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  • 摘要:

    随着新烟碱类杀虫剂在河流和小溪研究中被发现,并将他们与蜂群下降和其他动物健康影响联系起来,对他们的研究随之日益增多。现在研究人员报告,在一些地区,饮用水也含有这些物质,但他们也发现,一种处理方法可以去除大部分农药。这项在爱荷华开展的研究发表在美国化学学会(ACS)环境科学与技术快报上。

    新烟碱类杀虫剂是有效的杀虫剂,在全世界广泛使用,通常应用于作物包衣剂。但是一些研究将这些化合物与蜜蜂的危害联系起来。其他研究表明,长期接触这些化合物会导致其他动物的发育或神经系统问题。农业中使用农药非常普遍,以至于在美国集约农业区河流的调查发现新烟碱类杀虫剂在地表水中普遍存在。Gregory H. LeFevre,David M. Cwiertny和他的同事想研究这些化合物的旅程,他们随着爱荷华河和这条河流供给地下水层的水,从水处理到水龙头终止。

    研究人员测试了水,因为它经历了两个不同的水处理系统。他们发现,服务艾奥瓦城的系统,采用颗粒活性炭过滤,对新烟碱类杀虫剂噻虫胺、吡虫啉和噻虫嗪的去除率分别为100%、94%和85%。服务爱荷华大学的快速砂过滤系统,对相同的物质去除率分别只有约1%、 8%和44%。这个处理厂饮用水样品每升水包含了0.24-57.3毫微克的新烟碱类杀虫剂。目前还没有这些物质的监管限值,研究人员仍在努力了解新烟碱类杀虫剂是否以及如何影响人类健康,研究人员说。他们补充说,还需要更多的研究来找出是否长期低剂量新烟碱类杀虫剂曝露可能是有害的。

    论文信息:Occurrence of Neonicotinoid Insecticides in Finished Drinking Water and Fate during Drinking Water Treatment. Environmental Science & Technology Letters, April 2017

    DOI: 10.1021/acs.estlett.7b00081

    来源机构: 美国《每日科学》 | 点击量:72
  • 摘要:

    瑞士联邦水科学技术研究院一项研究表明,受调查的5个瑞士小河中,任何一个都不满足法律水质要求,也超过了水生生物的急性毒性阈值。生物测定表明,生物群落受到物质混合的不利影响。目前瑞士正在制定国家改善水质的措施--“植物保护产品减少风险和可持续利用行动计划。”

    虽然河流和小溪占瑞士河网络占近四分之三(45000公里),但以前很长一段时间还未对小河水质进行监测,随机样本是不可能提供有意义的内容。因此,代表环境联邦办公室(FOEN),由Eawag和生态毒理学中心进行了一个5个小水道课题研究,还包括5个合作伙伴(高、巴塞尔乡、伯尔尼、瓦莱州,提契诺州)和瑞士水协会(VSA)。所说的集水区代表着集约农业利用。从2015年3月到8月,收集了近1800个水样,研究结果发表在《水与气体》杂志。一直以来都怀疑小河流被植物保护产品(PPP)严重污染,目前这已被证实。发现的物质数量非常高:样品中检测出用于农业、果蔬种植和栽培的128种不同药物、61种除草剂、45种杀菌剂和22种杀虫剂。在研究人员几乎为期六个月的研究期间,所有60天内调查的5条小河,80%的样品中,至少有一种物质超过了水域保护条例规定了限值(0.1µg/L)。个别物质检测浓度高达40µg / L。短期峰值可能会更高,因为在所有情况下,浓度值是至少超过半天时间的平均值。

    因为水域保护条例规定每种物质0.1µg /L的限值不能充分反映生物的实际风险,平均每个样品检测到20-40种物质,分析数据与生态毒理学的水质标准进行了比较。此外,使用藻类和淡水虾(gammarids)进行了生物测定,大型底栖动物多样性也进行了调查。结果留给解释的余地很小:在所有情况下,超过长期水质量标准(有时超过许多倍)的变动范围从2周(Ticino)到多达5个半月(Basel-Landschaft, Thurgau)。其中4个河道浓度超过敏感生物的急性毒性阈值长达2个月时间(Valais)。释放的钩虾在其中的一个水道呈现出死亡和嗜睡增加,并与农药浓度升高相关。对于所有的样点,评估结果是“不满意”或“差”。污染的最低水平位于提契诺州的监测点,流域显示其农业利用是低强度的。生态毒性中心Marion Junghans总结道:“不断变化的多物质混合物浓度和持续的高风险问题常常使生物没有时间恢复。”

    这些研究结果证实,农业植保产品以及污水处理厂释放的微污染物,是目前瑞士地表水污染的最主要来源。这对于小河来说尤其真实,而这是特别令人感兴趣的地方,因为它们作为水生生物特别是鱼类幼苗避难所和育苗地。

    来源机构: 美国《每日科学》 | 点击量:88
  • 摘要:

    众所周知,中国农业土壤酸化是由过度施用氮肥引起的,但不同施肥方式对集约化农田土壤酸化的长期影响很大程度上是未知的。中国农大资环学院与中国农科院资化所及荷兰瓦赫宁根大学等联合研究团队进一步开发了集约化农业系统土壤酸化模型VSD+,并验证了来自中国三个长期定位试验观测数据。该模型模拟了过去20年土壤pH值和盐基饱和度的变化。验证模型采用量化氮和盐基离子(BC)通量对土壤酸化的贡献。在应用氮肥情况下,净NO3–浸出和NO4+输入占质子生产的80%,而未使用N时,三分之一的酸是由盐基离子(BC)吸收时产生。不同施肥对土壤酸化长期模拟(1990–2050)影响表明,平衡施用N肥,并配合有机肥施用可避免土壤的pH值和盐基饱和度降低,而硝酸铵钙和石灰应用增加了这两种土壤性质中的属性。通过优化氮肥管理和有机肥应用增加BC输入,减少NH4+输入和NO3-淋失,似乎已经是有效的方法来减轻集约化农田系统土壤酸化。该研究发表在《环境科学与技术》期刊2017, 51 (7),DOI: 10.1021/acs.est.6b05491。

    来源机构: 美国《环境科学与技术》期刊 | 点击量:66
  • 摘要:

    在非洲撒哈拉沙漠以南,气候变化加剧了因降雨分布不均和病虫害频发引起的食品安全问题。在这些地区,推广应用土壤肥力综合管理(Integrated Soil Fertility Management (ISFM))对于种植业可持续发展和减少土壤养分损失非常重要。但是,小农户有限的资金限制了这些新技术的应用。为此,国际应用生物科学中心主导的非洲土壤健康联盟(CABI-led Africa Soil Health Consortium (ASHC),应用在土壤肥力综合管理基础上创新研发的一种最优化施肥工具(Fertilizer Optimisation Tool(FOT)),有效地支持了贫困小农户选择合适的作物,通过科学施肥实现产量和收益最大化。

    FOT工具相关资料链接:https://africasoilhealth.cabi.org/about-ashc/ashc/ofra/

    来源机构: 国际应用生物科学中心CABI | 点击量:300
  • 摘要:

    溴化物的惰性示踪特性常被用来估算杀虫剂等非惰性溶解物在土壤中的滞留状况。溴化物用量高达250 g Br L-1, 该剂量足可以阻止单细胞生物的生长。因此,溴化物施用有可能影响土壤中非惰性溶解物的生物降解。

    丹麦环境科学家们通过本研究探讨了溴化钾(KBr)对三种杀虫剂,草甘膦(glyphosate)、MCPA和metribuzin 在四种农业土壤表层中降解的影响。研究人员将溴化钾(KBr)以土壤溶液中0、0.5、2.5和5 g Br L-1的浓度加入土壤微生态系统。研究结果表明溴化钾(KBr)对杀虫剂矿化有负面影响,影响的大小因溴化钾(KBr)浓度、杀虫剂种类和土壤类型而异。16 S amp扩增测序研究表明溴化钾(KBr)处理早RNA和DNA水平上普遍的降低了拟杆菌(bacteroidetes)和变形菌(proteobacteria)的丰度。根据上述研究结果,为了降低溴化钾(KBr)对土壤菌群以及异型生物质的影响,建议溴化钾(KBr)在土壤溶液中的浓度低于0.5 g Br L-1。

    来源机构: 《环境污染》期刊 | 点击量:273
  • 6   2017-03-13 土壤环境大数据:构建与应用 (编译服务:化肥农药减施增效)     
    摘要:

    中国科学院沈阳应用生态研究所专家在《中国科学院院刊》2017年第2期发文《土壤环境大数据:构建与应用》,文章阐明我国土壤环境大数据发展的数据基础与瓶颈问题是什么?提出了土壤环境大数据系统的构建方法与技术流程。

    文章阐述了土壤环境大数据特点:土壤环境质量的变化慢、波动小,污染具有累积性和滞后性的特点,公众没有直接的感官判断能力,也难以进行自动在线监测,人工采样监测的成本更高,因此,在预报预警方面难度较大。但土壤环境质量的变化特点也为大数据发展提供了另一个优势,即针对土壤环境的“源-汇”特性,探索土壤环境质量与各种影响因子的因果关系,通过多元化数据,如整合区域内污染源空间分布数据、污染物排放类别与总量数据、污染扩散的多维途径、环境的消纳能力与空间差异,以及与环境质量相关的背景值图集、各种遥影像资料等,建立基于时空的多维大数据模型。

    根据土壤环境大数据的特点,作者提出了以土壤环境质量为核心的大数据系统的技术路线图,如下图所示:

    作者建议统筹建立土壤环境大数据云平台、管理平台和专题应用平台,提供面向区域尺度土壤环境管理、多主体跨介质协同治理和农产品安全保障的公共服务与创新应用产品。

    来源机构: 《中国科学院院刊》 | 点击量:336
  • 7   2017-03-13 农场土壤健康评价:挑战和机遇 (编译服务:化肥农药减施增效)     
    摘要:

    “美国土壤健康联盟”(Soil Health Partnership,SHP)总结了最近三年来在土壤健康方面的工作经验和体会发表在《Journal of Soil and Water Conservation》2017年第72卷。

    土壤健康联盟是2014年由美国玉米协会按照农场主的要求建立的。SHP得到孟三都(Monsanto)、美国农业部自然资源保护中心(USDA Natural Resources Conservation Service )、大豆联合董事会(United Soybean Board)、Walton基金会(Walton Family Foundation)、中西部行栽作物协会(Midwest Row Crop Collaborative)、环境保护基金会(Environmental Defense Fund)和 自然保持会(Nature Conservancy)等单位的资助和技术支持。美国土壤健康联盟关于土壤健康的定义是:土壤持续发挥作为支持植物、动物和人类生存的生态系统功能的能力。

    成立三年来,“美国土壤健康联盟”组织伊利诺州等九个州的65个农场建立起一个农场土壤健康研究示范网,该试验网计划针对农场主关心的土壤健康/土壤质量问题开展10年以上的持续研究,建立土壤健康评价指标体系,推动农场生产发展和土壤生态系统保护。

    文章总结了“美国土壤健康联盟”三年来研究示范工作体会,包括农场主关切的问题、费用、管理和技术指导体系等。

    研究人员通过土壤健康研究示范网初步探讨了土壤健康相关指标,及其与土壤有机质、土壤质地、土壤黏土矿物、土壤阳离子代换量等土壤性质的关系。三年的研究表明,在农场水平上开展土壤健康研究是可行的,研究结果可以指导农场主进一步改进农场的土壤管理。

    来源机构: 美国水土保持协会 | 点击量:299
  • 摘要:

    20世纪60-70年代的绿色革命被认为是有助于全球数十亿的人口,化肥是刺激农业繁荣的关键因素之一。但是在发展中国家,肥料的成本仍然相对较高,限制了粮食生产。今天,研究人员报道了一种简单的方法生产良性的、更加高效的肥料,有助于第二次粮食革命。相关研究发表在了《ACS Nano》期刊上。

    农民经常使用尿素,一种富含氮素的肥料。它的缺陷是在潮湿土壤中迅速分解,形成氨。氨被冲走后,产生了主要的环境问题,导致水体富营养化;以二氧化氮的形态进入大气,是农业中的主要温室气体。快速扩散导致植物利用率低。因此,研究人员研发了一种简单、可升级的方法用羟磷灰石(HA)纳米颗粒为尿素包膜。羟磷灰石是一种矿物质,存在人类和动物的组织中,被认为是环境友好的材料。水中,包膜的尿素缓慢释放氮素,比尿素慢12倍。在水稻田的初步测试中表明HA纳米颗粒尿素可以降低一半肥料施用。

    论文信息:Urea-Hydroxyapatite Nanohybrids for Slow Release of Nitrogen. ACS Nano, 2017;

    DOI: 10.1021/acsnano.6b07781

    来源机构: 美国《每日科学》 | 点击量:83
  • 摘要:

    密歇根州立大学主持的研究发现,商业农田替代措施与小规模田间试验的同一措施之间存在很大产量差。相关研究发表在了最近的PNAS期刊上,该研究比较了小麦、玉米和大豆轮作,包括3个不同的管理措施:习惯管理、低投入管理和有机肥,分别在小试验田和大规模商业农田进行测试。尽管两个农田规模水平中的习惯作物管理措施下产量无明显差异,但是在低投入和有机管理两个措施中,两个田间规模直接产量存在显著差异。

    文章第一作者、密歇根州立大学植物生物学家莎莎克拉夫琴科认为,这个差异可归因于低投入和有机管理措施在大规模农业生产中存在的额外挑战。习惯管理措施依赖于统一施用化学合成品, 如何化肥和农药的统一施用,这些措施很容易在大规模尺度应用。与此相反,低投入和有机管理需要更多的劳动密集型工作,以及覆盖作物的种植,在大片土地上难以一致执行。由于低投入和有机管理措施在商业农田中执行困难,农民的到产量是研究推荐产量的30%。因此,如果不进行田间尺度研究,推荐了不切实际的措施,将得不到承诺的结果。

    研究小组还发现了影响实验地和商业农田之间产量差的影响因子。最重要的影响因子之一是覆盖作物。因为低投入和有机农业不依赖化学肥料,低投入农民必须依赖覆盖作物如:红三叶草来培肥土壤氮。化学肥料能够均匀施用,但是由于商业农田中坡度、土壤质量和水分的存在变异,这就意味覆盖作物的难以均匀覆盖,导致土壤肥力不均、减产。还有杂草管理,不使用农药,低投入和有机管理农户需要进行耗时的方法进行除草,不实际。研究呼吁开展更多的田间规模的试验,为农民提供最好、最具有可行性的指导措施。

    来源机构: 美国《每日科学》 | 点击量:56
  • 10   2017-01-18 二零一六年土壤污染防治工作综述-节选 (编译服务:农业土壤)     
    摘要:

    在我国土壤污染防治工作中,2016年必将在历史上留下深刻印记。《土壤污染防治行动计划》(以下简称“土十条”)于2016年5月31日正式发布。至此,大气、水、土壤污染防治三大战役全面打响。环境保护部部长陈吉宁曾指出,“十三五”将协同推进土壤污染预防、风险管控、治理修复三大举措,着力解决土壤污染威胁农产品安全和人居环境健康两大突出问题。他还指出,土壤污染防治不是全面的大治理工程,风险管控是第一位的。岁末年初,回顾2016年土壤污染防治工作,可用12个字概括:思路明晰,进展积极,任务艰巨。

    1、绘就蓝图,“土十条”发布实施

    2016年3月,环境保护部按照以环境质量改善为核心、深入强化环境要素管理的改革思路,成立了水、气、土3个业务司。环境保护部会同国家发展改革委等11个部门,经过三年多努力、数十次易其稿,顺利完成“土十条”起草工作。

    5月31日,“土十条”正式发布。当前和今后一个时期我国土壤污染防治总体路线图清晰展现出来。全程参与“土十条”起草的环境保护部环境规划院研究员王夏晖认为,“土十条”及后续配套政策措施的落地,将夯实我国土壤污染防治调查、立法、标准、监测、信息公开、责任落实等工作基础,综合提升我国土壤污染防治能力,形成政府、企业、公众广泛参与的土壤污染共治体系。

    2、履责到位,推动各项任务落实

    摸清家底,组织开展土壤污染状况详查。

    在“土十条”中,排在第一位的是开展土壤污染调查,掌握土壤环境质量状况。只有诊断出是什么“病”,才能“对症下药”。按照“土十条”设定的时间表,2018年底前需要查明农用地土壤污染的面积、分布及其对农产品质量的影响,2020年底前要掌握重点行业企业用地中的污染地块分布及其环境风险情况。

    2016年11月,环境保护部编制完成全国土壤污染状况详查总体方案,联合相关部门印发各地。这次详查不是简单均匀加密布点,而是在充分利用已有调查成果的基础上,突出重点区域、重点污染源,优化点位布设,围绕“风险管控、安全利用”这一核心,加强详查结果与环境管理决策的衔接,注重边调查边应用。

    分解各部门任务,明确分工。

    围绕“土十条”确定的重点任务,环境保护部牵头制定了25项配套政策措施清单,其中包括监测网建设、法规标准体系构建、农用地保护和安全利用、建设用地风险管控、科技研发、各方责任落实、评估考核等,清单拟近期出台。

    国务院所属环保、发改、国土等12部门制定了各自落实“土十条”重点工作的实施方案,细化责任、分解任务,做到可落地实施、可评估考核。

    2016年11月,环境保护部牵头成立了全国土壤污染防治部际协调小组,建立工作协调机制,及时研究解决涉及跨部门的重大问题。

    推动落实地方主体责任。“土十条”明确规定,地方各级政府是实施行动计划的主体,环境保护部已将目标任务分解细化到31个省(区、市),下一步,将签订目标责任书。

    按照“土十条”的要求,目前全国所有省(区、市)均已完成本地区土壤污染防治工作方案编制工作。其中,北京等17个省(区、市)工作方案已经发布,山西等6个省(区、市)工作方案已通过省政府审议即将发布,河北等8个省(区、市)工作方案已提交省政府待审议。

    先行先试。按照“土十条”要求,要选取具有典型代表性的地区,开展先行区建设,主要目的是在土壤污染源头预防、风险管控、治理与修复、监管能力建设等方面进行探索。浙江台州、湖北黄石、湖南常德、广东韶关、广西河池和贵州铜仁等6市要开展土壤污染综合防治先行区建设,京津冀、长三角、珠三角也可因地制宜开展先行区建设。

    截至目前,在环境保护部指导下,6个先行区已基本完成建设方案编制,部分方案已批准实施。福建等地还自行开展了先行区建设。

    此外,为加快建立符合我国国情的土壤污染防治技术体系,环境保护部建立了200个农用地和建设用地土壤污染治理试点项目库,并指导各地逐步开展土壤污染治理与修复技术应用示范,旨在总结出一套分区、分类的土壤污染防治技术模式。

    3、依法治土,推动土壤法起草和标准制修订

    推动制定《土壤污染防治法》。2016年,土壤环境立法工作取得了实质性进展。《土壤污染防治法》草案已由全国人大环资委审议通过,2016年11月10日起向社会征求意见。 加快突破标准瓶颈。为尽快解决土壤环境标准体系不健全问题,目前,环境保护部正推进《农用地土壤环境质量标准》《建设用地土壤污染风险筛选指导值》制修订工作,已3次向社会公开征求意见

    4、严控风险,强化危废化学品管理

    推动危险废物分级分类精细化管理。目前,我国基本建立了较为完善的危险废物环境管理法规制度体系。为了进一步厘清危险废物管理思路,环境保护部于2016年6月制定发布了《“十三五”危险废物环境管理工作思路和重点任务》,明确具体工作方案,细化分解重点任务,明确完成时间、责任单位、责任人。

    2016年1月,环境保护部发布《危险废物产生单位管理计划制定指南》,指导企业做好危险废物申报登记和管理计划,从源头上摸清危险废物产生情况。

    2016年6月,环境保护部联合国家发改委、公安部发布《国家危险废物名录》(2016版),建立危险废物豁免管理制度,初步实现危险废物分级分类管理。

    促进危废处理能力提高。环境保护部近日公布的《2016年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》显示,全国危险废物处理能力明显提高。但是,仍存在地区处理能力分布不均、协调不力等问题。实践中,有的持证危废处理企业“吃不饱”,有的“吃不了”。

    2016年11月,全国人大常委会修订了《固体废物污染环境防治法》,取消了危险废物省内转移审批,简化了手续,将在一定程度上促进危废处理能力快速提高,有利于平衡地区处理能力不均的问题。

    5、任重道远,各项任务、措施有待进一步落实和实施

    土壤污染形成非一朝一夕,问题解决也非一日之功。“土十条”构建了我国土壤污染防治的总体框架,各项任务、措施有待进一步落实和实施,成效显现尚需时日。

    由于工作起步晚,全国各地普遍缺乏保障有力的土壤环境管理技术支持队伍。土壤环境监测网络已初步建立,但需要会同有关部门持续进行完善。目前,各地的协作机制普遍尚未建立,政府、企业、社会等各方面力量有待持续磨合,形成稳定的协同推进力量。此外,我国尚未形成良性的土壤污染治理与修复产业链条,市场体系仍不完善,土壤污染治理与修复终身责任制亟待建立并落实。

    面对日益严峻的土壤环境形势和保障农产品质量及人居环境安全的迫切需要,土壤环境管理司相关负责人表示,下一步,将按照“打基础、建体系、重协调、抓落实”的总体要求,以改善土壤环境质量为核心,以有效防控土壤、固体废物和化学品环境与健康风险为目标,以推动全面落实“土十条”为主线,坚持问题导向、底线思维,预防为主、分类分级,突出重点、有限目标原则,着力夯实工作基础,完善法规制度,健全技术体系,强化落实执行,不断提升土壤、固废、化学品环境监管能力和水平。

    6、补短板打基础 聚合力齐推进

    生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。土壤污染治理周期长、成本高、见效慢,更需要树立保护优先、防患于未然的观念,严控风险、系统施治。

    2016年,“土十条”颁布实施。一年来,环境保护部积极推进土壤立法和多项相关规章、标准制定工作,并牵头成立了全国土壤污染防治部际联席小组,做了很多基础性工作,实现了土壤环境管理工作的良好开局。

    但是,对于起步较晚的土壤污染防治工作来讲,目前最紧迫的工作还应该是补短板、打基础,否则“基础不牢,地动山摇”,欲速则不达。目前,必须立足我国国情和发展阶段,准确研判当前土壤环境形势,有序推进各项工作。开展土壤污染状况详查,进一步摸清家底,做到“心中有数”,实现 “一张图”管理,是全面夯实土壤环境管理基础的重要任务之一。

    目前,我国法规、标准体系还不健全。需要抓紧“查缺补漏”,针对土壤环境管理的缺失环节,尽快制定出台针对农用地、污染地块等环境管理的法规、标准和部门规章,保障土壤污染防治工作高效、有序推进,真正让老百姓吃得放心、住得安心。

    除了开展详查和建章立制,还要做好试点示范,树立样板。重点是推进土壤污染综合防治先行区和试点项目库建设,探索集政策、技术、体制机制于一体的成熟模式,加快向全国其他地区辐射推广。

    需要强调的是,不论是打基础还是建立长效机制,都需要多部门形成合力,“各炒一盘菜、共办一桌席”。土壤环境管理涉及环保、发改、财政、农业、国土、工信等多个部门,从国家层面到地方都要建立部门协作机制,形成包括政府部门、企业和社会多方参与的协同推进力量。

    来源机构: 中国环境报 | 点击量:41