Leaching and degradation of 21 pesticides in a full-scale model biobed

Filling and cleaning of pesticide sprayers presents a potential risk of pollution of soil and water. Three different solutions for handling sprayers have been suggested: Filling and cleaning in the field, filling and cleaning on hard surfaces with collection of the waste water, and filling and cleaning on a biobed, which is an excavation lined with clay and filled with a mixture of chopped straw, sphagnum and soil with turf on top, and with increased sorption capacity and microbial activity for degradation of the pesticides. In the present study the degradation and leaching of 21 pesticides (5 g of each) was followed in an established full-scale model biobed. Percolate was collected and analysed for pesticide residues, and the biobed material was sampled at three different depths and analysed by liquid chromatography double mass spectrometry (LC-MSMS). During the total study period of 563 days, no traces of 10 out of 21 applied pesticides were detected in the percolate (detection limits between 0.02 and 0.9 μg l⁻¹) and three pesticides were only detected once and at concentrations below 2 μg l⁻¹. During the first 198 days before second application, 14% of the applied herbicide bentazone was detected in the leachate with maximum and mean concentrations of 445 and 172 μg l⁻¹, respectively. About 2% of the initial mecoprop and fluazifop dose was detected in the percolate, with mean concentrations of 23 μg l⁻¹, while MCPA and dimethoate had mean concentrations of 3.5 and 4.7 μg l⁻¹, respectively. Leachate concentrations for the remaining pesticides were generally below the detection limit (0.02–0.9 μg l⁻¹, below 1% of applied). Sorption studies of five pesticides showed that compounds with a low K_d value appeared in the leachate. After 169 days, all pesticides in the biobed profile were degraded to a level below 50% of the calculated initial dose. Pesticides with K_oc values above 100 were primarily found in the uppermost 10 cm and degraded slowest due to the low bioavailability. The 11 most degradable pesticides were all degraded such that less than 3% remained in the biobed after 169 days.

Following second pesticide application of the biobed, leachate was sampled 215 and 365 days after the treatment. This showed the same pesticides to be leached out and at concentrations comparable to those of the first treatment. The same pesticides as after the first treatment were retained in the biobed.     

水环境中的氮污染特征与影响因素

城镇生活污水、含氮的工业废水和农田氮肥是水环境的主要氮污染源。影响水环境中氮污染的主要因素是含氨污水的排放性状、纳志水体的环境容量以及人为与自然条件下氮素的物理、化学的转化作用。     

库车坳陷侏罗系烃源岩热演化研究

根据烃源岩样品Ro、EasyRo值、天然气成熟度分析 ,库车坳陷侏罗系烃源岩热演化程度较高 ,总体上已达成熟 -高成熟阶段。拜城凹陷烃源岩成熟度高 ,该凹陷及其周围是寻找大中型气田的有利地区。拜城凹陷和阳霞凹陷侏罗系烃源岩分别约在老第三纪和晚白垩世开始进入成熟阶段 ,分别在中新世末和渐新世末进入生气高峰 ,气源岩的热演化具有先慢后快的特点。库车坳陷天然气藏主要在喜山期形成。     

武汉市后官湖水环境问题和污染防治对策分析

武汉市后官湖因流域城镇化迅速发展,水环境状况日渐恶化。首先对后官湖水质历史和现状分析,得出TP、TN和CODMn为主要超标因子。再结合流域土地利用现状、湖泊污染特征及其行政区划等,将后官湖流域划分成5个污染控制区(H1、H2、H3、H4和H5污染控制区),对各污染控制区中点源、面源污染进行分析,得出点源和农村生活为流域最重要污染源,两源共计排放CODMn、TN、TP和NH3-N占整个流域污染的82.9%,76%,78%和80.8%。污染控制区贡献量中,CODMn最大为H4(25.7%)和H3(23.97%);TN最大为H3(30.28%)和H4(25.31%);TP最大为H4(29.33%)和H2(25.62%);NH3-N最大为H3(31.77%)和H4(24.44%)。单位面积入湖强度中,H3区域CODMn、TN、TP和NH3-N强度最大,分别为35.57t/(a·km2),6.87t/(a·km2),0.85t/(a·km2)和5.57t/(a·km2),表现出污染强度"西低东高"的污染特征。针对上述污染特征本研究提出后官湖流域和各个分区污染防治对策,并对基于流域分区控制下污染物入湖量进行了测算。     

中国工业用水效率的动态演进及驱动因素研究

选取中国31个省级行政区1999~2014年的面板数据,运用Frontier4.1软件测算了我国各省区历年工业用水效率值,还通过聚类分析方法将各省区分为高效率组、中效率组、低效率组进行工业用水效率差异分析,接着选择自然资源、经济水平、工业发展、工业结构、用水结构和政府影响这6个因素,构建Tobit回归模型对这6个驱动因素分全国、高、中、低效率组样本分别对工业用水效率的影响进行实证分析。研究结论如下:我国工业用水效率平均值呈现逐年上升的趋势;东、中、西部地区的工业用水效率值差异较为明显;工业用水效率整体分布从东南向西北逐渐递减的趋势;我国各省区的工业用水效率处于一种较快的增长趋势且地区间的工业用水效率差距在不断缩小;人均水资源量与工业用水效率呈负相关关系;经济水平驱动因素和工业发展驱动因素都与工业用水效率存在很强的正相关关系;合理的工业结构可以显著提高工业用水效率;政府作为对于工业用水效率的提高也是至关重要的。     

中国城市矿产政策演化研究

城市矿产是工业化和城市化过程的产物,它是蕴藏于城市中有较高经济价值并可回收利用的二次资源,具有载能性、循环性、战略性。随着工业化、城镇化和消费持续升级,"垃圾围城"已然成为中国许多大中城市亟需解决的环境问题,严重阻碍中国的可持续发展。城市矿产变废为宝,能有效化解资源与环境双重约束。为此,中国政府先后出台一系列城市矿产产业政策以推动其快速发展。本文收集1987—2015年国家层面颁布的相关政策文件,在运用内容分析法对政策文本梳理、编码并统计计量的基础上,首先从颁布部门、数量、力度等方面对政策体系进行总体分析,然后构建并运用政策工具-政策作用环节两维度分析框架,探讨中国城市矿产政策体系的演化过程及发展特征。研究发现:(1)从政策发展历程分析,中国城市矿产政策体系经历了依附环境保护政策的孕育期、体系初建的形成期和效力深化的发展期。(2)从政策颁布维度分析,中国城市矿产政策颁布速度逐渐加快,力度逐渐增强,参与机构数量不断增多。(3)从政策工具维度分析,中国城市矿产政策体系以环境型政策为主,逐渐呈现出强化供给型政策的演化趋势。(4)从政策作用环节分析,中国城市矿产政策体系由重点关注回收、深加工环节向关注全产业链环节演变。最后,针对中国城市矿产政策体系演变特征与存在的不足,本文从以下三个方面提出了促进中国城市矿产产业发展的政策建议:一是加强部际联系,完善顶层设计;二是加强消费引导,完善需求型政策;三是立足产品全生命周期,健全产业政策体系。     

环渤海地区海洋经济发展进程中的生态环境响应及其影响因素

基于海洋经济发展进程的生态环境演化模型,建立了环渤海地区海洋经济与生态环境发展水平评价指标体系,通过构建响应度模型定量分析2004至2014年环渤海地区海洋经济发展的海洋生态环境响应变化及影响因素,得出以下结论:(1)通过构建海洋经济与生态环境发展水平评价指标体系及综合评价模型进行测算发现,环渤海地区海洋经济发展综合评价值由2004年的0.135提升至2014年的0.850,表明环渤海地区海洋经济发展水平不断提高,并呈现出良好的发展势头;海洋生态环境发展综合评价值先由2004年的0.647降至2012年的0.335,后又缓慢回升至2014年的0.374,表明环渤海地区海洋生态环境水平虽在2012至2014年间略有好转,但总体仍呈波动下降趋势。(2)通过构建海洋生态环境响应度模型进行测算发现,环渤海地区海洋经济发展的生态环境响应指数由2004年的-0.073下降至2012年的-0.576,而后又增大至2014年的-0.297,表明环渤海地区海洋经济发展对生态环境演变产生了"胁迫"影响,总体呈现出由"弱胁迫"向"强胁迫"变化的态势,但胁迫程度在2012至2014年间有所缓和。(3)通过多元回归分析发现,与海洋生态环境响应指数的偏回归系数较高的3个自变量分别为海洋科技课题成果应用数量、海域利用效率、单位面积工业废水排放达标量,且海域利用效率的回归系数最高为0.749。表明海域利用效率是影响环渤海地区海洋生态环境响应演变的主要因素,此外,海洋科技发展水平的提高以及海洋污染治理力度加强等因素也对胁迫程度的减小具有一定的推动作用。     

武汉城市圈产业经济的系统性分析

摘 要： 构建产业经济的系统性评价指标体系，通过偏离份额方程、产业动态度和偏离度指标对产业结构性和产业演进性这两个维度进行核算，定量揭示武汉城市圈的产业经济发育特征：近20年来，武汉城市圈整体产业结构波动明显，不同城市不同产业在各时段的效益差异明显，呈现一定的圈层结构分异，中心城市武汉增长速度最快，圈域经济发展处于一定的“一极集聚”态势，武汉—鄂州—黄石—孝感城市群产业升级明显，经济发展较快，其余5个城市发展较慢，导致城际产业链群发育不完全，区间产业经济联系较弱；产业结构演进总体上呈现倒“U”型曲线变化规律，中心城市产业结构变动程度差异明显，明显形成3种产业结构演进类型：低偏离度—高结构效益型、中偏离度—中结构效益型、高偏离度—高结构效益型；核心城市武汉的产业结构不断向成熟方向演进，但其它中心城市产业结构仍有待进一步升级优化.     

长江经济带陆路交通可达性格局演变研究

基于长江经济带1988、2001、2012年路网数据,在Arc GIS软件支持下,以长江经济带110个地级以上城市为基本研究单元,平均可达性为测度指标,对长江经济带城市及城市间可达性进行测算,探讨其格局演变特征。结果表明:(1)长江经济带区域整体可达性改善明显,但东部地区可达性水平优于西部地区的现象未得到有效改善;(2)区域内任一栅格到达最近城市所需时间逐步缩短,1 h圈空间格局由散点分布逐步向网络分布转变;(3)可达性改善状况区域差异显著,西部地区改善值远高于中部地区,平均可达性值越大其改善值越大;(4)城市间可达性水平得到显著提升,可达性水平主导频率由1988年的12~36 h逐步转向2012年的3~12 h,城市间可达性结构改变显著。     

The use of bioluminescent biotests for study of natural and laboratory aquatic ecosystems

A set of bioluminescent tests was developed to monitor water quality in natural and laboratory ecosystems. It consisted of four bioluminescent systems: luminous bacteria, coupled enzyme system NADH:FMN-oxidoreductase-luciferase and triplet enzyme systems with alcohol dehydrogenase and trypsin. The set of biotests was applied for a small forest pond (Siberia, Russia), laboratory microecosystems polluted with benzoquinone and a batch culture of blue-green algae. Thereby effects of natural water compared to those of models of heavy pollution and “bloom” of blue-greens on the bioluminescent tests were revealed. The set of biotests was not affected by a natural seasonal variability of water quality in the unpolluted pond, but responded to the heavy pollution and the “bloom” of blue-greens. The set of biotests could be recommended as the alarm test to control the acute toxicity of natural water bodies.