环境系统工程在农业非点源污染控制中的应用

环境系统工程是一门研究环境系统规划、设计、管理方法和手段的技术科学。运用环境系统工程分析奶牛场农业非点源污染问题,建立目标函数模型并求解,不仅可以追求环境效益,而且能在保证产品收益最大的基础上进行污染控制。本研究根据应用实例总结出环境系统工程在农业非点源污染中的具体应用程序,同时就环境系统分析法的局限性提出建议。

鄱阳湖表层沉积物有机碳、氮同位素特征及其来源分析

通过对鄱阳湖及其主要入湖河流(赣江、抚河、信江、修水及饶河)15个表层沉积物样品中有机碳(TOC)、氮(TN)、C/N值、δ13C及δ15N含量的测定,分析探讨了鄱阳湖及其主支流沉积物有机质和氮素来源.结果表明:鄱阳湖湖区表层沉积物中TOC的含量(干重)在0.63%~1.86%之间,平均值为(1.15±0.35)%(n=9),比其主支流TOC含量高;TN含量变化范围为0.06%~0.16%,平均值为(0.10±0.03)%(n=9),各入湖河流表层沉积物有机质TN含量处在0.03%~0.08%之间,平均值为(0.06±0.02)%(n=6).鄱阳湖湖区沉积物中有机质的碳、氮稳定同位素变化范围分别为-25.66‰^-12.56‰和3.51‰~6.27‰,平均值分别为(-22.48±4.10)‰和(4.71±0.95)‰(n=9).各入湖河流沉积物δ13C和δ15N值含量范围分别为-25.24‰^-19.55‰和0.94‰~4.64‰,平均值分别为(-23.27±2.42)‰和(3.19±1.30)‰(n=6).有机质来源分析表明:土壤有机质、水生维管束植物和浮游植物是鄱阳湖及其主要入湖河流沉积有机质主要的3种来源,其中土壤有机质的贡献最大;土壤有机质和人工合成肥料是其沉积物氮素主要来源,对于入湖河流来说,人工合成肥料贡献更大.

QUAL2K模型及其在乐安河CODCr和NH3-N水环境容量的应用研究

利用QUAL2K综合水质模型对乐安河流域CODCr、NH3-N进行了水质模拟,根据水质模拟结果,采用解析法、功能区段首控制法定量计算出了乐安河各功能控制区段的CODCr、NH3-N水环境容量。

除草剂对藻类的生态毒理学研究述评

就除草剂对藻类生长及群落组成的影响、致毒机理、藻类对除草剂的富集和降解进行综述。相对于其他水生植物和浮游动物,除草剂对藻类的毒性更低。低毒除草剂对藻类生长的影响呈低浓度促进、高浓度抑制的趋势,而高毒除草剂低浓度时就产生抑制作用,且除草剂与其他化合物具有联合毒性。藻类密度与浮游动物的摄食率密切相关,除草剂对浮游动物的直接毒性会影响浮游藻类的群落结构组成。除草剂对抗氧化系统的损伤和对光合作用的抑制是除草剂对藻类的重要致毒机理。藻类对除草剂的富集能力与藻细胞的生物量和表面积相关,其降解过程可能需要异养细菌的参与。

井冈山两种典型森林土壤有机碳密度及其影响因素的比较

森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分，研究森林土壤有机碳及其影响因素对于应对气候变化具有非常重要意义。以井冈山自然保护区两种典型森林类型（常绿阔叶林和人工杉木林）为研究对象，各选取12个样地，对比分析了两种森林土壤有机碳密度的垂直分布特征以及与年均温、年降雨量之间的相关性。结果表明：①常绿阔叶林0-100cm层平均土壤有机碳密度为（25．65±3，27）kg-^2，大于人工杉木林0-100cm层平均土壤有机碳密度为（20．37±3．37）kg·m^2；②常绿阔叶林和人工杉木林土壤有机碳密度均随土壤深度的增加显著减少；③常绿阔叶林与人工杉木林土壤有机碳密度随年均温的变化趋势差异较明显，常绿阔叶林0-100cm层土壤有机碳密度随年均温的上升呈显著增加趋势（P〈0．05），而人工杉木林随年均温的上升先减小后增加再减小，且变化趋势显著（P〈0．05）；④常绿阔叶林与人工杉木林土壤有机碳密度随年降雨量的变化趋势差异亦明显，常绿阔叶林0-100cm层土壤有机碳密度随年降雨量的增加呈显著减小趋势（P〈O．05），而人工杉木林随年降雨量的增加先增加后减少再增加，且变化趋势极显著（P〈0．005）；⑤森林土壤有机碳质量分数与土壤容重呈极显著负相关（P〈0．0001）。

荧光猝灭滴定法研究土壤腐殖质与氨基甲酸酯类农药相互作用

为研究氨基甲酸酯类农药在溶解有机质参与下的迁移转化过程,利用荧光猝灭滴定法研究了土壤HS(腐殖质)与氨基甲酸酯类农药的相互作用.结果表明,呋喃丹和西维因的荧光都能不同程度地被FA(富里酸)和HA(腐殖酸)猝灭,主要猝灭机理为静电结合猝灭.采用静态猝灭模型计算出氨基甲酸酯类农药与HS的K(结合常数),lg K由大到小为呋喃丹-HA(4.96)>西维因-HA(4.93)>呋喃丹-FA(4.72)>西维因-FA(4.68).HA与氨基甲酸酯类农药的lg K明显大于FA与氨基甲酸酯类农药,表明HS与氨基甲酸酯类农药间的作用力有疏水作用.进一步研究表明,氢键作用对HS与氨基甲酯类农药结合有一定的影响.

鄱阳湖沉积物正构烷烃特征及其生物源

通过分析鄱阳湖沉积物正构烷烃特征,探讨其沉积有机碳的生物源.鄱阳湖沉积物有机碳含量呈现明显的空间分布差异,距离湖区村庄越远,沉积物有机碳含量减小.沉积正构烷烃以短链烃占绝对优势,正构烷烃C21-/C22+值大于1,(C15+C17)/(C23+C25)值大于2,表明正构烷烃的生物源主要为湖泊菌藻类,且菌藻类生物量贡献的沉积物正构烷烃大于水生沉水植物和陆生植物.湖泊沉积有机质包括湖泊自生源和流域陆生源,在使用总有机碳及其同位素等指标时须有效区分其生物源.鄱阳湖沉积正构烷烃携带了明确的生物源信息,是湖泊生态环境研究的良好指标.

硝磺草酮对微囊藻和四尾栅藻光合作用及竞争的影响

采用纯培养和混合培养方法,结合调制叶绿素荧光测定技术,研究了硝磺草酮对微囊藻和四尾栅藻光合作用及种间竞争的影响。结果表明:0.5~10 mg·L-1硝磺草酮降低了微囊藻和四尾栅藻的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和快速光曲线(RLCs)拟合参数(Ik、α、ETRmax),降低幅度与硝磺草酮浓度正相关;处理14 d时,Fv/Fm、Ik、α、ETRmax水平均达到暴露以来最小值,表明微囊藻和四尾栅藻在硝磺草酮处理期间未表现出恢复趋势。对比2种藻荧光参数变幅可知,硝磺草酮对四尾栅藻各荧光参数影响大于微囊藻,表明四尾栅藻的敏感性高于微囊藻。混合培养实验结果显示对照组微囊藻同四尾栅藻相比处于竞争劣势,而5、10 mg·L-1硝磺草酮处理时,微囊藻在与四尾栅藻的种间竞争中逐渐占据优势,且在微囊藻与四尾栅藻初始接种体积比为1∶3的混合培养体系中表现出最强的竞争力。较高浓度的硝磺草酮可使微囊藻由原劣势地位转为逐渐占据竞争优势,故硝磺草酮对水体中蓝藻水华的爆发具有潜在的促进作用。

除草剂硝磺草酮对四尾栅藻和微囊藻的毒性研究

应用急性毒性实验方法，对比研究硝磺草酮商品及其标准品对四尾栅藻（ Scenedesmus quadricauda）和微囊藻（Microcystis sp．）的生长及叶绿素a含量的影响，以了解新兴除草剂硝磺草酮对淡水微藻的毒性效应。结果表明：硝磺草酮商品及其标准品均能抑制四尾栅藻和微囊藻的生长，抑制程度与剂量正相关，且硝磺草酮商品的抑制作用更强；四尾栅藻和微囊藻在硝磺草酮商品处理5 d后的叶绿素a抑制率（27．8％～91．2％、27．2％～81．3％）高于标准品处理5 d后的叶绿素a抑制率（1％～51．2％、3．6％～52．6％），表明硝磺草酮商品的毒性高于其标准品；四尾栅藻对硝磺草酮商品及其标准品的敏感性高于微囊藻，在暴露初期其敏感性差异性最为明显，之后随暴露时间的延长而减小。

基于SPSS因子分析的养猪废水中藻生长适应性综合评价

基于SPSS软件的因子分析法,对小球藻、栅藻、微囊藻3类藻在养猪废水8种不同处理阶段的水样中进行藻生长适应性综合评价研究,旨在为分析评价藻在养猪废水中的生长适应性、养猪废水作为藻类培养基的可能性.研究结果表明:8种水样中原水的营养成分较适合藻生长,3种藻类中小球藻生长的综合适应能力最强,小球藻能在养猪废水中生长成为优势藻种.

QUAL 2K模型在乐安河流域水质模拟中的应用

应用QUAL 2K综合水质模型对乐安河流域CODMn、NH3-N进行了水质模拟,模拟结果表明:QUAL2K模型具有较好的模拟精度,可以定量地描述乐安河中CODMn、氨氮水环境质量变化过程.