上海市农业面源污染控制BMPs框架体系研究——(Ⅰ)技术性BMPs

在综合分析国内外农业面源污染控制相关措施的基础上,结合上海市农业的实际情况,研究制定了上海市农业面源污染控制最佳管理措施(BMPs)框架体系.本文就技术性BMPs措施进行了细致的阐述,主要包括:耕作技术、养分管理技术、农药管理技术、灌溉排水技术、径流水管理技术,以及畜禽、水产养殖污染控制等.力求从农业面源污染源头上及过程中减少污染物排放,促进农业生产可持续发展.     

上海城市生态系统健康评价

从城市生态系统健康的内涵出发,采用压力、状态、响应机制构建出城市生态系统健康指标体系框架;运用主成分分析确定出主要指标及权重;并针对目前此类研究中指标评价标准的不确定性问题,建立模糊优选评价模型,从时间纵向上判断城市生态系统的走势;利用所建立的评价方法,以上海城市生态系统为例,最终筛选出3大类25项敏感性评价指标体系进行评价。评价结果表明：从1996-2002年间,上海城市的生态系统健康指标由0.37缓慢上升至0.46,表明上海城市自然生态环境与社会、经济发展的协调性在逐渐加强,但健康改善的程度并不显著,部分指标有所恶化,与2005年城市规划目标值0.72相比,系统现阶段离社会期望值还有很大的差距。本研究为上海城市进一步的生态规划提供可靠的背景状况和研究依据。     

土壤汞污染及其修复技术研究进展

汞是一种全球性的污染物,环境中的汞污染问题引起了各国学者的关注。为了解汞污染土壤研究的进展,在概述国内外土壤汞污染现状及其危害的基础上,重点对汞污染土壤的修复技术进行了系统综述,主要包括:热处理技术、淋滤修复技术、固定化技术、电动修复技术、植物修复技术、基因修复技术以及纳米修复技术等。此外,还对土壤汞污染修复未来的研究方向进行了展望。     

溢油污染潮间带大型底栖动物体内总石油烃含量及风险动态

以溢油污染潮间带大型底栖动物无齿螳臂相手蟹为对象,研究其体内TPH含量分布及动态变化,并开展健康风险评估,判断污染区域生态系统修复与恢复措施的有效性,从而为类似溢油事故的处理处置提供参考.分别在采取应急处置后、应急处置1 a后和二次修复1 a后采集了沉积物和相关生物体样品,采用紫外分光光度法和荧光分光光度法测得TPH含量.结果表明,二次修复1 a后生物体内脏和肌肉组织中TPH含量较应急处置1 a后呈显著下降趋势(p0.05),分别下降了64.28%~83.81%和27.44%~48.02%,生物体内脏组织中TPH含量明显高于肌肉组织,且二者呈现显著正相关关系(p0.01).二次修复1 a后生物体内脏和肌肉组织中TPH含量与应急处置后沉积物中TPH含量呈明显的线性关系(y=0.001x+4.3831,R2=0.9089;y=0.0004x+1.7744,R2=0.8705),表明溢油事故造成的沉积物污染是影响生物体内TPH累积的一个重要因素.同时,人体健康风险评估结果显示,应急处置1 a后和二次修复1 a后生物体体内的TPH暴露风险指数均处于可接受水平,采取二次修复后,暴露风险指数有明显下降趋势,较应急处置后下降了62.81%~82.31%.研究结果表明应急和修复措施均取得了一定效果,可为今后类似事故处理处置提供参考.     

基于嗅觉效应的土壤苯系物关键因子识别及安全阈值研究

以某化工退役地块为例,从化学浓度及异味贡献两个角度对比了典型土壤气样品中苯系物的污染特征;并从嗅觉效应的角度,研究推导了基于嗅觉效应的主要致嗅组分土壤安全阈值,为污染地块异味风险控制提供理论依据.该地块土壤气组分中以苯浓度最高,其次为氯苯,分别占苯系物总质量浓度的67.3%和10.1%.从异味贡献来看,核心致嗅成分为乙苯,占土壤气总异味活度值的53.2%;其次为甲苯,异味贡献平均占比为14.1%.基于地块未来公园绿地规划,构建了长期及短期两种异味暴露场景下的概念模型和计算公式.经分析计算,短期（涉及建设开挖）的异味暴露风险较长期异味暴露风险更需引起关注.土壤中关键致嗅因子乙苯、甲苯、苯、间/对-二甲苯的土壤异味安全阈值分别为12.9、35、559.3和60.7 mg·kg^-1.将计算所得的安全阈值与现行土壤标准相较,以甲苯和间/对-二甲苯的反差最为显著.研究结果表明：存在异味的污染地块,应同时兼顾考虑毒理学健康效应和基于嗅觉效应的安全阈值,确保污染地块的安全利用.     

上海市典型工业用地土壤和地下水重金属复合污染特征及生态风险评价

针对上海市3类典型工业用地（化工、金属加工和危废治理）土壤和地下水中有毒有害6种重金属（As、Cd、Cr、Pb、Hg和Ni）的污染程度、分布特征和生态风险效应开展了分析和评价.结果表明,3类工业用地30个潜在污染区域土壤和地下水均受到重金属污染,Cd、Cr、Pb、Hg和Ni在表层土壤中存在明显累积,As、Cr、Pb和Ni在地下水中存在明显累积,土壤中重金属含量和变异系数随着垂直深度的加深而逐渐降低,表明受人类活动扰动影响趋小.不同重金属污染来源不同,土壤中Cr和Hg主要来源于金属加工和危废治理业,Cd、Pb和Ni在3个行业土壤中均有累积;地下水中As主要来源于化工和危废治理行业,Cr主要来源于金属加工行业,Ni主要来源于金属加工和危废治理行业,Pb在3个行业地下水中均有累积.金属加工行业土壤和地下水内梅罗综合污染指数最高,重金属Cr、Pb和Ni存在明显的水土复合污染现象,可能与土壤重金属含量、迁移性和企业管理水平有密切关系.土壤和地下水重金属潜在生态风险处于轻度~中度范围,土壤中重金属Hg和Cd的潜在生态风险水平较高,主要受重金属毒性影响,地下水中重金属Ni的潜在生态风险水平较高,主要受重金属含量影响.     

上海郊区稻田氮素流失研究

通过测坑和大田小区试验，研究了上海郊区稻田氮素排水流失和渗漏流失的特征、相关因素和流失负荷。结果表明，稻田综合排水TN为6.55mg／L，流失负荷为16．68kg／hm^2，以铵态氮为主，稻田氮素的排水流失负荷为16．68kg／hm^2。稻田渗漏水氮浓度与前茬作物有关，草莓和蔬菜高，麦茬低，TN为5．73mg／L，渗漏负荷为22．92kg／hm^2，其中硝态氮占50％左右。稻田氮素总流失负荷占稻季化肥用量的13．23％。测坑和大田试验都证明，施用有机肥可较多地减少稻田氮素流失量。     

上海市中长期发展的水环境制约分析

根据上海市水环境污染物排放的现状及有关统计数据,采用Sigmoid模型,对未来的变化趋势进行了预测。并通过上海市污水治理设施状况及其水环境质量状况的调查数据,研究了水环境质量与社会经济发展的关系,进一步分析了水环境质量对上海中长期发展的制约。在此基础上,对改善水环境质量以减少对未来发展的制约,提出了相应的对策与建议。     

张家港西南片地区非点源的计算研究

采用以新安江蓄满产流理论为核心的太湖流域产流模型计算张家港西南片地区4种土地利用类型的产流量,与美国EPA开发、基于GIS的非点源模型PLOAD结合,探讨PLOAD模型在江苏南部平原地区非点源计算中的应用,重点讨论各种土地利用径流系数和PLOAD模型输入参数的选取。计算了1998～2002年该地区的非点源产污负荷,并分析产污规律和不同土地利用下非点源污染的空间分布规律。结果表明,非点源产污与降雨年际变化趋势基本一致,与降雨量和降雨强度有关;各种非点源产污量大小排序为:COD>总氮>氨氮>总磷;工矿用地和城镇等不透水区域非点源产污量最大,水旱轮作农田次之。     

崇明生态岛建设生态环境指标体系研究

2005年出台的<崇明三岛总体规划(2005～2020年)>明确要将崇明建设成为环境和谐优美、资源集约利用、经济社会协调发展的现代化生态岛区.目前,通往崇明的长江隧桥建成通车,将加速推动岛域社会经济发展,同时也给生态环境带来不可估量的压力.基于崇明岛域生态环境特征,运用P-S-R模型理论,构建了崇明生态岛生态环境指标体系,包括3个方面:资源环境压力、生态环境质量、环境调控管理,以及20个指标;分析计算了各指标的2007年本底值.在此基础上,根据相关规划、标准和国内外类似先进区域的发展目标,确定了2012年的目标值.最后,分析指标现阶段存在差距,并提出积极推进崇明生态岛建设的生态环境保护建议,为政府决策提供依据.