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《分析原生植被以详细表征受制革厂废弃物污染的土壤》

  • 来源专题：农业立体污染防治
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2020-05-06

  • 在一块受铬和锌潜在污染的农田中，通过分析原生植被和相关的根际土壤以研究潜在毒性元素（PTEs）对人类健康和生态系统的风险。研究发现，不同植物的根际土壤中富含铬和锌以及官方环境表征中所缺少的元素，即镉、砷和铅。生态风险指数（ERI）的平均值是510，表明不同生态栖息地的风险由“高”到“非常高”。生态风险指数高于“非常高”的风险阈值的是黑麦草（Lolium perenne）、野塘蒿（Erigeron sumatrensis）、Oloptum thomasii、反枝苋（Amaranthus retroflexus）的根际土壤。其中两种植物（野塘蒿和反枝苋）在意大利是外来物种，且镉在其芽中的累积超过欧盟的饲用阈值，表明镉转移到食物链的潜在风险。因此，镉的发现对生态风险指数贡献最大。因狗牙根（Cynodon dactylon）在春季-夏季土壤二次飞尘风险较大时，其根部生物可利用的镉累积量最高且其生长频率和土壤覆盖能力最强，是公认的最适合用于污染地区植物稳定化的物种。

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  • 《马德里大学利用有机废弃物研制出生物炭新型材料可以改良土壤和提高作物产量》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2015-05-28
    • 马德里大学的资源评价研究小组提出了一种最优解决鸡粪和牛粪的解决方案。生物炭是一种通过加热而高温分解获得的材料，是一种施用到土壤的有机肥，它不仅能够对作物产量产生正效应，而且与直接在土壤中施用有机废弃物相比，能够显著减少二氧化碳的排放。 来自城市、工业或农业资源的生产废料是我们社会的主要环境问题。废弃物的回收、重新利用是我们当今需要面临的问题。事实上，欧盟采用此战略来提高资源利用率。所讲的废弃物包括肥料，在过去几年里，由于集约化养殖它的产量增加，传统方法是作为土壤的改良剂。然而，大批量的生产而产生的环境问题（高浓度养分引起的地下水的富营养化和污染、甲烷的排放量和异味）有必要为废弃物的管理另辟蹊径。在低温和惰性气体环境下，利用热分解规模化生产生物炭引起重视。 马德里大学利用牛粪、猪粪和鸡粪生产生物炭，研究表明生产的生物炭是一种富含养分、稳定有机质和高离子交换量的有机肥料，这为利用生物炭作为肥料改良土壤、提高作物产量提供了良好证据。除此之外，结果显示有机废弃物的高温分解还具有其他的环境效益，比如减少土壤养分的淋失、减少废弃物的体积、去掉原材料的异味和病原菌。与直接使用有机废弃物相比，有机废弃物高温分解后可以极大减少二氧化碳的释放。这些研究成果引起了广泛的关注，能够为农民和公司提供实际应用。 相关论文可以访问：Agronomic properties of biochars from different manure wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 2015; 111: 173 DOI: 10.1016/j.jaap.2014.11.014
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  • 《控制非点源污染的最佳管理实践--植被过滤带》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2016-01-25
    • 在满足全球人口日益增长的粮食、饲料、纤维和燃料需求中，农业已经取得了相当大的成功。然而，这种成功也损害水质。除气候影响和土地利用变化，在自然水系统已观察到越来越多的污染物。因为对这些农业水污染源认知不断增长，因此专门了设计最佳管理措施（BMPs）用来解决农业水污染和保护水质。佛罗里达水与土壤科学系的学者们发布文章介绍了BMP植被过滤带（VFSS）有效地控制沉积物、养分和农药等非点源污染，详述了植被过滤带主要功能,关键设计因素,vfs的维护。 植被过滤带（VFS）是什么？ 植被过滤带（VFS）是设计的植被区域，通过地表水径流的过滤、沉淀、渗透、吸附、吸收、分解和/或挥发作用去除泥沙等污染物。最初过滤带是农业治理的做法，但最近发展成为城市实践。在农业方面，植被过滤带通常指种植或原生植被区域，它位于潜在的污染源（农田）和接收径流的地表水体间的区域。他们经常被用来与其他的最佳实践管理措施结合，如适当的营养和病虫害管理。好几个州和联邦机构（如EPA，USDA）已将VFSS纳入了农业最佳农业管理措施库中。在城市环境中，VFSS通常是与不透水表面相邻的平缓植被区。 虽然VFSS对城市雨水径流中污染物的去除效果已在佛罗里达州被证明，但他们还没有被广泛的应用在农业污染控制中，主要有以下原因：1）在开放的区域中，由于大多数地区广泛分布沙质土壤（或碎石），径流受限（水容易渗透，径流量在地表剩余较少）和2）浅水存在（或泛滥）减少了入渗时间。然而，这并不意味着VFSS对佛罗里达州的农业景观没有用处。事实上，VFSS应该经常用于入渗有限的土壤（尤其是在南佛罗里达州的泥灰岩土壤）和渠道岸边，以提供可能径流的突发事件的保护。 VFSS的主要功能是什么？ 美国环境保护署（EPA）鼓励种植者在现场使用工程植被过滤带减少非点源污染（NPS）（美国EPA 2002）。VFSS效果已被美国的几个州使用，并被证明从农田和饲养场径流去除污染物是有效的。虽然有人称VFSS去除非点源污染物的能力取决于滤带的设计和维护，但这些现场实验研究清楚地表明，如果设计合理，VFSS能够成功去除90%以上的沉积物、50-80%的营养素和44-100%的阿特拉津除草剂。因此，如果对南佛罗里达州的入渗土壤进行合理的设计和应用VFSS，有理由期望得到类似的污染物去除效果。 VFSS设计的关键因子 VFSS设计的关键因子主要包括植被、坡度、土壤、宽度、流动方式、潜表水。设计VFSS时，种植者面临着一个复杂的系统，需要考虑大量的参数和不确定因素。为了解决这个问题，一个面向设计的植被过滤带建模系统（VFSMOD-W）（http://abe.ufl.edu/carpena/vfsmod/index.shtml）已被开发出来。它基于微软Windows的图形用户界面（GUI），包括4个主要组成部分：数值模型VFSMOD、一个用来生成源（上坡扰动区）基于现成的NRCS网站特征模型输入的程序、不确定性和敏感性分析的组件和与逆标定和设计菜单驱动组件。VFSMOD-W在各种测试环境（农林、矿山、道路）中，对沉积物、磷（颗粒物和溶解）和农药具有良好的模型预测结果与渗透、流出测量值和植被捕集效率。虽然该模型最初是作为一种研究工具，但现在被顾问、规划者和监管者广泛用于为现有VFSS具体优化方案或有效性评估进行最优化过滤带设计。
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