长江流域养殖池塘氮磷污染负荷估算

长江流域平原区水网密布、渔业发达,养殖池塘造成的氮磷污染问题突出,是河湖富营养化的重要污染源之一;从大空间尺度,精细化 估算养殖池塘的氮磷污染负荷,对水污染的精准防控具有重要意义.以长江流域为研究区,依托Google Earth Engine遥感大数据平台,构建了基于机器学习算法的养殖池塘识别模型,精细化识别了长江流域养殖池塘的分布与类型;梳理养殖坑塘的氮磷污染研究案例,针对长江流域养殖坑塘的特征,构建氮磷污染负荷的估算方法,评估氮磷污染负荷的时空分布.研究结果表明：2021年,长江流域养殖池塘总面积为14567 km²,包括鱼塘5820 km²、虾蟹塘8747 km²、氮磷排放量分别为95059、16224 t;中部地区的氮磷污染负荷最大,东部地区次之,西部地区最小. 本研究是遥感大数据在大尺度污染负荷定量分析的尝试应用,方法适用于其它类型污染负荷的估算.     

Phosphorus sorption capacities in a headstream landscape The pond chain structure

Understanding phosphorus sorption phenomena in different wetland sediments is important in controlling the P output in headstream watersheds. The pond chain structure （PCS） is widespread in the headstream agricultural watersheds in the southeast of China. Phosphorus sorption characteristics were determined for pond surface sediments （0-12 cm） along a pond chain structure in Liuchahe watershed of Chaohu Lake. Results showed that P sorption capacities （expressed by P sorption index （PSI）） varied both with the landscape position of the ponds and sediment depth. From foothill ponds to riverside ponds the P sorption capacities indicated a significant gradient variability. The higher elevation ponds showed greater sorption capacities, and with the pond elevation decline, P sorption capacities gradually decreased. Some physico-chemical properties, such as pH, oxalate-extractable Fe （Feox）, organic matter （TOC） and Mehlich l-extractable Ca, Mg of pond sediments also indicated significant gradient variability from high elevation ponds to low elevation ponds. Feox was the sediment parameters most highly positively correlated with PSI and was the key factor in controlling P sorption capacity in the pond chain structure （r=0.92, p〈0.001）. Long-term hydrologic and sediment inputs can affect the distribution of sediment constituents and further affect the P sorption capacity. Making the best of the spatial difference of sorption capacities of ponds in watersheds to control nonpoint source P pollutant is necessary.     

分析水池塘养殖环境污染现状及控制措施

随着水产业的不断发展,水池塘养殖成为目前我国水产养殖的主要部分,但是,近年来由于养殖方式落后,养殖户过度追求眼前经济效益,导致养殖环境受到严重污染.下面就具体对淡水池塘养殖所带来的问题进行分析,并针对问题提出相应的解决策略.     

广西沿海池塘养殖污染调查与分析

于2011~2012年,对广西沿海养殖池塘进行了大范围排污状况调查,调查范围涉及广西沿海三市主要池塘养殖区,共调查74个位次,其中北海市15位次,防城港市26位次,钦州市33位次;调查指标共12项,包括:悬浮物质、pH、CODMn、BOD5、Cu、Zn、无机氮、PO4-P(以P计)、硫化物(以S计)、总余氯、TN、TP。按照行业标准《海水养殖水排放要求》SC/T9103-2007对其10项指标的达标情况进行了计算:各项指标达标率排序为Cu=硫化物Zn悬浮物pH总余氯CODMBOD5无机氮PO4-P。各养殖模式中,南美白对虾池塘养殖模式污染指标超标率最高。但其TN和TP的高排污塘比例低于鱼类养殖模式和青蟹养殖模式。制定更全面的池塘养殖排污地方标准和针对广西池塘养殖模式的特征开展末端治理试验是目前的重点研究方向。     

公共池塘资源管理的自治制度分析

本文总结了国外在公共池塘资源方面的研究,重点分析了公共池塘资源的制度分析理论框架和影响公共池塘资源持续利用制度的成功的四组因素集,并介绍了新的研究思想和方法在公共池塘资源领域研究中的一些研究实例,为国内公共池塘资源的研究和可持续利用及管理提供参考.     

模拟池塘生态系统中单甲脒对微生物种群和存活的影响

研究了单甲脒（Ｎ－２,４－二甲苯基－Ｎ’－甲基甲脒,简称ＤＭＡ）对模拟池塘生态系统中微生物种群的影响,试验结果表明,投加单甲脒盐酸盐（ＤＭＡＨ）对底泥微生物种群无明显影响,而对水生微生物的最主要种群－－好氧异养菌总量则有明显促进的影响,微生物生长和存活试验表明,只有高于５０ｍｇ／Ｌ的ＤＭＡＨ对水中好氧异养菌的生长存活才有抑制作用,底泥中的好氧异养菌和未受污染的底泥酵母菌的ＤＭＡＨ抑制浓度也是５０ｍ     

公共池塘资源可持续管理的理论框架

由于自然科学和社会科学的学科视角和研究方法各异,使得我们对公共池塘资源管理问题的理解不够系统和全面。论文在综述公共池塘资源和社会-生态系统管理理论的基础上,辨析了公共池塘资源和社会-生态系统的概念;从识别影响公共池塘资源可持续管理的变量出发,梳理了社会-生态系统分析框架的演变及其局限性,指出社会-生态系统可持续发展分析框架为地理学、 生态学、 经济学、 自然资源学、 社会学等学科的交流和融合提供了统一的平台,并为资源管理、 政策分析和案例比较分析等的理论和方法提供了新的研究思路。该框架对现阶段我国资源管理政策的制定有重要借鉴意义。     

清水塘工业区池塘底泥典型重金属污染特征及其风险评价

为查明株洲清水塘工业区池塘底泥重金属污染现状及其变化趋势,揭示池塘底泥重金属对霞湾港与老霞湾港水体及底泥的潜在影响。将区域内25口池塘分别划属S1、S2、S3区,于2017年12月11日在25口池塘采集32份底泥样品,并进行了Pb、Cd、As含量的测定,采用地累积指数(Igeo)与Hakanson潜在生态危害指数(Eir)对底泥中Cd、Pb、As污染与生态风险进行了评价。结果表明:S1、S2、S3区池塘底泥中Cd、Pb、As含量均超过湖南土壤背景值,分别为土壤背景值的657、44、12倍,表明Cd是清水塘工业区池塘底泥中的主要污染物。变异系数结果显示,各采样点底泥中Cd、Pb、As含量分布离散,受点源输入影响大。底泥中Pb、Cd、As的Igeo均值分别为4. 87、8. 78、2. 95,分别处重度、严重、中度污染等级,不同区底泥中重金属Igeo呈S3>S1>S2的分布特征。潜在生态风险评价结果表明,底泥中重金属Eir呈Cd>Pb>As的分布特征,3个区底泥中Cd的Eir为9396～24 617,污染等级均为生态危害很强; Pb的Eir为101～309,S1、S3区污染等级为生态危害强,S2区则为生态危害较强; As的Eir为74～138,S1、S3区污染等级为生态危害较强,S2区则为生态危害中等。清水塘霞湾港和老霞湾港周边区域池塘底泥中Cd、Pb、As污染严重,呈S3>S1>S2分布,应依据3个区域池塘底泥重金属污染程度顺序,采取挖掘底泥、稳定固化、填埋处理等措施。     

池塘养殖(青虾)生态系统服务价值的系统动力学模型

生态服务价值的评估在近10 a来受到广泛关注,但大多基于静态评估框架,缺少动态分析。研究运用系统动力学的原理和方法,分析了青虾池塘养殖生态系统服务价值评估系统的内部结构,描绘了因果关系图及流图,建立了相应的系统动力学模型,初步预测不同决策方案下食物供给、固碳、释放氧气价值和富营养化环境成本在30 a内的变化趋势,结果表明:①无论采取何种决策,若系统外部环境不变,生态系统净服务价值的供给趋于稳定;②在池塘养殖生态系统中,释放氧气和固定二氧化碳等非市场价值是生态系统服务价值重要稳定的来源;③青虾养殖中投资变动在短期内往往会造成水产品市场价值的大幅波动,长期里则因投入的增加而增加,但增加率逐渐减少,最终达到稳定值;④在当前条件假设和环境参数的约束下,模型模拟结果与实测结果基本一致。     

巢湖周围池塘氮、磷和有机质研究

巢湖周围池塘众多,根据池塘位置和地表径流补给差异,池塘可以分为村庄内池塘、毗邻村庄池塘和农田区域池塘(远离村庄的池塘).本研究采集了巢湖周围136口池塘上覆水和沉积物样品,调查巢湖周围池塘中氮、磷以及有机质污染现状.结果表明,池塘上覆水中总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、溶解态磷和COD平均含量分别为2.53、0.65、0.18、0.02、0.97、0.38和51.58mg·L-1;池塘沉积物中总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷、无机磷、有机磷和烧失量平均含量分别为1575.36、35.73、13.30、2.88、933.19、490.14、414.75mg·kg-1和5.44%;90%以上的池塘总氮、总磷含量达到或超过富营养化水平.位于村庄内的池塘上覆水和沉积物中总氮和氨氮的含量显著高于位于农田区域的池塘.上覆水和沉积物中无机氮表现为:氨氮硝态氮亚硝态氮.池塘上覆水和沉积物中有机质与总氮、总磷之间存在显著的正相关性.池塘中氮、磷和有机物质主要为陆源性输入,池塘位置和径流补给方式明显影响其中的氮、磷和有机质含量.通过截留径流中的氮、磷和有机质,池塘能够有效减少进入巢湖的营养盐含量.     

罗非鱼池塘环境因子对叶绿素a影响的通径分析

叶绿素a(Chl.a)是各类水体浮游植物生长状况的表征,其含量体现出水体生态系统的初级生产能力和水质环境状况。Chl.a含量的高低与诸多环境因子的变化密切相关,以通径分析的方法来研究水体环境因子变化对Chl.a的影响,能够剖分Chl.a受各环境因子的影响为直接和间接作用,解析出各因子对浮游植物生长效应的决定比例,使复杂的水体环境因子关系明了清晰化。该实验主要研究罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖池塘水体营养因子TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N及pH变化对Chl.a的影响,通过相关性分析和多元回归分析剔除了对Chl.a影响不大的TN和NO_2~--N,并在此基础上根据偏回归系数建立罗非鱼养殖池塘Chl.a与环境因子的多元回归方程。重点进行了通径分析,计算得出pH、TP、NH_4~+-N和NO_3--N变化对叶绿素a影响的直接通径系数分别为0.416、0.325、0.404和-0.223,间接通径系数总和分别为-0.276、0.198、0.072和-0.163。分析表明,环境因子的变化其自身可以以直接敏感的方式较大比例地影响浮游植物的生长和繁殖,而通过作用其他因子间接对浮游植物的生长和繁殖产生影响的路径也十分重要,前后两者的绝对作用值和的比例分别约为65.9%和34.1%。决定系数显示TP和NH_4~+-N是对Chl.a影响最大的因子,其决定值分别达到了0.235和0.221。研究表明,通径分析能够更科学地为了解罗非鱼等养殖池塘水体系统的营养结构、更合理地为水体环境的控制和改善及健康养殖模式的寻求提供科学依据。     

复合人工湿地-池塘养殖生态系统细菌多样性研究

于2009年8至10月对比调查研究了由人工湿地-池塘养殖复合构成的池塘循环水养殖系统和传统池塘养殖系统中水体理化和生物特征,并利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)分析了两系统中的细菌多样性。研究结果表明:试验期间各池塘水温和溶氧随月份呈下降趋势,对照塘NH4+-N和TP显著高于循环塘(P＜0.05),而循环塘间无显著差...     

公共池塘资源管理的自治制度分析

本文总结了国外在公共池塘资源方面的研究,重点分析了公共池塘资源的制度分析理论框架和影响公共池塘资源持续利用制度的成功的四组因素集,并介绍了新的研究思想和方法在公共池塘资源领域研究中的一些研究实例,为国内公共池塘资源的研究和可持续利用及管理提供参考。     

封闭循环水集约化养殖池塘的生态设计与性能研究

在分析传统池塘养殖和工厂化养殖生态系统结构与功能缺陷的基础上,运用生态补偿和环境补偿原理对传统养殖池塘的结构、功能与过程进行了生态设计,并在实际生产条件下对新型封闭循环水集约化水产养殖池塘进行了性能测试.结果表明,封闭循环水集约化水产养殖池塘的结构有利于垂直混合增氧、集污和引污,具有持续高效地分离污染物的净水功能,水环...     

中草药净水与抗菌效果研究

以TN、TP去除为标准,选择薄荷、虎杖、水龙、夏枯草、鱼腥草作为候选中草药,文章采用大薸作为阳性对照,对中草药的净水效果进行比较研究,按《水和废水监测分析方法》测量TN、NH_3-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标,对种植后细菌总数进行统计,提取鱼腥草挥发油,鱼腥草和虎杖乙醇提取物对水产常见病原菌进行抑菌效果研究。结果表明鱼腥草、虎杖、水龙、夏枯草、薄荷具有降低TN、TP效果,绝大部分中草药对水体细菌总数具有较好的抑制效果,1∶1鱼腥草挥发油能对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和嗜水气单胞菌有抑菌效果,鱼腥草乙醇提取物能抑制大肠杆菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌生长,虎杖提取物能抑制无乳链球菌生长。     

Phosphorus removal by the multipond system sediments receiving agricultural drainage in a headstream watershed

Wetland systems in headstream watersheds are important to control the nonpoint source pollutant phosphorus. Experiments were conducted using intact sediment-water columns obtained from the multipond system in Liuchahe watershed of Chaohu Lake to determine its capacity to retain P. It was found that pond sediments had strong P retention ability. For the Hill pond, Village pond and Rice pond, their retention coefficient(A) were 288.3, 279.2 and 260.8 L/m^2, respectively. The equilibrium P concentration(EPCw) were 0.016, 0.028 and 0.018 mg/L, respectively. The Hill pond indicated the highest P retention ability. P retained in the pond sediments indicated high stable degree. P removal from the overlying water column into the pond sediments followed a first-order kinetic model. Under the experimental hydrological conditions, the retention time had a positive correlation with the P loading. The multipond system could provide enough retention time to retain P in drainage runoffs. At the P levels evaluated, the sediments of the multipond system are effective sinks to retain P from nonpoint source runoffs.     

养殖系统N、P收支及环境N、P负荷量的研究进展

养殖池塘N、P污染主要来源于残饵、生物排泄、生物粪便和生物残骸分解.污染使养殖池塘、附近河流、湖泊和近海水体富营养化及底质老化问题日益突出.本文根据相关调查和研究资料,阐述了池塘系统N、P的收支、循环、转移和积累变化,以期为控制养殖水体N、P污染和底质“内负荷”污染,提高N、P利用和降低N、P环境负荷量提供理论依据.     

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。     

池塘水体氨氧化细菌季节变化及其与环境影响因子相关性分析

以氨氧化细菌(AOB)的氨单加氧酶amoA基因为分子标记,调查了湖北省公安县崇湖渔场草鱼池塘水体AOB季节变化,并分析了AOB丰度与主要环境因子的相关性.结果表明,池塘表、底层水体AOB amoA基因拷贝数均呈相似的季节变动规律,即夏季显著高于春、秋两季(p0.05),而春、秋两季间无显著差异(p0.05);相同季节池塘表、底层水体AOB amoA基因拷贝数无显著性差异(p0.05).表、底层水体AOB amoA基因拷贝数均与温度、总磷呈显著正相关;与溶解氧呈显著负相关.此外,表层AOB amoA基因拷贝数与总有机碳呈极显著负相关.主成分分析将8个环境因子划分为3个主成分.表层第一主成分为水温、溶解氧、氨氮与总磷,第二主成分为硝态氮与总有机碳,第三主成分为总氮与亚硝态氮;底层第一主成分为水温、溶解氧、氨氮、总磷与总有机碳,第二主成分为硝态氮与亚硝态氮,第三主成分为总氮.