黄河三角洲典型农业农村废弃物产生特征及入海风险研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 邓敏 |
| 答辩日期 | 2023-06 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 刘洪涛 |
| 关键词 | 黄河三角洲 农村生活垃圾 畜禽废弃物 地膜残留 污染风险 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 资源与环境 |
| 英文摘要 | 农村地区由于缺乏完善的有机废弃物管理体系，废弃物处理和利用均存在短板，如：农村生活垃圾露天倾倒、畜禽粪污处理与排放不合理、废弃农膜长期残留在耕地等现象十分普遍。在黄河三角洲地区沿海农村，以有机废弃物及其负载的污染物在经雨水冲刷和淋溶作用后，会通过河流迁移至近海水域，造成土壤、地表水的跨介质区域性污染。加上该区域的特殊性：地处黄河下游，陆海交汇强烈，生态环境脆弱，导致农业面源污染、水体富营养化等生态环境问题频发。因此，加强对该区域农村/农业有机废弃物产生特征的认知，摸清废弃物形成的富营养化污染潜势，能为协同推进黄河三角洲区域农业面源污染和农村生活污染综合治理提供理论依据。 黄河三角洲地处我国农业生产大省-山东省，畜禽养殖业、种植业发达，畜禽粪污排放量大、氮磷养分含量高，农膜残留严重；人口密度大，农村生活垃圾产量高。农村生活垃圾、畜禽粪污、农田地膜都属于农村/农业有机废弃物，是造成农村地区面源污染的重要来源，也是黄河三角洲地区农业面源污染防治及农村人居环境治理的重点关注对象，但目前对该区域内上述三类主要农村/农业有机废弃物的产生特征及潜在环境污染风险了解不多。尤其是在不同消费因子对农村生活垃圾产量、富营养化污染物的驱动机制，畜禽粪污产量及潜在面源污染风险区，农膜残留污染现状及主要驱动因子分析缺少有效的研究信息积累。 因此，本文以黄河三角洲核心城市-东营市为例，通过对黄河入海口与渤海近海交叠区域典型村镇的农村生活垃圾采样，以及全市范围内主要入海河流周边养殖场及覆膜农田进行畜禽粪污、地膜残留采样后，通过实验分析总氮、有机质等潜在富营养化成分含量，利用结构方程模型、冗余分析、相关分析等多种数学分析手段，探明农村/农业有机废弃物产生特征及潜在污染性成分含量的驱动机制，并结合最小累积阻力模型及普通克里金插值刻画了东营市畜禽面源污染及地膜残留碎片入海的潜在风险区。研究结论将为当地农业面源污染及黄河三角洲区域近海环境治理工作提供思路借鉴： （1）在环境系统脆弱的黄河入海口与渤海近海交叠区域村镇夏季生活垃圾人均日产量为0.56 kg/（人·d），其中厨余垃圾占比超过80%，垃圾中总油、总氮、有机质含量高，潜在富营养化风险大。清洁品消费是农村生活垃圾产量的最大解释变量（20.1%），并会带来垃圾中总氮含量显著增加。食品消费会带来厨余垃圾明显增长，相关系数高达0.797。美丽村居和垃圾分类试点能有效降低垃圾中潜在污染性成分含量，总氮、有机质显著降低79.8%和12.1%。因此，控制农村生活垃圾污染需持续推进试点村项目及倡导村民适度的清洁品及食品消费。 （2）黄河三角洲畜禽固体粪便及液态粪水中总氮高于国家标准3-6倍，铵态氮及化学需氧量同样超标严重，潜在富营养化风险大。扩大存栏规模会带来粪便污染物浓度升高，当存栏在1000头左右时总氮（33.741g/kg）、有机质（547.512 g/kg）、铵态氮（7.567 g/kg）含量最高，而扩大规模至3000头以上有利于降低环境污染风险。相比水泡粪，干清粪会使粪便中铵态氮增加40%，粪水有机质增加115%；相比发酵产沼气，发酵制有机肥会使粪便中有机质降低14%，但粪水中有机质会增加77%。 （3）养殖场周边土壤存在一定程度污染，尤其铵态氮含量呈由养殖场向周围河流递减的迁移规律。畜禽养殖污染物迁移入海的潜在高风险区域集中在养殖场周边，东营市中部核心城区是污染物迁移的高风险区域，区域内小清河、广利河为主要携带入海河流。在黄河入海河段，潜在环境风险较低，但目前已有明显的污染物随河流扩散趋势，畜禽养殖对黄河口近岸海域有潜在的污染风险。 （4）黄河三角洲地膜残留量在51kg/hm2左右，其中约75%为中、小尺寸碎片，残膜污染严重。小型塑料碎片可能随潮河、小清河、支脉河、广利河迁移造成近海污染。地膜用量超过1.6kg/亩或覆膜时间20年以上的农田，总量及小尺寸残留越多；棉田中地膜总残留量及中/小尺寸残留量较玉米高；15亩以上成片覆膜农田土壤中地膜残留及小尺寸残留更少；PBAT降解膜比PE膜在土壤中残留量更少，但易被分解成小尺寸塑料。 （5）地膜残留对土壤团聚体、养分供应能力及微生物多样性都造成了一定影响。覆膜后形成的大团聚体水稳性差，尤其使用PE膜后土壤中有机碳显著下降48.9%，而PBAT降解膜能在一定程度上补充土壤有机碳含量。对土壤微生物群落的影响主要体现在真菌群落多样性降低，尤其子囊菌门、担子菌门丰度显著下降。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 127 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199356]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邓敏. 黄河三角洲典型农业农村废弃物产生特征及入海风险研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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