基于清单分析的农业非点源污染控制区划方法

进行农业非点源污染控制区划,识别出污染关键源区,可以提高非点源污染控制成效。通过清单分析定量核算农业非点源污染物(COD、TN、TP)排放量及排放浓度,并以非点源污染敏感性评价和污染类型划分为研究基础,探讨了农业非点源污染控制区划方法,提出了区划原则、分区方法和命名方法。该区划结果可以实现农业非点源污染的分级管理和分类控制。最后,以江苏省的64个县(市、区)作为基本单元(市辖区除外),采用该方法进行了农业非点源污染控制区划。     

每日最大污染负荷(TMDL)计划的借鉴意义与我国水污染总量控制管理流程

在系统调研相关文献的基础上,分析了美国每日最大污染负荷(total maximum daily loads,TMDL)计划的框架、特点和研究进展,对比美国的先进经验,对我国水污染总量的控制管理和研究现状进行了全面分析,认为污染总量削减考核指标单一、总量控制和减排目标的制定未考虑水环境容量、总量控制和减排未与水质改善挂钩以及管理与科研脱节等是我国目前水污染总量管控存在的主要问题。需加强水质模型、污染负荷与水环境容量计算方面的研究,建立相对客观且可操作性强的污染减排效果评估与考核方案。借鉴TMDL计划,提出了完善我国水污染总量管控技术流程与方案的建议。     

污泥对区域生态环境的影响

对上海某乡因施用大量污泥而造成的污染状况作跟踪调查研究和质量评价。研究对象为土壤、水稻和蔬菜，被研究的污染元素为Ｃｄ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｈ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｈｇ和Ａｓ．结果表明，该乡土壤为复合污染，Ｃｄ、Ｚｎ、Ｃｕ是主要污染元素．污泥施用越多的地区，水稻、蔬菜受污染就越严重，尤以Ｃｄ污染最为突出，超过了允许卫生标准。确定了污染村、污染程度和污染面积。     

重金属污染土壤属性区间识别模型的赋权分析

土壤重金属污染评价为土壤重金属污染的及时防范和综合治理提供重要的理论依据。文章在属性区间识别理论的基础上,构建土壤重金属污染评价的属性区间识别模型：选取土壤重金属污染中普遍存在的Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn作为评价指标,采用均化系数将各评价指标的属性测度区间转化为综合属性测度;为避免主观因素,利用主成分分析法、熵权法、CRITIC法对各评价指标进行3次客观赋权;最后根据置信度准则和分级标准进行土壤重金属污染的综合评价。对3种赋权法得到的权重和评价结果进行比较,表明：属性识别模型在土壤重金属污染评价中适用且有利于评价结果准确性的提高;3种客观赋权法算得的权重合理,且其优异程度为主成分分析法〈熵权法〈CRITIC法。     

Pb-Zn同位素在沉积物重金属污染源解析方面的应用:综述与展望

沉积物重金属污染防治的关键在于识别其污染源,采用Pb、Zn同位素的双金属源解析手段是对水系沉积物重金属进行源解析的最佳手段之一.本文系统地阐述了Pb、Zn同位素的示踪机理、分析方法以及Pb、Zn同位素在沉积物重金属污染溯源中的应用,以此分析双金属同位素源解析方法的优缺点及具体运用在沉积物重金属污染研究中的可行性,并针对以往研究中的不足和问题,提出同位素源解析的研究趋势与未来展望,对沉积物的重金属污染防治工作具有重大意义.     

浙江省典型农田土壤重金属污染及生态风险评价

浙江是中国经济社会发展最快的省份之一,人类活动对土壤环境扰动强烈。为系统了解浙江省典型农田土壤重金属的污染水平、空间分布特征及生态风险,采集并分析了67个代表性农田土壤表层样品中的8种重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn),采用主成分分析法进行来源解析,采用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER)对农田土壤重金属污染与环境风险进行评价。结果表明,浙江省典型农田土壤环境重金属为轻度污染状态,研究区域农田土壤中的Cr、Ni和As处于轻微污染水平;Pb、Hg、Cu和Zn处于轻度污染水平;Cd处于重度污染水平,应作为优先控制元素。研究区域农田土壤Cr、Cu、Zn和Ni的来源主要受自然因素控制,Cd和Hg主要来源于工农业生产等人为活动,Pb主要来源于交通源。浙江省的金华市义乌、绍兴市诸暨、绍兴市嵊州、丽水市缙云县岩沿村应作为浙江省典型农田土壤的优先控制区域。浙江省典型农田土壤重金属环境存在轻微生态风险。     

淡水环境中氮污染同位素示踪的研究进展

淡水环境氮污染形势严峻,水环境的氮污染严重威胁着居民的健康,氮污染治理迫在眉睫。目前氮污染治理的有效手段是确定氮污染来源,积极减控氮源输入。文章分析了国内地下水和地表水的氮污染现状、国内外识别氮源的技术手段以及地下水和地表水氮污染的迁移转化等研究进展。结果表明,国内的地下水和地表水由南到北,从东到西的氮污染程度及地下水和地表水污染类型具有显著的一致性,地表水和地下水氮污染具有积极的响应机制。地下水主要受硝态氮污染,污染等级多为Ⅲ级;地表水主要受氨氮和总氮污染,等级多为Ⅳ和Ⅴ级。由于大量含氮化合物的输入,中国东部和南部已成为氨氮和总氮污染严重地区。在分析不同地区地下水和地表水氮污染特征基础上,综合利用传统的水化学分析法、同位素示踪技术和同位素模型,不仅可判别氮污染的来源,而且可识别氮源并确定氮源的贡献率,从而揭示地下水与地表水中氮污染的迁移转化过程和机理。研究结果为识别地表水、地下水受氮污染所带来的风险,保护淡水资源与环境提供了科学依据。由于地下水与地表水是相互作用的关系,氮同位素在氮迁移转化的过程中会发生相应转化,其矿化作用、硝化作用、反硝化作用等直接影响氮同位素的分馏,因此精确地定量化识别污染源亦成为需要克服的难题。     

北京城市道路降雨径流监测与分析

城市地表径流污染的研究开始于20世纪70年代初期,随着研究的深入,包括城市道路在内的路面径流逐渐引起了关注,但是国内对于整个城市路面特征的系统研究较少,仍旧需要大量的相关基础性研究,才能对城市路面径流污染普遍特征做出合理有效的识别和分析.本研究根据北京市不同功能区划和道路等级设置采样点,对路面降雨径流进行监测     

北京大气颗粒物及其苯溶物污染源的贡献

近年来,我国对大气颗粒物及其苯溶物的污染进行了不少研究,但是对其污染源及源的贡献报道的并不多见。本文作者曾在“北京大气颗粒有机物的污染水平及其源的识别”一文中根据实验结果,用因子分析法计算得到北京大气的主要污染源有风砂土壤、煤炭燃烧、汽车燃油和二次污染。     

最大日负荷总量(TMDL)技术在农业面源污染控制与管理中的应用与发展趋势

介绍了美国最大日负荷总量(total maximum daily load, TMDL)计划的基本内容、基本原理和实施步骤,综述了TMDL计划在国内外实施中常用的流域模型,如SWAT、HSPF和AnnAGNPS模型的研究进展,以及TMDL计划中使用的最佳管理措施(BMPs)及TMDL不确定性分析方面的研究现状.最后,提出了TMDL技术的发展方向,结合我国环境保护和总量控制技术体系现状,展望了TMDL技术在我国农业面源污染控制与管理中的应用前景.     

基于层次全息模型的农业土地利用环境风险识别

提出了基于层次全息模型(HHM)框架识别农业土地利用环境风险的方法:通过构建农业土地利用环境风险识别的HHM框架,从多维度描述农业土地利用过程中存在的9大类别风险源,并应用双重标准风险矩阵方法对各类别风险源进行初步筛选、过滤和分级;在此基础上,依据多重准则标准和定量化风险矩阵进一步对各个环境风险因子进行定量评估.以湖南省桃江县为例,应用HHM风险识别方法对该县农地利用的环境风险进行系统识别,结果表明桃江县农地利用的主要环境风险源包括重金属污染、水体富营养化、污水灌溉和工厂排污.     

基于文献数据再分析的中国城市面源污染规律研究

目前有关城市面源污染的研究多为分散的独立研究,缺乏对现有研究及监测数据成果的系统分析。在全面进行文献调研的基础上,整合从文献中提取的面源污染监测数据成果,综合识别全国范围典型城市下垫面的面源污染规律,并初步定量了城市面源污染对雨污合流制排水分区雨水径流污染的贡献率。数据资料覆盖中国中东部地区的37个市,监测对象包括屋面、道路和绿地等城市下垫面类型,考虑SS、COD、TN、NH_3-N和TP共5种污染物指标。从总体特征分析的角度,除屋面TP和绿地NH_3-N指标外,其他面源污染质量浓度均值均远超出国家V类水标准。对于不同下垫面的径流污染规律,SS、COD和TP指标在道路雨水径流污染中最为突出(均值分别为505.04、67.92、0.89 mg·L~(-1)),TN和NH_3-N指标在屋面雨水径流污染中最为突出(均值分别为8.85mg·L~(-1)和6.43mg·L~(-1)),绿地雨水径流污染物质量浓度相对最低,但SS指标有较大的波动范围。在不同指标之间的相关关系方面,SS在道路下垫面中与其他指标存在较高的相关性(决定性系数约为0.50),而在屋面和绿地中与其他指标相关性较差。较分流制排水系统而言,雨污合流制排水系统的径流污染更加严重,其中生活污水对SS的贡献率较低,仅为17.19%,但对其他污染物的贡献较为明显,按照贡献率由高到低,依次为TP(84.45%)、NH_3-N(79.06%)、COD(51.06%)和TN(40.81%)。研究成果系统反映了中国城市面源污染的主要特征,能够为城市面源污染控制研究提供基础数据与总体规律参考。     

浙北地区平原河网农村小流域面源污染调查与防治对策——以德清县武康镇新琪村为例

以浙江省德清县武康镇新琪村为例,通过污染源及水环境调查,分析平原河网农村小流域面源污染的产生来源与特点,并估算调查区域面源污染负荷及比例.研究结果表明,研究区面源污染的主要来源是水产养殖业、农村生活污水和种植业,水产养殖业氮、磷污染负荷占总污染负荷的31.73%和21.59%;农村生活污水对磷污染负荷贡献最大,占39.48%;氮、磷养分投入过高,导致种植业氮、磷污染负荷比例分别为27.69%和28.53%;畜禽养殖业氮、磷污染负荷比例分别为10.75%和10.40%,对区域氮、磷污染贡献率最低.建议将农业面源污染的控制重点从传统的粮食作物种植区转移到高投入密集型种植业,通过合理的工程和技术措施降低水产养殖业和农村生活污水的污染排放量.     

关于土壤污染的概念和3类评价指标的探讨

就当前各方对土壤污染概念认识的差别进行了讨论,提出以土壤环境背景值、土壤环境质量第二级标准值和土壤污染临界值作为区域和场地土壤污染评价的3类指标的建议。3类指标的取值及含义为:(1)土壤环境背景值上限值:采用当地数值。这是揭示当前土壤是否有污染物进入的临界点,是保持当前土壤良好状态的目标值。若土壤中化学物质含量高于此值,则要警惕,要找出和控制污染源,防止污染物继续进入,以保护土壤环境质量。(2)土壤环境质量标准:采用通用的GB 15618第二级标准值。这是初步判断和识别当地土壤是否受污染的筛选值。若化学物质含量低于此值,说明土壤未受污染,不须进行深入调研;若高于此值,则土壤可能受污染,但要依据深入调研或风险评估而定。(3)土壤污染临界值:通过对当地土壤污染的风险评估,得出土壤污染临界值。这是揭示土壤是否受污染的阈值。若化学物质含量高于此值,说明土壤已受污染,应研究提出修复污染土壤与控制污染源的方案。     

农业政策对种植业面源污染的影响分析

基于公共政策外部性理论,选择政策评估的侧面影响模型作为农业政策环境评价的基本模型;采用多元线性回归分析方法识别我国不同区域种植业面源污染的农业政策影响因素,研究现有农业政策如何通过调整单位面积化肥使用量而对种植业面源污染产生影响。结果表明,现行的农业土地政策、农业结构政策、农业财政政策和农村人力资源政策均对种植业面源污染有显著影响,农业政策对种植业面源污染风险的缓解有正向、负向2种效应;影响各区域种植业面源污染的农业政策指标组合互有差异,同一个农业政策指标对不同区域种植业面源污染影响的正负效应也有差异。侧面影响模型结合多元线性回归分析适用于农业政策环境评价研究;农业政策对种植业的面源污染影响分析能够为政策层面进行种植业面源污染风险控制与管理提供理论参考。     

太原市土壤重金属污染空间分布及评价

以太原市土壤作为研究对象,系统研究了太原市城市土壤及工业区土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的污染水平和分布,并对污染状况进行了评价.研究表明,太原市土壤中重金属的含量分别为Cr:35.35—848.80mg·kg-1,Ni:4.00—99.57 mg·kg-1,Cu:4.89—266.99 mg·kg-1,Zn:45.16—677.01 mg·kg-1,As:0.66—35.46 mg·kg-1,Cd:nd—1.00 mg·kg-1,Pb:15.61—1240.41 mg·kg-1.其中城市土壤重金属含量较低,工业区土壤重金属含量较高,受到多种重金属的复合污染.以土壤环境质量国家二级标准值作为评价标准,用单项污染指数和综合污染指数对太原市土壤重金属污染进行评价,结果显示太原市大部分城市土壤未受7种重金属污染,只有6.7%的地区处于轻污染水平;工业区土壤污染严重,污染程度从高至低为化工厂(重污染)热电厂(重污染)化肥厂(重污染)第一电厂(中度污染)建筑工地(中度污染)焦化厂(轻污染).7种重金属在太原市土壤中的空间分布规律不同,且均与工业区分布相关,工业区是太原城市土壤重金属污染的重要来源.     

重金属污染下龟壳攀鲈组织中ACP和AKP的活力比较

龟壳攀鲈是一种在极端污染水域中具备生存优势的鱼类,收集重污染区和轻污染区的龟壳攀鲈,并通过比较其体内各组织中的酸性磷酸酶(ACP)及碱性磷酸酶(AKP)活性来揭示其耐污能力。贵屿作为重污染区有4个采样点:大陇村、市上村、联堤村和北林村;潮州作为轻污染区有2个采样点:卧石村和洗马桥。水质结果表明,贵屿采样地水中的Pb、Cd、Cr、As、Hg含量分别是潮州采样点的27.6倍、3.9倍、5.8倍、3.9倍和3.5倍,说明贵屿采样地的污染远高于潮州的。酶活结果表明,在龟壳攀鲈所有组织中,内脏组织(胃肠、性腺、肝脏、脾脏、肾脏)中的ACP和AKP活力均高于外周组织(肌肉、鳞片、鳃);重金属污染均能提高攀鲈体内所有组织的ACP和AKP活力;AKP活性更容易受到重金属的影响,各组织的AKP活力增幅普遍超过ACP活力增幅;其中,受重金属影响最大的组织是脾脏,ACP和AKP活力可增长到2.37倍和6.21倍。这些结果说明了龟壳攀鲈可以通过显著升高内脏组织(如肠胃、肝脏、肾脏等)中ACP和AKP活性,以便更好地应对高污染环境;其中AKP更容易受到重金属的影响,适合用于作为评估污染的指标。     

长三角城郊樟溪流域水体氮磷分布特征及其影响因素

快速城镇化和人类活动导致城郊流域水体营养盐污染和富营养化问题加重,识别氮、磷污染对流域水质的管控具有重要的意义。本研究选取长三角典型城郊地区宁波樟溪流域,在流域内根据土地利用类型、地形特征等布设样点,于2016年连续4个季度进行水样采集,研究樟溪流域河流水体氮、磷的含量及形态,及氮、磷在该流域的时空分布特征,并对其来源和影响因素进行分析。研究结果表明,流域内氮、磷分布具有较大的空间差异性,其中NH+4-N(n.d.~1.375 mg·L~(-1))、TN-N(0.570~11.363 mg·L~(-1))、DIP(n.d.~0.169 mg·L~(-1))、TP(0.010~1.908 mg·L~(-1))。在子流域空间分布上,人类活动频度越高的区域氮、磷的浓度越高,各采样点水体不同形态氮含量和磷含量具有明显的季节变化规律:春季和秋季的含量要高于夏季和冬季。本研究选取采样点距城镇距离、距源头距离以及土地利用类型所占采样点缓冲区的比例来表征人类活动的影响,结果表明,TN和TP含量与距城镇距离呈显著负相关关系,表明城镇化水平对流域氮、磷污染的重要影响。另外,典型城郊流域河流水体氮、磷污染主要受土地利用类型的影响,其含量与农业和城镇用地呈显著正相关关系(P0.01),其含量随人类活动频度的增加而升高。     

宿州市护城河沉积物重金属污染程度及来源分析

在对宿州市护城河沉积物12个采样点重金属含量测试的基础上,运用沉积物富集系数法和内梅罗指数法对该水域沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、As及Pb 7种重金属污染程度进行分析,并运用聚类分析法和因子分析法对重金属来源进行识别.结果表明:Cu和Zn处于较强污染状态,Ni、As和Pb处于中等污染状态,Cr处于轻微至中等污染状态,V处于无污染状态;护城河沉积物12个采样点7种重金属的综合污染程度由大到小依次为H7、H10、H3、H9、H1、H11、H6、H5、H12、H8、H2和H4,其中位于工业区附近的H7点污染程度最高,而位于居民区和护城河汇流处附近的H4点最低;聚类分析将7种重金属分为Ⅰ类(Cu、Zn、As和Pb)、Ⅱ类(Cr和Ni)和Ⅲ类(V),每类元素自身具有相似的地球化学过程;旋转成分矩阵后的因子分析从重金属元素变量中提取出3个主成分(PC1、PC2和PC3),与聚类分析结果相对应,可解释总变量的90.97％.PCI(Cu、Zn、As和Pb)表示交通运输和煤炭工业污染,PC2(Cr和Ni)表示机械制造业,PC3(V)表示自然作用.     

基于Mann-Kendall检验和重标极差分析的水质变化趋势

将Mann-Kendall检验和重标极差(R/S)分析相结合,建立了一套综合分析过去和未来水质变化趋势的方法。首先,用季节性Mann-Kendall检验识别水质时间序列的过去变化趋势;然后,用R/S分析方法计算水质时间序列的Hurst指数(IH),0IH0.5、0.5IH1.0和IH=0.5分别指示反持续性、持续性和白噪声特征;最后,结合水环境保护规划和进展综合推断水质的未来变化趋势。基于2010—2014年珊溪水库及其6条入库支流TN浓度和CODMn,对该方法进行实例研究。结果表明,未来大部分支流的水质将会停止恶化或得到持续改善,然而水库TN浓度仍无明显下降趋势。水库对TN的滞留效应较强,且污染来源较多,水质的根本性改善将是一个长期的过程。除了继续控制入库支流污染,还要控制消落带污染和内源污染。