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2019年 第35卷 第8期
刊出日期:2019-08-25
  
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生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  0-0. 
摘要 ( 113 )   PDF (10704KB) ( 94 )  
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专论与综述
生态安全评价方法及其应用
曹秉帅, 邹长新, 高吉喜, 何萍
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  953-963.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0449
摘要 ( 734 )   HTML   PDF (1007KB) ( 822 )  
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生态安全评价是生态安全研究的基础和前提,也是构建生态安全体系的核心部分。该研究通过回顾国内外生态安全评价研究发展历程,概述生态安全及其评价的概念和内涵,在此基础上从生态安全评价指标构建、评价指标权重确立、评价方法及其应用、评估结果分级等方面进行分析总结及特点述评,进而针对当前生态安全评价研究中存在的主要问题进行探讨,并展望了生态安全评价研究的发展方向。研究旨在为推进生态安全评价技术革新与探索提供参考和依据。

重金属与多环芳烃复合污染土壤的分布特征及修复技术研究进展
周玉璇, 龙涛, 祝欣, 王磊, 孔令雅, 李一平, 石佳奇
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  964-975.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0669
摘要 ( 607 )   HTML   PDF (1135KB) ( 852 )  
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土壤中污染物通常以复合污染的形式存在,各种污染物之间的相互作用增加了修复的难度,仅针对单一污染物进行治理通常难以达到土壤修复的要求。该文对重金属与多环芳烃复合污染的分布特征及两者之间的交互作用进行了总结,综述了几种复合污染土壤修复技术(淋洗法、植物修复、微生物修复和电动法)的作用机理及适用条件,并对该类型复合污染土壤修复技术的研究方向提出了展望。

区域环境与发展
西藏农户参与农村人居环境整治意愿的影响因素研究
孙前路
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  976-985.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0757
摘要 ( 413 )   HTML   PDF (1007KB) ( 587 )  
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农村人居环境整治已成为我国当前乡村振兴研究的热点问题之一。对西藏日喀则和那曲两市721户农户开展入户调查,利用广义最大熵Logit分析方法,从家庭禀赋和外出务工的视角对少数民族地区农户农村人居环境整治参与意愿进行分析。结果表明,农户参与农村人居环境整治的积极性不高,环境整治参与意识有待加强;耕地(草地)面积、村干部经历、外出务工等变量对农户参与农村人居环境整治意愿存在显著正向影响,而家庭总收入、参加物资交流会次数与参加农贸市场次数具有显著的抑制作用,说明部分有"经济头脑"的农户具有"搭便车"倾向;健康状况越好的农户越愿意参与到农村人居环境整治中来,而距离集镇越近的农户参与环境整治的积极性越低。

中国北方南美白对虾不同养殖模式环境影响生命周期评价
陈丽娇, 杨怀宇, 张静怡, 孙琛
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  986-991.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0673
摘要 ( 622 )   HTML   PDF (918KB) ( 561 )  
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为在水产养殖产业链中找到造成环境污染的严重环节,笔者通过实地调研收集日照地区南美白对虾养殖行业相关投入产出数据,运用eFootprint软件对2种养殖模式(工厂化养殖和池塘养殖)的环境影响进行生命周期评价,包括2种养殖模式同一养殖环节的横向对比以及同一个养殖模式3个养殖环节的纵向对比。结果显示:在2种养殖模式中,工厂化养殖模式产生的环境影响大于池塘养殖模式产生的环境影响;各指标环境影响大小顺序为水资源消耗 > 富营养化潜值 > 气候变化 > 酸化 > 初级能源消耗;工厂化和池塘养殖模式水资源消耗的环境影响指数分别为17.72和4.73,富营养化潜值指数分别为6.12和2.24,气候变化环境影响指数分别为3.46和0.91,酸化环境影响指数分别为2.63和0.77,初级能源消耗环境影响指数分别为0.69和0.17。因此,加强水产养殖上游行业的环境治理,权衡池塘养殖和工厂化养殖的生产规划和提高水资源的有效利用水平,是推动水产养殖业绿色健康发展的关键。

气象条件对承德市臭氧重污染天气的影响
陆倩, 王国辉, 冯一淳, 周士茹, 谭国明
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  992-999.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0445
摘要 ( 268 )   HTML   PDF (1888KB) ( 449 )  
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利用承德市国家基本气象站的气象资料和承德市环境监测站的O3监测资料,分析了2015年5月22日-6月1日承德市O3重污染过程的气象条件。研究发现,5月22日-6月1日O3污染呈先加重后减轻的趋势,25日O3污染最严重;O3浓度日分布呈单峰型,午后浓度高而清晨浓度低。承德市O3污染天气发生时的天气形势为500 hPa受高压脊控制,850 hPa有大于20 ℃的暖中心,并有强暖平流向承德地区输送,海平面气压场受低压前部和高压后部的均压场影响,盛行偏南气流。有利于O3污染的气象条件为气温高、风速大、辐射强、日照时数长、气压低、相对湿度低,能见度影响小。此次O3污染过程气象扩散条件较好,气象条件对O3污染的作用主要表现为促进O3污染物的生成和区域传输。京津冀中北部地区O3污染严重,在南风和西南风的作用下唐山市和北京市对承德市的O3污染有输送作用。

2008-2017年夏季辽东湾北部渔业水域生态环境质量综合评价
吴金浩, 李强, 宋广军, 张玉凤, 王召会, 宋伦, 王志松
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1000-1008.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0583
摘要 ( 337 )   HTML   PDF (1190KB) ( 466 )  
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基于2008-2017年辽东湾北部渔业水域历史监测数据,利用主成分分析法建立指标权重评价模型,对该海域生态环境质量进行综合评价。研究结果表明:辽东湾北部渔业水域生态环境质量等级为轻污染,呈现东西两侧污染高,中部低,南部外海略高,北部河口略低的特点。近10 a来,研究区域仅2016年生态环境综合质量等级处于清洁,其他年份均表现为轻污染;2011年综合污染指数最高,综合污染指数总体保持稳定,并呈现略有好转、逐年改善的趋势。聚类分析结果表明,研究区域可分为4类并呈现各自不同特点:第1类区域生物指标污染贡献率最高;第2类区域主要集中在双台子河口,水质污染明显;第3类区域沉积物重金属污染特征显著;第4类区域分布范围更广,综合污染指数介于其他3类之间。辽东湾北部渔业水域主要受生物指标影响,其污染贡献率为60.9%,水质和沉积物指标贡献率相差不大;水质营养盐、沉积物重金属镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)、叶绿素a以及浮游动物为辽东湾北部主要污染指标,污染贡献率较大,需重点关注。

自然保护与生态
长江上游生态功能区划研究
洪步庭, 任平, 苑全治, 王玲
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1009-1019.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0459
摘要 ( 445 )   HTML   PDF (4958KB) ( 692 )  
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生态功能区划对于保障区域生态安全、推动经济社会与生态环境保护的协调发展具有十分重要的意义。长江上游是中国关键生态区域和整个长江流域生态安全的重要屏障,开展长江上游生态功能区划显得至关重要。以长江上游为研究区域,运用GIS空间分析技术,在揭示研究区生态环境敏感性与生态系统服务功能重要性空间分异规律的基础上,以子流域为基本区划单元,采用两步聚类法进行长江上游生态功能区划。研究结果表明:(1)长江上游生态环境整体上处于中度、高度敏感的状态,其中土壤侵蚀敏感性最为突出;(2)长江上游生态系统服务功能总体上呈现较重要、极重要的态势,其中水源涵养和生物多样性保护的贡献较大;(3)长江上游地区可划分为青藏高原生态区、云贵高原生态区和四川盆地生态区3个生态区,进而可细分为7个生态亚区和15个生态功能区。

四川盆地丘陵区不同类型自然沟渠植被分布特征
刘莲, 赵原, Matthieu Nsenga Kumwimba, 汪涛
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1020-1026.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0608
摘要 ( 1541 )   HTML   PDF (1186KB) ( 659 )  
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植被是沟渠系统的重要组成部分,对沟渠生态功能的发挥具有重要作用。为促进长江上游沟渠植物物种多样性保护,以四川盆地中部丘陵区不同类型自然沟渠为研究对象,通过野外实地调查,分析了不同类型沟渠内植物种类、物种多样性指数、植被盖度和地上部生物量,探讨了周边土地利用方式对沟渠植被分布的影响。结果表明:(1)四川盆地中部丘陵区自然沟渠植被状况不容乐观。尽管自然沟渠内植物种类众多,调查样方内植物共有16科20种,但优势种较少,且仅以危害性大的过江草(Phyla nodiflora)和水花生(Alternanthera philoxeroides)为主,出现的频度分别为46.09%和38.26%。(2)物种多样性指数结果表明,居民区沟渠植物种类较为单一,优势种明显,群落结构较为简单。旱地沟渠植物种类较为丰富,群落结构较为复杂。水田沟渠和荒地沟渠植物分布较为均匀。(3)不同类型沟渠中植被的盖度和生物量差异显著。其中,植被盖度平均值大小顺序为水田沟渠 > 居民区沟渠 > 旱地沟渠 > 荒地沟渠,植物地上部平均生物量大小顺序表现为居民区沟渠 > 水田沟渠 > 旱地沟渠 > 荒地沟渠。

水分变化对若尔盖高寒湿地木里薹草(Carex muliensis)枯落物分解及CO2排放的影响
丁艳, 张晓雅, 高俊琴, 李谦维, 乐艺, 蒋丽华
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1027-1033.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0820
摘要 ( 377 )   HTML   PDF (1063KB) ( 562 )  
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枯落物分解是湿地生态系统物质循环和能量流动的重要环节,是调控全球碳平衡的关键过程之一。深入探究枯落物分解对水分变化的响应,对于了解湿地生态系统碳动态及其对气候变化的反馈至关重要。以若尔盖高寒湿地优势植物种木里薹草(Carex muliensis)枯落物为研究对象,设置不同水量和频率的干湿交替变化试验,测定枯落物失重率以及CO2排放量,研究枯落物分解对于水分变化的响应。结果表明,培养期间水分变化对木里薹草枯落物失重率没有显著影响。不同干湿交替处理下枯落物失重率的变化范围为31.64%~34.26%。水量、频率及两者交互作用对枯落物CO2排放均有显著影响(P<0.05)。与低水量相比,高水量处理增加了木里薹草枯落物CO2排放量。在高水量处理下,降低降水频率可显著增加CO2排放(P<0.05),高、低频率下CO2排放量分别为(5.28±0.24)和(10.77±0.64)g·kg-1。因此,未来降水格局变化(包括降水量和降水频率变化)将对若尔盖高寒湿地木里薹草枯落物分解过程中的CO2排放产生重要影响。

河北昌黎海域大型底栖动物群落特征及青岛文昌鱼资源现状
郭兴然, 刘宪斌, 张青田, 赵兴贵
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1034-1042.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0883
摘要 ( 630 )   HTML   PDF (1275KB) ( 579 )  
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于2017年春季(5月)和夏季(8月)对河北昌黎黄金海岸国家级自然保护区海域大型底栖动物群落特征及青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtauense)资源现状进行调查。结果表明,春夏两季分别鉴定出大型底栖动物56和50种,种类组成皆以环节动物为主;大型底栖动物平均栖息密度为87.11 m-2,平均生物量为11.13 g·m-2;青岛文昌鱼平均栖息密度为31.36 m-2,平均生物量为1.44 g·m-2,体长为0.50~4.45 cm,Ⅱ、Ⅲ龄青岛文昌鱼占优势地位,体重为0.3~109.4 mg,优势体重组为>20~40和0~20 mg,昌黎海域青岛文昌鱼个体偏小,与历史资料对比发现,青岛文昌鱼资源量正在逐年减少。春夏两季大型底栖动物多样性指数变化趋势相似,Shannon-Wiener多样性指数平均值显示该海域大型底栖动物生境一般;采用Bray-Curtis相似性系数聚类分析和多维排列尺度(MDS)分析相结合的方法研究春夏季大型底栖动物群落结构,结果表明春季可分为5个群组,夏季可分为2个群组,群组组成差异较大。

土壤线虫群落对梨园不同害虫防治策略的响应
张航, 栾小兵, 刘奇志
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1043-1050.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0778
摘要 ( 367 )   HTML   PDF (981KB) ( 588 )  
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为探究土壤线虫群落对梨园不同害虫防治策略的响应,通过田间试验研究北京地区不同害虫防治策略下梨园土壤线虫的群落结构。按照不同的害虫防治策略将梨园划分为常规区(频繁化学防治)、试验1区(农药减施防治)和试验2区(以植物源农药为主的农药减施防治),共统计土壤线虫9 960条,隶属于线虫动物门2纲5目23科43属。试验1区0~20 cm土层土壤线虫数量显著大于常规区(P<0.05),试验2区0~20 cm土层土壤线虫数量显著大于试验1区(P<0.05)。试验1区、试验2区>20~40 cm土层植物寄生线虫数量显著高于常规区(P<0.05)。从相对丰度来看,试验1区、试验2区>20~40 cm土层食细菌线虫相对丰度显著低于常规区(P<0.05),而植物寄生线虫相对丰度则显著高于常规区(P<0.05)。常规区具有较高的优势度指数(λ),试验1区、试验2区具有较高的多样性指数(H')和均匀度指数(J)。以上结果表明,频繁的化学农药防治会影响梨园土壤线虫的群落结构,降低土壤线虫群落的多样性,而化学农药减施并适当施用植物源农药则有利于减少对土壤线虫数量及多样性的影响。

洞庭湖不同水位梯度川三蕊柳和短尖薹草土壤有机碳垂直分布特征
边华林, 杨广军, 牛艳东, 邓嘉俊, 李有志, 丁小慧, 姚欣, 周巧巧
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1051-1057.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0569
摘要 ( 554 )   HTML   PDF (1121KB) ( 552 )  
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以洞庭湖湿地3种水位梯度(-60、-40 和-20 cm,即水位在土壤表层60、40和20 cm以下)的川三蕊柳(Salix triandroides)和短尖薹草(Carex brevicuspis)为研究对象,揭示0~20、>20~40、>40~60、>60~80 cm土壤有机碳及腐殖质碳(胡敏酸碳、富里酸碳、胡敏素碳)含量的垂直分布特征。结果表明,在3种水位下,川三蕊柳和短尖薹草群落土壤有机碳和腐殖质碳含量均以0~20 cm土壤较高。川三蕊柳0~20 cm土壤有机碳含量以高水位区较高,而>20~80 cm土壤以中水位区较高;短尖薹草4层土壤有机碳含量均以中水位区较高。对土壤富里酸碳含量而言,川三蕊柳和短尖薹草群落在3种水位之间无显著差异。对土壤胡敏酸含量而言,川三蕊柳群落0~20 cm土壤以高水位区较高,>20~60 cm土壤在3种水位之间无显著差异,而>60~80 cm土壤以高水位区较低;短尖薹草群落0~40 cm 土壤以中水位区较高,>40~60 cm土壤在3种水位之间无显著差异,而>60~80 cm土壤以高水位区较低。对胡敏素含量而言,川三蕊柳群落0~20 cm土壤以高水位区较高,>20~80 cm土壤以高水位区较低;短尖薹草4层土壤胡敏素碳含量均以中水位区较高。与短尖薹草群落相比,川三蕊柳群落能提高低水位区0~80 cm和高水位区0~20 cm土壤有机碳及腐殖质碳含量,但降低了中水位区0~80 cm和高水位区>20~60 cm土壤有机碳及腐殖质碳含量。可见,湿地土壤有机碳含量受植被类型和水位的综合影响,在洞庭湖湿地应选取高水位洲滩恢复川三蕊柳群落,以提高湿地土壤有机碳含量。

污染控制与修复
颗粒无烟煤活性炭去除水体中低浓度磷酸盐研究
常会庆, 朱晓辉, 郑彩杰, 焦常锋, 王启震, 吴杰
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1058-1063.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0796
摘要 ( 551 )   HTML   PDF (1169KB) ( 506 )  
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为探讨颗粒无烟煤活性炭对水体中低浓度磷酸盐的吸附优化条件、去除效果及其机理,利用小试实验开展不同吸附剂量、温度、吸附时间和pH值等对磷酸盐的吸附影响研究。利用等温吸附、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线能谱(XRD)、颗粒Zeta电位、扫描电镜(SEM)表征无烟煤活性炭吸附磷酸盐的特征和机理。结果表明:吸附体系中不同pH值和温度条件对颗粒活性炭吸附磷酸盐的效果影响不同,pH值为6.0时对磷酸盐吸附效果最好,并且在高温条件下有利于活性炭对磷酸盐的吸附。对低浓度磷酸盐〔ρ(PO43-)=2 mg·L-1〕,颗粒无烟煤活性炭的优化吸附条件为:活性炭用量为10 g·L-1、吸附时间为6 h、pH值为6.0、温度为25 ℃,磷酸盐的去除率可达80%。颗粒活性炭对磷酸盐的等温吸附符合Langmuir和Freundlich模型,说明对磷酸盐的吸附同时具有物理和化学作用,即磷酸盐不但与活性炭表面官能团之间存在相互吸附作用,且与活性炭上存在的金属离子沉淀作用有关。

骨炭对地下水中氟的吸附及去除能力研究
曹俊敏, 李鑫, 徐德福
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1064-1070.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0547
摘要 ( 666 )   HTML   PDF (1293KB) ( 572 )  
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选择牛骨炭、猪骨炭、鸡骨炭和活性氧化铝为材料,开展等温吸附实验、动态吸附实验、连续进水吸附柱和小试实验,以研究不同材料对氟的吸附能力,并采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等对吸附材料进行表征。结果表明,4种材料对氟的吸附动力学均符合准二级动力学模型,属于化学吸附;活性氧化铝、牛骨炭、猪骨炭和鸡骨炭对氟的最大吸附量分别为2.487、5.336、7.974 和7.236 mg·g-1;骨炭对氟的吸附能力和亲和力都远大于活性氧化铝;活性氧化铝作吸附剂处理农村低浓度含氟地下水时,出水中氟浓度未达到GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》;骨炭处理低氟浓度地下水时,对氟的净化效果好,处理后的水质能达到饮用水的标准。

巯基改性稻壳炭对水中Cd2+的吸附特性
邵爱云, 程德义, 代静玉, 杜琪雯, 杜超, 黄兆琴
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1071-1079.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0722
摘要 ( 380 )   HTML   PDF (1218KB) ( 624 )  
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利用(3-巯丙基)三甲氧基硅烷改性稻壳炭,并对改性前后的稻壳炭进行Zeta电位、扫描电镜元素分析(SEM-EDS)、比表面积及孔径分析(BET)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征;探讨溶液pH值、反应温度、反应时间和固液比等影响因素对改性前后稻壳炭吸附Cd2+的影响及解吸情况;分析改性前后稻壳炭对水中Cd2+的吸附动力学和热力学试验。结果表明,改性后稻壳炭表面孔隙、负电荷增多,结构更清晰;不同影响因素下巯基改性后的稻壳炭对Cd2+的吸附效果均明显优于改性前。在最佳条件下,改性后稻壳炭最大吸附量(14.95 mg·g-1)比未改性稻壳炭(8.50 mg·g-1)提高76%,解吸率下降23%~53%,整个吸附过程符合准二级动力学(R2>0.99)及Langmuir等温方程模型(R2>0.99),吸附是以单分子层吸附为主的自发吸热过程。

虾壳生物质炭对水体中Cr6+的吸附
王丽, 胡苗, 徐建军
生态与农村环境学报. 2019, 35(8):  1080-1088.  doi:10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0867
摘要 ( 509 )   HTML   PDF (1321KB) ( 556 )  
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以废弃虾壳为原料制备生物质炭,并用于吸附模拟废水中的Cr6+,考察溶液pH值、Cr6+初始浓度、生物质炭用量和温度对虾壳生物质炭吸附Cr6+的影响,并对Cr6+在虾壳生物质炭表面的吸附机理进行了探究。结果表明,溶液pH值、Cr6+初始浓度和生物质炭用量对虾壳生物质炭吸附Cr6+的平衡吸附量有明显影响。当溶液pH=3.0,生物质炭用量为0.2 g·L-1,初始ρ(Cr6+)为15 mg·L-1时,虾壳生物质炭对Cr6+的平衡吸附量可达73.83 mg·g-1。虾壳生物质炭对Cr6+的吸附过程符合准二级动力学模型,同时也符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,通过Langmuir等温吸附模型计算得出25℃时Cr6+的最大吸附量为111.0 mg·g-1。Cr6+通过静电引力和配位作用吸附于生物质炭表面,且部分被还原为Cr3+