Towards a smallholder hydrology for equitable and sustainable water management

Situations of water scarcity challenge sustainability and threaten small users' access to water. In response to this problem, there has been a search for a method of hydrological analysis that can better represent the needs of small water users. While this search is rooted in the debate favouring a more participatory and inclusive allocation of the resource, it also requires a new focus on smallholder hydrology that can confront the gaps and biases found in current hydrological practices in many countries. This article looks at past hydrological practices and also at results of recent studies, highlighting the perspective of smallholder irrigators in surface water planning in Zimbabwe, and groundwater planning in India. These case studies show that wider social forces, not always best science, drive hydrological practices. However, new frameworks focusing on the water user can emerge for more equitable and sustainable water management.     

农闲期城郊农田灌溉水中典型污染物含量与评价——以西北江三角洲为例

摸查了农田灌溉系统水环境经农（夏）闲期降水等外部强干预调理后的环境污染物含量——该值理论上是环境自净作用之后的最不利值,对农田灌溉系统水环境进行水质评价,探究其对农田土壤质量的潜在污染风险.于2019年6月中旬—7月下旬（降雨集中期）,分别在西北江三角洲城市（清远市、佛山市和江门市）实验基地周边筛选研究区,并在雨后对有覆水的水源区域、灌渠、蓄水池和田间水等采集上覆水,共采得水样27×2份,对其pH值、悬浮物（SS）、矿化度、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）、Cd、As、Pb、Cu和Zn的含量进行检测;对各研究区pH值、SS的成因和影响,矿化度的等级,重金属均值分布等进行分析;对全样品TP、NH₄⁺-N、重金属含量进行Pearson相关性分析和描述性特征分析;通过单因子水质标识指数P_i和综合水质标识指数P分别对各采样点、各构成项目和各研究区进行水质评价.研究发现雨后农田灌溉系统水环境构成复杂,物质呈无显著性差异的迁移,灌溉沿程上覆水中大部分物质可能处于动态平衡,受局部环境影响变小,TP、NH₄⁺-N和重金属等迁移物质主要还是灌溉水体中原有的,受外力驱动扰动后在水动力作用下可能以氮磷结合形态沿灌溉系统发生远距离迁移;使用河流水质标识指数法评价农田灌溉系统水环境,发现该法可以刻画局部灌溉的水质态势,对农田灌溉系统水环境的含量特征评价做出科学、合理的解释,也可以做出综合性定量评价.虽然灌溉水系统结构差异较大,但是从整体上可以初步得出农闲期西北江三角洲农田灌溉水的灌溉风险不高的结论,总体综合水质评价级别为Ⅰ类~Ⅱ类,达到水环境功能区的使用要求.     

银川市冬季PM2.5重污染特征、来源与成因分析

近年来银川市冬季重污染过程频发,为明确银川市冬季PM_2.5重污染的特征,分析其主要来源及成因,于2016年12月-2017年1月在银川市选取3个采样点开展PM_2.5的样品采集与化学组分分析,利用CMB（化学质量平衡）模型对银川市冬季PM_2.5进行来源解析,对比分析了重污染日与非重污染日污染特征的差异.结果表明:①银川市冬季重污染日ρ（PM_2.5）[（181±33.6）μg/m3]是非重污染日的2.1倍;重污染日和非重污染日的ρ（NO₃-）/ρ（SO₄2-）均小于1,表明燃煤仍是银川市冬季PM_2.5的重要来源.银川市冬季PM_2.5中ρ（SOC）为（14.4±7.34）μg/m3,约占ρ（OC）的65.2%.②与非重污染日相比,重污染日人为源无机元素As、Pb、Cd和Zn质量浓度在ρ（PM_2.5）中的占比分别升高33.2%、18.4%、9.8%和2.9%,表明银川市冬季重污染主要受人为源贡献影响.③源解析结果表明,燃煤源、机动车尾气源、二次离子源和扬尘源是银川市PM_2.5的主要污染源,与非重污染日相比,重污染日机动车尾气源的贡献率明显降低.研究显示,银川市冬季重污染受人为源污染物排放的影响较大,燃煤源是银川市冬季PM_2.5的重要来源.      

土壤微生物群落结构对生活源和工业源再生水灌溉的差异化响应

为研究不同来源再生水灌溉对土壤微生物群落结构的影响,以地下水灌溉土壤为对照,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对长期利用生活源和工业源再生水灌溉的土壤微生物群落结构进行分析,进一步探究土壤环境因子及其相互作用对微生物群落结构的影响.结果表明,与地下水灌溉相比,长期生活源再生水灌溉可显著提高土壤中TOC、 DOC、 Eh、 NH~+_4-N和TP的含量,长期工业源再生水灌溉导致Cd、 Cr、 Cu、 Pb和Zn在表层土壤大量累积.再生水灌溉显著增加了土壤中Acidobacteria和Planctomycetes的相对丰度,降低了Firmicutes和Tectomicrobia的相对丰度,且不同来源再生水对土壤中功能微生物的影响不同,生活源再生水灌溉可显著增加Chloroflexi和Nitrospirae的相对丰度,而工业源再生水灌溉对Actinobacteria具有显著的抑制作用.db-RDA分析结果表明,生活源再生水灌溉土壤菌群主要受TN、 TP、 DOC和Eh影响(P0.05),工业源再生水灌溉土壤菌群主要受重金属影响(P0.05).长期再生水灌溉可改变土壤环境因子间的相互作用,进而影响微生物群落结构,生活源再生水灌溉土壤中微生物主要受DOC、 TN和TP等营养物质含量的增加和氧化还原条件的改变控制,工业源再生水灌溉土壤中微生物与重金属的积累显著相关.     

油脂对红壤结构性质与水流运动特征的影响

本文通过室内灌水入渗试验,研究了灌溉水油脂浓度（0,1.0,3.0和10.0g/L）、灌水频率（1d1次,2d1次,4d1次）和灌溉模式（纯清水灌溉,纯含油脂灌溉水灌溉,含油脂灌溉水-清水交替灌溉）对受灌土壤结构性质与水流运动特征的影响.结果显示,随灌水进入到受灌土壤中的油脂主要集中在优先流通道中快速运动,优先流湿润锋处的土壤油脂浓度较高且不受灌溉水中油脂浓度的影响,表明即便是采用较低油脂浓度的灌溉水灌溉,依然对地下水系统存在较高的污染风险;高频率、低定额的含油脂灌溉水灌溉有利于进入到受灌土壤中的油脂向深层土壤运动,使得斥水性土层厚度增大,从而导致入渗水流运动的不确定性及地下水系统的污染风险均增大;油脂对受灌土壤团聚体的再团聚作用只有在其浓度较高时才能形成,含油脂灌溉水-清水交替灌溉因降低了受灌土壤的油脂浓度反而导致土壤团聚体分散和破碎.研究成果对再生水和原污水农田灌溉制度设计具有参考价值.     

An Evaluation of Selenium Concentrations in Water, Sediment, Invertebrates, and Fish from the Republican River Basin: 1997–1999

The Republican River Basin of Colorado,Nebraska, and Kansas lies in a valley which contains PierreShale as part of its geological substrata. Selenium is anindigenous constituent in the shale and is readily leached intosurrounding groundwater. The Basin is heavily irrigated throughthe pumping of groundwater, some of which is selenium-contaminated, onto fields in agricultural production. Water,sediment, benthic invertebrates, and/or fish were collected from46 sites in the Basin and were analyzed for selenium to determinethe potential for food-chain bioaccumulation, dietary toxicity,and reproductive effects of selenium in biota. Resultingselenium concentrations were compared to published guidelines orbiological effects thresholds. Water from 38% of the sites (n = 18) contained selenium concentrations exceeding 5 g L^-1, which is reported to be a high hazard for selenium accumulation into the planktonic food chain. An additional 12 sites (26% of the sites) contained selenium in water between 3–5 g L^-1, constituting a moderate hazard. Selenium concentrations in sedimentindicated little to no hazard for selenium accumulation fromsediments into the benthic food chain. Ninety-five percent ofbenthic invertebrates collected exhibited selenium concentrationsexceeding 3 g g^-1, a level reported as potentially lethal to fish and birds that consume them. Seventy-five percent of fish collected in 1997, 90% in 1998, and 64% in 1999 exceeded 4 g g^-1selenium, indicating a high potential for toxicity andreproductive effects. However, examination of weight profilesof various species of collected individual fish suggestedsuccessful recruitment in spite of selenium concentrations thatexceeded published biological effects thresholds for health andreproductive success. This finding suggested that universalapplication of published guidelines for selenium may beinappropriate or at least may need refinement for systems similarto the Republican River Basin. Additional research is needed todetermine the true impact of selenium on fish and wildliferesources in the Basin.     

内蒙古某灌域表层土壤六氯环己烷空间分布特征及影响因素

为修复灌区内土壤有机氯农药污染，降低六氯环己烷对土壤环境的危害，对内蒙古某灌域表层土壤进行采样，利用气相色谱测定50个土壤样品中六氯环己烷及其异构体的含量，并利用ArcGIS空间分析技术确定表层土壤中六氯环己烷的分布状况。样本中六氯环己烷的检出率为96%，各样本中六氯环己烷的浓度范围为未检出~23.0 ng/g，平均浓度为4.4 ng/g。4种异构体含量平均值顺序为γ-六氯环己烷>δ-六氯环己烷>β-六氯环己烷>α-六氯环己烷。灌域东北部和西南部残留浓度较高，并由这2个方向向中部地区逐渐递减，表层土壤中的六氯环己烷分布受土壤黏粒量、不同种植种类和灌溉水源的影响较大。虽受人类耕作的影响，但表层土壤中的六氯环己烷污染水平相对较低。     

安徽月山地区成岩-成矿作用关系研究

安徽月山地区的成岩-成矿作用在长江中下游地区具一定的典型性。本文论述了月山地区成岩-成矿的时空关系，探讨了岩浆岩及岩浆演化的成矿作用显示，并从成矿地球化学角度深入研究了闪长质岩浆（岩）对两类铜矿床成矿物质来源的贡献，从而确定了月山地区成岩-成矿作用的内在联系，评价了岩浆岩体的成矿潜力。     

德兴地区超大型铜、金矿床成矿控制因素及其模拟实验

在深入研究德兴地区超大型铜、金矿成矿地质背景的基础上 ,从构造地球化学方面着重研究德兴地区超大型铜、金矿床成矿的控制因素 ,并进行构造控矿模拟实验。研究结果表明 ,德兴地区超大型铜、金矿床的形成除因其处于特殊的构造位置 ,具有特殊的地质背景及成矿环境外 ,还与多种地质作用、多种控矿因素耦合作用及地质构造长期发展演化使成矿物质多次叠加富集密切相关     

江苏省盐城市环境空气质量综合评价及整治对策

随着经济发展的加速,盐城已逐步融入长三角经济体系中,城市现代化建设正在大踏步向前迈进,城市生态环境问题也日益受到关注,生态环境问题已成为社会关注的焦点,是衡量盐城社会经济发展的重要指标,实现环境、经济、社会的和谐发展已逐步成为人们的共识.文章针对盐城环境空气质量问题,运用SO2、NO2和PM10等指标表示空气环境质量,采用模糊综合评价方法对盐城空气环境质量等级进行了划分,并采用API指数评价方法对污染程度作出了评价,分析了盐城环境空气质量面临的挑战,提出了盐城市区污染的防控措施.