农田残留地膜累积生态效应研究进展

地膜覆盖是一项优良的现代农业生产技术,显著提高生产力,但随着使用年限的持续增加残留在土壤中的地膜不断累积,对土壤环境与生态健康构成巨大威胁。为系统了解残留地膜带来的生态环境影响,本文基于残留地膜污染特征,通过查阅国内外文献,初次引入累积生态效应概念,总结了残留地膜对土壤健康、动植物生长发育甚至人类健康产生影响的相关工作,并对目前研究中存在的问题和未来发展方向进行了探讨。结果表明:随着覆膜时间的增加土壤中地膜残留量不断增加,受耕作、老化与降解等因素的影响残留地膜的大小、形状和状态不断改变,产生的直接和间接累积生态效应也不断变化;残留地膜老化与降解过程会加重其累积生态效应,残留地膜类型不同、老化程度与降解过程不同产生累积生态效应的程度也不同;随着生物降解地膜使用量的增加,残留地膜累积生态效应的多样化增加,而残留生物降解膜累积生态效应的危害程度不亚于普通残留地膜;残留地膜的直接和间接累积生态效应都对人类健康构成威胁。总之,残留地膜累积生态效应是一个长期动态变化的过程。目前残留地膜累积生态效应的研究多以短期的、静态的效应研究为主,对长期系统性的研究不够深入,应在未来的研究中开展长期性、时空动态...     

准东煤矿区土壤镉污染风险评价及敏感性分析

镉是一种毒性很强的重金属元素,易通过食物链进入人体,对人体健康产生影响。新疆地区的煤炭资源开发已引起重金属污染问题,但目前有关镉污染风险评价的研究相对不足。本研究采用地质累积指数法、潜在生态危害指数法、美国环保局(US EPA)健康风险评估方法和缓冲区分析方法,对准东红沙泉和北山煤矿土壤中镉的污染现状、生态风险水平和健康风险水平做了分析与评价。结果显示:1)研究区土壤镉含量普遍超过国家土壤环境质量Ⅱ级标准,处于重污染水平;2)研究区的镉污染具有极高生态风险;3)镉污染水平和生态风险系数具有明显空间性,它们在研究区的强度排序为堆煤场矿区生活区芨芨湖雀仁乡;4)手-口途径是最主要的健康风险暴露途径,所有人群中儿童暴露风险最高;5)准东煤矿区镉污染水平较高,但其非致癌水平和致癌水平均未超过风险限值;6)矿区周边0~30 km区域内属于健康风险高敏感区域。综上可知:准东地区煤矿开采引起了周边环境镉污染。镉污染对人类健康,特别是儿童的健康具有较高的暴露风险。当地镉污染虽未达到致病水平,但也应引起足够重视。     

基于遥感和GIS的青藏铁路生态累积效应研究

采用遥感和GIS技术,通过生态系统功能偏离累积指数、景观格局干扰累积指数、植被退化指数、生态阻隔累积指数和区域生态累积效应指数研究青藏铁路建设和运营对沿线生态系统的累积影响.结果表明,铁路建设和运营对沿线0～1 km直接影响区的生态服务功能、景观格局、植被覆盖和生态流均造成一定的累积影响,但以景观格局和生态流受到的影响最大,且对拉萨至唐古拉段的影响大于唐古拉至格尔木段,主要表现为对农田、草地、河流湿地和荒漠生态系统的影响.从铁路沿线＞1～5和＞5～10 km范围的间接或协同累积影响来看,拉萨至唐古拉段明显高于唐古拉至格尔木段.铁路建设运营对＞1～5 km范围的农田、荒漠和河流湿地生态系统仍存在一定负面影响,且以农田生态系统受到的负面累积影响最大,主要表现为拉萨和格尔木城市扩张对农田生态系统的干扰和占用.     

轮虫在生态毒理学中的研究进展

轮虫是浮游动物中的重要类群,因具有生活周期短、对毒物的敏感性高、有两性生殖方式、易培养和实用性强等优势特征,已被用作生态毒理学实验中重要的模式生物,颇有研究前景。本文简介了轮虫作为受试生物的特点及其生活史,并从实验方法、污染物种类、测试指标等角度对近几十年来轮虫在生态毒理学中的应用现状、主要成果和最新进展作了概述,主要包括轮虫在常规毒性评价中的应用:急性毒性、慢性毒性以及对其行为的影响效应;综述了几类典型环境污染物,例如重金属、UV辐射、持久性有机污染物以及农药化合物的胁迫对轮虫的毒性效应,特别对目前存在的问题、研究热点及今后需要加强研究的方向进行了讨论和展望,以期为应用轮虫生态毒理学进行环境污染及风险评估提供参考。     

跳虫在土壤污染生态风险评价中的应用

随着土壤污染生态风险评价研究的逐步深入,选择适宜的生物作为风险评价的指示物成为研究热点.跳虫是一种分布极为广泛的土壤无脊椎动物,对土壤污染十分敏感,具有成为土壤环境质量指示生物的良好潜力.目前跳虫在土壤生态风险评价中的应用研究尚处于起步阶段.论文综述了跳虫在土壤生态系统中的作用,通过对当前跳虫生态毒性测试技术及其影响因素的综合分析,结合跳虫的分子生态效应的研究进展,详细阐述了跳虫在土壤生态风险评价中的应用.论文最后提出了跳虫应用于土壤污染生态风险评价所面临的技术障碍以及亟待解决的问题,并对该领域的前景进行了展望。     

抗生素对微生物的联合与低剂量毒性研究进展

目前抗生素已成为一类不可忽视的环境污染物,它在环境中呈"混合-持久-低剂量"的暴露特征。因此,研究抗生素毒性效应,特别是它的联合毒性以及低剂量下毒性兴奋效应,对抗生素污染物生态风险的评价极其重要。以抗生素联合毒性的研究进展为主线,重点概述了抗生素二元混合物的急性和慢性联合毒性研究,指出了抗生素混合物间存在相互作用,它们的联合毒性并非表现为简单的加和或独立效应,且抗生素急性-慢性联合表现出的毒性效应也存在差异;发现了不仅单一抗生素具有Hormesis效应,低剂量抗生素二元混合物也具有Hormesis作用。但目前低剂量抗生素二元混合物对微生物的毒性兴奋效应研究较少,其毒性兴奋效应的预测和评价还有待进一步完善,以期为环境中抗生素的联合生态研究和风险评价提供理论依据。     

土壤生态毒理学研究进展与展望

土壤生态毒理学是污染土壤生态风险评价以及土壤污染控制的理论依据,土壤环境中有毒物质的生态毒理效应及其分子机制的研究是土壤生态毒理研究的核心内容．首先从土壤重金属污染胁迫、有机污染胁迫以及复合污染的联合胁迫三个方面,概述了土壤污染所致的生态毒理效应最新研究进展;在理论剖析种群水平上污染土壤的分子生态毒理效应的基础上,较为系统地介绍了各种与污染土壤生态毒理效应有关的生物标记物,论述了污染土壤生态毒理分子诊断的基本原理、意义并对其今后的研究动态给予了分析;最后,对土壤生态毒理学研究今后的发展进行了展望．     

典型化学污染物在环境中的变化及生态效应——国家自然科学基金“八·五”重大项目介绍

国家自然科学基金“八·五”重大项目——“典型化学污染物在环境中的变化及生态效应”已被批准立项,并将于1992—1995年内付诸实施。本项目研究内容涉及典型化学污染物在环境中迁移、转化及降解的化学过程;在多介质环境中的循环过程及模型;生态毒理学效应;对生态系统结构与功能的影响和预测;以及生态调控对策等五个课题。它是一项涉及环境化学、环境生态学和环境预防医学的多学科交叉的综合性研究项目。此项目科学意义重大,不仅是因为它与我国国民经济、生态环境和人体健康有着密切的关系,而且还因为它的研究将促进我国有关环境科学领域的基础和应用基础理论研究提高到一个新的水平。此外,它将为污染物的环境化学行为及生态效应的多学科,综合性研究积累方法学经验,从而为我国环保工作做出贡献。     

生态恢复的环境效应评价研究进展

生态恢复环境效应评价即对受损生态系统恢复进行评价,是恢复生态学研究的重点.对生态恢复的环境效应进行科学、客观和准确的评价,不仅是生态恢复的重要组成内容,而且也为生态恢复进一步实施提供重要指导.文章在系统总结生态恢复的环境效应评价研究进展的基础上,归纳了目前生态恢复的环境效应评价研究中存在的问题,对今后生态恢复环境效应评价研究进行了展望:(1)将实地监测结果应用到区域恢复效应评价中;(2)提高生态恢复评价指标体系的普适性与实用性;(3)推进生态恢复效应评价指标贡献的量化研究;(4)加强生态恢复区域效应的研究;(5)重视外来种对生态恢复评价的影响.     

不同政策情景下农业土地利用效应模拟分析

农业土地利用政策的实施能够很大程度上影响区域农业生产方式和发展路径.构建了一个土地利用政策效应的多准则分析框架,并以上海市淀山湖地区作为案例区,从社会、经济和生态方面建立综合评价指标体系,应用情景分析方法,采用TechnoGIN模型作为评价工具,分别对基础情景、基准情景和3种不同政策干预情景下的农业土地利用效应进行了模拟和评价.结果显示,测土配方施肥政策使农民提高了施肥的钾氮比,同时对提高水稻产量起到了一定的作用,但对氮的总投入量及淋失量的降低作用较为微弱.而精细养分管理技术在使投入的钾氮比更为合理的同时,也降低了氮的总投入量及淋失量,但过多的劳动力投入需求限制了这一技术的推广和普及.适度规模经营政策的主要作用是减少劳动力使用量,为农民提供更多的外出就业机会.该研究的方法框架可为评估和预判不同农业政策的土地利用效应提供理论支撑.     

美国露天采矿环境保护标准及其对我国的借鉴意义

概述了美国露天采矿环境保护标准并总结其特点:(1)一般性和特殊性相结合;(2)采矿破坏地生态恢复涵义广,涉及矿区内所有受扰地区;(3)管理当局可针对具体矿山更改某些要求;(4)有完善的配套法规保障标准的执行。基于美国在采矿环境保护方面的经验,提出了我国矿产开发生态保护与恢复标准制定的4点设想:(1)涵盖矿产开发造成生态影响的每一个环节和所有的受扰地区;(2)尽量考虑各种具体情况;(3)体现生态恢复的全面性;(4)完善相关法规,保障标准实施。     

山西省能源圈辐射的环境效应

根据历年<山西统计年鉴>提供的能源输出数据,分析了1985-2007年间山西省煤炭的输出情况,并借助于GIS软件,分析了2006年山西省煤炭的流向及流量.山西省是一个大的能源辐射基地,每年产出煤炭的三分之二左右供应外省市,在外省市的经济水平、人民生活质量不断得到提升的同时,对于为周边地区的发展做出巨大贡献的能源输出地--山西来说,人均地区生产总值却低于全国平均水平,更低于其能源辐射到的其它省市区.山西省在不断向外省市输出能源的同时,也产生了巨大的环境辐射效应,但这种效应对于山西这个能源输出地来说却是负向的.主要表现在:山西省由于煤炭开采导致空气污染、地下水位下降、地面塌陷等地质灾害,而这些环境压力有三分之二是替煤炭输入地所承担的.输送电力,山西省不仅要承担煤炭开采造成的环境破坏,还要承担火力发电所造成的巨大环境二次污染,仅2007年,山西省生产外调电量就产生381.75×10~4 tSO_2,139.98×10~4 tNO_2,2799.51×10~4 t灰粉.     

基于自然灾害的北京幅综合生态风险评价

经过20多年的发展,风险源评价从单一风险源扩展到多风险源,风险受体从单一受体发展到多受体,评价尺度也从种群、生态系统扩展到区域和景观水平。但总体说来,对多风险源、多过程的多个生态系统层次的风险评价尚不成熟。运用数字高程模型、干燥度分布图、植被指数、人口密度以及8种自然灾害风险源频率分布图、土地利用图、植被类型图、陆地生态系统生态资产分布图等数据,基于ArcGIS 9.2平台,综合考虑生态的脆弱性,风险源的发生频率,受体的暴露水平、危害程度等,对多风险源、多个生态系统综合的北京幅生态风险进行评价。旨在对区域综合生态风险评价方法进行探讨。评价结果显示：（1）高风险区主要为本区环渤海湾沿岸,包括天津市,河北唐山、沧州,山东滨州、东营、潍坊等沿海地带;以及本图幅西部、北部的太行山地,包括河北省、北京市及图幅西部的山西、河南部分地区;（2）较低生态风险区所占比例较高,达42.55%,可见降低生态风险有很大的潜力;（3）高强度的人类开发,尤其是在滨海地区围海造陆,将会导致沿海地区生态风险更高。     

露天煤矿生态复垦区刺槐+油松混交林下草本植物组成及空间分布格局

以安太堡露天煤矿生态复垦区0.8 hm2刺槐+油松混交林样地为研究平台,基于样地内320个1 m×1 m草本样方的调查数据,对复垦17年后草本层的物种组成、基本数量特征和空间分布等进行研究.结果表明:样地内草本层物种组成丰富,共调查到44种植物,隶属于16科30属,其中禾本科和菊科为优势科,黄花蒿、披碱草和大籽蒿为优势种,初期种植种无芒雀麦等退化严重;重要值、多度和频度在各科和各种之间差值较大;优势科和优势种分布广泛,但物种分布呈现出明显的空间异质性.     

Mapping cumulative impacts of mining on sediment retention ecosystem service in an Australian mining region

Mining development can potentially lead to cumulative impacts on ecosystems and their services across a range of scales. Site-specific environmental impact assessments are commonly assessed for mining projects; however, large-scale cumulative impacts of multiple mines that aggregate and interact in resources regions have had little attention in the literature and there are few examples where regional-scale mining impacts have been assessed on ecosystem services. The objective of this study is to quantify regional-scale cumulative impacts of mining on sediment retention ecosystem services. We apply the sediment delivery ratio model of Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs to calculate and map the sediment retention and export using a synthetic catchment model and a real case study under different mining scenarios in an Australian mining region. Two impact indices were created to quantify the cumulative impacts associated with a single mine and the interactions between multiple mines. The indices clarified the magnitude of impacts and the positive/negative impacts associated with regional-scale sediment retention and export. We found cumulative impacts associated with multiple mines’ interaction occurred but the influence of these interactions was relatively weak. This research demonstrated the potential for utilising ecosystem services modelling for the quantitative assessment of the cumulative impacts. Such research provide decision-makers and planners with a tool for sustainable regional and landscape planning that balances the needs of mining and the provision of ecosystem services.     

论矿区土壤环境问题

我国矿山生态环境破坏和环境污染十分严重。文章论述了矿区土壤环境问题的相关概念及相关问题,指出矿区土壤环境问题包括矿区生态破坏和矿区环境污染。分析了矿区土壤环境问题的影响因素识别以及调查研究主要性状识别等普遍性问题。分析了矿区生态修复问题的复杂性,即有的属于典型的土壤环境学科问题,有的属于相关学科问题引发的土壤环境问题要求矿区生态修复研究的多学科交叉与融合。建议淡化矿区复垦土壤的学科问题,强化矿区复垦土壤的科学问题,集成不同学科的修复技术,从源头上控制矿区土壤污染,将有利于我国不同类型矿区土壤环境问题的诊断,以及矿区复垦土壤生产功能、环境功能和生态功能的恢复对策的正确选择。     

地方性砷中毒地区环境砷暴露健康风险研究进展

自然因素引起的环境高砷暴露及其健康效应,尤其是饮水型地方性砷中毒是砷污染健康风险评估的基础。总结地方性砷中毒在环境砷暴露的风险识别、暴露途径和暴露与健康效应关系研究中的作用基础上,指出了地方性砷中毒研究中仅强调了饮水污染,关注的暴露途径比较单一,因此,人体多途径联合砷暴露的健康风险评估过程存在较大的不确定性。我国是唯一存在饮水和燃煤2种自然环境高砷暴露的国家,是研究2种类型砷暴露异同的天然场地,然而目前环境高砷的暴露及其健康效应的研究均为独立研究,对燃煤型地方性砷中毒在呼吸链砷暴露风险评估中的作用重视不够。因此,通过开展两种环境砷暴露及其健康效应的综合比较研究,建立呼吸链暴露评估和暴露-健康效应模型,可以为人体多途径联合砷暴露的健康风险研究提供新的依据。     

镍钴采选行业废石和尾矿中重金属淋溶释放规律研究

镍钴采选废石和尾矿中重金属的溶出释放规律对矿区的重金属污染防治具有重要意义。但目前,国内还没有对镍钴行业采选产生的尾矿和废石中重金属的溶出规律开展研究。本文以镍钴采选企业的尾矿和废石作为样本,开展了毒性浸出实验。研究了不同pH值、离子强度、温度等实验条件对重金属溶出的影响,探讨了镍钴采选过程中所产生的尾矿和废石中重金属的溶出特性和释放规律。实验结果表明,尾矿样品中Ni的浸出浓度为42.28 mg·L^-1,是最大允许排放浓度的8.86倍,为具有浸出毒性特征的危险废物;废石样品中重金属Ni和Cu的溶出浓度分别为4.72 mg·L^-1和26.2 mg·L^-1,超过最大允许排放浓度,属于第Ⅱ类一般工业固体废物。pH对样品中Ni、Cr、Pb、Co和As的溶出量影响较大,其中尾矿中Ni和Cu在pH较低的条件下,可达到44.28 mg·L^-1和53 mg·L^-1,远高于最大允许排放浓度,而Hg、Cd和Cu的溶出量随pH值的变化不大。除As以外,样品中大多数重金属的溶出质量浓度在酸性条件下比在中性条件下高,这表明在酸性环境条件下,这些重金属对周围生态环境的潜在风险更大。离子强度的变化对Cd和Co的溶出量的变化并不明显,而当离子强度变化时,Ni、Cr、Pb、Hg、Cu和As的溶出量可能达到最大,使周围环境的潜在生态风险增大。当温度达到35~40℃时,部分重金属如Co、Pb、Cd 等,溶出量将达到最大;当温度低于25℃时,除 Ni 以外,大部分重金属溶出量很低。而温度变化对重金属Cu、As、Cr和Hg的溶出量的影响不明显,波动范围较小,对周围生态环境产生的潜在生态风险较小。     

Bacterial diversity in mining and non-mining regions with emphasis on plant growth-promoting traits

A total of 20 soil samples were collected from mining and non-mining areas of coal field regions of Dhanbad, India. These samples were grown on different types of selective media and a total of 141 isolates, each having plant growth-promoting (PGP) characteristics were obtained. The isolates were further tested for PGP traits (phosphate solubilisation, production of indole acetic acid, hydrogen cyanide, ammonia and siderophores) and a biochemical analysis was done to determine the prevalent species of the region. All the strains selected showed at least two PGP characteristics, which indicated that they can be used as plant growth promoters. Bacillus and Pseudomonas species were prevalent in both mining and non-mining areas, whereas Rhizobium, Azospirillum and Azotobacter were found mostly in the non-mining area. A total of 48 Bacillus, 29 Pseudomonas, 4 Rhizobium, 11 Azospirillum and 10 Azotobacter species were obtained from the two selected regions. The soil samples from the mining region were poor in nutrient content and thus relatively lower numbers of PGP isolates were attained.