湖北省畜禽养殖污染现状及总量控制

通过畜禽产排污系数以及2011年湖北省的统计数据,估算出湖北省2011年畜禽养殖业畜禽粪便总量及COD、氮、磷的产生量,分析了污染物对环境污染的情况,并对湖北省畜禽养殖的环境容量和污染风险进行了初步评估。结果表明,2011年湖北省畜禽的粪便总量为8 479.8万t,主要分布在襄阳市、黄冈市、孝感市。全省粪便耕地负荷为16.2 t/hm~2/a,警报值为0.54,分级级数为II,对环境构成污染的威胁为"稍有"。全省氮、磷的耕地负荷分别为157.9 kg/hm~2/a、24.5 kg/hm~2/a,其中,鄂州市、黄冈市均超过欧盟限量标准(氮170 kg/hm~2/a、磷35 kg/hm~2/a)。2011年湖北省的实际养殖总量分别为7 868.5万头猪当量(N)、9 725.3万头猪当量(P),都超过畜禽50%环境容量(为4 599.4万头猪当量(N),7 161.1万头猪当量(P)。除了荆州市外,其他大部分地区的实际养殖数量都超过50%环境容量,这些地区应该严格控制畜禽的养殖数量并同时做好污染物消减措施。     

长江中下游地区畜禽承载力评估与预警分析

为评估长江中下游地区畜禽养殖的环境风险和承载潜力，以《畜禽养殖业产污系数与排污系数手册》和《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中的相关参数为基础，采用2016年的统计数据，测算了长江中下游地区的畜禽粪便总量、耕地畜禽粪污氮磷负荷和耕地畜禽养殖环境容量。结果表明：（1）2015年长江中下游地区畜禽粪便总量为44 784.09万t，单位耕地畜禽粪污氮、磷负荷分别为71.18、12.71 kg/hm2，畜禽养殖环境容量76 561.60万头猪当量（N）、106 208.50万头猪当量（P），环境风险指数为0.68（N）、0.84（P），养殖风险中等，具有一定发展潜力，增量规模分别为实际养殖总量的47%（N）、19%（P）；（2）分省域来看，畜禽粪便资源丰富程度由高到低依次为湖南、湖北、安徽、江西、江苏、浙江和上海；耕地氮负荷由大到小依次为湖南、湖北、江西、安徽、江苏、上海和浙江；耕地磷负荷由大到小依次为湖南、湖北、江西、江苏、安徽、上海和浙江；上海、江苏、浙江、安徽、湖北和湖南畜禽养殖环境风险中等，具有发展潜力，可适当增加养殖数量；江西畜禽养殖环境风险较严重，不具有发展潜力，需要进行总量控制；（3）分市域来看，约59%的市畜禽养殖环境风险中等，约28%的市畜禽养殖环境风险较严重，约10%的市畜禽养殖环境风险较小，仅3%的市畜禽养殖环境风险严重。需按照重点调控区、约束发展区、适度发展区、潜力增长区和重点发展区进行优化，并根据区域种植业结构进行动态调整。     

基于SWAT模型的丹江口水库流域农业非点源污染的时空分布特征

利用SWAT模型,基于GIS技术和流域DEM,构建了丹江口水库流域农业非点源污染基础信息库,并根据实测资料对模型的参数进行了率定和验证,在确定模型适用性的基础上分析了流域农业非点源污染负荷的时空分布特征,模拟计算了流域内主要的土地利用类型的单位面积农业非点源污染负荷量。结果表明：研究区农业非点源污染负荷年内分布不均,污染负荷与降雨量具有较强的相关性,氮负荷同月径流的相关系数为0896,磷负荷同泥沙负荷的相关系数为0920;氮、磷等营养物质的流失量具有较大的空间差异性,且不同土地利用方式下单位面积的农业非点源污染有较大的差别,耕地和裸露地的单位面积污染负荷均较高,而林地单位面积的泥沙负荷污染负荷最低,其单位面积的泥沙负荷、吸附态氮、溶解态氮、吸附态磷和溶解态磷分别为715 t/hm2、892 kg/hm2、835 kg/hm2、807 kg/hm2、006 kg/hm2;设计不同的情景,模拟了不同施肥量和水土保持措施对农业非点源污染物产出的影响,与基准情景相比,发现减少化肥施用水平对研究区农业非点源污染总氮和总磷负荷削减比例较大,采取退耕还林和还草两种水土保持措施能有效减少流域泥沙负荷和农业非点源污染负荷     

我国畜禽集约化养殖环境压力及国外环境治理的启示

集约化养殖是我国畜禽产业发展的必然趋势，但畜禽集约化养殖带来的环境污染也日益严重。通过测算近10 a来的全国畜禽养殖废弃物产生总量及废弃物中氮、磷养分的排放总量，以欧盟畜禽耕地承载负荷为标准，建立畜禽粪便土地负荷警报值等级，分析得出我国全国及各区域畜禽养殖的环境压力:从近5 a全国层面看，以氮养分测算的耕地负载警报值在0.7左右，且2009~2011年的警报值已经超过07，畜禽氮养分的耕地负荷已经开始对环境产生污染威胁；而以磷肥测算的耕地负载警报值已经超过1，对环境造成了较严重的污染威胁。从2010年具体区域情况看，以氮养分测算的耕地负载警报值超过07的达到17个省份，其中河南、湖南、广东、四川污染较严重，北京的畜禽养殖氮养分环境污染已经到严重的程度；以磷养份测算的耕地负载警报值已有21个省份超过1，北京和广东的耕地负载警报值已接近3，磷养分的环境污染已很严重。最后，探讨了发达国家畜禽养殖环境压力及环境治理措施对我国的启示     

基于污染控制的畜禽养殖场适度规模的理论分析

当前，规模化逐渐成为我国畜禽养殖业发展的主要思路，而现实中大规模养殖在带来经济效益的同时也带来了严重的环境污染。从污染控制的角度看是否存在最优养殖规模成为一个需要研究的问题。基于耕地对氮磷的承载能力、运输成本、排污费等变量构建了数理模型，探讨追求利润最大化的畜禽养殖场的最优规模问题。结果表明：在养殖场自由选择养殖规模时，出售一个养殖单位获得的经济收益越高、耕地对处理剩余物的承载能力越大，则最优养殖规模越大；而一个养殖单位的直接生产成本和粪便处理成本越高、畜禽粪便经处理后的剩余物越多、运输成本越高、排污费越高，则最优规模越小。在养殖规模既定的情况下，提高排污收费时畜禽养殖场将提高其处理剩余物的还田处置比例。最后，指出在畜禽粪便处理技术难以有效去除氮磷、对养殖场是否合理处置最终剩余物难以监管的条件下，对养殖场进行规模控制将是畜禽养殖污染控制的一个政策方向     

洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例，研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显，0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg，全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg，全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg，全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg；林地土壤全氮含量最高，有机质含量最低，水田有机质、全钾及速效磷含量均最高，旱地水解氮含量最高，而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低；土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93，排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）；土壤养分要素的相关性分析结果表明，有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系，相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。     

都江堰市农村居民点时空演变与驱动因素研究

科学辨识农村居民点时空演变特征及驱动因素对农村居民点布局优化、农村土地节约集约利用和村级土地利用规划编制具有重要意义。以都江堰市为研究区，借助格网分析法和地理探测器等方法，定量分析都江堰市近十年农村居民点时空演变特征和驱动因素。结果表明：（1）都江堰市农村居民点空间分布差异性显著。东部和东南部农耕地区居民点密度较大，聚集程度较高；北部和西北部丘陵山区居民点沿河谷呈带状分布；（2）2005～2015年，居民点数量和用地面积变化时序性较为明显。总体上先增加后减少，居民点数量从16 543个增长至26 018个再减少至25 890个，居民点用地面积从6 161.43 hm ²增长至7 265.43 hm ²再减少至7 043.01 hm ²；（3）居民点用地面积动态变化主要受地形条件、耕地面积和离道路距离的影响，并且农村居民点空间分布表现出一定的耕地和道路指向性；（4）影响力P值计算结果受划分类型的影响，但对于结果的排序影响不大。     

面源污染中畜禽有机肥磷的流失形态及其环境效应

磷是作物生长所需的大量元素之一。同时在水体富营养化形成过程中也起着决定性作用。畜禽有机肥磷作为作物生长所需磷的来源之一,近20年来,随着集约化养殖业的不断发展。畜禽有机肥磷的产生量也在相应增加．引起了磷在养殖区域附近的土壤中富集,增加了磷的流失风险。目前，有关畜禽有机肥磷如何引起面源污染研究越来越多。本文回顾了畜禽有机肥磷的形态及其分析方法、磷的含量和衡量磷流失能力的标准、控制磷流失的技术措施等研究进展,对不同方法标准进行了比较．提出我国在现有畜禽有机肥控制管理措施的基础上,开展畜禽有机肥磷流失的相关基础研究以控制畜禽有机肥磷对水体质量的影响。     

农业非点源污染对太湖水质的影响:发展态势与研究重点

太湖水污染的主要症结是水体中氮、磷不断富集导致的富营养化，而随着区内化肥用量的不断增加和集约化畜禽殖业的发展，流域内农业非点源营养物质的排放将保持持续上升的势头。要实现使太湖水变清的目的，必须把农业非点源营养物的排放控制在最低的水平，为了达到这一目标，今后应加强：（1）农业养分流失的定量化研究；（2）非点源污染物的转移转化特征研究；（3）农业非点源污染高风险区的识别；（4）农业非点源污染的控制与管理对策研究。     

环鄱阳湖区农业面源污染TN/TP时空变化与分布特征

以鄱阳湖区周边12县市为研究区域，以氮、磷2种污染物为研究对象，以土地利用、畜禽以及农业人口为三大主要营养源，运用输出系数模型对环鄱阳湖区1997~2007年的面源污染现状负荷进行估算，结果表明TP/TN都呈现平稳上升的趋势，且面源污染高负荷区主要集中在南昌县、新建县和南昌市辖地区；预测2011~2020年TN/TP的变化，结果表明研究区域总磷总氮均有明显增长趋势，环鄱阳湖区年平均TN/TP相对现状年平均增长率为1746%和1602%。面源污染负荷的三大营养源贡献中畜禽输出负荷的贡献率随时间的推移有明显增加的趋势，农业人口和土地利用的贡献率有下降的趋势，揭示了环鄱阳湖地区禽畜污染将是农业面源污染的主要污染源。并借助GIS工具分析了TN/TP在环湖各地区的分布特征，指出了面源污染控制的重点工作区域     

城镇化过程中的流域面源污染时空变化

以斧头湖流域为研究对象，在野外调查的基础上，借助遥感和GIS技术，对2008年、2015年斧头湖流域土地利用格局、人畜排放进行分析，利用输出系数模型解析斧头湖的面源污染负荷时空分布及主要来源。结果表明:斧头湖流域2008～2015年面源总氮（TN）和总磷（TP）负荷输出分别从由原来的 2 915 和 178 t 增长至 3 252 和 202 t。城镇化发展使得农村耕地面积减少，耕地对TN的输出贡献比例降低，但是耕地化肥使用依然是TN最主要来源。城镇化使得居民区对面源贡献增大，特别是TP的贡献显著增加。随着人们生活水平的提高，畜禽养殖对面源污染的贡献也显著增加，应予以足够重视     

太湖典型丘陵水源地水质时空变化及影响因素分析——以平桥河流域为例

基于太湖流域典型丘陵水源地平桥河流域12个采样点的水质监测数据,综合运用聚类分析和主成分分析法对平桥河流域水质时空变化及影响因素进行分析。聚类分析显示,按照水质相似性将平桥河流域水质分为枯水期、平水期、丰水期3个季节时段和中上游丘陵河谷区、下游紧邻平桥镇的平原区、下游暗沟出口区3个典型空间区域。主成分分析显示:(1)枯水期水质以氮污染为主导因素,磷和有机污染次之,受流量减小、流速缓慢导致的营养盐富集的影响加大;平水期水质以氮污染为主导因素,磷污染次之,受茶园等大量施肥导致的农业面源污染的影响;丰水期水质以氮和磷污染为主导因素,受到水稻种植等农业活动和大量降雨径流的影响。(2)中上游丘陵河谷区水质以氮和磷污染为主导因素,有机污染次之,受到茶园种植等农业活动导致的面源污染的影响;下游紧邻平桥镇的平原区水质以氮和磷的污染为主导因素,有机污染次之,受到居民生活污水和农业生产的影响;下游暗沟出口区水质以氮污染为主导因素,有机污染和磷污染次之,受到生活污水、农业生产和畜禽养殖的影响。研究结果可为太湖流域丘陵区水源地保护和管理提供参考。     

农林复合生态系统氮素平衡及其评价

农业生态系统中养分的平衡状况及其合理性评价，是探讨农业生产和环境变化的前提和基础。选择三峡库区上游川中丘陵区一典型农林复合生态系统，依据系统养分循环概念模型，进行了农田和林地定位监测、耕地和盆钵模拟试验以及参与式农户调查等，研究系统的氮素各收入支出参数，计算系统的氮素平衡并对平衡合理性进行评价。结果表明，本复合生态系统旱地和整个农田子系统氮素略有盈余，盈亏量分别为56.1 kg/hm2·a和42 kg/hm\2·a，实际盈亏率为10.4%和8.2%；而水稻田和复合系统有少量亏缺，盈亏量分别为-13.21 kg/hm2·a和-37.5 kg/hm2·a，实际盈亏率分别为为-3.2%和-7.8%；林地亏缺较大，盈亏量为-165.9 kg/hm2·a，实际盈亏率为-39.2%。模型计算的允许盈亏率（旱地23.4%，水稻田-37.2%）评价表明，旱地和水稻田目前的氮素平衡基本上是合理的。与1960s系统氮平衡比较，可以看到林地在减少水土流失、促进养分的合理循环方面发挥了重要作用，应受到充分的重视。     

长江三角洲地表水环境污染规律及调控对策

根据野外实地考察和定点观测数据 ,结合历年环境监测资料 ,初步揭示了长江三角洲地表水环境污染的现状与近十年来的时空演变规律 :河网干流水质基本良好 ,中小河流污染突出 ;城市河流有机污染严重 ,普遍出现水体黑臭现象 ;湖泊氮磷含量逐年增高 ,水体富营养化加剧 ;市郊小城镇河网水质急剧恶化 ,已成为新的水环境污染中心。造成长江三角洲地表水环境污染的主要物源包括工业废水和生活污水、畜禽粪便、农田化肥、底泥等。针对上述污染规律和成因机制 ,提出了相应的调控对策。     

长三角地区农田土壤养分空间变异及养分综合评价

以浙江宁波三七市镇的一块面积为 2562 hm2 的农田为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的手段和方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究。结果表明,5种养分要素的空间变异函数曲线的理论模型符合指数模型;速效钾、有机质和pH值的C0/(C0+C)<25%,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0/(C0+C)为25%~75%,具有中等的空间相关性。通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况,几种养分要素中,碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,pH值较低,土壤呈现酸性。利用主成分分析结合空间插值的方法,还可以对研究区的土壤养分的综合状况进行评价。研究结果可为当地以及长江三角洲同类型地区在科学施肥、实行养分的分区管理以及农业面源污染的控制方面提供一定的科学依据和借鉴参考。