太湖流域非点源污染负荷估算

在现有技术条件下,运用相对简单可行的方法对太湖流域的非点源污染负荷进行了初步估算.通过实地监测和调查,获得了土地利用、生活污染、畜禽养殖以及水产养殖等不同类型污染源的产污系数,并与遥感、GIS技术相结合,分别计算了太湖流域农田、生活、畜禽养殖、水产养殖等不同类型污染源的污染负荷.计算结果表明,畜禽养殖和生活污染是太湖流域非点源污染的主要来源,畜禽养殖的TN、TP和COD污染负荷分别占流域总污染负荷的34%、58%和61%,农田污染所占比例并不突出.应将畜禽养殖和生活污染作为太湖流域非点源污染控制的重点.     

基于肥水资源化的河网区镇域农业面源污染控制系统的构建:以太湖地区新建镇为例

河网地区农业面源污染控制不仅要考虑去污效果和成本,还应兼顾资源化利用。以太湖西岸宜兴市新建镇种植业、畜禽养殖业和水产养殖业产生的3种污染源为对象,调查获得该镇3种污染源污水负荷、各污染物(总氮、总磷、氨氮、COD)输出负荷及农田灌溉需水量,并估算污水农用灌溉潜力和养殖粪污氮磷农用潜力。结合当地适宜的单项面源污染控制技术,在达到GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》要求的前提下,提出了全部畜禽粪污处理后还田(模式Ⅰ)、全部畜禽粪污处理后还田及部分水产养殖污水处理后农灌(模式Ⅱ)2种农业面源污染控制系统,并估算系统各污染物削减量和成本。结果表明,每年全部畜禽养殖污水(71.96×10~3m~3)和部分水产养殖污水(2 277.11×10~3m~3)经处理达标后用于灌溉,可以满足新建镇农田灌溉需水量(模式Ⅱ);该系统总氮、总磷、氨氮和COD入河削减率分别为84.3%、94.2%、89.6%和94.0%,每年N、P肥施用量可分别减少81.8和39.9 kg·hm~(-2)。为了节约成本,仅考虑畜禽养殖污水处理达标用于农灌(71.96×10~3m~3)(模式Ⅰ)可满足3%农田灌溉需水量,该系统总氮、总磷、氨氮和COD入河削减率分别为83.0%、93.7%、88.7%和93.7%,每年N、P肥施用量可分别减少52.0和34.2 kg·hm~(-2)。所提出的2种肥水资源化农业面源污染控制系统可为新建镇污染控制工程建设提供技术参考。     

太湖流域平原河网区农业污染研究——以常州市和宜兴市为例

基于全国第一次污染普查数据,结合各类污染物的产排污系数计算了农业污染物(COD、TN和TP)的产生量、排放量和入河量,对比分析了种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的污染物排放现状。结果表明,COD、TN和TP排放量分别在种植业、畜禽养殖业及水产养殖业污染物排放总量中所占比例存在明显的差异性,COD和TN排放量占种植业污染物排放总量的比例分别为52%和45%,COD排放量占畜禽养殖业污染物排放总量的比例达91%,COD排放量占水产养殖业污染物排放总量的比例达80%;而不同产业对COD、TN和TP排放量的贡献率也明显不同,水产养殖业和畜禽养殖业对农业COD排放量的贡献率达到80%以上,种植业对农业TN排放量的贡献率接近60%,水产养殖业对农业TP排放量的贡献率接近60%。因此,若要削减有机物,应主要从水产养殖业和畜禽养殖业着手;若要削减氮类污染物,应主要从种植业着手;若要削减磷类污染物,应主要从水产养殖业着手。通过分析研究区农业污染物排放状况,可为农业污染物的削减和控制措施的制定提供一定的参考价值。     

小型农村社区尾水排放通道底泥内源释放特征

随着农村社区不断聚落化,农村生活污水逐步从分散排放转为中小规模集中排放,研究中小规模农村社区的污水排放特征及环境影响是我国农村水污染控制的重要课题之一.本文选取四川绵阳某小型农村社区为研究对象,监测经简易化粪池集中处理后生活污水的NH_3-N和COD排放特征,并采用元素分析和内源静态模拟释放实验研究了该社区排水通道中底泥累积与释放污染物的特性.结果表明,该社区集中排放的生活污水水质较差,致使排水河道严重污染,底泥二次污染风险高.该社区集中排放的生活污水中NH_3-N浓度范围为2.9—40.3 mg·L~(-1);COD浓度范围为33—59 mg·L~(-1).10年的排放使得社区尾水排放通道底泥污染累积明显,TN含量高达1150—4050 mg·kg~(-1).底泥内源释放风险不可忽略,主要释放污染物为NH_3-N,在UP水中最大释放浓度为3.1 mg·L~(-1),在上覆水中最大释放浓度为5.9 mg·L~(-1),均高于GB3838—2002 (Ⅴ)类地表水标准.因此,NH_3-N应作为农村社区生活污水排放标准中的关键控制指标、也应是分散式生活污水处理设施升级的关键控制指标.低成本NH_3-N简易去除装置的研究及推广对降低分散式生活污水排放风险具有重要的意义.     

珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析

珠江三角洲地区农村土壤重金属污染状况不容忽视,除化肥农药、畜禽养殖等污染源外,还有工业污染等其他污染源。本研究以该地区工业型和种植型两类典型农村为例,通过对农田和菜地两种耕地以及企业周边、养殖场周边和垃圾点周边三类污染场地土壤重金属污染现状进行监测与评价,深入分析重金属污染成因。结果表明,该地区工业型农村耕地以铜超标为主(超标率22.2%),种植型农村耕地以镉超标为主(超标率16.7%),其余重金属超标率低或不超标;耕地中农田的重金属污染程度重于菜地。工业型农村污染场地以铜超标为主(超标率33.3%),其次是镉和锌(超标率均为11.1%),其余重金属不超标;种植型农村污染场地以镉、镍超标为主(超标率均为26.1%),其次为铜和砷(超标率分别为17.4%和8.7%),其余重金属不超标。三类污染场地中,工业型农村土壤重金属超标情况相对最重的是垃圾点周边,而种植型农村土壤重金属超标程度相对最重的是养殖场周边。高度集约化的农业生产方式是造成珠三角农村耕地土壤重金属污染的主要原因,同时,众多的制造业"三废"排放加剧了土壤重金属累积。此外,畜禽养殖废弃物、生活垃圾的无序堆放也是造成农村土壤重金属污染的原因。     

派河流域农村生活垃圾非点源污染负荷研究

运用生活垃圾非点源污染负荷估算模型估算派河流域农村生活垃圾及污染物的污染负荷量,并提出解决措施。2014年派河流域农村生活垃圾产生量为45 521.92 t,流失量为23 136.14 t,TN、TP、TOC和COD的污染负荷量分别为73.77、5.05、514.89和680.01 t。各乡镇(开发区)比较而言,上派镇农村生活垃圾污染负荷量最大,TN、TP、TOC和COD入河量分别为35.01、2.40、244.33和322.69 t,占派河流域农村生活垃圾总污染负荷量的47.45%;南岗镇污染负荷量最小,TN、TP、TOC和COD入河量分别为1.11、0.08、7.72和10.20 t,所占比例为1.50%。上派镇是派河流域农村生活垃圾非点源污染的主要来源,这是因为在派河流域农村生活垃圾收集率、污染物入河系数等相差不大的情况下,该镇农业人口数最多。     

固城湖围垦区池塘河蟹养殖环境影响及模式优化研究

为了解固城湖围垦区不同池塘的河蟹养殖环境效应并筛选出适宜的生态养殖模式,对河蟹养殖周期内不同养殖池塘的养殖情况和水环境进行跟踪研究,并构建模型估算养殖容量.结果表明,养殖周期内现有养殖模式的池塘和取水河道水质大多为GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中的Ⅳ类和Ⅴ类水,明显劣于固城湖水质(Ⅲ类水),其中最主要的污染因子为TN和TP;池塘的浮游植物、浮游动物和底栖动物的群落结构简单,优势种分别为隐藻、秀体溞及环棱螺,且浮游动物Margalef丰富度指数与河蟹养殖产出呈显著正相关(P＜0.05);基于现有养殖模式,河蟹的最大养殖容量为9855只hm-2.综合考虑养殖池塘环境、经济效益及养殖容量等因素,认为固城湖围垦区池塘河蟹的适宜生态养殖模式为:蟹苗投放密度(9000±750)只·hm-2;饵料系数0.47 ～0.53;水草覆盖度约70％(其中苦草40％,伊乐藻20％,轮叶黑藻10％);螺类投放量6 000 ～7500 kg·hm-2.     

农村环境综合整治一体化规划方法框架探讨

为了弥补以往农村环境综合整治规划存在的一体化和系统化缺陷,构建了自上而下分层链接的系统规划方法框架,该框架总体上以城市总体规划和环境规划为顶层控制框架,其下分为县(市)域层次、乡镇域层次和行政村域层次3个层次。在顶层控制框架下,逐层控制可以克服规划上下层脱节、有效性降低的弊病,从而提高规划的整体性、系统性和有效性,为进一步推进农村环境综合整治、提升农村环境质量发挥积极的作用。农村环境综合整治规划的重点在于乡镇域层次和行政村域层次,其主要内容应包括:乡镇和行政村的农村饮用水水源地保护、农村生活污水和垃圾处理、畜禽养殖污染治理、水产养殖污染防治、历史遗留的农村工矿污染治理、农业面源污染和土壤污染防治、景观生态规划,以及其他与村庄环境质量改善密切相关的环境综合整治措施等。规划中应以乡镇为基本规划单元,规划实施要分期分批。为此,提出了乡镇类型划分及分期分批整治原则,为农村环境综合整治规划提供指导。     

京津冀区域工业水污染排放空间密度特征研究

京津冀地区是海河流域水资源开发程度最高的流域,水资源严重短缺,废水排污量大,水资源、水环境已成为制约京津冀地区发展的全局性限制因素。考虑到京津冀严峻的水环境形势和流域上下游污染影响的现状,明确水污染物空间排放特征,对于划分水污染空间管理分区、设计分区污染物减排方案,推动京津冀水污染协同治理都有着积极的作用。文章基于京津冀企业污染源环境统计数据,应用核密度空间分析工具模拟了京津冀工业源水污染排放空间集聚特征。结果显示,(1)京津冀工业源COD和NH_3-N排放最多的行业集中在造纸和纸制品业、农副食品加工业、化学原料和化学制品制造业、纺织业等十大行业。(2)京津冀工业源COD排放主要集中在邯郸、天津、张家口和秦皇岛,合计占京津冀区域COD总排放的56%;工业源NH_3-N排放主要集中在邯郸、天津,合计占京津冀区域NH_3-N总排放的52%。(3)COD排放密度大于1 t?km~(-2)的区域面积占京津冀区域面积的20.4%,在石家庄、保定、秦皇岛、天津、邢台、唐山等市形成显著的COD污染集聚区位;氮排放密度高于0.2 t?km~(-2)的区域面积占京津冀区域面积的15.9%,污染集聚区主要位于天津、承德、石家庄等地。根据水污染空间密度分析结果,针对京津冀不同区域不同行业制定有针对性的水污染防治措施,根据上述重点污染行业和污染排放密集区域,加强水污染综合管控力度,开展区域协同综合治理,提升区域水环境质量。     

基于污染物削减效果和成本的农业面源污染控制技术优选——以太湖地区为例

农业面源污染控制既要考虑技术对污染物的削减效果,也要兼顾工程建设-运行成本.以我国近20 a来农业(种植业、畜禽养殖业、水产养殖业)面源污染控制具有代表性的73种技术为对象,根据指标(总氮、总磷、氨氮、COD削减率,建设成本,运行成本)完整性等因素初步选择了12种技术,采用层次-灰色关联度法选择兼顾污染物削减率和成本的最适技术.结果表明:种植业污染控制技术中以农田排水植物-微生物复合处理技术为最好,其次是生态拦截沟渠技术;畜禽养殖业面源污染控制技术中以养殖废水土地渗滤处理系统为最好,其次是人工湿地技术;水产养殖业污染控制技术中以组合填料序批式生物膜法为最好,其次是生物-生态复合处理技术.针对太湖地区实际情况,生态拦截沟渠技术更适合该地区农田排水污染控制,土地渗滤处理系统可用于太湖上游地区畜禽养殖业废水处理,组合填料序批式生物膜法可以用于水产养殖排水处理.所提出的层次-灰色关联度法可满足兼顾污染物削减和工程建设-运行成本的面源污染控制技术比选和决策需求.