Rural poverty driven soil degradation under climate change: the sensitivity of the disposition towards the Sahel Syndrome with respect to climate

Starting from the basic assumption of the syndrome concept that essentially all of the present problematic civilization–nature interactions on the global scale can be subdivided into a limited number of typical patterns, the analysis of the response of these patterns (syndromes) to climate change can make a major contribution to climate impact research, surmounting the difficulties of more common sectoral ceteris paribus impact studies with respect to their systemic integration. In this paper we investigate in particular the influence of climate on the regional proneness or disposition towards one of the most important syndromes with respect to famines and malnutrition, the Sahel Syndrome. It describes the closely interlinked natural and socioeconomic aspects of rural poverty driven degradation of soil and vegetation on marginal sites. Two strategies of global climate impact assessment on a spatial 0.5°×0.5° grid were pursued: (a) As a measure for the climate sensitivity of the regional proneness, the absolute value of the gradient of the disposition with respect to the global field of 3} 12 monthy normals of temperature, irradiation and precipitation is calculated. (b) The disposition was evaluated for two different climate forecasts under doubled atmospheric CO₂ concentration. For both strategies two new quantitative global models were incorporated in a fuzzy-logic-based algorithm for determining the disposition towards the Sahel Syndrome: a neural-net-based model for plant productivity and a waterbalance model which calculates surface runoff considering vertical and lateral fluxes, both driven by the set of 36 monthly climatological normals and designed to allow very fast global numerical evaluation.Calculation (b) shows that the change in disposition towards the Sahel Syndrome crucially depends on the chosen climate forecast, indicating that the disagreement of climate forecasts is propagated to the impact assessment of the investigated socio-economic pattern. On the other hand the regions with a significant increase in disposition in at least one of the climate scenario-based model runs form a subset of the regions which are indicated by the local climate sensitivity study (a) as highly sensitive – illustrating that the gradient measure applied here provides a resonable way to calculate an upper limit or worst case of negative climate impact. This method is particularly valuable in the case of uncertain climate predictions as, e.g., for the change in precipitation patterns.     

江苏某县乡镇饮用水中挥发性有机物的检测及其风险评价

在江苏某癌症高发县5个乡镇10个村进行布点取样,采集深层地下水与浅层地下水共计20个水样。采用吹扫捕集与气相色谱-质谱联用方法测定水样中14种挥发性有机物(VOCs),检出二氯甲烷、1,3-二氯丙烷、三氯甲烷、苯和四氯化碳5种VOCs,其质量浓度分别为0.14～1.71、ND～50.98、0.29～90.02、0.09～2.35、0.18～3.45μg/L。2个水样中的三氯甲烷和6个水样中四氯化碳超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)规定的限值。采用优化的美国环保局风险评价模型进行人体健康风险评价,其非致癌风险指数为0.000 7～0.072,致癌风险水平1.70×10-7～2.03×10-5,70%水样的致癌风险水平超过10-6水质监控值,2个浅层地下水的致癌风险水平较高。四氯化碳和三氯甲烷对非致癌风险指数和致癌风险水平贡献较大。     

农村生活污染开展环境统计的思考

污染源排放数据是各项环境管理的关键基础和重要依据,目前,环保部门对除农村生活污染以外的其他污染源排放数据已基本摸清。在"三农"发展的同时,农村环境保护已被提上国家日程,日前国务院下发了《关于加强环境保护重点工作的意见》,要求开展农村环境统计,环境统计主管部门也在考虑"十二五"期间将农村生活污染纳入环境统计的可能性。鉴于农村生活污染的特点,开展环境统计尚存在较多难点。因此,分析农村生活污染的特点,思考将其纳入环境统计的可行性和操作性,对健全环境统计体系、改善农村环境质量、全方位掌控和监管各类污染源排放,具有高度的前瞻性和重要性。     

石家庄市农村饮用水中氟化物健康风险评估

利用中国疾病预防控制信息系统农村饮用水水质监测数据,对2010年18个项目县的水质监测结果进行分析,评估石家庄市农村饮用水氟化物对人群危害的风险。 石家庄市农村饮用水中氟化物浓度为0.01~0.98 mg/L,平原县和山区县饮用水氟化物浓度差异无显著性(t=-1.403,P>0.05),只有72份氟化物浓度超过0.5 mg/L,占9.7%。石家庄市农村患龋齿风险性较大,及时增加氟的摄入量非常必要。     

一种新的城市群大气环境承载力评价方法及应用

针对中国国土资源环境承载力评价研究理论与方法存在不足的情况,以全国主体功能区中处于优化开发区域的5个城市群为例,用一种新的方法评价城市大气环境纳污承载力。以城市大气污染防治标准为基础,根据不同级别城市空气污染指数所对应的天数占全年监测天数的比例,确定5个城市群的城市大气环境纳污承载力底限水平得分。评价结果表明,快速增长的经济给大城市的大气环境带来巨大压力,处于优化开发区的珠三角城市群的大气环境纳污承载力得分87.13,为较高承载级别。其他城市群得分从高到低依次为辽中南(78.73)、京津冀(77.92)、长三角(77.23)、山东半岛(76.32),均为中承载级别。要使这些城市群保持良好的空气环境,必须加大污染防治力度,优化国土规划空间布局,在大力发展经济的同时,兼顾其对环境的负面影响。     

中国农村饮用水水源地水质状况研究

为了系统评估中国农村饮用水水源地水质变化情况,根据2009—2018年农村饮用水水源地水质监测数据,综合评价和分析了中国农村地表和地下饮用水达标情况、空间分布和主要超标因子等。监测结果表明：10年来,农村饮用水水源地达标率不断提高,这主要得益于地表饮用水水质整体改善;地下饮用水水质达标率持续偏低,且略有变差趋势,与城市地区的差距逐年加大。农村饮用水水源地超标断面和点位在空间上分布较广,主要超标因子相对集中,且表现出与农村和农业面源污染较强的相关性。建议进一步重视农村饮用水水源地（特别是地下饮用水）的保护,加强农村饮用水水源地水质监测,加快农业面源污染防治。     

青海省那棱格勒河下游绿洲区生态环境现状评价

采用归一化植被指数、景观多样性指数、景观均匀度指数等技术指标,评价那棱格勒河下游绿洲的生态环境现状。结果表明:那棱格勒河下游绿洲区主要为中植被覆盖(覆盖度30%~60%)区域,占绿洲区总面积的42.83%;低植被覆盖类型(覆盖度10%~30%)和高植被覆盖类型(覆盖度60%)次之。极低植被覆盖(覆盖度10%)区域最少,占绿洲区总面积的3.96%。稀疏草地和荒漠为该区域的优势景观,自然生产力等级低,生态系统受外界干扰后难以恢复,极易发生退化与沙化,系统的恢复稳定性与阻抗稳定性都较弱。     

长江下游典型滨海地区农业土壤重金属污染特征

为揭示长江下游滨海地区农业土壤重金属污染状况,以滨江临海的南通市为例,网格化布点,采集表层农业土壤样品共计334个,对其重金属Cu、Pb、Cr、As、Hg含量进行了测定分析.结果表明,研究区域表层农业土壤中各重金属含量均已超过其背景值,且以Pb污染最为严重;区域性差异较大,以滨海的如东、海门、启东污染最为严重,且以海门、启东As含量最高;各重金属间相关性不显著,来源途径不止一种.从而提出南通市农业土壤重金属污染的防治应立足于防重于治的方针,着重滨海地区,以Pb、As污染源为主,并对污染土壤进行修复.     

“十四五”农村环境质量监测体系研究

介绍了国内外农村环境质量监测的发展历程和现状,总结了现行农村环境质量监测体系在体制机制、技术体系、应用支撑和数据共享等方面存在的主要问题,分析了"十四五"期间农村环境质量监测面临的挑战和机遇,指出"十四五"是农村生态环境保护的关键期、攻坚期和窗口期。根据环境管理对农业农村工作的新要求,构建了包括村庄、区域和流域3个层次及涵盖空气、地表水、饮用水、土壤、生态、污染点源和面源等监测内容的"十四五"农村环境质量监测体系,并提出了相应的保障措施,以期为我国农村生态环境保护提供更有力的技术支撑。     

农村环境质量综合评价技术体系区域适用性验证

长期以来,中国农村环境保护工作基础相对薄弱,国家环保部门于2014年出台《农村环境质量综合评价技术规定(试行)》。研究利用2015—2016年安徽省域的农村环境监测数据,将安徽省重点生态功能区考核县域的数据与其他县域监测数据进行分类整理,采用该技术规定开展农村环境质量综合评价,对评价体系的3个级别指标层面的评价结果进行对比,并通过2组数据的差异性分析,深度剖析评价体系各级指数的结果合理性,验证该评价技术规定的区域适用性;同时,根据各级指标对比中发现的问题,对评价体系的相关指标提出修改完善建议。     

EV生化、生态组合净化技术处理农村生活污水的应用

采用EV生化、生态组合净化技术处理农村生活污水,对工艺的运行效果、污染物的去除途径及温度对污染物去除率的影响进行了研究分析.一年的观测结果表明,该工艺结合了生物技术和生态工程的优点,能有效去除生活污水中的有机物、氮、磷和粪大肠菌群,且处理效果稳定.温度对有机物、总磷的去除效率影响较小,对总氮、氨氮去除效率影响较大,在冬...     

江苏省2014-2016年臭氧污染区域特征分析

分析2014—2016年江苏省O₃污染状况,以及苏北、苏中和苏南3个典型区域O₃年度、季度、日变化和频度占比等分布特征。结果表明,江苏省的O₃空间分布呈现北低南高,2014—2016年的O₃超标占比由18.4%上升至34.9%;2016年苏北、苏中和苏南地区O₃-8h第90百分位数与2014年相比,上升2.7%,21.8%和3.3%;3个区域夏季O₃-8h均值最高,春、秋2季次之,冬季最低;O₃-1h日变化呈单峰状态,最低值出现在06:00—07:00,最高值出现在15:00—16:00;2016年3个地区的O₃频度占比均呈正态分布,主要集中在40~80 μg/m³,所占比例均>15%;苏中和苏南区域2016和2014年相比O₃频率占比的变化幅度较大,苏北地区变化幅度不大。指出,江苏省的O₃污染程度在逐年提高,污染范围从苏南逐渐往中部和北部城市扩大。     

A Comparison of Bacterial Indicators and Methods in Rural Surface Waters

The United States Environmental Protection Agency (USEPA) recommends the use of Escherichia coli (E. coli) and enterococci as indicators of enteric pathogens in fresh waters; however, fecal coliform analyses will remain important by virtue of the large amount of historic data collected in prior years. In this study, we attempted, in a real-world situation (i.e., a rural inland watershed in the Piedmont of South Carolina) to compare different bacterial indicators and methods to one another. We compared fecal coliforms, enumerated by membrane filtration with E. coli, enumerated by a commercialized enzyme substrate method and observed E. coli/fecal coliform ratios of 1.63 and 1.2 for two separate tests. In the same watershed, we observed an E. coli/fecal coliform ratio of 0.84 when we used the commercialized enzyme substrate method for both enumerations. Given these results, users of such data should exercise care when they make comparisons between historic membrane filtration data and data acquired through the use of the more modern enzymatic methods. Some sampling and side-by-side testing between methods in a specific watershed may be prudent before any conversion factors between old and new datasets are applied.     

江南Z市农村饮水有机污染物健康风险评估

应用化学法及吹扫捕集、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),检测Z市农村不同类型饮用水与癌症相关的有机污染物,对污染物的剂量与癌症标化死亡率进行Spearman等级相关分析。该市河水、池塘水、浅井水中部分样品的COD_Mn、BOD₅和NH₃-N指标超过地表水环境质量Ⅲ类标准,微生物指标超过生活饮用水卫生标准,检出NH₃-N及NO₃-N、NO₂-N合成致癌物NAD的2类前体物及NDMA等直接致癌物。Z市农村河水、池塘水、浅井水主要受生活排污和农业生产污染,不宜作生活饮用水。不同类型饮用水有机污染物丰水期高于枯水期(P值均小于0.05)。癌症标化死亡率与不同类型饮用水有机污染浓度呈等级正相关(P值均小于0.05),与NO₂-N、NDMA、NDEA含量呈剂量-效应关系。直接饮用污染的地表水是造成该市农村癌症高发聚集分布的主要原因之一。     

农村环境质量综合评价方法及典型区应用

以农村环境质量和生态系统结构为核心,以县域为农村环境质量综合评价单元,筛选了农村环境状况指数和农村生态状况指数,构建了农村环境质量综合评价方法,确定了评价因子、权重系数、计算方法及评价级别。在此基础上,在全国范围内选择了尚志市、祁连县、保德县、定南县、夷陵区、永定区、乐东县、威宁县和平利县等9个典型县域,开展了案例研究和方法验证。结果表明,该方法可用于中国农村环境质量综合评价。     

卫星影像和高程数据在农村环境质量试点监测中的应用

大量长期地使用农用塑料薄膜,导致邻苯二甲酸酯类的监测结果出现超标。邻苯二甲酸酯类的污染形势不容乐观。结合桂林市农村环境质量试点监测工作,参考全国生态环境监测与评价工作的技术方法,利用高分辨率卫星遥感影像对试点监测村进行了农膜覆盖面积的统计。针对桂林市的丘陵地貌特征,利用高程数据对统计结果进行修正,提高了农膜覆盖面积统计的准确度。同时还对试点监测村周边区域的农膜覆盖情况进行了粗略统计和分析,确定了将来的重点调查目标区域,为将来深入调查邻苯二甲酸酯类污染状况、制定防治方案提供了一定的参考。     

近岸海域水质自动监测系统站位的布设

水质自动监测将是近岸海域环境监测的一个发展趋势。通过分析现有近岸海域自动监测站在站点布设过程中的经验,对近岸海域自动监测系统站位的设置原则、技术要求、基本条件及注意事项等进行阐述,为后续近岸海域自动监测系统的建设提供参考依据。     

Ozone Exposures and Implications for Vegetation in Rural Areas of the Central Appalachian Mountains, U.S.A.

The United States is making the transition from the 1979 1 hr maximum ozone standard to the newly adopted 8 hr ozone standard (3 yr average of the 4th highest maximum 8 hr ozone concentration). Consequently, we analyzed and compared ozone concentrations under both standards from a variety of monitoring sites throughout the central Appalachian region of Kentucky (KY), West Virginia (WV), and Virginia (VA). Data from 1988-1999 were used to determine how ozone exposure between the two metrics compared for remote sites. Most sites exceeded the 1 hr standard in 1988-1990 due to the 3 yr averaging and multiple high ozone concentrations that occurred over the region in 1988. All sites were in compliance with the 1 hr standard every year after 1991. It was much more common for the ozone exposure to exceed the 8 hr standard, particularly from 1997-1999. Many sites showed exceedences beginning in 1995; Big Meadows (VA) exceeded the 8 hr standard all years except 1994 and 1996. Response of vegetation to ozone in these areas was determined using the combination of W126 values (sigmoidally weighted exposure index), the number of hours that average concentrations > or = 0.10 ppm (N100), and the presence of moderate or more extreme droughts. In general, W126 and N100 values suggested that negative vegetation growth responses over most of the 12 yr would have been minimal for most sites, even for those exceeding ozone standards. Drought-induced stomatal closures would have overridden more extreme negative growth responses at all but the Big Meadows site in 1988.     

遂宁城乡集中式饮用水水源地钡分布特征及健康风险评价

为考察遂宁市辖区内集中式饮用水水源地污染物钡的分布特征和健康风险水平,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法对研究区域内市级、县级和乡镇级所有在用的56个集中式饮用水水源地钡的浓度进行分析检测,借助空间分析与统计分析的结果,探讨了其空间分布和浓度差异,并利用环境健康风险评价模型,对不同类型水源地钡的健康风险进行了评价。结果表明,38个地表水水源地钡的浓度范围为0.065~0.180 mg/L,均值为0.110 mg/L;18个地下水水源地钡的浓度范围为0.027~0.370 mg/L,均值为0.130 mg/L。地表水与地下水水源地间钡的浓度差异具有统计学意义(P0.05),钡的空间分布也存在不同程度的差异性。各水源地中的钡经饮用和皮肤暴露两种途径对成人和儿童所引起的非致癌风险值为1.34×10~(-8)~1.62×10~(-8),远低于推荐的最大可接受风险水平(1.0×10~(-6)),各水源地因污染物钡导致的非致癌风险极低。     

稀释倍数法的误差分析和色度检测仪的开发

稀释倍数法是目前废水色度检测中常用的方法,文章对该方法存在的误差进行了分析,并设计了一种新型色度检测仪,可以大大降低色度测定的误差,同时简化了操作过程。