太湖上游不同类型过境水氮素污染状况

利用GPS定位,在春、夏、秋、冬4个季节,对地处太湖上游宜兴地区受农田径流、农村生活污水、水产养殖和畜禽养殖污水污染的过境水体氮素污染状况进行了调查,对不同类型水体中不同形态氮浓度的季节性变化特征进行了分析,比较了不同类型水体的15N自然丰度.结果表明:不同类型过境水氮素污染严重,人为影响强烈,不同的农业生产和人类活动具有不同的污染特征;受农田径流影响的河流,水体受铵态氮污染的风险较小,受硝态氮的污染较重;农村居民区河流主要受农村生活污水影响,水体铵态氮负荷较高;畜禽养殖场附近的河流受养殖污水的影响,水体的氮素污染最为严重,尤其是铵态氮负荷最高;相比之下,养殖鱼塘水体总氮最低,主要以有机氮为主;水体氮素污染受河流季节性环境演变的影响,表现为夏季浓度最低,冬季浓度最高;农田施肥是太湖氮污染的主要来源,但在丰水期生活污水和畜禽养殖废水也会成为太湖重要的污染源.     

畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染的研究进展

畜禽养殖中抗生素不当使用导致的抗生素抗性基因(ARGs)污染问题日益严重,引起了国际社会的广泛关注。养殖环境中的ARGs不但可通过吸附、解吸、迁移等途径发生跨介质扩散,也可通过水平基因转移(HGT)使耐药性跨菌属传播,甚至通过食物链传递给人类,对公众健康造成潜在威胁。然而,目前缺少以大健康视角总结分析畜禽养殖环境ARGs赋存特征、关键环境过程和阻控技术的研究,导致对ARGs传播风险的评估和污染阻控对策的制定难以有效开展。本文在分析不同国家、畜种、环境介质中ARGs污染水平差异的基础上,阐述了ARGs在畜禽养殖环境中的关键环境过程和主要影响因素,重点论述了当前畜禽养殖业ARGs的污染阻控技术,最后结合大健康的方法理念,指出了目前研究存在的不足和亟需加强的方面,尤其强调了明确ARGs时空演变规律和环境过程机制、开发绿色高效的污染阻控技术的重要性与紧迫性,以期为畜禽养殖环境中ARGs健康风险评估和污染阻控技术的开发提供理论依据。     

基于氮平衡的盐城市畜禽养殖环境承载力分析

滨海地区为海陆交互地带, 具有明显的过渡性与环境的脆弱性。江苏省滨海是江苏省畜禽养殖最为集中的区域, 其巨大的环境风险给区域生态环境造成巨大压力。种养平衡是约束区域养殖规模, 缓解其环境风险的主要策略之一。现以盐城市为例, 借助Truog的养分平衡法, 以种养平衡为前提, 结合政府统计资料和实地调研踏勘与采样数据分析盐城市种植业生产农作物氮养分年消耗总量和耕地土壤氮养分供给量, 对盐城市亭湖区和盐都区各镇的畜禽养殖环境承载力进行分析, 结果表明: (1)研究区土壤氮养分含量较为紧缺, 农作物氮需求总量为1.44×104 t, 土壤氮养分供给量仅为0.97×104 t; (2)研究区合理承载规模为7.20×104头猪当量, 基于氮的畜禽环境承载力均值为氮5.77头猪当量·hm-2, 在区域内处于较低水平, 承载潜力较大, 并未对环境造成威胁, 各乡镇畜禽养殖发展存在显著差异; (3)畜禽养殖空间分布错位, 局部地区污染严重。当前研究区畜禽养殖规模总体较为合理, 研究结果可为滨海地区畜禽养殖的种养结合、畜禽产业结构调整、实现畜禽养殖业现代化提供支持。     

减少农业对水体污染的对策与措施

水体富营养化是一个全球关注的问题。逐渐增加的化肥施用量和畜禽养殖业产生的粪便进一步引起营养流失,进而产生了N、P营养物质的不平衡。因此农业面源污染已被视为水体富营养化的主要污染源。本文简要地概述了农业面源污染对造成水体富营养化的危害,同时介绍了国内外防治农业面源污染的主要措施,包括面源控制措施和转移转化措施。指出了建立稳定、和谐与良性循环的农业生态系统是治理农业面源污染的长久之计。     

深圳市西部库区景观格局与水质的关联特征

利用灰色关联分析方法研究了深圳市西部水库流域景观格局指数与水质指标的关联关系,并探讨了"源"、"汇"景观格局对非点源污染的影响程度.结果表明:研究区"源"、"汇"景观的优势程度、聚集程度和破碎程度显著地影响流域内水体质量;2000-2001年,由于研究区"源"、"汇"景观格局的变化,使得整个流域内污染物输出程度不断加剧,污染物得以削减的程度不断降低,导致研究区水体质量恶化.结合研究区"源"、"汇"景观的空间分布特征来看,水库水体质量的变化与"汇"景观在流域下游的分布特征具有紧密关联,这说明"汇"景观格局对非点源污染的防治起着非常重要的作用.     

有机肥施用对土壤环境潜在风险研究进展

施用有机肥是培肥地力、改良土壤的重要方式, 有机肥在提高土壤供肥能力和作物产量、改良作物根际生态环境、改善作物的营养品质及抑制病虫害发生等方面具有重要作用, 但施用有机肥也会带来一定的土壤环境风险。对规模化养殖来源为主的有机肥施用带来的土壤环境的风险进行了综述。未腐熟的有机肥施入农田易出现烧苗、病虫害等问题, 对农田作物环境造成不利的影响; 规模化养殖场畜禽粪便生产的有机肥存在重金属、抗生素和激素残留的现象, 施入农田具有一定的重金属和有机污染物污染的风险; 此外, 有机肥的不合理的施用还存在农田氮磷流失, 可能会对水体造成富营养化的风险。通过分析有机肥对土壤肥力及环境风险的影响, 为农业生产中有机肥的合理施用提供借鉴, 在降低环境风险的同时达到培肥土壤与提高作物产量和品质的目的。     

雷州半岛规模化畜禽养殖污染现状与对策

本文根据2001年畜禽养殖污染调查,结果表明雷州半岛现有规模化畜禽养殖场413个,畜禽类尿产生量及其污水产生量分别为3.29×10⁵t·a^-1和1.98×10⁶t·a^-1,其中猪场粪尿及其污水产生量分别为2.48×10⁵t·a^-1和1.22×10⁶t·a^-1万吨/年,分别占全半岛总量的75.35%和61.85%,是畜禽养殖主要污染源;全半岛畜禽养殖产污主要分布在雷州市、麻章区、遂溪县和吴川市,文中还就畜禽养殖的污染问题,提出相应的环境管理与防治对策。     

联合用药对嗜水气单胞菌耐药性影响研究进展

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是威胁水产养殖业安全最严重的病原微生物之一,同时还存在人畜共患的典型特征。随着抗生素、抗菌药物的主动使用和被动暴露(医院生活废水、畜禽养殖污水排放至养殖水体环境),嗜水气单胞菌多重耐药问题日益突出,给水产养殖和人体健康均带来潜在风险。而合理联合用药不仅可减缓和阻控细菌耐药性产生,还能减少药物残留。本文首先分析联合用药遵循的原则及应关注的方向,阐述耐药产生的原因及联合用药影响耐药性的作用机制,综述研究联合用药阻控嗜水气单胞菌耐药性的动态进展,最后提出如何推进的思考和展望,旨在为水产养殖业通过联合用药手段控制嗜水气单胞菌耐药性提供防控策略和解决手段。     

沈阳市城郊土壤有机污染特征

对沈阳市城郊土壤中35种有机污染物进行了检测,分析了土壤有机污染检出特征和空间分布特征.沈阳市城郊土壤共检出了15种有机污染物;苯并(a)芘、六氯苯、滴滴涕和六六六的变异系数均大于l,其污染物浓度局部富集程度高,含量起伏变化大,土壤有机污染呈现“一多三少”的现象,即全区检出有机污染物的采样点多,检出的有机污染物种类较少,有机污染物含量少,且无超标点.受土壤包气带岩性影响,城郊土壤垂向上有机污染规律明显.土壤区域有机污染分布特征与城市土地利用功能一致性较高.分析了各类有机污染物含量和分布特征的主要影响因素,对防治城市土壤污染,进而保障居民的食品安全和饮水安全具有重要意义.     

山西省畜禽业发展及粪尿养分时空变异

随着国家经济的高速发展和人民饮食结构的改变,畜禽养殖业由传统粗放式向规模化、集约化快速转变,畜禽粪尿的循环利用及其对环境的风险评价值得关注.本文利用统计资料和文献数据,通过使用食物链养分流动模型(NUFER)与GIS相结合,深入分析了山西省畜禽养殖量的变化特征,模拟了畜禽粪尿的产生量及其氮、磷养分的资源量,并从时空维度评价了山西省畜禽粪尿资源量及其环境风险.结果表明： 1978-2012年,山西省畜禽粪尿的产生量由1.61×10⁷ t增加至2.75×10⁷ t,增幅达1.71倍,粪尿氮由7.74×10⁴ t增长至17.32×10⁴ t,粪尿磷则由1.09×10⁴ t增长至3.39×10⁴ t,增幅分别达到2.38和3.10倍.除养殖总量增加之外,养殖结构和养殖方式也发生了重大变化.从空间分布看,2012年山西省耕地畜禽粪尿氮、磷承载量呈现晋北、晋中和晋东南高,中北部和西南部低的分布特征,耕地畜禽粪尿养分资源承载量在空间上分布极不平衡,这是区域养殖专业化程度与农业政策共同作用的结果.因此,应通过优化生产布局和区域间养分协同管理等手段,来调控畜禽粪尿的排放与循环利用,减少污染及环境风险,以实现畜禽粪尿养分资源的高效与可持续利用.     

畜禽钙磷和微量元素营养研究进展

矿物元素在畜禽生长发育、新陈代谢、神经活动、免疫功能、内分泌等几乎所有的生命活动过程中都发挥着重要的生理作用,分为钙、磷、钠、镁等常量元素和铁、锰、钴、铜等微量元素。某种矿物元素摄入不足或在体内过量蓄积、矿物元素间比例失调,都将引起严重后果。随着畜禽养殖业的集约化规模化发展,饲用矿物元素用量迅速增加,但存在不合理使用的情况,造成了资源浪费和环境污染。因此,在满足畜禽营养需要量的前提下,合理地使用矿物元素剂型及剂量,实现降低矿物元素经畜禽粪污向环境中的排放量,不仅利于集约化畜禽养殖业的发展,同时也能有效降低畜禽粪污中的重金属含量,为种植业提供优良的有机肥来源,维护生态系统的平衡,促进种植业和养殖业的可持续健康发展。基于此,以畜禽体内含量最高的常量元素钙磷和微量元素为切入点,介绍了饲用矿物元素的应用现状、畜禽矿物元素基础需要量及合适的添加范围,着重综述了新型饲用微量元素的开发与应用进展,并探讨了矿物元素动态饲喂模式的可行性及有效性,以期为合理利用矿物元素资源及进一步解决全球生态农业研究的畜禽矿物元素导致的环境污染提供参考。     

涟水流域水产出服务供需分析与服务流研究

水产出服务的供需的定量评估与空间制图是当前研究的核心与前沿议题,但是需要进一步加强人类需求与自然过程的时空关联分析和服务流模拟之间的耦合.以涟水流域为研究区,基于ArcGIS和In VEST模型,利用多源数据构建了水产出服务供需平衡与空间流动模型,从子流域尺度探究了涟水流域水产出服务的供需空间匹配特征与流动规律,对流域...     

基于地理探测器的云南省生态系统产水服务的空间异质性及驱动因素

产水服务作为重要的生态系统服务功能,准确把握其空间分异特征、明确不同地域的关键驱动因子是维系生态安全和可持续发展的关键。以地理空间异质性显著的云南省为研究区,借助InVEST模型模拟1992—2019年云南省产水量时空分布,通过地理探测器探析气候、植被、土壤、地形、土地利用等因子对产水服务的空间驱动特征。结果表明: 1992—2019年,云南省产水量呈先增大后减小的波动变化趋势,各年产水量空间分布格局相似,总体趋势是自西北、西部、西南部向中部和东部逐渐递减。气候类因子(降水量和实际蒸散量)是导致产水服务空间分异的主要驱动因子。在不同的流域分区,各驱动因素对产水量的影响具有明显的空间异质性:云岭-元江一线以西,伊洛瓦底江、怒江上游、怒江下游、澜沧江上游、金沙江上游、元江、李仙江一带,降水量是主要的控制因子;云岭-元江一线以东,喀斯特地貌区(南广河、赤水河、乌江、右江、盘龙河)以及人口密度大、耕地资源短缺的金沙江下游地区,实际蒸散量和土地利用类型是主要的控制因子。本研究结果可为云南省水资源管理政策和生态文明建设工作提供参考依据,对促进高原山地复杂区生态系统服务优化和可持续发展具有一定的指导意义。     

基于DMSP/OLS影像的我国主要城市群空间扩张特征分析

20世纪90年代以来,随着中国城市化步伐的加快,城市用地空间扩张极为明显。采用1992、1995、2000、2005、2009年5期的夜间灯光影像数据提取了京津冀、长江三角洲和珠江三角洲城市群的城市像元,并从空间扩张强度、扩张类型以及方向性空间扩张特征3个方面对三大城市群城市用地的空间扩张特征进行了分析,同时还从社会经济方面对城市群空间扩张的驱动因素进行了讨论。结果表明,三大城市群的空间扩张特征既存在共性也存在明显的差异,同时社会经济的快速发展对城市用地的扩张具有明显的驱动作用,为进一步推动中国城市化进程提供了数据支撑。     

广东省城市资源环境基尼系数

广东省经济的快速发展与资源消耗、污染物排放是密切相关的,如何对资源消耗和污染物排放的公平性、合理性进行评价一直是个难题.构建资源环境基尼系数,用来评价广东省资源消耗和污染物排放的公平性、合理性.资源环境基尼系数是反映在经济贡献率相同的情况下,资源消耗、污染物排放公平程度的一个指标.选取广东省2005年能源消耗、COD排放、SO2排放和工业固体废物排放作为评价指标,计算其资源环境基尼系数,并以绿色贡献系数来判断资源消耗和污染物排放的不公平因子.结果表明,上述 4 项指标的资源环境基尼系数分别为 0.15,0.39,0.38,0.87.能源消耗处于绝对平均的范围内,COD和SO2排放处于相对合理的范围内,工业固废排放处于差距悬殊状态.广东省资源环境的分配差异较大,21个地市中,不公平因子主要集中在清远、韶关、云浮、河源这4个城市,而深圳、广州、中山3个城市体现出的是一种绿色发展模式.为缩小广东资源环境分配的空间差异,清远、韶关、云浮、河源等城市需要转变发展模式,实现经济与资源环境的协调发展.     

畜禽中药-益生菌复合微生态制剂的研究进展

畜禽中药-益生菌复合微生态制剂是指采用现代发酵技术将益生菌与中药联合发酵,发挥两者的协同作用,以提高畜禽免疫功能、保护畜禽健康的一种新型动物微生态制剂。文中通过调研近几年关于益生菌及中药微生态制剂等方面的文献,综述了畜禽中药-益生菌复合微生态制剂的产生背景及菌种特点,并重点阐述了畜禽中药-益生菌复合微生态制剂的作用机制、在畜禽养殖中的应用及存在问题与建议,以期为畜禽中药-益生菌复合微生态制剂的深入研究提供参考和依据。     

黄河流域农业生产活性氮排放及减排对策

人口增长和城市化进程促使粮食和肉禽奶类食品需求不断增加,由此带来的农业生产活性氮(Nr)大量排放对生态环境及人类健康的影响日益加剧。黄河流域作为中国的粮食主产区,农业生产活动强度高,为研究其Nr排放规律,采用排放因子法估算2000、2005及2010年黄河流域内9省(区)农业生产不同形态Nr的排放源。结果表明：(1)黄河流域9省(区)中,农业生产Nr排放量最大的为河南省,最小的为四川省,河南省Nr排放量是四川的8倍。(2)4种形态Nr排放量从大到小依次为Nr-wp(排放到水体的Nr)、NH₃、N₂O和NO_x。化学氮肥施用和畜禽散养是NH₃排放的最主要贡献源,其次是规模化养殖和放牧饲养,四者贡献率达85%以上。农田作物系统径流、淋洗以及畜禽养殖流失淋洗对Nr-wp排放的贡献率各占1/3左右。四季非蔬菜旱地和畜禽养殖是N₂O排放的主要来源,其贡献率之和大于66%。(3)黄河流域内9省(区)单位农业GDP、单位耕地面积、单位农村人口Nr排放强度最大的均为青海省,单位农业GDP和单位农...     

基于生态系统服务的山西黄河流域保护优先区识别

山西黄河流域当前面临生态环境快速退化问题,从生态系统服务视角进行保护优先区识别是自然保护和可持续发展的关键步骤。为给研究区生态平衡的维护及生态保护规划和决策提供信息来源和理论依据,基于2010—2020年多源数据,通过GIS空间分析和InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade offs)模型等方法模拟主要生态系统服务(生境质量、土壤保持、防风固沙、产水、碳固定、粮食供给)时空格局并采用热点分析和OWA(Ordered Weighted Averaged)多属性决策方法构建保护情景,评估保护效率筛选出最佳保护优先区。结果表明：(1)2010—2020年,土壤保持、防风固沙、产水、碳固定和粮食供给服务整体呈现出上升趋势,仅生境质量小幅度下降。空间上,研究区西部和东南部生境质量、土壤保持、产水和碳固定服务突出,防风固沙服务分布较破碎,中部及西南部平原地区粮食供给服务显著。(2)保护情景中,单项生态系统服务保护优先区主要位于三川河流域、昕水河流域和沁河流域,由单一服务主导呈现空间异质性。综合生态系统服务构建了11种保护...     

A water-energy nexus analysis to a sustainable transition path for Ji-shaped bend of the Yellow River,China

The temporal and spatial dynamic change of energy water footprint reflects the use of water resources in the process of supplying energy. The spatio-temporal mismatch between energy and water resources in the Ji-shaped bend of the Yellow River has seriously restricted its development. In this paper, spatio-temporal variation in the water footprint of energy in the Ji-shaped bend of the Yellow River from 2000 to 2019 was characterized using the energy water footprint evaluation model. The spatial relationship between energy water footprint and regional water resources was analyzed using the standard deviation ellipse. Finally, the energy-water constraints in the study area were evaluated based on the water footprint stress index. The results were as follows. (1) The energy water footprint increased rapidly, and the energy structure has become more equitable. (2) The spatial distribution of energy water footprint is unbalanced, and the water footprint of fossil energy was higher in the east, but electricity was higher in the west. (3) Due to the growth of hydropower, electricity matches the available water resources to a greater extent than fossil energy. (4) The energy-water nexus is tense in the Ji-shaped bend of the Yellow River, so it is urgent to explore a sustainable transition path. Therefore, improving energy and water efficiency, optimizing the energy structure, and promoting low energy and water resource consumption patterns will be essential for facilitating sustainable development in the Ji-shaped bend of the Yellow River.