农业集聚对农业面源污染的影响——基于中国地级市面板数据门槛效应分析

农业集聚的环境效应相比其他产业更为复杂,然而学术界对此探讨较少。在理论分析的基础上,利用2007—2015年中国337个地级市面板数据,核算农业集聚水平与农业面源污染排放量,并采用空间分析技术、计量模型,实证探究农业集聚与农业面源污染的时空特征及农业集聚对农业面源污染的门槛效应。结果显示：① 农业集聚与COD、TN、TP三种农业面源污染在时序变化、空间布局、空间关联以及空间趋势变化上特征相异。② 农业集聚对COD、TN、TP农业面源污染皆呈现正相关的单门槛效应。低于门槛值阶段,农业集聚水平的提高显著加剧了农业污染,集聚水平跨过门槛值后,污染加剧形势有所缓和。③ 农业集聚与农业面源污染之间经历的两个阶段,取决于规模效应、结构效应、技术效应、社会效应、累积效应分别对农业面源污染排放的加剧与制约作用。随着农业集聚水平提高,各效应增污作用明显,导致污染水平显著提高,进入高于门槛值的阶段,各效应对污染排放的抑制能力提升,削弱了部分负环境外部效应。④ 农业经济水平、农业生产条件在一定程度上加剧了COD、TN、TP污染;畜牧业结构、环境规制对COD、TP污染存在显著的正相关关系;生产者素质的提高可以影响农户生产行为并改善农业环境。⑤ 农业集聚对COD污染的降污效应较弱,农业COD污染较为严重且主要来源于畜牧业养殖,畜牧业污染防治亟待加强。     

辽河流域社会经济活动的COD污染负荷

辽河流域污染物的输入是辽东湾海洋环境变化的最主要原因,治理海洋污染的根本在于治理陆域污染。以辽河流域COD污染为研究对象,在社会经济数据空间化及与土地利用数据匹配的基础上剔除了部分无效数据,提高了流域污染物估算和空间分析的精度,估算结果表明:2010年辽河流域COD总污染负荷约101万t,其中居民生活和畜禽养殖排放合计占总污染负荷的80%,是流域COD污染的主要来源;工业源污染占11%;城市径流污染占9%。COD污染主要分布在辽河平原,且以面源污染为主,约有30万t入河。生物体代谢是COD污染的主要来源,污染物排放总量难于降低,辽河流域的COD污染压力短期内依然严峻。     

基于污染足迹模型的湖州市农业污染评估

太湖流域的水环境质量呈现严重恶化趋势,农业污染物的排放是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一。农业污染物主要来源于种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的生产过程,不同于以往分开论述三者对水环境的影响,本文基于全国第一次污染普查数据,运用污染足迹模型定量分析了湖州市农业面源(种植业、畜禽养殖业和水产养殖业)对水环境的影响。研究结果表明:(1)农业生产产生的污染物对水环境的影响排序为:磷>氮>有机物;(2)各农业生产类型对水环境的影响排序为:水产养殖业>种植业>畜禽养殖业;(3)湖州市各区县对水环境的影响也存在着明显的空间差异。通过对湖州市农业污染足迹评估,可以明确地提出哪种污染物类型、农业生产类型和区域是湖州市农业面源污染治理的重点。研究结果可以为太湖流域农业的可持续发展和水资源的可持续利用提供一定的参考价值。     

长湖流域非点源污染现状分析

以全国水资源综合规划为契机,对长湖流域非点源污染展开研究.利用GIS技术,对长湖流域非点源污染负荷进行估算与分析.计算结果表明： （1）水田是长湖流域重要的化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）非点源污染来源,分别占88.6%、94.6%和82.5%; （2）长湖流域COD、TN、TP的非点源污染负荷均已超过点源污染负荷;（3）长湖流域非点源污染的形成因素包括人口因素、农事活动、畜禽养殖、水产养殖等诸多因素,但农业生产活动是最主要的因素.     

松花江流域非点源污染负荷估算与评价

结合RS和G IS技术,利用二元结构模型对2000年松花江流域非点源污染负荷进行计算与结果验证,并对流域内非点源污染状况做出评价。结果表明:4种非点源污染类型(农田、农村居民点、畜禽养殖和城市径流)中,农田TN、TP和NH₄⁺-N非点源污染负荷量最高;畜禽养殖COD非点源污染比重最大。流域TN、TP的非点源污染负荷大于点源的污染负荷,其中TP的非点源污染负荷远远超过点源;而NH₄⁺-N和COD的点源污染负荷则大于非点源污染。4种污染类型的不同污染指标(COD、TN、TP、NH₄⁺-N)在时间(2000年内)和空间上呈现出一定的分布规律。     

南京城市湖泊湿地的水质动态及其评价

选取南京市玄武湖、莫愁湖、内秦淮河湿地为对象,通过定点、定时采样和水质分析等方法,对城市湖泊湿地水质的季节动态、水质影响因素及其富营养化评价等进行了研究。结果表明,TN、TP、BOD和COD是反映城市湖泊水体污染度的重要指标,TP含量过高是造成城市河湖湿地水体富营养化的主要原因。水体污染程度随季节动态表现为:夏季>春季>秋季>冬季。相对封闭的莫愁湖湿地水质的季节变化较小,但水质较差,各个季节均表现出重富营养化—严重富营养化状态;受工业或生活污水影响较大的内秦淮河湿地,水体受污染严重,全年均属严重富营养—异常富营养化;玄武湖湿地的水体,在春季和秋季均已达到富营养化水平,夏季相对较好,TN、TP为富营养化水平,其余指标为中—富营养水平。     

太湖流域宜溧河与西苕溪水质对比分析

基于2010年汛期与非汛期太湖流域西部宜溧河及西苕溪22个断面水样实测分析数据,选取高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）为主要研究指标,利用单因子评价法和综合评价法对两条典型河流汛期与非汛期水质状况及差异,以及两者间不同时期及沿程水质变化进行了对比分析,并从社会经济、自然地理等角度探讨了其产生的原因。结果表明：宜溧河流域平均水体污染程度总体高于西苕溪流域,污染程度更差。宜溧河非汛期各断面的CODMn、TN、NH3-N及TP含量均明显高于汛期的含量,水质状况更为恶劣,而西苕溪汛期的平均水质状况基本劣于非汛期。受流域内城镇空间布局以及工业污染企业的空间分布等因素的影响,河道水体水质状况的空间差异性比较显著。宜溧河段入湖河流水质污染主要来源于点源,汛期下游受到一定程度的非点源污染。西苕溪水质污染主要来源于面源污染,汛期污染物主要是由降雨径流带入河中,下游受到一定程度的点源排放影响。     

从国际治湖经验探讨太湖富营养化的治理

湖泊富营养化已经成为影响湖泊流域社会经济可持续发展的因素之一,应该充分认识目前我国湖泊富营养化问题的普遍性以及解决问题的迫切性。从国际湖泊富营养化治理的经验看,有效地控制面源和点源污染仍然是湖泊富营养化治理的重要前提;颁布严格的保护水资源的法律,确保饮用水安全是重中之重;应建立全流域统一的水资源保护合作机制,特别是注重把流域综合管理的思想引入湖泊富营养化治理;制定长期的湖泊富营养化治理计划, 细化具体的阶段治理目标。坚持湖泊治理的方向,不能放弃太湖的治理。     

滇池水体富营养化特征分析及控制对策探讨

20世纪 70年代以来 ,云南滇池水体富营养化问题日益严重 ,已成为制约滇池流域可持续发展的重要因素。本文以叶绿素 a( Chla)、TP、TN、CODMn和透明度 ( SD)等表征富营养化的指标作为评价因子 ,综合评价和分析了滇池水体富营养化变化特征及其成因。在此基础上 ,总结了过去滇池水体富营养化的防止措施 ,指出偏重外源控制、防护林体系不完善、底泥清除技术不合理是阻碍解决滇池富营养化的主要问题。针对这些问题 ,建议将恢复湖泊生态系统、控制内外污染源以及强化流域环境管理作为新的控制对策.     

九龙江主要控制断面水质评价与变化特征分析

九龙江流域的水环境安全是地区社会经济发展的重要保障.本研究综合运用了污染指数法、季节性肯达尔检验和富营养化评价标准对九龙江流域主要的4个断面的监测指标进行水质评价和变化特征分析.研究发现九龙江水质状况整体较好,但是上游地区的雁石桥断面水质连续几年氨氮、BOD5和总磷超过Ⅴ类水质标准,综合污染指数也最高,并且趋势分析中发现雁石桥断面的氨氮和总磷呈显著上升的趋势.上坂、西陂和江东桥断面水质指标多为Ⅱ、Ⅲ类水,水质较好,其中上坂断面水质又稍差于西陂和江东桥.营养程度评价发现江东桥和西陂库区大多处于中营养阶段,但是有向轻度富营养化发展的趋势.九龙江水质受多种因素的影响,其中主要是畜禽养殖污染、工业和农业面源污染.     

太湖梅梁湾地区人类活动对湖泊沉积环境的影响

湖泊沉积物是记录流域人类活动以及湖泊环境响应的自然档案。通过对太湖北部梅梁湾沉积物中粒度、沉积速率、重金属（ Cd、 Pb、 Mn ）、营养盐等多个指标的分析,探讨了该湖区100多年来的环境演变状况,旨在揭示太湖梅梁湾地区的生态环境演化趋势及其与人类活动的关系。结果表明,人类活动正逐渐成为影响湖区沉积环境的主要因素。1949年以前,太湖流域民族工业的发展,人类活动方式及强度发生改变,加强了对湖区的扰动,湖区沉积速率逐渐变大,粒度变粗,重金属（ Mn元素）以及营养盐含量减少;1949年至20世纪80年代,沉积速率变动幅度大,但湖区重金属及其营养盐含量稳定,以自然沉积为主,表明这一时期输入太湖的重金属和营养盐数量比较少,导致湖水污染的仅仅是农业面源污染和生活垃圾;20世纪80年代以后,大量的工业废水和生活污水排放入湖,致使沉积物中总有机碳（ TOC）、总氮（ TN）、总磷（ TP）以及重金属含量迅速增长, TN／TP表明人为磷元素的大量输入是导致太湖水体富营养化的主要原因。自1998年以来各种污染治理措施的实施,使得表层沉积物沉积速率及Cd和Pb含量下降,湖区生态环境改善,但整体而言,仍无法遏制人类活动对太湖梅梁湾地区生态环境破坏的现象。     

城市群水污染物排放的驱动因素及尺度效应

揭示水污染物排放的驱动因素及尺度效应是研究城市群演化环境效应的重要议题,也是实现城市群水污染物协同减排和水环境协同治理的重要前提。以长三角城市群的305个县域为例,选取化学需氧量（COD）和氨氮（NH₃-N）两项特征污染物指标,在2011—2016年水污染物排放时空格局分析基础上,采用空间滞后模型（SLM）和空间误差模型（SEM）评估城市群水污染物排放的驱动因素,构建多尺度地理加权回归（MGWR）模型诊断驱动力的尺度效应及空间异质性。结果显示：常住人口规模、城镇化水平和经济发展水平对水污染物排放呈现全域层面的正向驱动,而工业化水平、社会固定资产投资、外商直接投资、地方财政分权程度以局部的微观作用为主;固定资产投资在杭嘉湖及沿海地区对COD和NH₃-N排放均呈较强正向驱动,工业化水平在太湖流域及浙江全域对COD排放呈正向驱动;外商直接投资对NH₃-N排放呈局部抑制作用,外资投入的“污染光环”效应在苏北、皖北、浙南等城市群边缘区较为突出;地方财政分权在城市群中心区对COD排放具有明显抑制作用,反映出地方环保意识提升和多层级环境规制强约束的积极影响。建议引导绿色生产生活方式以降低水污染物排放基数,在工业生产、资本投入和财政收支等领域嵌入环境倒逼机制,系统构建与水环境承载力相适应的城市群高质量发展格局。     

利用水平潜流人工湿地净化城市湖泊污水——以西安市兴庆湖为例

2007年6月,构建并运行水平潜流人工湿地,对西安市最大的人工湖——兴庆湖的严重富营养化水体进行净化,以实现该湖生态系统的长期恢复。结果表明,水平潜流人工湿地对水体中的化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和固体悬浮物(SS)的平均去除率分别为84.2%、53.8%、47.9%、73.3%和86.6%,由于硝化和反硝化过程不足,导致人工湿地对水体中氮的去除率较低。提出构建多级湿地循环处理系统,以改进和完善处理城市湖泊污染水体的人工湿地技术。     

中国环境污染源的区域差异及其社会经济影响因素——基于339个地级行政单元截面数据的实证分析

基于2012年环境污染物排放和社会经济截面数据,选取化学需氧量、二氧化硫及污染源结构指标,定量研究中国339个地级行政单元环境污染源的空间分异和集聚效应,解析环境污染源及排放空间格局的影响因素,并提出污染防控措施与综合治理建议。结果表明：① 环境污染源结构区域差异显著,水环境污染源以农业源主导型、城镇生活源主导型、城镇生活和农业源复合型为主,三者比重分别为35.40%、33.92%和25.66%,农业源主导型排放强度最高,主要分布于华北和东北地区;大气环境污染源以工业源绝对主导型为主,其比重为74.63%,分布于除青藏高原区的广大区域。② 农业源主导使水污染物集聚式排放加剧,工业源主导则促进了大气污染物集聚式排放,特别在环渤海及其经济腹地区域,污染源结构强化了污染物排放的空间集聚效应。③ 人口规模、城镇化水平和经济增长速度是污染物排放的主要驱动因素,其中以人口规模影响最为显著;经济发展水平在区域模型中呈现不同的影响效应,对工业源主导型区域的大气污染物排放呈正向影响,而对城镇生活源主导型区域的水体污染物排放具有抑制作用;工业化程度对工业源绝对主导型区域的大气污染物排放正向影响显著。     

环渤海地区水污染物排放的时空格局及其驱动因素

本文基于地级行政单元的水污染物排放和社会经济截面数据,分析环渤海地区水污染物排放的流域特征与时空分异,定量解析环渤海地区及高强度排放聚集区内水污染物排放的驱动因素。研究结果表明：①海河流域是环渤海地区纳污量最大、增量最突出的流域,其化学需氧量和氨氮排放分别占区域排放总量的38.94%、39.23%。②2005年以来,环渤海地区水污染物高排放区从零星分布向连片分布转变,京津冀、山东半岛、辽中南已成为水污染物高排放区的叠加区域。③环渤海地区水污染物排放具有显著空间溢出效应,且空间关联程度呈增大趋势,水污染排放热度呈沿海向内陆递减态势,海河流域热度显著高于其他流域,沿海合作区显著高于内陆协作区;京津冀长期处于热点区和次热区,热区覆盖范围由海河向淮河流域拓展。④不同水污染物排放的驱动因素差异显著,对化学需氧量排放而言,经济增长速度、固定资产投资因素呈较强的正向带动,而城镇化水平和工业化程度表现出显著负向影响;对氨氮排放来说,人口规模呈正向带动,固定资产投资和外商直接投资亦有一定正向影响,经济发展水平则呈现显著的抑制作用。     

内蒙古岱海水体营养状况分析

岱海是我国半干旱区的一个典型内陆湖。近年来,由于受到流域人类活动的强烈干预,湖泊水位持续下降,湖面不断萎缩。与此同时,湖泊水质也呈现出明显的恶化趋势,2004年水质监测结果显示,湖水中TN、TP和CODMn均出现超标,全湖水质达到劣Ⅴ类。采用综合营养状态指数法进行评价,岱海水体已处于中度富营养化水平,但受湖周生产布局的影响,营养状况空间分布有所差异,自湖西向湖东,营养状态指数逐渐减小,富营养化程度也相应降低。在时间变化上,岱海已由1996年的中营养化过渡到2004年的中度富营养化,上升了两个营养级别。引起岱海水质恶化的原因主要是农田地表径流及城镇所产生的生活污水,另外,湖泊的不断萎缩也是一个不容忽视的影响因素。为防止岱海水环境继续恶化,根据流域特点提出了一些具体的防治对策和建议。     

阳澄湖水质现状及原因探讨

阳澄湖丰水期和枯水期水质调查结果显示:TN、叶绿素、TP和CODMn丰枯期都呈从西湖区向东湖区递减趋势,且一般枯水期大于丰水期,TP反之;丰枯期水质均较差,为Ⅳ类或劣Ⅴ类,污染物主要为TN和TP;富营养化加重趋势有所缓解,但水体仍呈富营养化状态。氮磷来源分析表明:丰枯期NO₃^--N、NO₂^--N与TN以及丰水期PO₄^3--P与TP有显著正相关关系。叶绿素浓度与TN在枯水期有显著相关性,其他时期叶绿素浓度与TN、TP的相关性均不显著。阳澄湖养殖活动和底泥营养盐释放可能是导致上述变化的主要原因。     

九段沙湿地水域典型污染物的分布格局与动态

2015-2017年监测了九段沙湿地水域典型污染物COD、无机氮、总氮(TN)、活性磷(AP)、石油烃和重金属。结果表明:九段沙湿地石油烃属于点源排放,重金属含量很低,其它典型污染物含量在长江口上游高于下游,落潮时高于涨潮时,低平潮时高于高平潮时,枯水期高于丰水期,秋冬季节高于春夏季节。九段沙水质好于黄河三角洲湿地,但整体污染比较严重。九段沙湿地污染物主要来自上游,湿地对污染物具有一定的截留作用。     

福建省典型饮用水源地水库富营养化状况调查与分析

对山仔水库、东张水库、东圳水库、山美水库4个典型的大型饮用水源地水库富营养状况和污染成因进行综合分析与评价.结果表明,4个典型的大型饮用水源地水库均已出现不同程度的富营养化.农田径流和畜禽养殖等面源污染是各水库流域的主要污染源,富营养化已经造成明显的经济损失.在此基础上提出了控制水库富营养化的对策与措施,以期为福建省饮用水源地水库可持续利用提供参考.     

福建省典型饮用水源地水库富营养化状况调查与分析

对山仔水库、东张水库、东圳水库、山美水库4个典型的大型饮用水源地水库富营养状况和污染成因进行综合分析与评价．结果表明,4个典型的大型饮用水源地水库均已出现不同程度的富营养化．农田径流和畜禽养殖等面源污染是各水库流域的主要污染源,富营养化已经造成明显的经济损失．在此基础上提出了控制水库富营养化的对策与措施,以期为福建省饮用水源地水库可持续利用提供参考．