平原河网地区典型旱地面源污染排放系数时间变化特征及影响因素研究

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作者 端木家耀 陈诚 +7 位作者 陈小华 沈根祥 张敏 郭春霞 王振旗 白玉杰 凌志雄 曹国民 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第3期71-79,共9页

【目的】探明平原河网地区典型旱地离田排放系数的变化特征,为农业面源污染监测管理提供参考。【方法】以上海市崇明岛某典型旱地为研究对象,通过构建水文-水质协同监测系统,对旱地面源污染排放系数进行测算,明确排放系数的时间变化特征... 【目的】探明平原河网地区典型旱地离田排放系数的变化特征,为农业面源污染监测管理提供参考。【方法】以上海市崇明岛某典型旱地为研究对象,通过构建水文-水质协同监测系统,对旱地面源污染排放系数进行测算,明确排放系数的时间变化特征,分析排放系数的影响因素。【结果】日尺度下,氮、磷的离田排放系数变化范围分别为2.2~9843.9、0.08~667.0 g/(hm^(2)·d);月尺度下,氮、磷离田排放系数变化范围分别为0.02~17.2、0.001~1.04kg/(hm^(2)·m)。在降水产流事件中,氮离田排放系数与降水历时呈极显著正相关,磷离田排放系数与产流事件的总降水量、平均降水强度、最大小时降水强度极显著正相关。施肥后,氮日排放系数迅速增大,磷日排放系数无明显变化。各时间尺度下,氮排放系数与地表径流不存在显著相关性,磷排放系数与地表径流极显著正相关。【结论】氮、磷离田排放系数的日、月际变化幅度较大,氮离田排放系数易受施肥措施影响,磷离田排放系数则更易受降水和地表径流的影响。 展开更多

关键词 平原河网 旱地 面源污染 协同监测 排放系数

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上海典型中心城区河流健康评价 被引量：2

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作者 朱英 陈小华 胡双庆 《净水技术》 CAS 2024年第4期152-160,共9页

随着水环境质量的持续改善,我国河流水生态、水健康问题逐渐得到重视,为掌握上海中心城区河流水生态状况及变化趋势,诊断河流健康和识别主要问题,以上海市典型中心城区徐汇区为例,筛选8条典型河流,分季度开展河流水生态环境质量持续跟... 随着水环境质量的持续改善,我国河流水生态、水健康问题逐渐得到重视,为掌握上海中心城区河流水生态状况及变化趋势,诊断河流健康和识别主要问题,以上海市典型中心城区徐汇区为例,筛选8条典型河流,分季度开展河流水生态环境质量持续跟踪监测与河流健康评价。结果表明:徐汇区典型河流存在水体富营养化、生物多样性低及外来入侵物种福寿螺扩散等问题;河流总体处于亚健康至健康状态,37.5%为健康状态,62.5%的河流处于亚健康状态,处于亚健康状态多为河流规模相对较大的河流,小型河流多为健康状态。因此,中大型河流健康度的提升是后续重点关注方向。 展开更多

关键词 上海 中心城区 徐汇区 水生态 河流健康评价

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基于高频数据的旱地降雨径流污染物输出特征研究 被引量：1

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作者 杨林沛 李金文 +4 位作者 沈根祥 朱文俊 陈小华 陈诚 梁利权 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期391-403,共13页

为阐明旱地农田产流特征及面源污染物的排放特征,以上海市崇明岛旱地为研究对象,采用自动取样方法,在自然降雨条件下对旱地径流水文水质进行长期监测。土壤产流能力用径流曲线数(CN)表示,并用高频的电导率(EC)和浊度数据表征可溶性和颗... 为阐明旱地农田产流特征及面源污染物的排放特征,以上海市崇明岛旱地为研究对象,采用自动取样方法,在自然降雨条件下对旱地径流水文水质进行长期监测。土壤产流能力用径流曲线数(CN)表示,并用高频的电导率(EC)和浊度数据表征可溶性和颗粒态污染物的浓度变化,通过分析浓度-流量(C-Q)关系,从滞后效应角度研究溶解态和颗粒态污染物的输出特征。结果表明,径流系数与降雨量相关性良好,CN与前期土壤含水率(AMC)的相关关系较好。浊度能够反映悬浮泥沙浓度(SSC)、总磷(TP)浓度,EC能够反映可溶性盐的浓度(用全盐量表征)。浊度-流量总体上呈现顺时针滞后,冲刷作用明显;EC-流量总体上呈现逆时针滞后,稀释作用明显。TP的输出以冲刷作用为主,总氮(TN)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、氨态氮(NH_(4)^(+)-N)、溶解性总磷(DTP)的输出既有稀释作用也有冲刷作用。TN主要来自土壤溶液,多变的迁移路径是溶解态物质输出大多呈现逆时针滞后的原因。TP主要来自土壤表面,较短的迁移路径是颗粒态污染物输出大多呈现出顺时针滞后模式的原因。本研究获得的溶解态和颗粒态污染物的输出过程和特征可为面源污染防控、水土保持提供科学依据。 展开更多

关键词 原位监测 降雨产流 高分辨率 面源污染

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基于文献计量的畜禽养殖废弃物新污染物研究态势分析 被引量：4

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作者 曹燕 胡双庆 +3 位作者 沈根祥 张洪昌 王振旗 李贞金 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2296-2304,共9页

近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议... 近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议。研究发现,畜禽养殖废弃物新污染物的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域影响力表现突出;以抗生素和激素类为主的新污染物的来源、环境行为归趋和分析检测技术等方面是该领域主要的研究热点;新污染物的潜在生态环境与健康风险研究将成为未来重点关注的方向;在污染防控方面,建议强化对养殖业投入品使用和养殖废弃物处置及排放的监管,并对畜禽养殖新污染物减排和控制关键技术及工程应用的研究加大投入。 展开更多

关键词 文献计量 畜禽养殖 新污染物 CITESPACE

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不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷排放的影响 被引量：2

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作者 朱雅婷 倪远之 +3 位作者 张敏 王振旗 沈根祥 黄娜 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期2436-2445,共10页

为明确不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷(CH 4)排放的影响,以上海市青浦区稻田为研究对象,利用PICARRO G2508温室气体在线监测系统探索不同秸秆还田量下稻田CH 4的排放特征。结果表明,稻田CH 4排放通量与5 cm深度土壤温度呈显著(P<0... 为明确不同秸秆还田量对上海地区稻田甲烷(CH 4)排放的影响,以上海市青浦区稻田为研究对象,利用PICARRO G2508温室气体在线监测系统探索不同秸秆还田量下稻田CH 4的排放特征。结果表明,稻田CH 4排放通量与5 cm深度土壤温度呈显著(P<0.05)正相关,且两者的相关性随着秸秆还田量的增加而增强。稻田CH 4排放量随着秸秆还田量的增加而增加,在秸秆不还田、半量(2.5 t·hm^(-2))还田和全量(5.0 t·hm^(-2))还田3种情景下,稻田CH 4累积排放量分别为(10.00±0.06)、(53.26±0.06)、(121.55±0.03)kg·hm^(-2),且其排放集中在水稻分蘖期,贡献率达49.40%~52.11%。在不显著影响水稻产量的前提下,秸秆半量还田的单位水稻产量CH 4排放量较全量还田降低56.17%,是本试验条件下推荐的适宜秸秆还田量。 展开更多

关键词 甲烷排放 秸秆还田 水稻产量 甲烷减排

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不同黄贮预处理对水稻秸秆干法厌氧发酵特性的影响 被引量：5

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作者 王振旗 张敏 +4 位作者 沈根祥 王晨 钱晓雍 倪远之 张心良 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期894-901,共8页

针对长三角水源区高C/N水稻秸秆干法厌氧发酵产气效率低的问题,利用自制全自动不锈钢发酵罐装置,探索了不同黄贮预处理技术对厌氧发酵效率的影响,并从预处理前后物料结构变化与降解效果方面对秸秆产沼机理进行了初探。结果表明,在发酵物... 针对长三角水源区高C/N水稻秸秆干法厌氧发酵产气效率低的问题,利用自制全自动不锈钢发酵罐装置,探索了不同黄贮预处理技术对厌氧发酵效率的影响,并从预处理前后物料结构变化与降解效果方面对秸秆产沼机理进行了初探。结果表明,在发酵物料C/N为50的条件下,8 mg·L^(-1)Ca(OH)_(2)的稀碱处理组和稀释20倍沼液的微生物处理组产气效果最佳,单位干物质产气量分别达407 L·kg^(-1)VS与397 L·kg^(-1)VS,总产气量分别是对照组的1.64倍和1.59倍,可以达到最佳C/N条件下的80%~115%,表明适宜的预处理方式可在一定程度上解决因氮源不足造成的产气效率低下问题。两种预处理方式均可使水稻秸秆表面蜡质层、颗粒物与丝状物分解,进而提高纤维素类物质降解效率。研究表明,稀碱预处理可缓冲发酵前期酸化对产气的抑制作用,沼液处理组可显著提高发酵初期沼气中的甲烷含量,但所需预处理时间相对较长,约为稀碱预处理的4倍,工程应用中可根据实际需求选择适合的预处理方式。 展开更多

关键词 水稻秸秆 干法厌氧发酵 预处理 碳氮比(C/N) 产气量

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HPLC-MS/MS结合液液萃取法检测尿样中22种新烟碱类农药及其代谢物 被引量：3

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作者 马金晶 金玉娥 周婧娴 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1257-1264,共8页

建立了高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)同时检测尿液中22种新烟碱类农药(NEOs)及其代谢物的分析方法。尿样经酶解,甲酸调节pH值,液液萃取法提取,HSS T3色谱柱分离后,以(0.1%甲酸+5mmol/L甲酸铵)/水-乙腈作为流动相进行梯度洗脱,正/... 建立了高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)同时检测尿液中22种新烟碱类农药(NEOs)及其代谢物的分析方法。尿样经酶解,甲酸调节pH值,液液萃取法提取,HSS T3色谱柱分离后,以(0.1%甲酸+5mmol/L甲酸铵)/水-乙腈作为流动相进行梯度洗脱,正/负离子模式切换扫描,多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。结果表明,22种NEOs及其代谢物在各自质量浓度范围内呈良好线性关系(r^(2)>0.995 0),方法检出限和定量下限分别为0.05~0.10 ng/mL和0.15~0.30 ng/mL;在低、中、高3个加标水平下,平均回收率为64.5%~125%,相对标准偏差(RSD)为0.10%~12%。样品稳定性实验表明,尿样采集后应尽快检测。利用该方法对54份真实尿样进行测定,均有不同程度的检出。所建立的方法高效、稳定,可实现22种NEOs及代谢物的同时检测。 展开更多

关键词 新烟碱类农药 尿液 液液萃取 高效液相色谱-串联质谱

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基于组学、机器学习和生物转化技术的农药及其转化物筛查方法研究 被引量：1

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作者 冯超 卢大胜 +4 位作者 汪国权 徐骞 邱歆磊 金玉娥 陈宇航 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1211-1220,共10页

该研究基于液相色谱-高分辨质谱联用技术,针对不同食品基质,通过标准化的样品提取方法,低歧视的仪器采集方法,以及组学、机器学习和生物转化等技术的融合,建立了各类农药及其转化物的靶向和拟靶向数据筛查方法。实验结果表明,不同农药... 该研究基于液相色谱-高分辨质谱联用技术,针对不同食品基质,通过标准化的样品提取方法,低歧视的仪器采集方法,以及组学、机器学习和生物转化等技术的融合,建立了各类农药及其转化物的靶向和拟靶向数据筛查方法。实验结果表明,不同农药在多种基质中的回收率为80%~120%。样本中农药的MS^(2)特征能在基于特定列表(Inclusionlist)的数据依赖性扫描(DDA)方式下兼顾检出率和特异性。靶向方法基于数据库的保留时间(RT)、MS^(1)(m/z偏差、同位素轮廓、加合形态、源内裂解)和MS^(2)(二级碎片)等多元参数匹配,可以高置信度地鉴定阳性物质。同时,拟靶向方法在人工智能(AI)预测模型的帮助下,在菊花茶中发现8种疑似的农药转化物,这些特征在MS^(1)匹配的基础上进行MS^(2)的预测和RT的过滤,并通过体外肝微粒生物合成获得无商业化标准品的农药转化物的质谱特征,确证疑似结果。该方法实现了农药及其转化物的高通量和高特异性的筛查,适用于各类食品基质的快速筛查。 展开更多

关键词 农药 农药转化物 拟靶向筛查 机器学习 生物转化

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双水相-超高效液相色谱串联质谱法测定猪肉中17种抗生素 被引量：2

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作者 李雨薇 张洪昌 +3 位作者 胡双庆 李贞金 沈根祥 赵晓祥 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期159-166,共8页

为了解上海地区市售猪肉中抗生素残留水平,对猪肉中抗生素的分析方法进行了筛选与优化。选择双水相方法,对提取液和分相盐进行了筛选优化,建立了猪肉中5类17种典型抗生素的分析方法,并检测了上海地区市售猪肉中抗生素的残留水平。结果表... 为了解上海地区市售猪肉中抗生素残留水平,对猪肉中抗生素的分析方法进行了筛选与优化。选择双水相方法,对提取液和分相盐进行了筛选优化,建立了猪肉中5类17种典型抗生素的分析方法,并检测了上海地区市售猪肉中抗生素的残留水平。结果表明:采用双水相结合超高效液相色谱串联质谱法,选择质量分数为0.2%的甲酸-乙腈/乙二胺四乙酸二钠(Na_(2)-EDTA)作为提取溶剂,(NH_(4))_(2)SO_(4)作为分相盐时,17种目标抗生素的加标回收率最佳,回收率为65.3%~129.7%,相对标准偏差小于12.6%,检出限和定量限分别为0.04~5.51μg/L和0.14~18.35μg/L;上海地区市售猪肉样品均未检出17种抗生素。研究表明,该分析方法能满足猪肉样品中痕量抗生素的检测残留要求,且具有选择性好、灵敏度高的优点,适合猪肉中17种抗生素的残留检测。 展开更多

关键词 猪肉 抗生素 超高效液相色谱串联质谱法 双水相

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长期施用猪粪稻田的重金属迁移规律与累积风险 被引量：4

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作者 王晨 张敏 +5 位作者 王振旗 钱晓雍 徐昶 倪远之 李金文 沈根祥 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期1985-1994,共10页

在国家大力推进畜禽养殖废弃物资源化利用的背景下,为探究长三角地区“猪-稻”种养结合模式猪粪全量还田潜在的农田土壤重金属累积风险问题,对6类特征重金属在“饲料-粪污-土壤”系统中的迁移规律进行了为期5年的连续跟踪监测。结果显示... 在国家大力推进畜禽养殖废弃物资源化利用的背景下,为探究长三角地区“猪-稻”种养结合模式猪粪全量还田潜在的农田土壤重金属累积风险问题,对6类特征重金属在“饲料-粪污-土壤”系统中的迁移规律进行了为期5年的连续跟踪监测。结果显示,As、Cr、Pb、Cu、Zn和Cd等重金属在饲料中均有检出,Cu和Zn含量远高于NY/T 65—2004《猪饲养标准》中的推荐添加量。粪便中各类重金属含量总体呈现“秋冬高、春夏低”的特点,其中,冬季粪便中Cr、Cu、Zn和As的质量浓度最高,分别为115.9、1150.1、1630.0、2.62 mg·kg^(-1)。配套农田耕作层(0~20 cm)土壤中As、Cr、Cd、Cu和Zn的含量表现出明显的累积趋势,其中Cu、Zn的累积效应较明显,平均年累积率分别高达5.13、2.29 mg·kg^(-1)。各重金属均向深层土壤发生了迁移,Pb、Cu、Zn、Cd总体上呈现出一定的纵向递减的变化规律,但深层土壤中As、Cr的含量有所增加,表现出较为明显的淋溶下移性特点。归趋分析结果显示,稻米中的Cd含量占输入总量的9.11%,远高于其他类型重金属。因此,需要在实际生产中严格控制含Cu、Zn、Cd的饲料添加剂用量,并规范猪粪处理和还田利用方式,降低土壤重金属污染风险。 展开更多

关键词 猪粪 水稻田 重金属

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长三角地区典型季节规模化奶牛场氨排放特征研究 被引量：2

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作者 倪远之 徐昶 沈根祥 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1141-1154,共14页

为掌握长三角地区规模化奶牛场氨排放特征,通过在线高分辨率监测系统对典型规模化奶牛场的棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存环节进行连续监测,获取不同环节、不同季节的氨排放信息,并计算得到本地化氨排放系数及排放强度。结果表明:规模化... 为掌握长三角地区规模化奶牛场氨排放特征,通过在线高分辨率监测系统对典型规模化奶牛场的棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存环节进行连续监测,获取不同环节、不同季节的氨排放信息,并计算得到本地化氨排放系数及排放强度。结果表明:规模化奶牛场棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存3个环节的年均氨排放浓度分别为(2.53±0.88)、(2.68±1.72)mg·m^(-3)和(2.44±1.73)mg·m^(-3),氨浓度季节变化趋势总体表现为夏季>秋季>春季>冬季,夏季为冬季的2.3~4.2倍。不同环节氨排放小时变化存在明显差异,主要受日气象因子变化、畜禽活动和清粪管理等因素影响。温度是影响奶牛养殖氨排放水平的主要气象因素,与棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存3个环节的氨浓度水平均呈极显著正相关关系,相关系数分别达到0.914、0.817和0.942,而风速和大气压强则与各环节氨排放浓度呈负相关关系。基于在线监测获得了奶牛养殖氨排放本地化系数,棚舍养殖、粪便堆肥和污水贮存3个环节的年均氨排放系数分别为(13.14±5.17)、(7.71±5.17)kg·头^(-1)·a^(-1)和(9.72±4.47)kg·头^(-1)·a^(-1),全年合计氨排放系数为30.57 kg·头^(-1)·a^(-1)。采用本地实测氨排放系数,建立了长三角地区规模化牛场氨排放清单,2018年长三角地区规模化牛场氨排放总量为3.39万t,氨排放主要集中在安徽省中北部和江苏省北部等集约化畜禽养殖规模较大的地区,夏季氨排放总量和强度最高,达到了1.36万t和151 t·d-1,是冬季的3倍多。 展开更多

关键词 氨排放 氨排放系数 排放环节 排放清单 影响因子 规模化奶牛 在线监测

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长江下游“玉米-花菜”轮作模式下旱地降雨产流过程及氮磷输出特征研究 被引量：1

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作者 朱文俊 李金文 +5 位作者 钱晓雍 沈根祥 张敏 付侃 王振旗 赵庆节 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2167-2178,共12页

农田氮(N)、磷(P)的流失是水体富营养化的主要原因,然而农田径流N、P浓度与流失量受到前期土壤含水率(AMC)、降雨量、翻耕等多种因素影响,尚缺乏田间监测方法。本研究以位于长江下游的崇明岛旱地为研究对象,建立自动取样方法,在天然降... 农田氮(N)、磷(P)的流失是水体富营养化的主要原因,然而农田径流N、P浓度与流失量受到前期土壤含水率(AMC)、降雨量、翻耕等多种因素影响,尚缺乏田间监测方法。本研究以位于长江下游的崇明岛旱地为研究对象,建立自动取样方法,在天然降雨条件下对农田径流量和水质进行高频率取样与连续监测,分析“玉米-花菜”轮作模式下降雨产流过程及N、P输出特征,采用径流曲线数(CN)表征土壤的持水能力,研究10、30、50 cm深处土壤AMC(AMC10、AMC30、AMC50)对CN的影响,并利用电导率(EC)来反映径流离子浓度的变化趋势以及降雨的稀释效应。结果表明:农田径流峰值滞后于降雨峰值,CN值取值范围为37~88,且与AMC10线性关系最好(y=293.40x-39.41,R2=0.7905,P<0.01),与AMC50无显著相关关系;秸秆还田后的翻耕导致总磷(TP)和溶解性总磷(DTP)浓度升高,夏季翻耕显著增加了P浓度,但N的浓度没有增加;径流N浓度随着径流速度的增大而减小,但P浓度相反。EC与径流速度呈现出完全相反的变化趋势,降雨量增加了径流流量并产生了稀释效应,导致EC下降,且EC可以反映总氮(TN)、NO^(-)_(3)-N的浓度变化,EC的变化可充分反映N的输出特征,而P的输出与N输出不同,当径流速度较大且EC较低时,P的浓度可能较高;NO^(-)_(3)-N、DTP分别是农田N、P输出的主要形式,径流流量和养分浓度差异影响N、P的输出负荷,但养分浓度差异对NH+4-N、TP、DTP输出负荷的影响要大于径流流量对其的影响。 展开更多

关键词 天然降雨 面源污染 崇明岛 农田径流

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