某规模化猪场废水中抗生素污染特征及生态风险评估

为了解规模化养猪场废水中抗生素污染特征和生态风险,选取广东省某规模化养猪场,连续2 a于夏、冬两季采集饲料、不同处理阶段废水和鱼塘水,用UPLC-MS/MS法检测4类19种兽用抗生素,对比分析沼气池和曝气池对不同类型抗生素的去除效果,并采用风险商值法评价猪场经处理后废水和鱼塘水综合利用的生态风险。结果表明,猪饲料中仅检出四环素类(TCs)的4种抗生素,TCs浓度在1867~181050μg·kg^(-1)之间,土霉素(OTC)和金霉素(CTC)是猪饲料中主要添加抗生素;猪场原水中喹诺酮类(QLs)、磺胺类(SAs)和TCs抗生素浓度分别为1791.41、4144.28μg·L^(-1)和42393.81μg·L^(-1),未检出大环内酯类(MAs)抗生素,其中OTC单体浓度最高,其次为四环素(TC),分别为19555.70μg·L^(-1)和18654.86μg·L^(-1);处理后废水中MAs、QLs、SAs和TCs浓度分别为0.01、0.10、21.24μg·L^(-1)和388.02μg·L^(-1),单体浓度以OTC最高,为381.56μg·L^(-1)。沼气池对原水中QLs、SAs和TCs的去除率分别为91.9%、96.5%和18.8%,曝气池对沼液中QLs、SAs和TCs的去除率分别为99.9%、85.5%和98.9%。处理后废水向环境排放抗生素总量910.29μg·d^(-1)·pig^(-1),其中TCs占比达94.24%。风险商值评价结果显示,处理后废水中的恩诺沙星(ENR)、磺胺二甲嘧啶(SM2)、OTC和TC为猪场处理后废水中的高风险污染物,磺胺嘧啶(SDZ)为鱼塘水中高风险污染物。研究表明,规模化养猪场经处理后废水和接纳部分废水的鱼塘水中抗生素对环境仍有较高生态风险。

营养型阻控剂在Cd高风险双季稻田上的应用效果评价

【目的】针对稻米镉(Cd)超标现象较为突出的问题,研发一种营养型阻控剂并进行田间应用,以验证其阻控稻米吸收镉与提升土壤养分的效果。【方法】在珠三角3个地市各选择1处Cd高风险双季稻田作为示范区,分别于早、晚造水稻插秧前,基施营养型阻控剂,研究并评价其对早、晚两造不同水稻品种糙米Cd质量分数及土壤性质的影响。【结果】营养型阻控剂对3个示范区的早、晚造水稻产量无显著影响,降低了水稻糙米Cd质量分数,降低幅度达8.43%~72.5%。施用营养型阻控剂对土壤性质有不同影响,3个示范区的早、晚造水稻田土壤pH值较对照区提高了0.10~0.42个单位,土壤交换性钙(Ca)、交换性镁(Mg)和有效硅(Si)质量分数最高增幅分别为66.2%、109%和53.0%,但土壤水解性氮(N)质量分数变化不明显,其中示范区Ⅰ和示范区Ⅱ的2造土壤有效磷(P)和速效钾(K)质量分数最高增幅分别为78.3%和24.6%,但示范区Ⅲ的2造土壤有效P和速效K质量分数无显著变化;营养型阻控剂显著降低了示范区Ⅰ的土壤有效态Cd质量分数,降幅为4.9%~7.3%,但对示范区Ⅱ和Ⅲ的土壤有效态Cd质量分数作用效果不显著。【结论】营养型阻控剂在降低水稻糙米Cd含量的同时,对土壤大、中量营养元素和有效态Cd的影响具有分异性,但不会对土壤性质和水稻产量产生不良影响,具备在珠三角地区Cd高风险稻田上安全利用的可行性。

不同养分管理措施下常年菜地磷、钾养分径流流失特征

为研究不同养分管理措施下菜地磷、钾养分径流流失特征,采用田间小区试验方法,设置对照(CK)和有机肥配施不同用量化肥处理(N0,化肥氮空白;CON,习惯施肥;OPT,优化施肥;OPT+N,优化增氮;OPT+P,优化增磷;OPT+NPK,优化增氮磷钾)。结果表明,不同处理下可溶性总磷、颗粒态磷和总磷径流浓度分别为0.015～0.500、0.004～0.623 mg·L^(-1)和0.093～0.876 mg·L^(-1),施磷明显增加径流水可溶性磷浓度,对总磷和颗粒态磷浓度影响较小。不同处理径流水总磷浓度均不同程度超地表水Ⅴ类标准(GB3838—2002),且施磷量最高的OPT+NPK处理总磷超标率高达56%。总磷年流失负荷为4.37～4.93 kg·hm^(-2),施肥处理磷流失负荷均低于对照,不同处理间总磷流失负荷无明显差异。不同处理的钾径流浓度为4.7～83.0 mg·L^(-1),年流失负荷为176.9～331.7 kg·hm^(-2),流失系数为4.5%～15.7%。施钾显著增加菜地钾的流失负荷,施钾量最高的OPT+NPK处理钾流失负荷最高,肥料N/K2O比例最高的OPT+N处理钾流失负荷最低。研究表明,不同养分管理措施下菜地磷径流损失无明显变化,而OPT+N处理钾流失负荷及流失系数均最低,蔬菜实际生产中氮、钾合理配施有利于降低钾的流失。