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农业绿色高质量发展期面源污染治理的思考与实践 被引量:30
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作者 展晓莹 张爱平 张晴雯 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期1-7,共7页
农业是中国经济平稳发展的基石,在保障了粮食安全的同时也造成了严重的面源污染。过去10 a,中国面源污染治理虽取得一定成效,但农业源的贡献仍居高不下。该研究阐述了新时期农业面源污染治理面临的挑战,结合国家农业绿色发展的重大需求... 农业是中国经济平稳发展的基石,在保障了粮食安全的同时也造成了严重的面源污染。过去10 a,中国面源污染治理虽取得一定成效,但农业源的贡献仍居高不下。该研究阐述了新时期农业面源污染治理面临的挑战,结合国家农业绿色发展的重大需求,提出了以“生态循环、流域统筹”为核心的农业面源污染治理新思路;分析了农业面源污染治理的卡脖子技术,提出了以“种养结合、产业链循环”为核心的污染治理实现路径;深入探讨了农业面源污染治理运维机制不通畅的原因,提出以“农民和农业企业为主力军”的多元主体治理及运维机制;结合典型案例,阐述了农业面源污染治理的实现路径和应用效果,以期为推动中国农业农村生态环境治理体系的现代化建设提供支撑。 展开更多
关键词 农业 机制 面源污染 流域统筹 种养结合 生态循环 多元治理 长效运维
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流域重金属迁移模型研究进展 被引量:8
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作者 刘连华 张晴雯 +1 位作者 王依滴 顾翔 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期4229-4238,共10页
论述了流域重金属的主要来源和迁移机理,梳理了目前常用的经验模型和机理模型的特点,比较了两类模型在流域重金属迁移模拟中的优缺点.结果表明,从简单线性或非线性的经验模型到考虑随着水文和土壤侵蚀等迁移转化过程的机理模型,流域重... 论述了流域重金属的主要来源和迁移机理,梳理了目前常用的经验模型和机理模型的特点,比较了两类模型在流域重金属迁移模拟中的优缺点.结果表明,从简单线性或非线性的经验模型到考虑随着水文和土壤侵蚀等迁移转化过程的机理模型,流域重金属迁移模型的适用范围逐渐扩大、模拟精度不断提高,在重金属污染负荷估算和水质预测等方面发挥了重要作用.经验模型对基础数据要求较低,计算过程相对简单,适用于数据缺乏流域的重金属污染负荷宏观评估.机理模型对数据量和数据精度要求较高,结构复杂,可实现对重金属迁移过程较为细致的模拟.同时,提出了多模型耦合开发和应用、不同迁移路径的机理研究和重金属污染溯源解析模拟是未来流域重金属迁移模型研究的重点,为流域重金属模型应用、模型改进和重金属污染溯源提供科学依据. 展开更多
关键词 重金属 模型模拟 迁移转化 过程机理 研究趋势
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黄河口泥沙和磷的环境行为研究进展 被引量:1
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作者 王依滴 欧阳威 +2 位作者 陈铭 陆中桂 刘连华 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期98-107,共10页
河口是陆地和海洋环境之间物质流动的重要界面,具有独特的生物地球化学变化特征。河口海岸带生物地球化学条件的剧烈变化会改变入海泥沙和磷复杂的迁移和转化行为过程。黄河是全球主要的含沙河流,深入分析总结河口泥沙和磷的迁移和累积... 河口是陆地和海洋环境之间物质流动的重要界面,具有独特的生物地球化学变化特征。河口海岸带生物地球化学条件的剧烈变化会改变入海泥沙和磷复杂的迁移和转化行为过程。黄河是全球主要的含沙河流,深入分析总结河口泥沙和磷的迁移和累积规律,对提高黄河口生态环境质量变化评估和生态修复具有重要的实际意义。文章从新兴文献计量学和传统文献分析2个角度,首先聚焦了全球河口污染物研究热点,对比分析了世界河口泥沙和磷的分布特征;其次归纳了黄河口泥沙沉积及历史反演的研究进展,总结了生物地球化学条件变化(包括盐度、pH、溶解氧、氧化还原条件等)对泥沙和磷迁移转化的影响和规律;最后浅析了当前河口水质模型的研究现状和不确定性,并针对目前研究的不足,提出了未来分析和揭示河口泥沙和磷环境行为的重点。 展开更多
关键词 泥沙 黄河口 沉积历史 环境行为 模型模拟
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石油污染微生物修复技术研究进展 被引量:9
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作者 郭萍 李红娜 +1 位作者 李峰 叶婧 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期18-25,共8页
石油污染是我国目前陆地和海洋面临的主要污染问题之一,尽管以微生物为主体的原位修复技术在以往的实践中取得了良好的效果,但随着石油污染形式的严峻,微生物修复技术依然面临着巨大的挑战。随着石油降解微生物资源库的不断累积和研究... 石油污染是我国目前陆地和海洋面临的主要污染问题之一,尽管以微生物为主体的原位修复技术在以往的实践中取得了良好的效果,但随着石油污染形式的严峻,微生物修复技术依然面临着巨大的挑战。随着石油降解微生物资源库的不断累积和研究手段的发展,人们对微生物石油降解机制有了更加深入的研究,为提高微生物修复技术的应用范围和应用效果奠定了良好的基础。从石油污染与技术应用趋势、石油降解微生物聚类分析、石油微生物降解的分子机制、石油污染的微生物修复技术几方面总结和梳理了国内外近期的研究进展,以其为迎接新的挑战提供抓手。 展开更多
关键词 石油污染 微生物修复 分子降解机制
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MST与水环境生物源污染定量化溯源 被引量:3
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作者 郭萍 李红娜 李峰 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期205-211,共7页
微生物溯源技术(Microbial source tracking,MST)通过靶标生物标记定位污染来源,为难以确定污染来源的非点源生物源污染监测提供了技术手段。基于微生物溯源技术从定性到定量化的发展历程,介绍了MST技术的产生、发展与特点以及MST在水... 微生物溯源技术(Microbial source tracking,MST)通过靶标生物标记定位污染来源,为难以确定污染来源的非点源生物源污染监测提供了技术手段。基于微生物溯源技术从定性到定量化的发展历程,介绍了MST技术的产生、发展与特点以及MST在水环境污染监测与管理中的应用重点论述了拟杆菌(Bacteroides spp.)基因标记水环境定量化溯源的研究进展,集中分析了温度、光照、盐度等环境因子对拟杆菌基因标记环境衰变的影响以及环境因子与定量化溯源结果准确性的相关关系,并据此判定环境生物因子可能对基因标记环境衰变结果存在一定的影响。依据目前定量溯源研究与应用现状,提出了提高拟杆菌定量溯源准确性和广泛性的研究重点和应用前景。 展开更多
关键词 微生物溯源技术 生物源污染 定量化溯源
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石油污染土壤中正十六烷降解菌的效果研究 被引量:7
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作者 彭怀丽 李红娜 +4 位作者 张丽 马金奉 阿旺次仁 唐哲仁 朱昌雄 《农业资源与环境学报》 CAS 2017年第3期257-265,共9页
从山东东营石油污染土壤中驯化筛选出一株正十六烷降解菌TZSX2,经生理生化和16S r DNA基因测序,通过构建细菌系统发育树确定其为红球菌属(Rhodococcus)。通过不同环境因子对TZSX2的生长情况和其对正十六烷的降解率的影响研究,确定菌株TZ... 从山东东营石油污染土壤中驯化筛选出一株正十六烷降解菌TZSX2,经生理生化和16S r DNA基因测序,通过构建细菌系统发育树确定其为红球菌属(Rhodococcus)。通过不同环境因子对TZSX2的生长情况和其对正十六烷的降解率的影响研究,确定菌株TZSX2的最适生长和降解温度为28~36℃,对正十六烷的降解率超过30%;TZSX2能够耐受较高浓度的正十六烷,在正十六烷浓度为2 m L·L^(-1)时,降解率为79%,正十六烷浓度为20 m L·L^(-1)时,降解率仍可达到12%;在碱性条件(pH=9)下对初始浓度为10m L·L^(-1)的正十六烷的降解率高达91%。综上,所筛选的TZSX2菌株可以耐碱性,适用于极端环境中石油污染的修复,对高浓度的正十六烷具有优异的降解效果。 展开更多
关键词 石油污染土壤 正十六烷 降解菌 环境因子 降解率
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冻融对土壤氮素损失及有效性的影响 被引量:53
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作者 陈哲 杨世琦 +5 位作者 张晴雯 周华坤 井新 张爱平 韩瑞芸 杨正礼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1083-1094,共12页
土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N2O... 土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N2O-N)排放、淋溶和径流等途径损失。论述了季节冻融环境和模拟冻融条件下土壤氮素损失状况;同时分析了影响冻融土壤N2O生产的相关因素、产生途径及冻融期N2O大量排放的机制;针对冻融交替过程中土壤氮素有效性问题,探讨了氮矿化、可溶性有机氮(DON)和微生物量氮(MBN)与氮素损失的关系。评述了土壤冻融研究中存在的不足,认为模型研究、土壤微生物功能、氮素转化中间产物、土壤-植物界面过程是未来值得关注和深入探讨的研究方向。 展开更多
关键词 冻融交替 氮循环 氧化亚氮 氮矿化 微生物量氮 全球气候变化
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不同生物炭添加量下植烟土壤养分的淋失 被引量:58
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作者 李江舟 娄翼来 +3 位作者 张立猛 王一丁 张丽敏 张庆忠 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1075-1080,共6页
【目的】我国南方植烟土壤养分淋失严重尤其是氮、钾,不仅造成资源浪费和潜在环境威胁,还严重制约了烟叶的可持续生产。生物炭比表面积大、孔隙多、稳定性强,施入土壤后可增加对养分的吸附,延长肥效和减少养分损失。本文研究了添加不同... 【目的】我国南方植烟土壤养分淋失严重尤其是氮、钾,不仅造成资源浪费和潜在环境威胁,还严重制约了烟叶的可持续生产。生物炭比表面积大、孔隙多、稳定性强,施入土壤后可增加对养分的吸附,延长肥效和减少养分损失。本文研究了添加不同水平生物炭对植烟土壤硝态氮、磷、钾养分淋失的影响,为充分发挥生物炭提高养分利用率的作用提供依据。【方法】采用土柱淋洗模拟方法,试验共设5个处理,包括不施肥对照(CK)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+10%生物炭(10%B)、氮磷钾肥+20%生物炭(20%B)、氮磷钾肥+40%生物炭(40%B),每个处理重复4次,随机排列。【结果】不同生物炭添加量下,土壤硝态氮、磷、钾的淋失量在培养期间呈先增加后减少的趋势。与NPK处理相比,添加生物炭处理在培养21天之后减少了硝态氮淋失量,在整个培养期间延缓和减少了磷的淋失量;与NPK处理相比,10%B、20%B和40%B处理硝态氮淋失总量分别显著降低13%、18%和25%,磷素淋失总量分别显著降低46%、61%和73%,10%B和20%B处理的钾素淋洗量略高,但差异未达显著水平,而40%B处理的钾素淋洗量则显著高于前3个处理,比NPK处理高47%。培养结束后,由于生物炭本身偏碱性,随着生物炭添加量的增加,土壤p H显著升高。表明添加生物炭条件下,土壤硝态氮淋失量的减少主要是生物炭的吸附作用所致;磷素淋失量的减少除了与生物炭的吸附作用有关外,也可能与土壤p H的升高有关;钾素淋失量的增加可能与生物炭本身携带的钾素有关。施用生物炭对土壤硝态氮、磷、钾养分淋失影响的机制还需进一步验证。【结论】施用生物炭能够有效减少植烟土壤硝态氮和磷素的淋溶损失,进而节约氮、磷肥料和提高养分利用效率,降低地下水污染风险,促进烟叶可持续优质生产,在一定范围内其施用量越高效果越好。生物炭的适宜添加量还需综合考虑氮磷钾3个元素的淋失而继续试验。 展开更多
关键词 生物炭 植烟土壤 养分淋失
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以一种黏土矿物材料为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解 被引量:7
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作者 阿旺次仁 李红娜 +4 位作者 唐哲仁 彭怀丽 朱昌雄 李锺斗 方建雄 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1769-1776,共8页
为实现以甲基橙为代表的偶氮类染料的高效降解,采用一种黏土矿物材料——Quantum Energy~Radiating Material(下称QE)为催化剂,系统分析了其在非均相类芬顿反应中的催化剂协同静态吸附作用,并考察了不同因素对甲基橙去除效果的影响,... 为实现以甲基橙为代表的偶氮类染料的高效降解,采用一种黏土矿物材料——Quantum Energy~Radiating Material(下称QE)为催化剂,系统分析了其在非均相类芬顿反应中的催化剂协同静态吸附作用,并考察了不同因素对甲基橙去除效果的影响,同时基于降解过程中Fe2+和总Fe析出量(以ρ计)、·OH等的变化过程,探讨了QE降解甲基橙的作用机制.结果表明,QE对甲基橙具有良好的吸附作用,同时,其作为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解受到pH、温度、c(H_2O_2)、催化剂投加量等因素的影响.优化后的降解条件:初始ρ(甲基橙)为50 mg/L、QE投加量为5 g/L、c(H_2O_2)为100 mmol/L、pH为2、温度为60℃,在该条件下反应40 min后,甲基橙的去除率可达到99%.以叔丁醇作为·OH淬灭剂,随着c(叔丁醇)的增高,反应体系中甲基橙的去除率随之下降,说明·OH在该体系甲基橙降解中起重要作用;对在反应过程中Fe2+和总Fe析出量的监测数据表明,体系中QE对甲基橙的降解为均相芬顿反应、非均相芬顿反应和吸附作用协同作用的结果.研究显示,以QE为催化剂,通过吸附协同催化氧化作用可以有效处理含甲基橙的染料废水. 展开更多
关键词 甲基橙 非均相类芬顿 催化剂 矿物材料 吸附 降解
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宁夏引黄灌区猪粪还田对稻作土壤硝态氮淋失的影响 被引量:5
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作者 杨世琦 王永生 +2 位作者 谢晓军 韩瑞芸 杨正礼 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第16期4572-4579,共8页
以宁夏引黄灌区稻田为例,探索猪粪还田条件下稻田土壤硝态氮淋失规律。试验设置3个处理:常规施肥300 kg纯N kg/hm2(CK)、常规施肥条件下施用4500kg/hm2(T1)和9000 kg/hm2(T2)猪粪。利用树脂芯法吸附稻田30cm、60cm和90cm土层的硝态氮流... 以宁夏引黄灌区稻田为例,探索猪粪还田条件下稻田土壤硝态氮淋失规律。试验设置3个处理:常规施肥300 kg纯N kg/hm2(CK)、常规施肥条件下施用4500kg/hm2(T1)和9000 kg/hm2(T2)猪粪。利用树脂芯法吸附稻田30cm、60cm和90cm土层的硝态氮流失量。结果表明:在常规施肥的基础上增施猪粪,可以减少稻田生育期内60cm与90cm处土壤硝态氮淋失量,与CK相比,T1、T2在两个土层处淋失量的减少比例分别为4.93%、13.92%与7.48%、13.77%。同一土层不同处理之间差异显著性比较看(P<0.05),30cm处T1、T2与CK相比没有达到显著性差异;60cm处,T1与CK未达到显著差异,T2与CK达到显著差异;90cm处,T1、T2与CK相比达到显著差异;60cm和90cm土层处的T2与T1之间均达到显著差异。T1和T2在30cm处的淋失量高于CK,但增加不明显,处理之间以及处理与对照相比差异不显著。稻田生育期内不同土层硝态氮淋失量在13.61—17.77 kg/hm2(纯N)。硝态氮淋失集中在插秧至分蘖期(5月中旬—6月下旬),该阶段的硝态氮淋失量占生育期内总淋失量的61.62%—72.84%;后期淋失量明显减少。处理T1、T2的水稻产量增产率分别为15.86%与12.85%。由此可见,在引黄灌区稻田,一定数量的猪粪还田,不仅能够减少土壤硝态氮向深层淋失,防控地下水污染,还有利于水稻增产。 展开更多
关键词 宁夏引黄灌区 猪粪还田 硝态氮 淋失 树脂芯
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四株马铃薯甲虫白僵菌菌株的鉴定 被引量:2
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作者 马金奉 邓春生 +2 位作者 张燕荣 王妮珊 耿兵 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期876-884,共9页
【目的】通过形态学特征明确四株马铃薯甲虫致病菌分类地位,探讨利用18S及ITS核酸序列鉴定四株致病菌的可行性。【方法】通过传统形态学特征及18S、ITS序列分别对四株马铃薯甲虫白僵菌1572、1573、1576和1577进行鉴定。【结果】孢子形... 【目的】通过形态学特征明确四株马铃薯甲虫致病菌分类地位,探讨利用18S及ITS核酸序列鉴定四株致病菌的可行性。【方法】通过传统形态学特征及18S、ITS序列分别对四株马铃薯甲虫白僵菌1572、1573、1576和1577进行鉴定。【结果】孢子形态、产孢结构、菌落等形态学特征表明四菌株均为球孢白僵菌。四菌株18S rDNA序列分析获得1 665个共同碱基,在GenBank比对,从结果中选择相似度大于98%的序列与四菌株一起构建系统发育树Ⅰ,发现白僵菌属归于一个分支,四菌株均归属于白僵菌属球孢白僵菌。剔除遗传关系比较远的、冗余的属外菌重新构建18S系统发育树Ⅱ,结果四菌株都与Beauveria bassiana(登录号为EU334676.1)分到一个枝上。ITS核酸序列分析获得513个共同碱基,在GenBank比对,显现的序列均属白僵菌属,下载这些序列与四菌株构建ITS系统发育树Ⅰ,发现球孢与布氏白僵菌归属在一个分支。选取Stephen A.Rehner注册的白僵菌属六个分支的代表种及数据库中部分球孢和布氏白僵菌与四菌株一起构建ITS系统发育树Ⅱ,四菌株与代表种Cordyceps bassiana(AY532041.1)分到一个枝上,但在该枝上有三株布氏白僵菌,球孢与布氏白僵菌不能完全区分开。【结论】利用18S和ITS核酸序列均可将白僵菌鉴定到属,根据ITS序列可以确定四株白僵菌归属于球孢白僵菌的分支。 展开更多
关键词 马铃薯甲虫 产孢结构 系统发育学分析 球孢白僵菌 鉴定
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免耕对土壤微生物量碳影响的Meta分析 被引量:9
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作者 肖美佳 张晴雯 +4 位作者 董月群 刘杏认 张爱平 郑莉 杨正礼 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期833-839,共7页
为综合分析免耕(NT)对土壤微生物碳含量的影响程度,以常规耕作(CT)为对照,收集国内外关于免耕对土壤微生物碳研究已公开发表的41篇文献的田间试验数据162组,采用Meta数据整合分析方法,定量分析中国不同区域、气候类型和试验年限下,免耕... 为综合分析免耕(NT)对土壤微生物碳含量的影响程度,以常规耕作(CT)为对照,收集国内外关于免耕对土壤微生物碳研究已公开发表的41篇文献的田间试验数据162组,采用Meta数据整合分析方法,定量分析中国不同区域、气候类型和试验年限下,免耕对于中国农田土壤微生物碳含量的影响。结果表明,与常规耕作相比,免耕能显著提高土壤微生物碳的含量,免耕-常规耕作(NT-CT)的加权均数差值(WMD)为49. 29 mg·kg^(-1);免耕对土壤中微生物碳含量的影响存在区域差异性,西南地区WMD最大,湿润区(年降雨量>800 mm)免耕对土壤微生物碳含量的正效应最显著;年均温度10~15℃和年均温度>15℃时,免耕土壤中微生物碳含量显著高于常规耕作,且随着温度的升高而增加;免耕年限能够显著影响土壤微生物碳含量,以长期免耕(免耕年限≥8 a)效果最佳。综上,免耕对土壤微生物碳的增加效应存在区域特征,以西南地区最高,随着区域水热条件、免耕年限的不同有所差异,免耕措施的采用应该根据区域特点因地制宜。本研究结果为免耕的区域性合理利用提供了参考依据。 展开更多
关键词 免耕 微生物量碳 META分析 区域效应
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