合的洗涤,As和Cu的去除率分别可达24.04%和29.25%;EDTA+鼠李糖脂和鼠李糖脂+EDTA组合对Cd和Pb的去除效果显著,洗脱率分别为47.83%和30.59%.柠檬酸和EDTA组合能有效削减4种重金属有效态比例,使As、Cd、Cu和Pb的有效态分别降低了8.61%、9.37%、14.12%和25.16%.实际工程应用中对多种洗涤剂进行选配,并对多重金属污染土壤进行多轮洗涤修复,应充分考虑重金属去除量以及有效态削减情况,确定洗涤剂最优组合,确保治理修复后土样残留重金属的稳定性以减少对环境后续影响.     

南四湖及主要入湖河流表层沉积物重金属形态组成及污染研究

采用BCR（SM&T）方法对南四湖及主要入湖河流丰水季节表层沉积物中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 6种重金属元素的酸提取态、可还原态、可氧化态及残渣态进行了连续提取,分析了各水体单元表层沉积物重金属元素的形态组合特征、人为污染状况及潜在生态风险.研究结果表明,泗河、京杭运河、洙赵新河、府河上游、上级湖南部湖区及下级湖区表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn以残渣态为主,其含量可占到该元素总量的80%～90％,人为污染程度较弱;老运河、府河入湖口、白马河表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn的残渣态含量明显降低,而可提取态（酸提取态、可还原态、可氧化态）含量可增至80％以上,其中以可氧化态、酸提取态为主,人为污染程度较重;各水体单元表层沉积物中Pb、Mn以残渣态和可氧化态为主,其含量占Pb、Mn含量的95％、70％左右,基本未受人为污染.随着表层沉积物中有机物的矿化分解及环境条件的改变,老运河、府河入湖口、白马河等重金属人为污染较重的沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn的可氧化态、酸提取态及可还原态可发生活化,具有较高的潜在生态风险.     

电镀污泥焚烧过程中的热分析以及重金属的迁移规律

选取一种典型的含重金属危险废弃物电镀污泥,研究了电镀污泥的热特性以及不同重金属元素———铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)和锰(Mn)在焚烧产物中的迁移和排放特征.热重分析结果表明,干电镀污泥热重的升温过程中主要有几个失重高峰:100℃,150℃和600℃,其中100℃和150℃主要是电镀污泥中的挥发酚的析出,以及一些有机物质的热解和焚烧,而600℃主要是碳酸盐分解的结果;从能谱分析可知电镀污泥主要由O,S,Al,Ca,Cr,Fe等元素,还有一些次要元素如Mg,Cu,Zn,P,Cl,C组成.升温过程中,非金属元素C和Cl有较为明显的下降,Cr,Fe,Mg在900℃以内变化不大.从迁移规律实验可知,重金属Mn、Pb、Ni和Cu在焚烧过程中随着温度升高含量逐渐降低,其中又以Ni的含量下降最为明显,而Cd则正好相反有明显的富集效应.     

皖北地区乡村稀释化特征、影响因素及形成机制——基于城乡关系的视角

乡村稀释化是指城乡关系失衡下乡村人口持续减少、社会活力凋敝、人居空间不断被稀释的过程,是我国快速城镇化进程中乡村空间问题的动态化呈现,是新时代乡村地理学亟待深化研究的课题。基于城乡关系视角,从人口活力、土地利用和社会活动三个维度对皖北地区乡村稀释化进行测度,综合运用空间自相关、地理加权回归、地理探测器等方法,揭示皖北地区乡村稀释化时空特征、影响因素及形成机制。结果表明：（1）近10年皖北地区乡村稀释化呈现出阶段性加速化过程、多维度差异化状态、集聚性分异化空间格局等特征;（2）人均水资源量、农业从业人口密度、贫困发生率、城乡居民收入差异系数、单位乡村小学在校生人数、每万农村居民村卫生室医生数等要素对皖北地区乡村稀释化影响显著;（3）在特定城乡关系背景下,基于区域本底条件,城市系统的控制引导与乡村系统的被动响应共同推动了乡村稀释化的形成和蔓延。科学认知乡村稀释化,可为乡村振兴与城乡融合发展精准施策提供理论指导。     

生活垃圾生物预处理对As Pb Cr生物有效性的影响

采用室内模拟试验,研究了生物预处理工艺对生活垃圾As、Pb、Cr总量和生物有效性(水提取态、DTPA提取态、EDTA提取态)的影响.结果表明:由于“相对浓缩效应”和淋滤的交互作用,As、Pb和Cr总量分别升高了1.96%、6.13%和10.81%;生物预处理后,w(水溶态As)、w(DTPA-As)和w(EDTA-As)分别升高了51.46%、26.65%和19.02%,w(水溶态Pb)、w(DTPA-Pb)和w(EDTA-Pb)分别升高了36.59%、22.91%和17.48%,w(水溶态Cr)、w(DTPA-Cr)和w(EDTA-Cr)分别升高了9.01%、12.79%和8.77%.模拟试验结果证实,生活垃圾生物预处理在一定程度上增加了As、Pb和Cr总量及其生物有效性,可能会增加后续堆肥土地利用的环境风险和填埋对地下水的污染风险.      

Crop losses: The need to quantify the effects of pests,diseases and weeds on agricultural production

Crop losses caused by pests, including rodents and birds, and by diseases and weeds, are defined, and previous studies reviewed. Information about losses is needed to monitor the effects of pests and diseases on crop production, in individual countries and worldwide, important for food policy and economic reasons; to make decisions and allocate resources on the study, management and control of pests and diseases; to stimulate action against them; to provide guidelines for research on crop improvement to prevent pest and disease attack; and as a basis for judgement on the importance of pests, diseases and weeds in relation to agriculture and the environment.The causes of such losses, why information must be up to date, and methods of assessing pests, diseases, weeds and losses are examined. The part played by losses in the development and use of economic pest and disease control action thresholds is discussed, including pest, disease, crop, climatic, economic and farmer attitude factors. The types of relation between yield and pest and disease attack are reviewed, how to measure the relation in practice, how to obtain different amounts of attack, surveys of losses, and the difficulties met in the study of losses: interaction; compensation; interplot interference; variation; and distribution. Sources of information on world losses, training and the work of the FAO are reviewed. General guidelines on crop loss assessment are given.     

满足城市食物消费需求的农业生产碳排放研究——以宁波为例

食物消费相关的农业生产阶段的碳排放研究,对于探讨气候变化背景下可持续消费模式的选择和低碳农业技术与管理的提升具有重要意义.以宁波市为例,采用生命周期分析与环境投入产出相结合的综合分析框架,对其2012年居民所消费食物在农业生产阶段的直接和间接碳排放进行研究,分析不同食物及不同排放源的排放特征.结果表明,粮食、猪肉、水产品和牛肉对食物消费碳排放总量的贡献最大,分别占28%、25%、10%和9%;粮食、蔬菜和蛋类单位热量和单位蛋白质的碳排放均较小,禽、蛋、水产、鲜奶单位蛋白质的碳排放低于牛羊猪肉;由农业投入品生产所带来的间接碳排放占总量的49%;化肥是多数植物性食物碳排放最大的贡献源,占植物性食物排放总量的33%;饲料是大多动物性食物碳排放的最大来源,占动物性食物排放总量的56%.为促进食物消费和农业生产的碳减排,一方面建议适当增加蛋类、水产品、禽类和鲜奶的消费比重,减少猪牛羊肉的消费比重;另一方面应着重提高农业投入品供应链的能效,推广优化施肥技术与管理,以及提升饲料品质.     

基于PMF模型的兰州耕地土壤重金属来源解析

为了分析Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni等8种重金属的污染状况、空间分布及污染来源.2019年9月共采集382个兰州耕地表层土壤样品,并测定其重金属含量.结果表明：①兰州市耕地土壤重金属Pb、Cd、Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为20.96,0.24,0.05,6.40,8.36,48.57,101.92,34.34mg/kg,其中Hg的均值超过国家土壤污染风险筛选值,Cd、Hg、Cu、Zn、Ni的均值超过兰州市土壤背景值.内罗梅综合指数表明研究区耕地52.62%样点呈现轻度污染,37.70%样点呈现中度污染,3.66%样点呈现重度污染,无重金属污染的样点占6.02%.潜在生态风险指数表明13.09%的样点属于轻微生态风险,68.85%的样点属于中等生态风险,17.54%的样点属于强生态风险,0.52%的样点属于很强生态风险.②基于PMF模型可知8种重金属有4种主要来源,其中Pb、Cd、Zn、Ni以交通运输源为主,贡献率分别为52.4%、50.7%、56.7%和50.2%;Hg以农业活动和医疗设备源为主,贡献率为83.7%;Cr、Cu和Ni以自然源为主,贡献率分别为81.2%和61.3%和49.8%;As以工业活动源为主,贡献率为68.3%.③从空间分布来看,研究区内除Cr外,Pb、Cd、As、Cu、Zn、Ni在城关区和七里河区都有高值区出现,其中Zn和Ni的高值范围较广,可能与人为影响有关;Hg在城关区、安宁区、七里河区以外的研究区内均有高值出现.     

土地利用变化对西南喀斯特土壤团聚体组成、稳定性以及C、N、P化学计量特征的影响

土壤团聚体稳定性和养分化学计量特征对土地利用变化的响应研究,以及对当前脆弱生态环境保护与修复具有重要意义.为探明西南喀斯特山地土地利用方式变化对土壤团聚体组成、稳定性与C、 N、 P养分化学计量特征的影响规律,选取了西南喀斯特典型区域为研究区,针对7种主要土地利用方式建立了系列样地,开展了土壤团聚体组成与稳定性、团聚体C、 N、 P含量与计量比特征研究.结果表明,土地利用变化显著影响了土壤团聚体稳定性.玉米地和撂荒地的土壤团聚体稳定性相对较高,草地和裸地的团聚体稳定性相对较低,土壤团聚体稳定性总体随土层增加呈现降低趋势.不同土地利用方式土壤团聚体C、 N和P含量存在显著差异.疏林地和撂荒地土壤团聚体C和N含量较高,草地土壤团聚体C和N含量较低,裸地和撂荒地土壤团聚体P含量相对较高.土地利用变化对土壤团聚体C、 N和P计量比也存在明显影响.乔木林地、疏林地和撂荒地土壤团聚体C∶N相对较高,草地土壤团聚体C∶N最低;乔木林地和疏林地土壤团聚体C∶P较高,明显高于其他土地利用方式;乔木林地、疏林地和灌木林地土壤团聚体N∶P较高,明显高于裸地和撂荒地.喀斯特土壤团聚体组成和稳定性与土壤C、 N...     

生态建设人力资源开发战略和措施

生态建设本质和能力核心就是生产要素筹集配置能力和工程技术能力,因而生态建设受人力资源素质状态影响极大.揭示了生态建设人力资源规律和时空动态,对人力资源在生态建设角色、地位、作用、特点、人力资源的属性,对人力资源开发的影响因素、难点、重点、策略和措施等予以剖析.可为各级政府、企业事业单位、社会团体从事生态建设人力资源开发,培养高素质生态建设活动组织者、指挥者、经营者和大量实用型技术人才提供依据和指导.     

我国黑土退化研究现状与展望

黑土是一种腐殖质层厚,质地松散,肥力很高,孔隙比较大而透水性差,粘粒含量高,适于耕作的淋溶土。但是随着人类社会的发展,在缺乏保护和可持续利用意识、急功近利思想影响下,黑土遭到过度垦殖和掠夺式经营,人类对其活动范围远远超过了其再生能力,导致有机质含量减少,肥力下降,孔隙比减小,保水持水能力降低, 土壤板结,黑土严重退化。在国家振兴东北老工业基地和防止黑土退化及加强黑土保护之际,通过对黑土分布状况和黑土退化研究现状的分析,总结出黑土退化方式,揭示了其退化的主要原因,提出了防止黑土地退化和保护黑土地的措施,在现有研究的基础上提出黑土退化研究的新方向,希望能为黑土资源可持续利用和进一步研究起到抛砖引玉的作用。     

渭干河灌区地表水与地下水水量及水盐平衡对比分析

地下水经常不断地参与自然界的水循环,通过从外界获得水量而得到补给,特别是对我们南疆大型灌区而言。地表水是地下水主要补给来源,径流过程中,地表水由补给处输送到排泄处,在水量交换运移过程中,径流同时伴随着盐分的交换与运移,这就是地表水和地下水的循环过程。地表水的补给,径流与排泄决定着地下水的水量与水质在空间和时间的变化,只有对地下水补给、排泄和径流建立起清晰的概念,才有可能正确地分析与评价地下水资源,采取有效的措施,因此据我们目前的各种资料来分析地表水与地下水对比,很有根据和价值。     

船用复合材料应用现状及发展

对船用复合材料的定义及分类进行了介绍,并对国内外船用复合材料的应用发展历程及现状进行了阐述。国外船用复合材料应用时间早,原料制造以及成型工艺发展相对成熟,目前已成功应用于多种船舶、船体以及上层建筑、桅杆等结构的制造。相比之下,我国船用复合材料研究起步较晚,原料生产以及成型工艺较为落后,在实船应用方面与国外存在较大差距。在此基础上,分析了我国船用复合材料发展存在的主要问题,并从设计制造工艺的提升,以及性能评价技术体系的完善两方面对其未来发展趋势进行了展望。     

典型流域生态完整性评价和应用研究进展

生态完整性包括物理、化学和生物完整性3部分,因此在系统梳理生态完整性内涵的基础上,深入分类剖析了生物、物理和化学完整性的具体评价方法,包括生物完整性指数法、预测模型法、定性生境评价指数、物理生境指数等,对比分析了不同评价方法的优势和局限性,明确了不同方法所需的监测指标和适用范围。将目前为止国际上已经开展的典型流域水生态完整性评价方法和案例进行了综合集成。针对目前流域水生态环境质量评价的环境管理需求,指出了生态完整性评价目前存在的问题,并对今后水生态环境质量评价工作提出了几点建议。