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.     

流溪河林场森林生态系统服务功能价值评估

运用市场价值法、影子工程法、替代费用法等生态经济学方法对流溪河林场森林生态系统服务功能的价值进行了评估.研究结果表明:流溪河林场森林生态系统服务功能的总价值为6.18×10⁸yuan·a^-1,主要的生态系统服务价值为间接价值,其中涵养水源价值居首位.各项服务功能的价值如下:林产品价值为6.03×10⁷yuan·a^-1,涵养水源价值为4.50×10⁸yuan·a^-1,土壤保持价值为1.46×10⁷yuan·a^-1,固碳放氧价值为5.80×10⁷yuan·a^-1,净化空气价值为2.42×10⁷yuan·a^-1,旅游价值为3.00×10⁶yuan·a^-1,生物多样性维护价值为7.61×10⁶yuan·a^-1.     

三江源区湿地生态系统功能分析及保育

根据多次科考调查的成果和资料,对三江源区湿地生态系统的结构和功能进行了分析。结果表明:湿地生态系统服务价值为2.10×10¹¹Yuan·a^-1,占三江源区生态系统服务功能总价值的62.07%;其中废物处理、水源涵养、气候调节的价值较大,分别为6.40×10¹⁰Yuan·a^-1、5.79×10¹⁰Yuan·a^-1、4.90×10¹⁰Yuan·a^-1,分别占湿地生态系统总价值的30.55%、27.61%、23.39%。其次为生物多样性保护、土壤形成与保护、气体调节、食物生产和原材料、娱乐文化等服务功能。此外针对三江源区湿地生态系统退化机制和存在的主要问题,提出了合理利用与保护对策。     

凡纳滨对虾低盐度高产虾池环境微生物生态研究

对广东珠三角地区,凡纳滨对虾低盐度高产虾池环境微生物调查结果,养殖水体异养菌平均数量为5.15×10⁴cfu·mL^-1,致病性弧菌为5.00×10³cfu·mL^-1,池底泥浆中异养细菌平均数量为2.41×10⁶cfu·mL^-1,致病性弧菌为1.45×10⁵cfu·mL^-1。不同虾池异养细菌的数量差别小而稳定,致病性弧菌的数量差别及波动大。淤泥较深的老化虾池,水体和泥浆中异养细菌平均分别为6.10×10⁴cfu·mL^-1和2.89×10⁶cfu·mL^-1,致病性弧菌为6.00×10³cfu·mL^-1和2.14×10⁵cfu·mL^-1;无淤泥虾池水体和泥浆中异养细菌平均分别为4.53×10⁴cfu·mL^-1和2.08×10⁶cfu·mL^-1,致病性弧菌为4.34×10³cfu·mL^-1和9.86×10⁴cfu·mL^-1。老化虾池底泥致病性弧菌明显偏高,成为老化虾池易爆发虾病的重要原因。低盐度虾池水体异养菌和致病性弧菌的数量变化,表现为养殖前期高,中后期低而稳定;池底泥浆中异养菌和致病性弧菌的数量变化,呈不规则波动。高的养殖水温对养殖环境异养菌和致病性弧菌表现抑制作用,养殖环境微生物与水体浮游藻类也有一定的关系。     

浙江省畜禽业产排污测算与土地承载力分析

基于对浙江省典型规模养猪场3种不同生长阶段猪(保育猪、育肥猪和母猪)在2007年秋冬季和2008年春夏季的产排污调查,测算了3种猪的产排污系数和猪场的年产排污量,并据此及浙江省2007年各种畜禽存栏量普查结果,估算了浙江省畜禽养殖业年粪便农田施用量.结果表明： 2007年,浙江省畜禽养殖业年粪便农田施用量为2106.8×10⁴ t,其中,总氮13.57×10⁴ t、总磷6.7×10⁴ t、铜0.11×10⁴ t、锌0.20×10⁴ t;全省耕地猪粪当量负荷量为16.66 t·hm^-2·a^-1,负荷量警报值平均为0.37.浙江省部分地区的畜禽粪便施用量已超出了农田负荷量,对周围环境构成了潜在威胁.     

我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡

在广泛收集资料的基础上,估算了我国主要森林生态系统的碳贮量和碳平衡通量,分析了它们的区域特征。主要结果如下：1)我国森林生态系统的平均碳密度是258.83t·hm^-2,基本趋势是随纬度的增加而增加;其中植被的平均碳密度是57.07t·hm^-2,随纬度的增加而减小;土壤碳密度约是植被碳密度的3．4倍,其区域特点与植被碳密度呈相反趋势,随纬度升高而增加;凋落物层平均碳密度是8.21t·hm^-2,随水热因子的改善而减小。2)森林生态系统有机碳库包括植被、土壤和凋落物层3个部分,采用林业部调查规划设计院1989～1993年最新统计的我国森林资源清查资料,估算我国主要森林生态系统碳贮量为281.16×10⁸t,其中植被碳库、土壤碳库、凋落物层碳库分别为62.00×10⁸t、210.23×10⁸t、8.92×10⁸t。落叶阔叶林、暖性针叶林、常绿落叶阔叶林、云冷杉(Picea-Abies)林、落叶松(Larix)林占森林总碳贮量的87％,是我国森林主要的碳库。3)我国森林生态系统在与大气的气体交换中表现为碳汇,年通量为4.80×10⁸t·a^-1,基本规律是从热带向寒带,碳汇功能下降,这取决于系统碳收支的各个通量之间的动态平衡;阔叶林的固碳能力大于针叶林。我国森林生态系统可以吸收生物物质、化石燃料燃烧和人口呼吸释放总碳量(9.87×10⁸t·a^-1)的48.7％。     

基于水环境容量的寇河流域生态补偿标准

沿途工业、农业和生活污水造成寇河水体污染,不仅降低了水体的使用功能,还直接影响清河的水质.加之缺乏有效的管理,导致寇河流域出现水资源利用不合理、水环境污染严重的现状.本文以寇河流域可持续发展为目标,确定西丰县与开原市2个控制单元,选取化学需氧量(COD)为污染因子,计算出寇河流域水环境容量,结合河流水质监测数据、河流环境功能分区、污染普查数据、COD恢复成本,确定了寇河流域的生态补偿标准.结果表明：在50%保证率、75%保证率、近10年最枯月平均流量(30Q10)保证率下,西丰县应向下游开原市补偿的标准分别为390.9×10⁴、448.6×10⁴、514×10⁴ yuan·a^-1.提出了生态补偿资金筹集、分配、监督相结合的寇河流域生态补偿机制的建议.     

滴水湖及其引水河道沉积物中磷细菌的生态调查

2010年对滴水湖及其引水河道沉积物中可培养有机磷细菌(OPB)、无机磷细菌(IPB)的分布变化规律进行了为期1年的调查.结果表明,闸外引水河沉积物中OPB、IPB年平均含量分别为2.76×10⁴±1.31×10⁴CFU·g^-1和7.19×10³±3.98×10³CFU·g^-1;闸内引水河中分别为1.05×10⁴±3.56×10³ CFU·g^-1和2.54×10³±8.77×10² CFU·g^-1;滴水湖中则为6.69×10³±2.63×10³ CFU·g^-1和1.66×10³±5.83×10² CFU·g^-1.滴水湖及其引水河道沉积物中OPB、IPB数量与水体中磷元素含量密切相关,各采样点OPB、IPB数量与总磷(TP)含量均呈极显著正相关,且均高于与总溶解性磷(TDP)、活性磷(AP)的相关系数.     

肇庆市某污水厂CASS工艺的调试与运行性能

对肇庆市某新建城市污水处理厂进行工艺调试,研究了其CASS系统对进水的处理效果.结果表明,调试阶段,进水COD_Cr、BOD₅、NH₄⁺-N和TP浓度分别为117.3～446.4 mg·L^-1、60.5～225.9 mg·L^-1、7.6～34.3 mg·L^-1和1.85～5.49 mg·L^-1,对应地,出水浓度分别为18.6～63.2 mg·L^-1、8.0～29.2 mg·L^-1、2.0～8.8 mg·L^-1和0.22～0.83 mg·L^-1.正常运行并优化工艺后,出水BOD₅、NH₄⁺-N和TP可达标排放.CASS池微生物数量丰富,正常运行阶段每克干污泥中,细菌、酵母菌和霉菌总数分别高达4.2×10¹⁰±1.8×10¹⁰CFU、2.5×10⁷±1.8×10⁷CFU和3.6×10⁶±2.6×10⁶CFU.     

1953-2011年小兴安岭森林火灾含碳气体排放的估算

根据1953-2011年小兴安岭森林调查数据和森林火灾统计资料,结合野外火烧迹地调查与室内控制试验数据,估算了小兴安岭1953-2011年森林火灾的碳排放量和含碳气体排放量.结果表明: 1953-2011年小兴安岭森林火灾的总碳排放量为1.12×10⁷ t,年均排放量为1.90×10⁵ t,约占全国年均森林火灾碳排放量的1.7%;其中,含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为3.39×10⁷、1.94×10₅、1.09×10⁵和7.46×10⁴ t,相应年均排放量5.74×10⁵、3.29×10⁴、1.85×10³、1.27×10³ t分别占全国年均森林火灾含碳气体排放量的1.4%、1.2%、1.7%和1.1%.不同林型的燃烧效率和单位过火面积的碳排放量均为针叶林＞阔叶林＞针阔混交林.最后提出了合理的林火管理措施.     

中国畜禽粪便污染现状及产沼气潜力

为弄清中国畜禽粪便排放总量、污染现状及其资源化潜力,通过查阅文献确定了主要估算参数,并结合畜牧业统计数据估算了2009年中国畜禽粪便排放量及其污染物含量、粪便农用地负荷并对畜禽粪便中氮、磷农用地负荷进行预警分级;同时估算了粪便资源沼气潜力。结果表明:2009年中国畜禽养殖业粪便排放总量为32.64亿t鲜重,其中BOD、COD含量分别为7273.95和8039.96万t。全国单位面积农用地畜禽粪便负荷为26.8t·hm-2,氮、磷素负荷分别为158.42和47.92kg·hm-2。预警分级显示:牧区畜禽养殖业对环境不构成威胁;农区除山西、黑龙江外,其他地区均出现不同程度的氮素污染,而磷素的影响在农区普遍存在。2009年畜禽粪便资源沼气潜力约1200亿m3,其中,大中型畜禽养殖场沼气潜力为240亿m3,约合天然气135亿m3。目前沼气工程已成为环境保护和能源结构调整的一种重要手段。     

广州市畜禽养殖业污染空间分布研究

基于广州市畜禽养殖场畜禽养殖量数据,采用排泄系数法和分区统计,估算广州市畜禽养殖污染物产生量及其空间分布特征,探讨畜禽养殖污染物流失对水体环境的影响。研究结果表明:(1)广州市畜禽养殖业分布呈明显的圈层结构,畜禽养殖场呈现围绕中心城区的环状分布,城郊区县是畜禽养殖业的分布重点。(2)广州畜禽养殖场污染物流失总量较高,尤其是近郊区县污染物流失严重。(3)畜禽养殖污染物对流溪河、东江、增江、西航道等水体造成影响。针对广州市畜禽养殖业发展现状和空间分布特征提出畜禽养殖业污染防治对策,为行业污染防治和环境管理提供科学依据,为区域畜禽养殖业可持续发展研究提供参考。     

利用昆虫净化猪场生态环境的初步研究Ⅰ.食粪昆虫种类及优势种利用评价

调查表明,应用猪粪饲养昆虫对净化猪场生态环境有一定作用.诱集到的取食猪粪的昆虫种类有10种以上,大多属双翅目丽蝇科和水虻科,说明猪粪是腐生昆虫的好饵料.利用昆虫消化粪便研究共筛选出3种优势种,明确了优势种生活史、世代周期、取食习性和行为.大量饲养可以消化猪粪70%以上.饲养的昆虫可作为禽畜水产的蛋白源.     

基于氮排放估算的区域生态风险评价——以中国台湾地区为例

随着全球人口不断成长,农业生产、工业发展、能源消耗及生活消费等人类活动不断增加,对城市区域乃至于区域生态系统均带来显著负面影响。为量化评估人类活动对区域生态系统的影响,以人类活动产生的氮排放为切入点,选择中国台湾地区为研究区,针对其高投入的农业生产、密集的交通工业设施及人口分布等背景,构建了基于氮排放的区域生态风险评价研究框架。分析了2001年至2010年中国台湾地区农业及城市系统所产生的氮排放变化情况,并在空间上比较了各县市的氮排放差异;其次,依据各用地类型特点,定义了其对氮排放压力的脆弱程度,藉以评估中国台湾地区生态风险变化及其潜在风险强度。研究结果表明中国台湾地区2005至2010年期间氮排放带来的生态风险值先降后升,主要原因源于期间农业活动产生的氮排放减少,但交通运输带来能源消耗却明显增加了氮排放;通过分区比较,确定低风险县市主要包括金门县、连江县、澎湖县、新竹市、嘉义市及基隆市,而台中市、屏东县、台南市、高雄市及新北市,由于农业生产活动密集且人口分布密度高,为中国台湾地区高生态风险区。     

Geographical variation in antibiotic resistance profiles of Escherichia coli isolated from swine, poultry, beef and dairy cattle farm water retention ponds in Florida

AIMS: The aim of this study was to assess geographical variation in multiple antibiotic resistance (MAR) profiles of livestock Escherichia coli as well as to evaluate the ability of MAR profiles to differentiate sources of faecal pollution. METHODS AND RESULTS: More than 2000 E. coli isolates were collected from water retention ponds and manure of swine, poultry, beef and dairy farms in south, central and north Florida, and analysed for MAR using nine antibiotics. There were significant differences in antibiotic resistance of E. coli by season and livestock type for more than one antibiotic, but regional differences were significant only for ampicillin. Over the three regions, discriminant analysis using MAR profiles correctly classified 27% of swine, 49% of poultry, 56% of beef and 51% of dairy isolates. CONCLUSIONS: Regional variations in MAR combined with moderate discrimination success suggest that MAR profiles of E. coli may only be marginally successful in identifying sources of faecal pollution. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: This study demonstrates the existence of regional and seasonal differences in MAR profiles as well as the limited ability of MAR profiles to discriminate among livestock sources.     

中国有机肥料养分资源潜力和环境风险分析

基于<中国农业年鉴2006)和其他文献的基础数据,计算了2005年中国人畜禽排泄物和秸秆数量及其产生的养分量.结果表明,2005年中国人畜禽排泄物总量为46.25亿t,秸秆总产量为6.43亿t.中国有机肥料养分资源潜力巨大,2005年人畜禽排泄物和秸秆共产生N、P2O5、K2O养分量分别为2824.52、1282.93、2947.99万t,分别为化肥N、P2O5、K2O投入量的1.08、0.86和4.56倍.但不同区域差异较大,其中河南、山东和四川省人畜禽排泄物产生N、P2O5、K2O量最多,均>400万t,西北地区和北京、天津、上海等地人畜禽排泄物产生的养分总量较少.秸秆中N、P2O5、K2O含量在河南和山东2个粮食主产省最高,均>150万t;西北地区秸秆养分产生量相对较少.单位农田面积人畜禽排泄物的N、P2O5和K2O养分负荷量以北京最高,达到787.26 kg·hm-2,其次是天津和上海,分别为515.31和505.35 kg·hm-2,环境风险较大.     

长春地区家禽(家畜)中E.coli O157∶H7调查

为了通过对宿主动物EHEC O157∶H7监测,了解长春地区肠出血性大肠埃希菌O157∶H7的污染状况,建立流行病学监测网,以便为疾病预防控制提供良好的科学依据。结果在采集的639份家禽、家畜粪便样品中共检出7株EHEC O157∶H7。     

长春地区家禽（家畜）中E．coli O157：H7调查

为了通过对宿主动物EHEC O157∶H7监测,了解长春地区肠出血性大肠埃希菌O157∶H7的污染状况,建立流行病学监测网,以便为疾病预防控制提供良好的科学依据.结果在采集的639份家禽、家畜粪便样品中共检出7株EHEC O157∶H7.     

城镇化对我国食物消费系统氮素水体排放的影响

城镇化的快速发展,将带来巨大的生态环境压力和严重的污染问题.以1982年、1992年和2002年我国城镇与农村居民食用氮的流动去向为对象,探讨了城镇化对氮素水体排放的影响.结果表明:城镇居民食用氮与排泄的粪尿氮高于农村居民;人均排入水体氮量,1982年城镇与农村居民大体相当,1992年、2002年城镇居民是农村居民2.8倍;粪尿氮排入水体比率,1982年城镇与农村基本相当,在7.5%左右,但到2002年城镇粪尿氮排入水体比率高达56.7%,城镇比农村要高34个百分点.情景分析结果表明,如果在人口增加的同时还要改善食物结构增加蛋白质摄入量, 2020年粪尿氮总产生量将增加121～155万t,排入水体氮量也将增加41～64万t.提高粪尿还田率、污水处理率及氮的去除率可以降低粪尿氮排入水体比率.     

绿狐尾藻人工湿地治理水污染模式及其在广西的应用

广西畜牧业蓬勃发展,但农业面源污染日益严重。实地调研及水样检测结果表明,水生植物绿狐尾藻生态治理养殖废水效果显著,对推进养殖业废弃物资源化利用,防治农业面源污染有重要意义,值得在广西畜禽养殖集中区域推广应用。