水蚀环境植被恢复对土壤有机碳固存和团聚体稳定的影响：Meta分析

为明确水蚀环境不同条件下植被恢复策略对土壤固碳和团聚体稳定性的影响差异,通过搜集91篇论文的实验数据,以农田(或裸地)为对照,基于Meta分析评估土壤有机碳(SOC)储量和团聚体稳定性对水蚀环境退耕还林/还草措施的响应.结果表明：(1)退耕还林/还草均有利于提高SOC储量,改善土壤团聚体稳定性,但两者的优势功能存在差异,还林的固碳效应强于还草,而还草对增强团聚体稳定性的作用更强.(2)多因素Meta分析表明显著影响SOC的因素有：恢复年份、土壤黏粒含量、植被覆盖度、年平均降雨(MAP)、年平均气温(MAT)和土壤深度.其中植被恢复对SOC储量的正向效应随着植被覆盖率增加而提高;草地恢复在土壤黏粒含量为20%～32%下对SOC储量的提高效应更显著,在MAP>800 mm或MAT<15℃条件下更易促进草地固碳效应,不同恢复年限下的草地固碳效应无显著变化;而林地恢复在土壤黏粒含量>32%下对SOC储量的提高效应更显著,气候条件对林地SOC储量无限制性影响,林地恢复下的SOC储量与恢复年限间存在正向效应.(3)植被恢复在黏粒含量为20%～32%时对平均重量直径(MWD)和平均...     

外源输入对底泥疏浚新生表层磷恢复及迁移的影响

外源输入对底泥疏浚新生表层磷恢复及迁移转化的影响尚不清楚,阐明该问题对于底泥疏浚实施后流域尺度上的外源控制及管理具有重要的意义.本研究以太湖梅梁湾沉积物为研究对象,采用野外原位模拟疏浚的方法研究在有无外源颗粒物输入条件下,疏浚前后新生泥水界面磷的迁移转化过程,并探讨疏浚对内源磷释放的控制效果.结果表明,疏浚后阻止外源颗粒物输入对沉积物总磷(TP)和总氮(TN)的控制产生着积极的影响;疏浚显著降低了表层沉积物潜在可移动磷的含量,有外源颗粒物输入组潜在可移动态磷(Mobile-P)含量显著高于无外源组,变化的Mobile-P以铁结合态磷(Fe-P)为主,有机磷(Org-P)次之,弱结合态磷(Lb-P)含量较低不足总磷的1‰;实验210d后,有外源颗粒物输入疏浚组间隙水PO_4~(3-)-P浓度低于未疏浚组,无外源疏浚组显著低于未疏浚组(P 0. 05);无外源疏浚组间隙水PO_4~(3-)-P浓度保持着较低的水平,其余组间隙水中PO_4~(3-)-P浓度呈现先增加后减小的趋势,间隙水PO_4~(3-)-P浓度与其对应分层沉积物中Fe-P含量显著正相关;冬春季间沉积物的源-汇功能发生了转变,沉积物对上覆水由汇转变成为源;疏浚措施降低了底泥内源磷释放速率,可有效控制其内源磷释放,阻止外源颗粒物输入对疏浚控制内源磷负荷起到了较好的促进作用.     

农业生产转型及其环境效应的研究进展与展望

农业绿色转型已经成为乡村振兴与农业农村深化改革的关键路径,亟待探索农业生产转型与其环境效应的耦合关系与机制,从而推进农业的高质量发展。近年来,学者们基于不同的空间尺度,对农业生产转型及其环境效应的过程、格局、机理与优化调控开展了广泛探讨。为系统梳理该方面研究的相关进展,识别出相应的研究不足,本文采用文献分析与系统归纳相结合的方法,分析了农业生态环境问题的识别、测度与成因等方面的研究态势,从关键要素的视角解析了农业生产转型对生态环境影响的研究进展,并对农业经济增长与农业面源污染和农业生产转型与农业生态效率的相互关系进行了总结。研究指出：未来农业生产转型及其环境效应研究应加强从系统科学的视角解读二者的互馈关系,并关注二者互馈响应的区域异质性,深化基于土地系统科学视角的耕地利用转型的环境影响研究,通过多学科交叉融合加强对中国特色“小农”生产方式转型所引发的环境问题的微观机理探析。     

辽河铁岭段砷的人体健康水质基准研究

砷(As)是一种持久性、毒性强的致癌污染物。近年来我国As污染事件频发,故制定As的人体健康水质基准具有重要意义。以辽河铁岭段为研究对象,采集并分析水样和不同营养级的鱼样中As含量。结合文献调研,确定As的污染物毒性参数与辽河铁岭段饮水相关的部分人群暴露参数;基于线上问卷调查,计算本地居民人均第2、3、4营养级鱼类摄入量分别为0.0268,0.0323,0.0027 kg/d,进而推导出当地代表性鱼类As的第2、3、4营养级国家生物累积因子为8.256,9.281,10.197 L/kg。根据以上参数计算出辽河铁岭段As的人体健康水质基准值为1.976×10-5 mg/L,研究结果可为辽河流域制定水质标准提供参考,为更加科学有效地管控污染物排放和保护人体健康提供依据。     

三相生物流化床处理含油废水的试验研究

我国油田含油废水利用传统的隔油、混凝、过滤（老三套）处理工艺,出水指标达不到国家的二级排放标准。为提高含油废水处理水平,在“老三套”基础上添加了生物处理部分,即三相生物流化床。为强化生物处理,采取了投加漂浮填料和悬浮填料的强化处理措施,出水能达到国家二级排放标准。     

藻菌共生生物接触转盘反应器的研制和运行

借助城市污水培养高脂微藻,既达到培养微藻目的,又可有效处理污水。将藻菌共生系统与生物接触转盘反应器有机结合,研制藻菌共生生物接触转盘反应器。在反应器内接种高脂二形栅藻(Scenedesmus dimorphus),与反应器内细菌构建菌藻共生系统,进入系统的城市污水为微藻生长补给氮、磷等元素,体系中的细菌分解有机物为微藻补给碳源。微藻光合作用产生的氧气,为细菌代谢提供保障。通过运行反应器小试装置,探究了反应器最优进水负荷、微藻的生长状况以及反应器对污水中目标污染物的去除效能。结果表明:该体系相对最优有机负荷(以COD计)为2.71 kg·(m3·d)-1,藻接种体积占反应器总体积的9.4%,用外加光源强化后,反应池中生物量明显提高1.50×106、1.75×106和2.10×106cell·m L-1;此外,体系引入微藻后,氨氮去除率也得到显著促进。     

贵阳市近郊不同人为干扰迹地土壤种子库与地上植被的关系

采用种子萌发试验对贵阳市乌当区马背山喀斯特次生林不同干扰迹地(弃耕干扰、火烧干扰和碎石堆积干扰)土壤种子库与地上植被的关系进行研究,结果显示:弃耕地、火烧地和碎石堆积地的地面植被的物种数和生活型比土壤种子库丰富,土壤种子库中乔木种类缺乏,以菊科、禾本科和豆科植物等草本植物占优势。3种干扰迹地地上植被物种丰富度指数、均匀度指数均大于土壤种子库,弃耕地土壤种子库的生态优势度指数大于地上植被,而碎石堆积地则小于地上植被。3种干扰迹地土壤种子库与地表植被的物种相似性系数分别为0.4000、0.4274和0.3556,表明不同人为干扰方式对地表植被和土壤种子库的影响程度不同。     

氮添加对生长季寒温带针叶林土壤有效氮和酸化的影响

基于低剂量、多形态的N添加控制实验,以大兴安岭寒温带针叶林为研究对象,通过长期持续的原位增N处理,测定了2010年、2012年和2013年生长季初期(5月)和生长旺季(8月)0~10 cm土壤有效氮(NH+4-N和NO-3-N)含量以及土壤p H值.结果表明,生长季初期和生长旺季土壤有效氮均以NH+4-N为主,NO-3-N含量较低,其中NH+4-N含量占无机氮含量的96%以上.随着增N时间的延长,同生长旺季相比,增N对生长季初期0~10 cm土壤NH+4-N影响较为明显,且主要受施N类型影响.与此相反,生长旺季0~10 cm土壤NO-3-N含量高于生长季初期.N输入对生长季初期和生长旺季土壤NO-3-N影响较为明显,且低N处理更倾向于促进0~10 cm土壤NO-3-N的富集.随着时间的延长,土壤NH+4-N和NO-3-N对增N的响应都由前期的不显著向后期的显著转变.增N对生长季初期和生长旺季0~10 cm土壤p H值影响显著,其中低N处理的土壤和生长旺季阶段土壤p H值相对较低.随着增N时间的延长,土壤p H值对增N的响应也由前期的不显著向后期的显著转变.长期持续的增N处理已经使大兴安岭寒温带针叶林0~10 cm土壤产生了明显的酸化.     

铅和铜离子在纳米羟基磷灰石上的竞争吸附动力学研究

通过吸附动力学试验研究了Pb2+和Cu2+在纳米羟基磷灰石(Nano-HAP)上的竞争吸附动力学过程,比较了吸附前后Nano-HAP的Zeta电位以及X射线衍射图谱等,对Pb2+和Cu2+在Nano-HAP上的竞争吸附机制进行了探讨.结果表明,单一铅、铜离子存在时,Pb2+较Cu2+在Nano-HAP上的吸附量要高;当铅、铜这2种离子共存时,Pb2+和Cu2+在Nano-HAP表面发生竞争吸附,铜的吸附量增加,而铅的吸附量下降.结合X射线衍射图谱和动力学反应中Ca2+的溶出量,推测出Cu2+在Nano-HAP上的吸附以静电吸附和表面络合为主,而Pb2+在Nano-HAP上的吸附以溶解-沉淀反应为主,Pb2+、Cu2+在Nano-HAP上的吸附量与Ca2+的溶出量线性关系显著(R2为0.861～0.954).分别用一级、二级动力学方程、抛物线方程、Elovich方程、双常数方程和LJ方程对Pb2+和Cu2+在Nano-HAP上的吸附动力学过程进行了拟合,其中二级动力学方程和双常数方程拟合结果较好,说明Pb2+和Cu2+在Nano-HAP表面的动力学吸附反应是一个化学反应和物理吸附均占一定比例的复杂的吸附过程.     

我国《地表水环境质量标准》历次修订概要及启示

针对目前我国地表水环境质量标准制制修订现状,从水域功能划分、标准项目、标准限值等主要内容及发展历程进行回顾梳理;从健康风险管理角度出发,总结经验并对我国《地表水环境质量标准》制修订工作提出建议。