太湖流域畜禽养殖污染治理模式解析及对策研究

通过调研太湖流域典型养殖场污染治理模式,研究不同模式的优缺点,分析了在污染防治过程中存在问题及原因,并从源头削减、资源化利用、综合治理3方面针对性地提出了畜禽养殖污染防治技术对策,为科学有效开展太湖流域的水污染综合整治工作提供技术依据.     

畜禽养殖污染物资源化利用技术及模式研究

中国畜禽养殖业污染十分严重。结合中国传统农业"万物并育"思想,论述了畜禽养殖污染物的资源化利用技术及模式,主要有肥料化(牧-肥-草模式、农业废弃物-畜禽粪便堆肥模式、发酵床模式)、能源化(以沼气为核心的利用模式、畜禽粪便-农业废弃物联合发酵制氢模式)、基料化(农林副产物-食用菌模式、以食用菌为中心的循环经济模式、针叶树类木屑-发酵床养猪-食用菌利用模式)、饲料化四种方式。这些利用方式为防治畜禽养殖业污染发挥着重要作用。     

太湖流域畜禽养殖不同污染减排模式的环境绩效评估

针对太湖流域畜禽养殖污染减排所采取的两种模式:发酵床养殖及粪肥(有机肥)还田,采用经济学的相关方法,建立各污染减排模式与其经济效益的"计量-反应"关系,全面客观地评价2010年这两种减排模式的污染减排效果,为今后研究制定太湖流域畜禽养殖污染减排策略提供科学依据。     

中国农业非点源污染防治措施研究

随着点源污染控制水平的提高,农业非点源对环境造成的污染受到了日益广泛的关注.本文对农业非点源污染来源及危害进行了概述,并从畜禽养殖污染防治措施、农村生活污水处理技术、化肥和农药控制技术、农村生活垃圾的处理处置技术等方面介绍了目前国内农业非点源污染防治措施的进展情况,以期为农业非点源污染防治措施的研究提供相应的指导.     

集约化畜禽养殖对环境的污染及防治研究

治理集约化畜禽养殖废弃物污染,开展废弃物的资源化利用,是解决中国畜牧业环境污染问题的主要路径。文章详述了中国畜禽养殖业污染问题的产生及对环境可能造成的影响,分析了畜禽废弃物处理措施与资源化利用的主要方式及其效果和存在的问题,并提出了控制畜禽粪污染物的对策和环境管理建议,将有助于推动中国畜禽养殖业的可持续发展,改善农业生态环境及农村人居环境。     

大庆市畜禽养殖环境污染解决对策与研究

随着大庆市畜禽养殖业的发展,畜禽养殖过程中产生的粪便、尿液及其他物质处理不及时,会对环境造成污染、人体产生危害,特别是近年来社会环境意识不断加强,长期积累的畜禽养殖污染问题越发凸显出来.2015年,大庆市畜禽养殖业化学需氧量、氨氮的排放量分别为11.62万吨、0.2万吨,占全市总排放量的84.94％、37.99％,占农业源排放量的99.9％、89.79％,畜禽养殖业已成为农业面源污染的主要根源.根据大庆市畜禽养殖的污染及减排现状,分析了畜禽养殖污染存在的问题及成因,提出了科学的污染防治对策,为保护大庆市生态环境、促进畜禽养殖业发展提供参考.     

太湖流域农业面源污染防控措施研究分析

近年来,太湖流域农业面源污染占流域污染负荷的比例逐步提高,已经成为太湖流域水污染物的主要来源.阐述了流域农业面源污染的概况,从种植业、畜禽养殖业、农村生活和水产养殖4个方面分析流域农业面源污染的构成.其中,种植业污染主要是由化肥、农药和农膜的过度使用引起.接着从政策、经济和技术3个层面详细探讨了农业面源污染产生的内在机理,并在此基础上提出相应的防控措施建议.     

农业面源污染特征及治理对策

随着社会经济的发展,中国农业面源污染日益严重,面源污染在很大程度上引起耕地退化,严重影响农产品的质与量.在概述农村面源污染特征的基础上,分析农村面源污染的影响因素,其中化学肥料、农药、畜禽粪便及养殖废弃物、生产和生活污水、生活垃圾等是面源污染的重要因子,从农作技术、水土保持及意识政策等多方面考虑提出农业面源污染的防治措施,并对中国农业面源污染的未来研究进行展望.     

海南省规模化畜禽养殖场污染防治现状调查与减排对策研究

近年来,随着规模化畜禽养殖业的发展,畜禽养殖业污染已成为农村环境污染的重要来源之一。本文通过对海南省规模化畜禽养殖污染及防治现状调研,归纳了海南省畜禽养殖污染防治的主要技术模式及存在的主要问题,并从过程控制、循环利用和末端治理等技术上提出了海南省畜禽污染防治的对策,从而对全面完成海南省"十二五"主要污染物总量减排目标,有效防治畜禽养殖污染,促进生态旅游岛建设具有重要意义。     

梁子湖水环境质量评价

梁子湖水质年际间波动较大,区域差异明显;按多年均值评价,武汉江夏水域南北嘴点水质为Ⅲ类,鄂州水域梁子岛点为Ⅳ类;按综合营养状态指数法评价,全湖营养水平为中营养。指出梁子湖主要水环境问题为氮磷污染。在分析氮磷污染来源的基础上,提出了在治理工业废水、城镇生活污水、规模化畜禽养殖污染和农业面源污染的同时防治水产养殖和旅游污染综合防治对策。     

太湖重污染区麦季养分输入与流失规律研究

为了识别太湖流域重污染区典型麦季污染物流失规律,以田间单元为研究对象,研究了麦季不同施肥处理条件下营养元素的输入和流失与降雨的关系。结果表明,大气湿沉降和施肥输入氮素190.23 kg/hm2,磷素19.12 kg/hm2;优化施肥-秸秆还田处理条件下COD、总氮和总磷平均流失量均小于常规施肥处理,而小麦产量有一定增加,说明采用深施化肥可以降低营养元素的流失,而秸秆还田措施对小麦产量的增加有一定帮助;径流流失中氮的形态以硝态氮为主,硝氮、氨氮平均浓度分别占总氮浓度的85.8%和4.84%,所以重污染区农田径流污染应着重考虑硝态氮的处理。文章研究结果可为太湖流域重污染区农田径流流失的治理提供基础性支撑。     

苏南太湖水系农业面源污染及其控制对策研究

提出并应用了差额污染负荷量的概念，建立了平原水网地区大面积集水区网络试验法，并设计了可以覆盖苏南太湖地区的７种类型水、旱田网络试验区、通过点面结合，室内外试验配合，采用１５＾Ｎ同位素示踪技术进行农田氮素流失模拟试验等研究，结果表明，农业面源氮素污染负荷量随年降水量和灌溉量的增加而增大；浅层地下水硝态氮的污染负荷量与氮肥的施用量呈正相关；稻田氮素污染负荷量显地高于旱田；农业面源磷素污染差额总负荷量     

水环境容量约束下的太湖流域产业集聚空间优化

以产业集聚发达、水网密集但水环境敏感性强的太湖流域为例,采用环境地理学的理念,选择地貌特征、水质目标、水体通达性、清水通道、现状水质等要素作为表征水环境容量的评价因子,运用GIS空间分析方法,对水环境容量进行分区评价;通过空间叠加分析,依据水环境容量支撑强度和产业集聚污染压力的对应关系,分别划分农业、工业集聚空间优化类型区.结果表明,太湖流域水环境容量地域差异性大,呈现从东北沿江地区向西南沿湖地区逐步递减的格局,而产业集聚引起的污染总体上以太湖、滆湖及长荡湖沿岸乡镇分布较多,与水环境容量的空间分布格局不相吻合.农业集聚空间优化要重点调整太湖一级保护区、滆湖、长荡湖沿岸区域的农业发展,优化调整太湖二级保护区及南部山丘岗地区,一般调整常州、无锡、苏州的市区的农业发展;工业集聚空间优化要重点调整常州、无锡和苏州中心城区,优化调整太湖一、二级保护区范围内以及重点调整区的外围,一般调整乡镇工业集中区.     

“十二五”太湖富营养化控制与治理研究思路及重点

在总结“十一五”太湖富营养化治理成效、存在问题的基础上,提出“十二五”期间水体污染控制与治理科技重大专项太湖富营养化控制与治理项目的总体设计思路. 项目以综合示范区水质改善为目标,重点研发园区化乡镇企业工业废水中难降解含氮、磷有机物的深度削减技术,农田种植业和农村分散式生活污水的控源减排技术,“湖荡湿地-入湖河流-湖滨缓冲带”为一体的生态拦截与修复技术;以湖泊水生态安全保障为目标,研发湖泛与水华灾害应急处置技术及建立水资源优化调度决策平台. 选择太湖流域重污染型竺山湾小流域、面源污染主控型苕溪小流域和城市化型太湖新城三大典型综合示范区,通过控源减排和生态修复关键技术的研发、集成和综合实施,实现综合示范区污染负荷得到有效控制、示范区水环境质量得到改善和规模化蓝藻水华发生得到有效控制的目标.      

河流氮磷和水量输入对太湖富营养化的影响机理研究

针对河湖氮磷控制标准不衔接问题,以大型浅水湖泊太湖为例,基于2013—2018年环太湖主要入湖河流和湖体总氮浓度〔ρ(TN)〕、总磷浓度〔ρ(TP)〕、叶绿素a浓度〔ρ(Chla)〕、水量等监测数据资料,采用湖盆模型(Bathtub模型),构建太湖主要入湖河流与湖体ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(Chla)的响应关系,分析了主要入湖河流ρ(TN)、ρ(TP)和水量对湖体富营养化的影响,探讨了太湖主要入湖河流水量及其与湖体氮磷协同控制限值. 结果表明:①太湖主要入湖河流氮磷的输入仍显著影响湖体ρ(TN)、ρ(TP),尤其是对西北部湖区的富营养化水平产生了显著影响;②在入湖水量方面,湖西区入湖水量增加可导致太湖富营养化程度增加,而“引江济太”水量输入在一定程度上改善了太湖水质. 建议分区域控制直接入湖河流水量,其中,湖西区直接入湖水量控制在60×108~70×108 m3之间,望虞河“引江济太”水量控制在15×108~20×108 m3之间;③针对太湖流域而言,现行《地表水质量标准》(GB 3838—2002)在协同控制河、湖氮磷方面存在一定的不足,仅通过控制入湖河流ρ(TN)、ρ(TP),太湖ρ(TN)、ρ(TP)难以达到Ⅲ类水质标准;④与全湖平均值相比,湖西区要达到同一标准限值,入湖河流协同控制限值要更为严格. 在河湖氮磷衔接目标制定上,建议湖西区单独设定协同控制目标浓度值. 另外,建议结合《地表水质量标准》(GB 3838—2002),开展太湖流域水质、水量协同控制,有效约束入湖通量,达到河湖氮磷协同控制目的.      

太湖流域漕桥河污染物来源特征

基于对太湖流域漕桥河小流域主要污染物来源构成和污染特征的分析,对污染物入河量进行了计算和修正. 结果表明:漕桥河的COD_Cr入河总量为1 639.9 t/a,主要来源于工业污染和城镇生活污染;氨氮入河总量为174.6 t/a,主要来源于农业面源和工业污染;总氮和总磷入河总量分别为491.0和34.7 t/a,主要来源于农业面源和城镇生活污染. 同时,针对河网地区水系错综复杂的特性,将客水污染纳入污染源范畴,核定客水量,为有效改善河流水环境质量提供了依据.      

汉丰湖流域农业面源污染氮磷排放特征分析

为把握汉丰湖流域农业面源污染现状,探明其首要污染源和重点控制区域,应用排污系数法估算了汉丰湖流域2015年种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源TN、TP污染物的贡献量,利用GIS空间分析法研究了其排放的空间分布特征.结果表明,2015年汉丰湖流域农业面源污染TN和TP的总负荷量分别为2721.42 t和492.04 t;等标污染负荷量以南河子流域最大,汉丰湖子流域最小;不同类型农业面源等标污染负荷总量差异很大,以肥料源和畜禽养殖源为主要来源,其中肥料源等标污染贡献率为76.92%,是汉丰湖流域首要污染源;各乡镇中,敦好镇、铁桥镇和白桥镇的等标污染负荷量较高,均高于350 m³·a^-1,为重点控制乡镇.等标污染负荷评价及聚类分析结果表明,汉丰湖流域农业面源有种植业源-畜禽养殖源复合主导型、肥料源-畜禽养殖源复合主导型、种植业源严重污染型和肥料源复合主导型这4种污染类型.     

太湖流域肥料施用策略调整对典型作物系统氮磷流失的影响

太湖流域种植业肥料施用强度普遍较高，且以化学肥料为主要形态.因肥料投入不适宜，种植业氮、磷流失问题显著.2015年以来，各地区积极对种植业肥料施用策略进行调整，但当前工作主要基于粮食作物系统且仍停留在化肥施用总量削减和有机肥施用面积提升层面上，缺少菜地、果园、茶园作物系统的相关数据以及对农业环境问题的响应.对此，以苏州市吴中区为太湖流域典型农区代表，研究2019～2021年稻田、菜地、果园和茶园这4类作物系统肥料策略调整对氮、磷流失的影响.结果表明，肥料源养分投入强度的调控是决定氮、磷流失的关键；适宜的有机肥替代比例有助于降低氮、磷流失风险，但有机肥施用需考虑时机并尽可能搭配农用机械.肥料效率是兼顾农业生产过程环境友好、生产主体经济效益的核心，也是后期肥料施用策略调整的导向.稻田系统的肥料施用策略调整应重视养分中不同元素配比，菜地系统应以种植结构调整为抓手，茶园、果园系统可从复合系统视角制定同时满足茶、果生长的施肥策略，助力构建满足农业绿色发展需求的作物系统.     

黄花水龙对富营养化水体中氮磷去除效果的研究

在太湖地区沟渠、池塘及河网中广泛分布着1种形态类似水花生的土著浮水植物--黄花水龙,其生长习性表明黄花水龙是太湖地区水生态系统修复的潜在物种.采用室内试验和现场观测相结合的方式,进一步探讨了黄花水龙对富营养化水体中氮磷的去除效果.室内试验结果显示,夏季黄花水龙对总氮去除率约为60%,分别是水葫芦、水花生和对照的2.6、2.9和3.8倍,对总磷去除率约为25%,分别是水葫芦、水花生和对照的0.7、1.9和5倍;冬季黄花水龙对总氮和总磷去除率分别约为23%和20%,是对照的3.3和2倍;夏季和冬季黄花水龙对氨氮和硝氮亦有良好的净化效果.宜兴林庄港现场观测显示,7～10月引种黄花水龙的河段水体中总氮和总磷的去除率为10.2%～19.6%和23.4%～41.6%,而同期对照河段仅为0.1%～1.6%和3.7%～5.6%.室内试验和现场试验结果均表明黄花水龙对受损水体中氮磷具有良好的净化效果,可作为太湖河网富营养化水体修复的植物之一.     

太湖水质变化与经济发展关系研究—基于环境库兹涅茨曲线(EKC)方法

本文利用1979-2010年五项太湖水质指标时间序列数据,通过拟合太湖水质环境库兹涅茨曲线对太湖水质与经济发展之间关系进行了实证分析。研究结果表明:总磷、总氮和高锰酸钾指数与经济发展之间存在典型的倒"U"型曲线关系,叶绿素a和化学需氧量与经济发展之间的关系则可以用倒"N"型三次曲线的右半部分刻画。二十世纪末以来开展的一系列太湖流域污染治理措施对水质环境库兹涅茨曲线拐点的出现甚至提前起到很大的作用。