巢湖流域农田生态系统磷代谢分析

采用物质流分析方法,建立巢湖流域农业种植系统的静态磷代谢分析模型,结合统计数据和文献参数,估算了2008年巢湖流域农田生态系统排水含磷来源分配以及流域各县(市)农田生态系统排水的磷含量.结果表明,巢湖流域整个农田生态系统的排向水体的含磷总量为14125.1158t,其中化肥和还田畜禽粪便是巢湖流域农田生态系统磷输入的主要来源,其排入水体的含磷总量分别为37172.0944t和26230.2336t;而肥西县与合肥市辖区是农田种植对水环境影响最大的区域,其农田生态系统排水含磷总量分别为4077.6575t和2849.133t.     

巢湖富营养化现状与治理对策

本文通过对巢湖富营养化现状、成因以及治理过程中存在的主要问题的分析，提出了治理巢湖富营养化的对策措施：建立自来水厂和污水处理厂的市场化建设、投资和管理机制；强化农业生态管理，重点加强面源削减工作；用价格手段推动流域全面节水工作；管治结合，提高流域治理的管理水平；加强环境立法，强化环境监督管理。     

巢湖流域非点源污染研究综述

巢湖,是中国五大淡水湖之一,其生态环境安全问题十分突出。随着流域内工业废水和城市污水等点源污染改善的同时,来自农业活动及土地利用的非点源污染成为巢湖水环境污染、湖泊富营养化的重要影响因素。根据文献总结了近20年来巢湖流域非点源污染方面的研究现状,包括污染物、农业与非点源污染、土地利用与非点源污染、非点源控制研究4个方面,在此基础上进一步探讨巢湖流域非点源污染研究中存在的主要问题,并对流域非点源污染研究进行展望。     

巢湖流域非点源磷流失关键源区识别

农业非点源磷污染是水体富营养化的重要原因.识别流域内各类景观中土壤磷向水体流失风险最大的关键源区并加以重点控制是流域非点源磷污染治理的重要手段.以巢湖流域为研究区,尝试采用改进的磷指数法在较大的流域尺度开展非点源磷流失风险评价及关键源区识别.在影响磷流失的污染源因子中增加了土壤磷吸持指数和磷饱和度指标.以反映土壤磷在水土界面迁移能力的差异;在迁移因子中又考虑了污染源与巢湖的距离.以反映污染源对最终受纳水体的影响;同时根据研究区特征及研究尺度对磷指数各指标分级与等级值进行了修改.结果表明,流域土壤磷吸持指数空间差异较小,总体上偏低,具有较高的流失风险;而土壤磷饱和度空间差异较显著,饱和度>25%的高风险区域超过流域面积的40%.巢湖流域非点源磷污染风险指数空间差异显著,风险等级最高(占流域面积5%)的区域分布在主要入湖河流下游的两岸平原地区,应作为磷污染重点控制的关键源区.磷指数法能够快速而方便地识别非点源磷污染的关键源区,应用于较大尺度流域可以从宏观上掌握非点源磷污染的空间差异并实施有效治理.     

滇池流域磷循环系统的物质流分析

研究营养元素在社会经济系统中的物质代谢结构及特征,是有效预防和控制地表水体富营养化的关键性分析技术之一.以滇池流域磷循环为研究案例,运用物质流分析方法建立了2000年流域静态物质流模型(PHOSFAD),并在此基础上识别出流域磷循环系统的总体结构特征,以及资源开采、化工生产、农业种植、畜禽养殖、居民生活等生产和消费部门的物质利用效率特征,为科学防治滇池水体富营养化提供了重要决策依据和参考.     

巢湖流域水环境治理回顾及治理对策研究

巢湖是中国重点治理的"三湖"之一.自"九五"以来巢湖流域的治理已投入大量资金,采取了污染源控制、基础设施建设等多种工程措施,但水质呈现轻度富营养化状态.通过对巢湖流域污染治理历程及措施的梳理可见,虽然治理措施侧重点已发生变化,但仍存在生态建设、管理能力建设投资不足等问题.巢湖流域水环境治理应从增强全流域统筹调控、加大流域生态修复力度和能力建设力度等方面着力改善,才能应对流域水环境保护的严峻压力.     

区划调整后巢湖水污染治理的机遇与挑战——基于排污权交易的巢湖水质管理研究

巢湖是中国典型的富营养化湖泊,为国家“三河三湖”重点水污染防治流域之一。行政区划调整为巢湖治污带来了机遇与挑战。在巢湖流域开展排污权交易将是回应区划调整、优化配置环境资源的积极举措。     

巢湖水体营养状态分析及富营养化防治对策

结合2001-2006年巢湖水质监测数据、相关文献资料，分析主要污染物变化趋势和富营养化形成原因，对其水体富营养化状态进行分析．提出防治对策建议。分析结果表明：巢湖水体6年间营养状态在轻度富营养和中度富营养之间。主要营养盐总磷、总氮及高锰酸盐指数6年间均无显著变化，农业面源污染和适宜的气候条件是巢湖水体富营养化形成的主要原因。     

中国耕地利用投入要素集约度的时空差异及其影响因素分析

在测度单位面积耕地化肥、农业固定资产、劳动力、农药、农膜和农用柴油投入量的基础上,基于Theil 指数和计量经济模型,系统分析了中国1999 年以来耕地利用投入要素集约度的时空差异及其影响因素。结果表明:①国家尺度上的劳动力集约度逐年下降,而化肥、农用柴油、农药、农膜和农业固定资产的集约度均呈上升趋势,其中农业固定资产增幅最大;②区域尺度上耕地利用投入要素集约度的时序变化特征与国家尺度上的变化特征一致;除劳动力集约度中部地区最高外,其他投入要素的集约度均以东部地区最高,中部地区次之,东北地区和西部地区最低;③省域尺度上的劳动力集约度分化为两个不同的变化方向,化肥、农药和农用柴油集约度在上海、天津、江苏和山东等经济发达的省(市)有所下降;④我国耕地利用投入要素集约度的区域差异比较明显,1999 年以来总体差距呈缩小态势,区域之间的差异对总体差异的贡献较大;⑤农村居民家庭人均经营纯收入和人口非农化比重对化肥、农业固定资产、农药和农膜投入产生显著正向作用,产业非农化比重的上升导致化肥投入增加,农业政策促进了化肥和农业固定资产投入水平的提高。最后,论文认为亟需关注快速增加的农业固定资产投资的结构及其社会、经济和生态效益,以及化肥、农药和农膜大量施用对生态环境的影响;在当前耕地面积约束条件下,应着重提高农村居民家庭人均经营纯收入,同时进一步加大对欠发达地区及粮食主产区农业发展的扶持力度,充分发挥国家惠农政策的诱致作用,全面提高我国耕地集约利用水平。     

深圳农业面源污染与近岸水体富营养化关系研究Ⅰ.农业陆源排污分析

主要从深圳市农业对水体的陆源污染包括农田化肥流失和畜禽养殖业排污等污染源出发,通过对农业化肥施用量和施用强度、畜禽养殖业排污变化趋势分析,估算出二者各自污染物排放量,探讨其与深圳近海水体污染变化趋势间的关系。对相关数据分析表明:(1)深圳市农业化肥流失是深圳近海水体富营养化成因之一,其在1994年之后对近海水体污染程度加大;(2)深圳市畜禽养殖业排污是深圳近海水体富营养化主要成因之一,其在1997年之后对近海水体污染程度加大;(3)农业化肥流失和畜禽养殖业排污主要受农业用地面积、农业政策的影响。     

基于TM/ETM+影响分析巢湖叶绿素a浓度变化趋势

对1995~2007年6景巢湖地区TM/ETM+数据利用多暗像元法进行大气校正并利用修正归一化水体指数(MNDWI)进行水体信息提取,在此基础上,使用(TM2+TM4-TM3)/ln[TM3]模型提取了巢湖水体叶绿素a相对浓度信息.结果表明:高浓度区域主要分布在巢湖西半湖;南淝河水质情况对巢湖蓝藻暴发的贡献较大;1995~2006年间高浓度区域扩大了1.82倍,并有向巢湖东部扩展的趋势,富营养化程度仍在加剧.     

鄱阳湖流域人为氮磷输入演变及湖泊水环境响应

人类活动导致的氮磷营养盐富集是我国湖泊富营养化问题形成的重要驱动力.鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊,随着流域经济社会的迅速发展,湖体营养盐水平上升,降低了鄱阳湖及长江中下游地区的水环境质量.然而,人类对鄱阳湖流域氮磷输入的影响程度尚不明确,湖体氮磷浓度与流域人为氮磷输入的关系也缺乏定量研究.因此,本研究基于人为净氮输入模型(NANI)、人为净磷输入模型(NAPI)和多元统计回归模型,评估了鄱阳湖流域1949—2013年人类活动导致的氮磷输入量,构建了人为氮磷输入与湖泊氮磷浓度的响应模型.结果表明,研究期内鄱阳湖流域的人为净氮输入和人为净磷输入分别增长6倍和15倍,化肥施用是20世纪80年代以来的主要增长因子;鄱阳湖氮磷浓度与流域人为氮磷输入显著相关,根据多元回归模型的可决系数,NANI可解释88%的湖体TN浓度变化,NAPI和湖泊平均水位可解释64%的TP浓度变化.提高氮磷的循环利用率同时维持湖泊生态水位对于降低鄱阳湖富营养化水平具有重要意义.     

湖北四湖流域水环境现状分析研究

四湖流域是中国典型的湿地农业区域,其水环境恶化已影响到当地群众的生产生活。在四湖流域水污染源调查的基础上,对水环境质量现状进行了分析,结果表明:两大湖泊长湖和洪湖因围网养鱼和投入大量的饲料和农药已受到污染,水质Ⅲ到Ⅳ类,甚至Ⅴ类;内河水系普遍为Ⅳ、Ⅴ类水;农业面源污染的监控与防治是四湖流域水环境保护的重点。根据区域水环境现状分析,显见加强四湖流域水环境监测体系建设十分重要,整合区域内环境监测力量,从属地监测向流域监测、区域监测发展。     

巢湖地区不同风化程度岩石岩源磷赋存形态研究

对巢湖地区6组不同风化程度的岩石进行磷素形态连续提取,这6组岩石包括殷坑组、龙潭组、灯影组青灰段、灯影组紫褐段、孤峰组及双山组的微风化、弱风化和强风化岩石,研究岩源磷磷素在风化作用下的转化规律.结果表明,随风化过程进行,6组岩石中总磷含量均降低,其中多数组别岩石中易溶性和弱吸附性磷(Ex-P)、铝结合磷(Al-P)、闭蓄态磷(De-P)、自生和生物磷灰石碳酸钙结合磷(Ca-P)和碎屑磷灰石及其他无机磷(Oc-P)呈下降趋势,而铁结合磷(Fe-P)及有机磷(Or-P)则呈上升趋势;大部分岩石磷素的主要赋存形态是碎屑磷灰石及其他无机磷;对比6组岩石磷素赋存形态分布、含量及相应的pH值可知,岩石的酸碱度对磷素的赋存形态影响较大.巢湖地区富磷岩层在风化过程中的磷素释放潜力大,因而岩石的风化作用是巢湖流域水体富营养化的重要因素之一.     

Phosphorus release： A biogeochemical insight from a restored lakeside wetland in the Yangtze-Huaihe region, China

The heavy intensification of agriculture in East China since the 1980s caused the decrease of lake area and water storage capacity with impediment of regulation, lake eutrophication and frequent floods. Many restoration projects have been conducted. However, the knowledge of biogeochemical factors that drive nutrient cycles during the early stage of restoration is still limited. We studied the effect of the remediation of a patch of near-shore shallow wetland on the northern bank of Chaohu Lake in the Yangtze-Huaihe region, China, which was used as rice paddy for many years, on the behavior of phosphorus. Redox potential (ORP), temperature and dissolved oxygen were monitored in situ from May 2006 to November 2007. Samples of soil pore water were collected during this time for the determination of different forms of iron and phosphorus. ORP showed a clear transition of the wetland soil from an oxidized state in winter to a reduced state in summer. The decrease of ORP correlated with the release of large amounts of Fe and P. The maxima of total dissolved Fe and total dissolved P in the summer of the second year were (13.8 ± 6.8) mg/L and (0.88 ± 0.27) mg/L, respectively. It is worth noticing that P concentration far exceeded the critical value of lake eutrophication (0.02 mg/L). The pressure of P release to the adjacent lake during the first two years of wetland restoration from rice fields should be taken into account by environmental policy makers.     

滇池富营养化及面源控制问题思考

滇池严重富营养化的主要成因之一是农田面源化肥流失污染,利用“微生物菌肥”部分替代化肥是实施“高效清洁农业”的有效措施。      

巢湖流域水资源可持续性评价方法研究

水资源可持续性评价模型(WRSEM,Water Resource Sustainability Evaluation Model)能够定量地评价流域水资源的可持续性,是流域水资源管理的一个有效工具。本文为了科学地衡量巢湖流域水资源开发、利用和管理的可持续性,构建了巢湖流域水资源可持续性评价模型和评价指标体系。巢湖流域水资源可持续性评价指标体系由4个一级指标(经济效率、社会公平、环境保护和保障能力)和20个二级指标构成。最后根据相对权重综合计算得到流域水资源可持续性指数。评价结果表明了巢湖流域水资源可持续性的程度,同时研究结果为巢湖流域水资源管理及其相关政策制定提供了科学依据。     

引江济巢对巢湖的水环境影响分析

建立了巢湖一维水质模型DYRESM-CAEDYM,并利用2005年的实测水质、水文、气象等数据对模型进行了参数率定,确立了适用于巢湖水环境特征的水质模型参数. 应用该模型模拟了调水对巢湖TN,TP和Chl-a指标的影响,结果表明,年调水量为9.57×108 m3时可使巢湖的ρ(TN)和ρ(TP)下降约16%和19%,ρ(Chl-a)峰值从51.42 μg/L降至38.96 μg/L,ρ(Chl-a)超过30 μg/L的天数从26 d减少到16 d,对巢湖夏季蓝藻暴发具有一定的缓解作用. 对比分析了流域污染综合治理对巢湖水环境的改善效果,结果显示,如果各支流的入湖污染负荷能够削减5%,同时开展底泥清淤工作,可使巢湖的ρ(TN)和ρ(TP)得到较大程度的改善,与没有治理的情况相比分别降低约24.9%和33.3%,使巢湖夏季的ρ(Chl-a)峰值从51.42 μg/L降至32.72 μg/L,ρ(Chl-a)超过30 μg/L的天数从26 d减少到7 d.      

巢湖流域土地利用/覆被变化的水文效应研究

土地利用/覆被变化的水文效应导致水资源量变化,显著影响流域生态和社会经济发展。利用DEM、土壤数据库、三期土地利用数据及流域周边六个国家基本气象站1964-2000年气象、流域出口断面裕溪闸水文站1964-1989年水文资料,依托德国PIK研究所HBV-D模型建立巢湖流域降水径流关系,分析流域土地覆被变化对径流量影响：①利用HBV-D模型模拟流域降水径流关系,率定后系统相对误差控制在3%左右,纳希效率系数达约83%,适合巢湖流域土地利用/覆被变化水文效应研究;②分析得出单位面积的农业用地、居民用地和水域影响径流深大小分别为-0.134469、0.074908和-0.0015244,即巢湖流域农业用地对径流影响程度要高于居民用地且为负,农业用地减少将增加径流量,居民用地增长利于径流量增加,水域对径流量影响相对较小。     

太湖水体富营养化中农业面污染源的影响研究

太湖流域地处长江三角洲核心部位,是我国的工业经济中心,但同时也是水体富营养化最严重的地区之一。文章通过实地调研、采集得到太湖流域污染的相关数据资料,运用结构解析模型(ISM)建模,通过研究太湖蓝藻各诱发因子的主次关系,对太湖蓝藻危机爆发的成因做了深入的分析。并以GIS为平台核算其耕地面积,结合当地土壤数据及作物特征,计算出了太湖流域农业每年磷的排放量,占总磷排放量的70.7%,得出农业面源产生的的氮、磷流失是引起太湖水体富营养化的重要原因。