欧洲国家控制农业养分污染水环境的管理措施

近年来欧洲国家为控制农业养分污染水环境采取了一系列行政、法律和经济等环境管理措施,鼓励和刺激农民采取更加有利于环境的耕作方法,限制化肥、厩肥等养分投入,以最大限度地减轻氮、磷等养分流失对地下水和地表水体的污染,取得了显著的成效。本文对此作了详细介绍,以资借鉴。     

菜田养分资源综合管理与可持续发展

过量施肥通常导致集约化菜田土壤质量劣化、养分利用效率低及环境风险增加。合理的养分资源管理需要考虑蔬菜的养分吸收规律、土壤养分的迁移和转化及环境养分供应的特点。由于土壤氮素具有较强的移动性,氮素养分资源管理可通过根层氮素实时监控来实现;而磷和钾养分水平在土壤中相对比较稳定,可采取衡量监控技术决定养分的需要量。菜田有机肥的投入总量及其氮磷养分的释放特点也是养分资源管理中的重要内容。有机肥施用于新菜田应考虑“以氮定量”的原则,而施用于土壤有效磷过量累积的老菜田,应采取“以磷定量”原则,来控制有机肥中的磷素投入;根据不同有机肥的氮磷释放特点的差异,可搭配施用不同比例和类型有机肥,以满足作物主要生育期的养分需求,减少环境污染的风险。     

农田养分流失及水生植物吸收再利用研究进展

农田养分排放是造成水体富营养化的重要原因之一,农业面源污染受到广泛关注。针对农业面源污染治理,从源头上减少化肥投入被认为是控制农业面源污染最为根本的方法。然而由于农民对环境不够重视,目前源头化肥减量的方法实现难度较大,仍然有大量的养分流失到农田之外,因此如何减少农田流失养分进入河流、湖泊等水体也是当前亟需解决的问题。事实证明,农田流失养分通过水生植物富集后进行资源化再利用是一项较为有效、可行的养分减排措施。笔者对近年来国内外在农田养分流失及水生植物吸收再利用方面的研究进行了梳理与总结,首先介绍了农田养分流失特征及其影响因素,接着阐述了水生植物富集农田流失养分以及水生植物对养分的资源化利用两个方面的研究进展,并针对流失养分再利用过程中出现的问题进行了深入地探讨,同时展望了今后的研究方向,以期为长江三角洲地区农业面源污染末端治理研究与工程实践提供参考。     

农业生态系统中生物多样性的功能--兼论其保护途径与今后研究方向

重点论述了农业生态系统中生物多样性的功能 ,其功能主要表现在害虫控制、土壤侵蚀防治、退化环境恢复、消除污染和促进养分循环等方面。探讨了农业生态系统中生物多样性的保护途径及今后应开展的研究重点。     

农业生态系统中生物多样性的功能—兼论其保护途径与今后研究方向

重点论述了农业生态系统中生物多样性的功能，其功能主要表现在害虫控制、土壤侵蚀防治、退化环境恢复、消除污染和促进养分循环等方面。探讨了农业生态系统中生物多样性的保护途径及今后开展的研究重点。     

近地层O3污染对陆地生态系统的影响

随着全球气候变化对生态环境的影响日益增加,近地层臭氧(O3)污染的环境生态效应备受人们关注.现有研究表明,陆地生态系统的温室气体NOx和CH4释放、矿质能源消耗和机动车辆尾气排放量的增加将加剧近地层O3污染.O3污染通过降低植物叶片气孔导度、光合速率和净同化作用,改变同化物的分配,进而抑制植物生长和加速植物老化,导致作物和林木减产.O3污染导致植物-土壤系统碳积累和周定降低势必影响未来全球碳动力学和碳预算,而植物和根系生长受到抑制则不利于土壤养分、水分的吸收进而影响植物-土壤系统养分循环,但目前报导极少,尚无法准确判断对全球碳和养分循环的影响,亟待深入研究.由于环境因素间具有互作效应,目前模拟研究过多集中O3与CO2增加对陆地生态系统的复合效应方面,而与其它环境因子(如O3与NO、SO2、水分、温度等)的复合效应研究偏少,不利于在全球气候变化背景下深入了解与预测O3污染对陆地生态系统的影响程度与趋势.基于研究现状,未来应加强:(1)地表O3监测网络建设和监测,结合田间试验和建模加强草地、森林和农田生态系统对O3污染的响应研究;(2)长期定位研究,侧重陆地生态系统对O3污染连合其它温室气体、温度增加等模拟未来气候情景下的环境响应研究;(3)O3污染下土壤.植物系统碳循环和固定研究;(4)O3污染条件下优势植物和农作物在不同时空条件下的土壤.植物系统养分利用研究;以期为判断和预测全球气候变化背景下陆地生态系统对近地层O3污染加剧的响应程度与趋势提供数据资料和科学依据.     

大都市群的环境问题及其环境保护战略

从实现新时期统筹发展的国家战略需求出发,剖析了大都市群跨区域交叉污染、复合污染、累计污染的特点,指出这些区域已成为环境资源“漏斗区”和突发性环境危机的风险区。认为只有采取主动引导发展的国家环境战略才能有效地解决大都市群和环境的协调可持续发展问题。阐述了主动环保战略的重大措施包括引导调整发展布局、转变经济增长方式、转变生活方式、创新国家环境管理体制、创新环境科技体系和系统、人工提高环境承载能力等。     

不同来源重金属污染的土壤对水稻的影响

采用人工污染土壤、尾矿砂、污泥等不同载体的污染源来模拟土壤污染 ,研究其对水稻生长、吸收养分和吸收重金属的影响。结果表明 ,不同污染载体对水稻生长的影响不同 ,其影响的大小顺序为人工污染土壤 >尾矿砂 >污泥 >尾矿砂 +污泥。不同污染载体对水稻吸收重金属的影响亦不同 ,以纯化学试剂的形式添加到土壤中的重金属最易被提取出来 ,植物从中吸收的Cu、Zn、Pb、Cd最多 ,而从以污泥为污染载体的土壤中吸收的Zn、Pb、Cd最少。研究表明 ,用添加纯化学试剂的方法来模拟污染土壤对生态与环境的影响是可行的 ,确定土壤负载容量是安全的 ,因为在实验条件下它对供试植物的影响最明显     

基于人群健康的污染产业转移环境效应研究——以广东省陶瓷行业为例

产业转移是经济发展过程中常见现象；产业生产与资源环境之间密不可分的关系决定了产业转移必然引起资源环境状况的变化。为评价产业转移对改善区域整体环境状况的作用，构建了以环境经济损益分析定量评价产业转移的环境效应的方法框架，并以广东省陶瓷行业转移为例，研究了基于人体健康的污染产业转移的环境效应。研究结果显示，一般而言，由于污染排放变化，产业迁出地将产生环境效益，同时承接地将发生环境损失。当产业转移产生环境净效益时，意味着整体区域环境的改善。这种改善主要得益于产业迁出地和承接地之间存在的社会经济特征差异、具有经济技术可行性的污染控制技术的推广以及环境自净能力的合理利用等因素的综合作用。为促进区域协调发展，区域内产业转移过程中，应采取优化产业转移目录、加强环境管理、建立环境信息公开和公众参与制度和统筹协调区域内的污染控制责任和环境利益等环境治理措施。     

我国环北部湾地区环境保护与整治对策

本区主要环境问题是污染,海涂环境退化和陆地表覆盖层破坏等。保护整治宜针对重点地区,重点环境问题和敏感脆弱环境要素分别采取不同措施。     

钨尾矿重金属污染对茶园土壤动物群落结构及多样性的影响

土壤动物对土壤理化环境变化响应十分敏感,土壤动物群落结构及多样性可以用于指示钨尾矿区土壤重金属污染程度。以钨尾矿下游区不同污染程度的茶园生境为研究对象,采用样方法系统调查了3个生境土壤动物群落的组成、结构、多样性及环境变化特征,利用NMDS、ANOSIM等比较不同生境土壤动物群落的相似性,运用RDA排序结合重金属污染指数分析土壤动物群落结构与土壤环境因子的关系。结果表明:未污染茶园土壤动物的个体数量、类群数、物种丰富度和多样性指数均显著高于污染茶园I和Ⅱ,而污染茶园Ⅱ土壤动物个体数、类群数和物种丰富度又显著高于污染茶园I;未污染茶园土壤动物均匀度指数显著高于污染茶园Ⅱ。土壤有机质是影响土壤动物分布的主要环境因子(51.42%),其次是全氮(贡献率9.08%)、全磷(贡献率11.21%)、速效磷和全钾(贡献率9.61%),它们均与土壤动物个体数和类群呈正相关。进一步分析发现,Ni、Cd、As和Cu等重金属是茶园的主要污染因子,它们显著降低了茶园Ⅰ和茶园Ⅱ土壤有机质(63.8%和58.5%)、全氮(61.7%和65%)和速效磷(55.9%和8.8%)含量,Ni、Cd和As是抑制茶园土壤动物群落分布的主要毒性因子,其解释率分别为46.55%、14.14%、9.83%。重金属污染降低了茶园土壤养分可利用性,重金属污染指数抑制土壤动物的类群和个体数量增长,土壤动物群落的丰富度指数、多样性指数和优势度指数随重金属污染程度的加重而降低。     

锌、镉复合污染对重金属蓄集植物黑麦草养分吸收及锌、镉积累的影响

采用根袋盆栽试验研究了锌、镉单一及复合污染对重金属蓄集植物黑麦草(Lolium perenne L．)生长、养分吸收及锌、镉积累的影响．结果表明,锌、镉单一及复合污染对黑麦草生物量存在不同程度的抑制作用．锌、镉单一及复合污染均明显降低了黑麦草植株N、P、K含量,以锌、镉复合污染对植株养分吸收的抑制作用最大．锌、镉污染共存下,黑麦草对锌、镉的吸收为协同效应．黑麦草吸收的锌、镉主要集中在地上部,以锌、镉复合污染植株对锌、镉的蓄集量最大,其地上部锌、镉含量分别达到3108．72、73．97 mg·kg-1．     

新疆若羌县土壤质量地球化学评价

参照《(DZ/T 0295—2016)土地质量地球化学评价规范》测定了土壤样品中17项元素指标,查明了土壤环境质量和土壤养分丰缺状况,综合评价得到土壤质量综合等级.结果表明,研究区农用地环境综合质量状况较好,地球化学等级以中等为主,面积占85.9%;土壤养分综合等级以稍缺为主,有机质、N、Fe和Zn较缺乏,Mo较丰富.土壤环境质量总体较好,轻度-重度污染面积不足8%,土壤污染主要受As、Cr和Cd的影响.同时,本次评价发现了占研究区面积5.3%的富硒土地资源,为当地发展富硒特色农产品提供了基础依据.     

中国汞污染的来源、成因及控制技术路径分析

汞是一种能长期存在于环境且具有全球迁移性的污染物.汞污染防治是一个复杂的系统工程,涉及多部门、多领域、多行业,国家需要在政策、管理和技术等方面采取综合的战略措施推进汞污染防治.本文基于汞污染的环境和社会影响,分析了中国汞污染的来源、成因并评估了中国汞管理体系,结合中国参加全球汞公约谈判的特定背景,识别出汞污染防控的优先行业,包括汞的无意排放优先控制行业:燃煤、有色金属冶炼、汞矿开采和含汞废物处理;汞的有意使用优先控制行业:电石法聚氯乙烯生产,医疗产品、荧光灯和电池生产.本文也进一步提出了汞污染控制技术路径,包括构建汞风险管理和识别平台、完善汞管理体系、加强环境技术研发、推进绿色转型、保护环境和公众健康等.     

传统农业区土地利用对土壤氮素季节动态变化的影响——以官厅水库上游延庆盆地为例

土地利用对土壤养分时空动态变化的影响,不仅影响到土壤中养分元素的利用效率,同时会影响到养分流失的危险性和区域非点源污染的形成。本文通过野外采样分析,按照不同时期对官厅水库上游延庆盆地内的玉米地、蔬菜地、果园、其他经济类用地的土壤全氮含量进行了测定;分析了不同农业用地影响下土壤氮素的季节动态变化特征和土壤垂直剖面变化。结果发现:(1)0～40cm是玉米地养分活跃层;蔬菜地的养分含量在0～10cm土层变化最剧烈;果园整个剖面上养分变化均较剧烈;其它经济用地在25～40cm土层养分变化较大;(2)果园和蔬菜地是研究区内养分活动最活跃的土地利用方式,蔬菜地的表层养分流失风险性最高,对于地表水和地下水具有很高的潜在影响;果园在整个剖面上养分变化较大,其发生养分的淋溶流失的风险性最高;玉米和其他经济用地养分变化不大。研究结果建议,传统农业区在开展农业结构调整时,尤其是将传统的农作物种植改为蔬菜地和果园时,必须加强对农田生态系统研究,实施严格的科学管理,提高养分的利用效率,降低对环境的影响。     

江苏省盐城自然保护区周围地区乡镇工业污染状况及发展方向

在盐城自然保护区周围建立一个环境良好的过渡带,是做好珍禽保护工作的一个重要方面。本文以1988年保护区周围乡镇工业污染源调查资料和历年来在保护区越冬的丹顶鹤数量为依据,从污染企业的比例、污染物排放量、排放强度、主要污染物及水环境和大气环境质量等方面,说明周围乡镇工业的发展,尚未对保护区的环境和丹顶鹤等珍禽的栖息产生明显的影响。但是,由于保护区的环境质量要求高,本区乡镇工业又正在迅速发展,因而必须重视乡镇工业的污染问题。本文认为,应当采取以下污染防治措施,以保证本区乡镇工业沿着正确的方向发展:1.统筹兼顾,优化工业布局;2.调整产业结构;3.强化环境管理。     

密云县密云水库流域坡耕地养分流失特征

于2005年和2006年连续2 a对密云水库流域坡耕地进行水土流失小区试验,并完全按照当地农民习惯进行农事管理.试验结果表明:(1)降雨后坡耕地产生的地表径流量、泥沙量随坡度增大而增加,并与坡度正弦值呈一定的线性关系;(2)坡度对雨后地表径流和泥沙中养分含量影响不明显,但对泥沙养分流失量有明显影响;(3)养分流失以泥沙携带为主要途径,且通过泥沙携带途径流失的养分量占流失养分总量的比例随坡度增加而增加;(4)水库周边区域内坡耕地流失养分的主要来源为施用于坡耕地的化学肥料.(5)调整水库流域内坡耕地的种植结构、对坡耕地实施改造以截留或减少泥沙流失和控制化学肥料投入等措施对于治理流域内农业非点源污染、保护水源地水质显得尤为迫切.     

农田重金属污染原位钝化修复研究进展

污染土壤重金属原位钝化修复是通过向土壤中施加一些活性钝化修复材料,通过溶解沉淀、离子交换吸附、氧化还原、有机络合等反应来改变重金属在土壤中的赋存状态,降低土壤中重金属的有效浓度、迁移性和生物有效性。这种方法成本较低、操作简单、见效快且适合大面积推广,在重金属污染土壤修复中有着不可替代的作用。尤其对主要由污水灌溉、大气沉降等造成的农田土壤面源污染,一些具有吸附固定土壤中重金属离子特性的天然物质和工业副产品都可运用在实地的钝化修复中,且不同类型的钝化修复剂对重金属污染土壤的钝化修复效果各不相同。采用实验室评价和实地应用评价,一方面可以评估钝化修复材料对污染土壤中重金属离子的固定效率;另一方面可以评估钝化修复材料对土壤理化性状、养分状况和生物活性的影响。对重金属污染土壤原位钝化修复中不同来源的钝化剂进行了分类,目前广泛使用的钝化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿物、金属及金属氧化物、生物碳及新型材料等,概述了它们各自对重金属污染土壤的钝化修复效果。从研究方法、评价指标、环境影响因子、钝化机制以及环境风险评价等方面分析了该领域的研究现状以及存在的主要问题,今后应重点关注钝化修复剂对土壤-作物系统的潜在环境风险以及钝化材料修复效果的田间长期稳定性评价。     

长江经济带农田氮素平衡特征与污染风险评估分析

以长江经济带11省市作为研究对象,利用农田生态系统氮素平衡模型对研究区129个地级市氮素输入输出情况进行估算,分析了氮素盈余的空间分布特征。在此基础上耦合坡度、年度侵蚀性降雨量、侵蚀性降雨天数、距离河流距离、农田氮素盈余量等因子确定了农田氮素污染风险等级。结果表明:2015年研究区农田生态系统氮素输入总量为1.809×10~7t,输出总量1.392×10~7 t,盈余量为4.177×10~6 t,平均盈余态氮养分负荷为87.5 kg·hm~(-2);湖北、云南、四川等省盈余总量均超过5.0×10~5 t,而上海、江西、安徽等省份较小;单位面积盈余量较大区域主要分布在云南省、湖北省大部、江苏省北部及湖南省中南部地区。氮素利用效率结果显示研究区氮素利用效率较低,与世界农业发达国家相比仍停留在过去粗放式发展的模式中。从风险等级角度来看,研究区整体处于氮素污染高风险状态,高风险及极高风险区占比达64.1%,尤其以重庆、贵州、云南等省市为甚。通过与北方地区氮素污染潜势结果对比分析,可以看出研究区内由于河网密集、侵蚀性降水强度大以及坡度较大等因素的影响而导致其污染等级远高于北方地区。该研究明确了2015年长江经济带氮养分平衡状况以及污染风险等级的空间分布特征,对于解决农业面源氮污染防治具有重要的理论和现实意义。     

平原灌区农田养分非点源污染研究进展

平原灌区作为农业规模化生产的基地,在农业乃至经济社会发展中起到了重要作用,但是随着农业的发展,平原灌区农田非点源污染问题日益严重,研究平原灌区农田非点源污染具有重要意义。文章以平原灌区污染物随水文循环迁移过程为基础对平原灌区养分非点源污染研究进行综述。(1)平原灌区农田非点源污染的主要来源是过量的化肥施用,农药和农膜,秸秆等农作物的降解,牲畜粪便,污水灌溉,灌溉引起的盐渍化以及大气的干湿沉降等;产生及影响因素主要有土壤的理化性质,水分的输入方式和人为管理措施等。(2)降雨径流及灌溉排水条件下污染物在多级渠系中的迁移规律和灌区地表水与地下水的交互耦合作用决定了平原灌区农田非点源污染的输送途径与特征。(3)在监测资料比较缺乏时,采用输出系数法进行负荷估算;在监测资料充足情况下,采用针对灌区特殊的水文特征而改进的经典水文模型对平原灌区农田非点源污染的负荷进行估算。(4)新型肥料、配方施肥、合理的耕作措施及生态沟渠的设置有利于平原灌区农田非点源污染的控制,TMDL(Total Maximum Daily Loads)为平原灌区农田非点源污染控制提供可靠的依据。针对平原灌区非点源污染研究现状,提出了中国开展平原灌区农田非点源污染研究的重点,包括养分污染物在多级沟渠中的迁移,灌区地表与地下水水量水质耦合模型的建立,分级控制单元与TMDL的制定以及多模型结合模拟等,可望在控制农业非点源污染方面起到指导作用。