农业政策环境扩展模型在我国农业面源污染研究中的应用

我国的面源污染问题逐渐受到政府和科学界的重视,然而面源污染是一个复杂的系统过程,涉及多种因素和多个过程。面源(NPS)污染模型作为解决面源污染相关问题的研究和管理工具,在进行面源污染总量估算和严重程度评价、污染物流失路径和影响因素分析、治理策略制定等方面都有重要的作用。在我国,虽然针对面源污染模型进行了大量相关研究,既包含对基于国外模型的应用与验证,也包含基于观测数据自主研发的模型,但仍然存在模型应用和验证案例不足、已有的模型应用同中国面源污染特征结合不足、模型发展同面源污染机理研究结合不足等问题,而农业政策环境扩展(APEX)模型在应对这些问题上具有一定的优势。结合我国面源污染模型相关研究存在的问题、APEX模型模块和研究进展进行了介绍,对APEX模型在我国面源污染相关问题的研究中涉及的畜禽养殖、复杂耕作系统、特定BMP和水稻田的模拟等相关问题的应用前景进行了探讨,以期能够促进我国农业面源污染模型的发展。     

湖南省主要水系底泥重金属污染特征及其生态风险评价

为全面了解湖南省主要水系底泥中重金属含量及其潜在生态风险,在湖南省内的湘、资、沅、澧以及洞庭湖5个主要水系共采集了75个位点的底泥样品,分析了重金属元素含量和来源分布特征,并采用地累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn的平均含量分别为32.87、7.59、78.09、70.69、1182.60、85.64 mg/kg和482.44 mg/kg。湘江和洞庭湖的污染相对严重,底泥中重金属含量明显高于资江、沅江和澧水;相关性分析表明多种重金属具有相同污染来源;地累积指数评价结果显示,湖南省主要水系底泥中Cd为重污染水平,Zn为中度污染,Cu、Mn和Pb均为轻度污染,而As和Cr污染程度为清洁;内梅罗指数法评价结果表明,除Cr为轻度污染外,湖南省主要水系底泥中其他6种重金属污染均为重污染级别;潜在生态风险评价结果显示,湖南省总体潜在生态风险属于中等级别,各水系潜在生态风险大小顺序为洞庭湖>资江>湘江>澧水>沅江,重金属Cd的潜在生态风险级别为很强,其他重金属元素都属于轻微级别。     

生态脆弱区农村居民点布局优化对区域生态系统服务功能的影响——以四川省西昌市为例

我国是世界上生态脆弱区分布面积最大、类型最多、脆弱性表现最明显的国家之一。农村居民点作为生态脆弱区中主要人类活动区,成为导致生态脆弱区生态环境质量下降的重要干扰源。以四川省西昌市为例,分别利用InVEST模型中的生境质量评估模块、沉积物持留率分析模块、养分输出率分析模块评估了生态脆弱区农村居民点布局优化对区域生态系统服务功能的影响。研究结果表明：西昌市通过农村居民点布局优化,生境质量平均得分提高22.4%,土壤输出量下降4.6%,氮(N)、磷(P)输出量下降13.1%与8.2%,所以农村居民点布局优化有利于生态环境脆弱区生态系统服务功能的提升。农村居民点布局优化后,农村居民点数量与面积的减少,降低了森林火灾、土地开垦等植被破坏事件发生的频次,成为促使西昌市生境质量提升的主要原因;而农村居民点与农田面积下降,林地面积的增加是导致西昌市土壤输出量与N、P输出量下降的主要原因。农村居民点数量减少,可降低垃圾回收成本与污水处理成本,从而促使 N、P输出量进一步下降。     

454高通量焦磷酸测序法鉴定膜生物反应器膜污染优势菌种

【目的】对诱发膜-生物反应器(Membrane bioreactors,MBR)膜污染的优势菌种进行研究。【方法】利用454高通量焦磷酸测序法对MBR污泥混合液样品与膜污染物样品中微生物信息进行统计,并对两组样品的Chao丰度指数与Shannon生物多样性指数计算,对测序结果进行系统发育学分析。【结果】从污泥混合液样品与膜污染物样品中获得9 353与7 504条优化序列,发现膜污染物中微生物丰度与多样性均高于污泥混合样品。借助基因频谱对OTU分布特点进行统计,表明源于污泥混合液中的微生物在膜表面定殖生长过程中发生了种群变化,在膜面污染物样品中,β-变形菌纲丰度显著降低,α-变形菌纲、γ-变形菌纲与Phycisphaerae在微生物种群结构中比重增加。【结论】454焦磷酸测序分析表明,黄色单胞菌(Xanthomonadaceae),嗜热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter),Phycisphaera以及2株尚未培养出的细菌(Candidate_division_TM7及Candidate_division_OD1)是诱发MBR膜污染的优势菌种(微生物丰度1%)。诱发膜污染的细菌既包括了黏性高、表面疏水的种类(如γ-变形菌),从而引发细菌在膜表面的定殖,也包括了代谢能力强的物种(如Candidate_division_OD1)可以确保种间递氢顺畅。     

外源有机酸对镉胁迫下秋华柳镉积累特征的影响

为探究外源有机酸在加强秋华柳(Salix variegata Franch.)镉积累效率中的应用潜力,采用营养液培养方法,研究了5种100μmol/L外源有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸和琥珀酸)对50μmol/L Cd胁迫下秋华柳生长适应性及Cd积累特征的影响,并通过化学平衡程序VISUAL MINTEQ v3.0计算溶液中不同化学形态Cd(游离态和螯合态Cd)的含量。结果表明:柠檬酸、酒石酸、苹果酸和琥珀酸的添加有效缓解了Cd对秋华柳的毒害,明显促进了秋华柳的生长。除草酸处理组外,其余4个有机酸处理组培养液中游离Cd~(2+)含量均得到较大提升,显著促进了秋华柳对Cd的吸收。柠檬酸、酒石酸、琥珀酸和苹果酸的添加显著提高了秋华柳植株的Cd积累量,分别是未加入有机酸Cd处理组的210%、190%、190%和178%。外源有机酸的施加提高了介质中游离Cd~(2+)的含量,并通过与重金属的络合等作用提升了植株对Cd的吸收和积累能力。但不同有机酸对秋华柳Cd积累特征的影响差异明显,柠檬酸加入后通过提高秋华柳根生物量和根中Cd含量,显著增加了根系Cd积累量;酒石酸、苹果酸和琥珀酸的应用则明显提高了秋华柳地上部分Cd积累量。因此,外源酒石酸、琥珀酸和苹果酸的应用可提高秋华柳地上部分的Cd积累效率,更有利于对Cd污染土壤的修复。     

沈阳市降雨径流初期冲刷效应

研究探讨城市降雨径流的初期冲刷效应对于城市水环境治理和水污染防治具有重要意义。以沈阳市典型区域为例,对坡顶屋面、平顶屋面和路面3种典型下垫面的降雨径流进行了监测,分析的污染物包括总悬浮颗粒物(TSS)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和主要重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Zn)。利用M(V)曲线和污染物初期冲刷率(MFF₃₀),分析了不同降雨径流事件的初期冲刷强度和发生强冲刷、弱冲刷的概率。结果显示:研究区较易产生初期冲刷现象,约有50%-90%的降雨事件能产生初期冲刷现象。3种下垫面发生初期冲刷的强度依次是:平顶屋面>坡顶屋面>路面。降雨历时和干期长度与初期冲刷效应具有正相关关系,降雨量和降雨强度与初期冲刷先是正相关关系,但当稀释效应大于冲刷效应时,呈现负相关关系。重金属污染物较容易发生初期冲刷现象,而TN易发生强初期冲刷。     

甲醛降解微生物

<正>甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的化合物,易溶于水、醇和醚,在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。环境中甲醛的主要污染来自于合成纤维、染料、木材加工及制漆等化工行业排放的废水、废气等。其主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,高浓度甲醛则对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害[1],国际癌症研究机构(IARC)已将甲醛上升为第I类致癌物质,因此对甲醛污染进行防治工作对人类健康具有重大意义。由于甲醛的分子结构在环境中极为稳定,一般氧化剂无法破坏其结构,也就无法消除其污染。目前去除甲醛污染的     

蒲公英提取物对普通小球藻Hg^2＋毒害保护作用的研究

本文研究了Hg^3 对普通小球藻的致毒效应与蒲公英提取物的保护作用,试验显示,普通小球藻的生理代谢活动对H^2 g敏感,单H^2 g处理系列组,随着H^2 g浓度提高,普通小球藻生长量降低,叶绿素A含量降低,自发荧光度强度减弱,显示出H^2 g的毒害效应,H^2 g加蒲公英物取复合处理普通小球藻结果表明,蒲公英提取物可以显著提高普通小球藻的生物量,促进普通小球藻的生长,提高普通小球藻叶绿素a含量与其自发荧光强度,从而显著减轻H^2 g的毒害作用,藻公英叶提取物作用效果最好,花序次之,根相对较弱。     

太湖河网地区农村非点源氮负荷——以宜兴市大浦镇为例

采用野外试验与实地调查相结合,利用泥沙流失方程和GIS平台,定量估算了江苏宜兴市大浦镇农村非点源氮排放负荷.结果表明:大浦镇农村非点源氮排放负荷为207.0 t·a-1,其中农田、生活污水、养殖、垃圾和非农田泥沙流失的排放负荷分别为80.6、61.1、49.3、10.5和5.4 t·a-1,分别占39.0%、29.5%、23.8%、5.1%和2.6%;5种排放源中,农田、生活污水和养殖为优先控制因子;方钱、大浦、浦北和浦南4村平均氮排放负荷为80.4、73.0、60.4和52.3kg·hm-2·a-1,远高于其他区域,为优先控制区.     

重金属污染土壤毒性的斜生栅藻生长抑制实验诊断

应用斜生栅藻 (Scenedesmusobliquus)对重金属污染土壤的毒性进行诊断 ,结果表明 ,斜生栅藻的增长率与土壤中的重金属含量明显相关 ,并且随重金属投加量的增加 ,其增长率逐渐降低 .对两种测试参数进行比较 ,发现采用细胞数增长率作为土壤毒性的检测指标要比采用光密度增长率更为敏感 .当采用细胞数增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Zn >Cd ;采用光密度增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Cd >Zn .复合污染情况下 ,由于金属间的协同作用 ,使土壤的毒性比单一重金属污染时有明显增强 ,从而为污染土壤的优先修复提供了理论依据