粮食安全:西北地区退耕对粮食生产的可能影响

据西北五省区制定的规划或计划,到2010年将累计退耕400×104hm₂,约占现有耕地面积的1/4。按照目前的单产水平和粮食作物比例,西北地区将减少粮食产量近400×104t,相当于1996年西北地区粮食总产量的1/8。同时,退耕对当地的粮食生产存在正面影响,主要表现在:①退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量提高;②西北地区生态环境以及局地小生境的改善可以促进粮食生产、降低灾害风险。此外,农业科技进步和工程设施建设的加强,会对保留耕地上的粮食生产起到极大的推动作用。通过对西北五省区粮食单产的预测并结合人口预测可知,2010年西北地区粮食总产量可达4516.9×104t,在人均400kg、425kg和450kg水平下粮食需求分别为3936.1×104t、4182.1×104t和4428.1×104t。因此,从长远的角度来看,就西北地区整体而言将不会出现粮食短缺,但粮食盈余水平较低;而就具体省区而言,陕西、甘肃和青海三省区必须通过粮食调入才能满足本省区需求,而新疆和宁夏粮食则有一定盈余。     

污染源排放污染物的量值溯源

对于污染源排放污染物的量值统计,在环保部门内部有3个途径,由于要求不同,造成工作有难有易,更重要的是3个途径的统计值存在一定的差异,本文就此问题进行分析,并对量值的准确性进行溯源,提出了解决三者差异的办法。     

底泥曝气对城市污染河道内源氮变化过程的影响

以城市重污染河道上覆水和沉积物为研究对象,采用模拟实验方法,探讨了底泥曝气对城市污染河道内源氮变化过程的影响.结果表明：底泥曝气促进内源氮去除和有机质分解,泥水系统氮素去除率比对照组高出5%,对照组有机质升高35.1%,而底泥曝气组有机质却基本维持不变;底泥曝气促进氨氮的迁移与转化,曝气阶段上覆水、表层底泥间隙水和吸附态氨氮浓度分别降低了99.5%、94.4%和75.6%;底泥曝气时有机质分解促使有机氮浓度升高,曝气结束后有机氮的矿化作用与有机质的分解作用共同影响内源无机氮的含量;底泥曝气直接改变了底泥的理化性质,继而在一定程度上改变底泥氮素的赋存情况,含水率与表层间隙水和底泥的有机氮、无机氮均呈显著相关,表层无机氮与亚铁显著相关,内源氮变化与有机质无显著相关性.     

上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价

通过监测饮用水新型污染物从源头到龙头的分布情况,研究明确了藻毒素、内分泌干扰物和抗生素三类新型污染物在各供水环节中的浓度情况,并对各类新型污染物对人体的健康风险开展评价工作.结果表明,进厂水中的藻毒素主要以MC-RR和MC-LR为主,内分泌干扰物仅为双酚S和雌酮两种.经过水厂处水工艺后,上述污染物可得到有效的去除.监测期间,除2020年1月检出磺胺类抗生素,其余时段的抗生素类型主要以氟甲砜霉素(FF)为主.FF的去除效果对氯的形态有较明显的相关性,自由氯消毒相对于化合氯消毒,对FF的去除效果较为良好.藻毒素的风险度、内分泌干扰物的非致癌风险值和抗生素的风险商值均远小于1,尤其在二次供水环节,表明这三类饮用水新型污染物对人体健康均不构成直接威胁.     

三峡库区小流域土地利用结构变化及其氮素输出控制效应:以兰陵溪小流域为例

基于三峡库区兰陵溪小流域退耕还林后土地利用结构变化分析,结合2015年汛期流域氮素养分输出监测数据,利用逐步回归定量分析土地利用结构特征对氮素输出的控制效应.结果表明:1退耕还林工程小流域土地利用结构发生改变,林地、园地面积比例分别增加到76.85%和13.87%,园地多以茶园单一类型片状分布,耕地面积比例锐减至1.16%,且零星分布于林地、园地之间.2小流域部分监测点总氮浓度超过国家Ⅴ类地表水水质标准,各监测点铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和总氮(TN)输出浓度分别为0.089~0.214 mg·L~(-1)、2.925~13.203 mg·L~(-1)以及3.561~14.572 mg·L~(-1),硝态氮输出浓度占总氮比例超过80%.3集水区氮素输出浓度与园地和住宅用地极显著正相关,与林地、未利用地则成极显著负相关,住宅用地和园地类型是主要的氮素输出源.4小流域土地利用结构调整应优先增加林地,适当控制园地发展,且将住宅用地面积比例控制在5%以下,并通过林茶、林果间作等方式改变小流域部分园地单一类型片状分布格局.     

害虫对转基因Bt作物的抗性及其管理对策

至今为止,已经有２６种植物成功地转入了Ｂｔ毒蛋白基因,它们将在防治害虫中发挥重要作用．Ｂｔ作物释放的潜在风险是害虫的抗性进化．害虫对Ｂｔ毒蛋白产生抗性的机制包括行为躲避、生理生化机制及遗传机制．抗性等位基因的初始频率和抗性的遗传稳定性等特性影响着抗性管理对策的实施和效用．抗性管理对策包括Ｂｔ作物的轮作、转入多个杀虫基因、Ｂｔ毒蛋白高剂量表达、低剂量表达和目标特异表达以及避难所策略等,它们是互为补充的．其中,“高剂量／避难所”策略受到广泛的重视．但是,这些策略来自理论数学模型和实验室数据,其有效性尚需要田间实验的检验并得到进一步的完善     

洞庭湖区的湖垸农业与可持续发展对策

在调查分析洞庭湖区围湖垦殖和湖垸农业形成的历史的基础上，归纳了湖垸农业面临的生态环境问题：洪涝灾害发生频率加大；水面减少，生物多样性降低；环境污染严重，湿地生态功能衰退；土壤退化和潜育化严重；血吸虫病死灰复燃。并结合已有的经验，提出了湖垸农业可持续发展的对策措施：认真实施生态保护工程，减少泥沙淤积；调整湖垸农业结构，建立有利于避灾、减灾新模式；退田还湖，发展替代农业，发展莲藕、籽藕、茭白等水生经济植物种植；与企业结合，发展油菜、马铃薯、亚麻等工业原料作物；利用欧美杨耐涝性强的特点，在地势较高的季节性淹没的洲滩地，发展以林为主的林农复合经营模式，湖洲草地发展草食畜禽替代模式。     

退耕还湖后安庆沿江湿地土壤颗粒分形特征

以安庆沿江不同退耕还湖方式(白荡湖区,低坝高网式养鱼;菜子湖区,自然恢复湿地)和不同历史利用方式(水耕和旱耕)的湿地土壤为研究对象,分析退耕还湖后湿地土壤的颗粒分形特征变化。结果表明,退耕还湖后白荡湖区湿地土壤颗粒分形维数和<0.01 mm粒径颗粒含量降低,且历史水耕湿地土壤颗粒分形维数降幅小于历史旱耕湿地;菜子湖区湿地土壤颗粒分形维数和<0.01 mm粒径颗粒含量升高,且历史水耕湿地土壤颗粒分形维数增幅大于历史旱耕湿地。2个湖区湿地土壤颗粒分形维数与土壤细黏粒、粗黏粒和细粉粒含量呈显著正相关(P<0.01),与粗粉粒、细砂粒和粗砂粒含量呈显著负相关(P<0.01),与土壤有机质、全磷和有效氮含量呈显著正相关(P<0.05),土壤颗粒分形维数和土壤养分含量的聚类分析结果总体相似。土壤颗粒分形维数可作为评价退耕还湖后湿地生态恢复过程中土壤演变状况的重要参考指标。     

Overlooked nitrogen-cycling microorganisms in biological wastewater treatment

• AOA and comammox bacteria can be more abundant and active than AOB/NOB at WWTPs. • Coupled DNRA/anammox and NO_x-DAMO/anammox/comammox processes are demonstrated. • Substrate level, SRT and stressors determine the niches of overlooked microbes. • Applications of overlooked microbes in enhancing nitrogen removal are promising. Nitrogen-cycling microorganisms play key roles at the intersection of microbiology and wastewater engineering. In addition to the well-studied ammonia oxidizing bacteria, nitrite oxidizing bacteria, heterotrophic denitrifiers, and anammox bacteria, there are some other N-cycling microorganisms that are less abundant but functionally important in wastewater nitrogen removal. These microbes include, but not limited to ammonia oxidizing archaea (AOA), complete ammonia oxidation (comammox) bacteria, dissimilatory nitrate reduction to ammonia (DNRA) bacteria, and nitrate/nitrite-dependent anaerobic methane oxidizing (NO_x-DAMO) microorganisms. In the past decade, the development of high-throughput molecular technologies has enabled the detection, quantification, and characterization of these minor populations. The aim of this review is therefore to synthesize the current knowledge on the distribution, ecological niche, and kinetic properties of these “overlooked” N-cycling microbes at wastewater treatment plants. Their potential applications in novel wastewater nitrogen removal processes are also discussed. A comprehensive understanding of these overlooked N-cycling microbes from microbiology, ecology, and engineering perspectives will facilitate the design and operation of more efficient and sustainable biological nitrogen removal processes.     

深圳市政污水排海工程排污混合区范围的确定

应用全场数学模型模拟了深圳排海的市政污水中悬浮物、化学需氧量、无机氮、活性磷酸盐及大肠菌群5个污染因子在海域大潮和小潮时对海域面积的影响。指出在不同水文条件和23m^3/d排放量下，不同质量浓度的活性磷酸盐和大肠菌群超过Ⅲ类海水水质标准的影响面积在大潮时分别为0.04km^2和7.72km^2，小潮时分别大于0.08km^2和6.16km^2；无机氮由于海水本底值较高，使得这一指标在全海域内超过Ⅲ类海水水质标准；而化学需氧量和总悬浮物质量浓度符合Ⅲ类海水水质标准。通过将现场监测资料用数模计算，提出排海污水混合区面积为1.5km^2。同时还引用部分国外的计算公式，对几种混合区允许范围进行了估算。