东北三省畜禽养殖类固醇激素排放及其潜在污染风险

以东北三省畜禽养殖数量统计数据和养殖结构分析为基础,对黑龙江、吉林和辽宁省畜禽养殖类固醇激素排放量进行了估算,并初步探讨了畜禽粪便中类固醇激素对当地水体的潜在污染风险.结果表明,由于养殖数量的增加,东北三省畜禽粪便所排放的类固醇激素量均持续增大.在1998～2008年的10 a间,辽宁、吉林和黑龙江三省的类固醇激素排放量分别增长了2 272.7、1 951.1和1 634.8 kg,并且省会城市沈阳、长春和哈尔滨的增长最为明显.东北三省各城市中畜禽粪便类固醇雌激素排放量最大的是长春,达到874.7 kg;哈尔滨和沈阳的排放量在各自省份中也是最大,分别为652.7 kg和603.1 kg·辽宁省的畜禽类固醇激素排放总量在东北三省为最多,所排放类固醇雌激素的雌二醇等当量浓度EEQs预测值也最高,达到17.1ng·L-1.如果以英国环保署(Environment Agency,United Kingdom)建议的最低可观测效应浓度10 ng·L-1为参考依据,辽宁省在目前的畜禽养殖规模和结构下,所排放的粪便类固醇雌激素极有可能会对地表水体中的水生生物产生内分泌干扰效应.     

北京市畜禽粪便土地利用适宜性分析

以北京市为研究区域,基于GIS下采用权重线性加和模型(WLC),综合自然、环境、社会和经济等多因子.对北京市畜禽粪便土地利用的适宜性进行了定量分析.结果表明,北京市10个郊区县适合施用畜禽粪便的耕地面积为1605.3 km2,占耕地总面积的35.3%,主要分布在北京市的南部、东南部和中部地区.聚类分析将全市郊区划分为东南部、北部、西南部和中部4个区域.东南部和中部远郊平原区比较适合发展畜禽养殖业,目前的养殖量与最大承载量之间尚存在一定空间;但是由于城镇化的加快,可施用粪便的农田与居民区的安全距离成为影响粪便施用的主要因素,需要结合有效的管理措施以避免畜禽粪便土地利用的污染风险.北部和西南部远郊低山丘陵区应适度控制畜禽养殖业的发展,由于北部区县(延庆、怀柔、密云和平谷)河流密集,并分布有北京市的主要地表水源,故与水体的安全距离对该地区的耕地施用粪便有重要影响;应控制和减少土壤沙化及水土流失,同时建立滨岸缓冲带来控制畜禽粪便土地利用对水体的进一步污染,以达到经济发展和环境保护的双重目的.     

典型矿业城市农田土壤重金属含量的空间结构特征——以辽宁省阜新市为例

运用地统计学方法对阜新市矿业密集区周围农田土壤重金属含量的空间结构特征进行了定量描述,并探讨了研究区域内重金属空间结构的主要影响因素.结果表明:研究区域农田土壤中As、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn等6种重金属元素的实验变异函数理论模型拟合效果较好,决定系数均达到0.01显著性水平;各重金属变程较大,除As以外均出现明显的漂移;变异函数的块金效应明显,空间相关性属中等,显示小尺度上受人为干扰的影响较大;除Ni的空间结构表现为各向同性以外,其余5种重金属均表现出明显的方向性特点;除土壤母质因素外,研究区域内以矿业和城市活动为主的人为干扰是影响农田重金属空间结构的重要原因.     

基于GIS的华北高产粮区地下水硝态氮含量时空变异特征

集约化农业生产区地下水的硝酸盐污染是一个十分普遍的问题.选取华北平原典型高产粮区桓台县为研究对象,分别在2002年和2007年同一季节对该县境内的394个潜水水样和283个承压水水样的硝态氮含量进行了取样分析,应用地质统计学与GIS技术相结合的方法对其时空变异规律进行了分析.结果表明,2002年和2007年潜水硝态氮的平均含量分别为8.08 mg·L~(-1)和14.68 mg·L~(-1),承压水硝态氮的平均含量分别为3.87 mg·L~(-1)和7.19 mg·L~(-1),2007年比2002年含量增幅均接近1倍.2个时期承压水硝态氮含量的空间相关距离均远大于潜水硝态氮含量的相关距离.2007年与2002年相比,潜水硝态氮含量各等级(0～5、 5～10、 10～15、 15～20、 20～30和>30 mg·L~(-1))的面积变化幅度分别为-28.87%、 -14.63%、 13.06%、 14.37%、 12.23%和3.85%;承压水中前4个等级的面积变幅分别为-37.82%、 28.01%、 9.33%和0.48%.通过对地下水硝态氮含量的垂向分析发现,2个时期的承压水硝态氮含量与取样井深存在显著负相关关系,并且深层承压水的硝酸盐含量呈现上升趋势.     

北京市畜禽养殖的空间分布特征及其粪便耕地施用的可达性

论文基于G IS技术,采用缓冲区与分区统计等空间分析方法,分析了北京市畜禽养殖空间分布与海拔、距居民点和道路距离之间的关系。引入畜禽粪便施用耕地空间分布可达性分析,探讨了北京地区畜禽养殖空间分布特征和畜禽粪便农田施用的可行性。结果表明,北京市畜禽养殖分布与距居民点距离以及海拔高度成反比,同时,在一定程度上也受到道路分布的影响。从粪便施用耕地可达性分析来看,全市50.8%的畜禽粪便可在1 h内被运送到可施用的农田。其中,大兴和通州区畜禽粪便产生地与可施用耕地的距离最近,1 h内分别有91.5%和89.5%的畜禽粪便可运输到附近耕地。由于单位时间可达的畜禽粪便量与适宜施用耕地分布之间存在着空间上的不均衡,北京东北部区县(密云、平谷、顺义、怀柔、延庆)畜禽粪便的耕地承载大于西南部地区(大兴、通州、房山、门头沟、昌平)。根据耕地承载能力以及分布特征,科学合理地布局畜禽养殖业,是降低局部地区畜禽粪便耕地承载压力及其环境风险、实现畜禽养殖业可持续发展的根本。     

环境样品中抗生素残留分析研究进展

近年来,抗生素滥用问题日益严重,抗生素对生态环境和人体健康的潜在危害也随之引起人们的关注.为了解环境中抗生素污染状况,建立灵敏、准确、快速、高效的分析方法是非常必要的.综述了环境样品中抗生素残留分析的研究进展,阐述了环境样品中抗生素提取、净化、浓缩和衍生化等前处理方法,并对其检测方法进行了探讨,最后展望了该研究领域今后的发展趋势.     

基于GIS的东北农田畜禽粪便施用适宜性分析

东北三省是我国重要的粮食生产和工业基地.近年来,随着经济发展增速加快和产业结构调整力度加大,畜禽养殖业发展迅速,畜禽粪便产生量也快速增加.如何合理处置和利用畜禽粪便对东北三省的农业生产和环境保护都具有重要意义.本研究基于GIS平台,从自然、环境、社会和经济等多方面对东北三省畜禽粪便农田施用的适宜性进行了定量分析和评价.结果表明,东北三省78.9%的耕地适宜施用畜禽粪便,总面积为211942.7km2,主要分布在黑龙江和吉林省的大部分地区.总体来看,与居民区、水体和道路之间的禁施距离,是限制东北三省畜禽粪便耕地施用的关键因子,降雨量差异是影响耕地施用畜禽粪便适宜性地区差异的主要因子.结合适宜施用畜禽粪便的耕地面积和现有畜禽养殖水平,以畜禽粪便排放P2O5为评价指标,36个城市的养殖可发展潜力从四平市超出耕地负荷181.3万头到齐齐哈尔市1120.3万头的盈余,差异较大.从区域分布看,东部区域还有284.2万头的养殖发展空间,西部地区的辽宁中部和吉林中部近一半城市畜禽养殖量已经超过耕地可承载能力,而典型山区林区的养殖业进一步发展的空间相对较小(25.2万头的盈余量),应该适度控制和调整养殖业的发展.