节肥控污施肥模式对双季稻田氮磷径流损失的影响

利用田间小区试验进行原位监测,研究了节肥控污施肥与习惯施肥两种不同施肥模式对双季稻田地表径流中氮磷的形态特征及流失量的影响。结果表明:稻田地表径流主要受降雨驱动,当降雨量大于24.4 mm时产生地表径流;氮磷径流流失量主要与径流中氮磷浓度相关; NH_4~+-N和悬浮颗粒结合态磷分别是氮、磷流失中比重最大的形态;节肥控污施肥模式全稻季的TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N的流失量及氮磷流失系数均较常规施肥模式减少。     

节肥控污施肥模式对双季稻田氮磷径流损失的影响

利用田间小区试验进行原位监测,研究了节肥控污施肥与习惯施肥两种不同施肥模式对双季稻田地表径流中氮磷的形态特征及流失量的影响。结果表明:稻田地表径流主要受降雨驱动,当降雨量大于24.4 mm时产生地表径流;氮磷径流流失量主要与径流中氮磷浓度相关; NH_4⁺-N和悬浮颗粒结合态磷分别是氮、磷流失中比重最大的形态;节肥控污施肥模式全稻季的TN、TP、NH_4+-N和悬浮颗粒结合态磷分别是氮、磷流失中比重最大的形态;节肥控污施肥模式全稻季的TN、TP、NH_4⁺-N、NO_3+-N、NO_3^--N的流失量及氮磷流失系数均较常规施肥模式减少。     

不同配置乡村植被缓冲带阻控径流污染特征研究

植被缓冲带是河湖的重要生态空间屏障,对于减缓人类活动对河湖的直接干扰、阻隔农业面源污染等具有重要意义。为系统研究不同类型缓冲带对农田氮磷等污染物的拦截功效,本研究在定远张山设计8个缓冲带小区,结合自然降雨方式,持续两年观测不同缓冲带对地表径流及其主要污染物（TN、TP、COD）的削减效果。结果表明：林地和3°、8°横垄耕地缓冲带对径流的拦截效率较高,减流率分别达到了62.4%、52.0%和60.6%,径流量随雨强增大先升高后下降。与8°坡耕地缓冲带相比,降坡（3°）处理竖垄、横垄缓冲带泥沙流失量分别降低53.3%、50.9%。降雨产流的养分流失以氮素和有机质为主,林地缓冲带对径流NH4+-N的拦截率平均高达95.2%,此外降坡和横垄耕作措施也能有效减少径流冲刷的氮素流失。不同处理缓冲带对径流TP均有较好的拦蓄效果。3°、8°横垄耕地缓冲带CODMn流失量较低,拦截率达到53.0%、58.6%。林地缓冲带中高覆盖度的植被和发达的根系能够有效减缓降雨对地表的冲刷,减少径流和养分流失。在南方丘陵山地的乡村地区实施横坡垄作是拦蓄径流、降低面源污染风险的有效措施。     

下凹式绿地对降雨径流及其污染物削减作用

针对日益严重的城市内涝及降雨径流污染问题,搭建下凹式绿地装置,人工配水模拟地表降雨径流及污染物,通过改变基质种类和结构、不同植被考察下凹式绿地对降雨径流污染物去除效果及对降雨径流的削减效果。结果表明:无植被覆盖情况下,沸石、草炭土分层填装和混合填装处理装置中,4#沸石+土壤混合填装的装置对COD、NH3-N和TP的去除效果最好,分别达到55.61%,99.55%和89.00%;2#沸石+土壤分层装置对径流削减能力最强;种植植被狗牙根和高羊茅后装置对污染物的去除率和径流削减能力明显提升,其中种植高羊茅的装置去除效果较优,对COD、NH3-N和TP的去除率达到66.78%,89.98%和96.92%,径流削减率最高,达到了46.00%。     

人工湿地对城市降雨径流污染物的削减效应

根据四川省成都市降雨径流的水质和水量特征,采用新型折流式人工湿地对其进行降雨径流净化研究。对人工湿地不同运行阶段模拟降雨径流的净化效果进行对比,分析CODCr、BOD5、SS、TN、TP、NH_4~+-N在湿地系统中的沿程变化,探讨人工湿地削减城市降雨径流污染效应。结果表明:各污染物在人工湿地中的削减效应大小依次为SSCODCrBOD5NH_4~+-NTNTP,其中对SS的削减效应显著高于对其他污染物的削减效应(P0.05),对TP的削减效应最弱(P0.05);人工湿地对CODCr、BOD5、SS、TN、TP、NH_4~+-N的削减效应在1—7月呈逐渐增加趋势,局部有所波动,9月达到最大值,9月以后削减效应趋于平稳;除了TN外,折流式人工湿地系统出水各污染物均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类质量标准,其中TN达Ⅳ类标准。降雨径流各污染物主要在人工湿地的第1格被去除,其中,CODCr、BOD5、SS、TN、NH_4~+-N均有一半以上的削减效应发生在第1格,随着人工湿地沿程进水浓度的增加,其削减效应逐渐下降。相关性分析表明,各降雨径流各污染物之间存在一定的相关性,而TP与各污染物指标之间没有相关性(P0.05)。本研究表明,折流式人工湿地系统对城市降雨径流的净化效果显著,并且该湿地系统具有较强抗冲击负荷能力,可用于城市降雨径流污染的控制和雨水利用。     

冀北山地河岸缓冲带净水效果研究

[目的]充分了解不同河岸植被缓冲带对地表径流污染物的去除效果.[方法]采用人工模拟地表径流的方法,选取冀北山地5种不同植被类型河岸植被缓冲带为研究对象,分析了其对地表径流中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果.[结果]在5种不同植被类型河岸植被带中,随着河岸缓冲带宽度的增加,各缓冲带对地表径流中COD、TN、TP的去除率基本呈增加趋势,但对各污染物的去除规律各异,华北落叶松林能在较窄的距离内较迅速去除径流中COD、TN、TP.[结论]各标准地对地表径流中不同污染物的削减各有优点,在对受污染的河流进行生态植被修复时,应当充分考虑当地河流水质污染特点选择植被类型.冀北山地在建设较窄河岸缓冲带时,可以优先考虑采用华北落叶松林.     

人工湿地对城市降雨径流污染的净化作用

根据城市降雨径流的水质和水量特征,我们连续3年采用新型折流式人工湿地对其进行了降雨径流净化研究。对人工湿地不同运行阶段模拟降雨径流的净化效果进行了对比,分析COD_(Cr),BOD_5,SS,TN,TP,NH_4~+-N在湿地系统中的沿程变化,探讨人工湿地削减城市降雨径流污染效应。结果表明:各污染物在人工湿地中的削减效应大小依次为:SSCOD_(Cr)BOD_5NH_4~+-NTNTP,其中对SS的削减效应显著高于其他污染物的削减效应(P0.05),对TP的削减效应最弱(P0.05);人工湿地对COD_(Cr),BOD_5,SS,TN,TP,NH_4~+-N的削减效应在1～7月呈逐渐增加趋势,局部有所波动,9月达到最大值,9月以后削减效应趋于平稳;除了TN外,折流式人工湿地系统出水各污染物均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类质量标准,其中TN达Ⅳ类标准。降雨径流各污染物主要在人工湿地的第1格被去除,其中,COD_(Cr),BOD_5,SS,TN,NH_4~+-N均有一半以上的削减效应发生在第1格,随着人工湿地沿程进水浓度的增加,其削减效应逐渐下降。因此,折流式人工湿地系统对城市降雨径流的净化效果显著,并且该湿地系统具有较强抗冲击负荷能力,可用于城市降雨径流污染的控制和雨水利用。     

不同结构草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

通过对流过不同结构型式混播草皮缓冲带径流中污染物迁移影响的分析,研究其对农田径流氮磷的去除效果。结果表明,在TN、TP进水平均浓度分别为17.89 mg/L和1.04 mg/L的试验条件下,混播草皮缓冲带结构对农田径流TN、TP的去除能力具有明显差异,含有生态草沟的混播草皮缓冲带对TN、TP的去除能力明显强于单一缓坡和缓坡-阶梯结构的混播草皮缓冲带,其对径流水TN和渗流水TN的质量浓度削减率分别为51.08%和58.75%,对径流水TP和渗流水TP的质量浓度削减率分别为51.31%和65.29%。     

不同结构草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

通过对流过不同结构型式混播草皮缓冲带径流中污染物迁移影响的分析,研究其对农田径流氮磷的去除效果。结果表明,在TN、TP进水平均浓度分别为17.89 mg/L和1.04 mg/L的试验条件下,混播草皮缓冲带结构对农田径流TN、TP的去除能力具有明显差异,含有生态草沟的混播草皮缓冲带对TN、TP的去除能力明显强于单一缓坡和缓坡-阶梯结构的混播草皮缓冲带,其对径流水TN和渗流水TN的质量浓度削减率分别为51.08%和58.75%,对径流水TP和渗流水TP的质量浓度削减率分别为51.31%和65.29%。     

河岸人工林缓冲带对径流水磷素的截留效果

  目的  含磷等农业面源污染物的大量排放，已成为太湖水体富营养化的主要原因之一。河岸植被缓冲带能通过吸收、截留，减少面源污染物进入水体。在平缓坡地上构建适宜的河岸植被缓冲带，研究河岸植被缓冲带对磷的截留效率，为减缓太湖农业面源污染提供科学依据。  方法  以太湖河岸人工林缓冲带为研究对象，分析缓冲带在不同宽度(15、30、40 m)、不同林分密度(400、1 000、1 600株·hm?2)、不同植物组成(‘南林95’杨Populus × euramericana‘Nanlin 95’林、中山杉Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan’林、‘南林95’杨-中山杉混交林)以及不同林龄(3、4、5、6 a)方面对径流水中总磷和可溶性磷截留效果的差异，确定适宜的人工林缓冲带结构。  结果  30 m宽的河岸缓冲带可很好地截留径流水中磷素，总磷截留率在30 m处最高，为77.30%，缓冲带对可溶性磷的截留率随宽度增加而提高，截留率在不同宽度间差异不显著(P＞0.05)；对径流水中总磷和可溶性磷截留效果较好的河岸缓冲带的林分密度为1 000株·hm?2，截留率分别为84.29%和93.25%；杨树林缓冲带对径流水中总磷的截留率较高，达82.37%，中山杉林缓冲带对可溶性磷截留率略高于杨树林，不同植物组成缓冲带对可溶性磷的截留效果差异不显著(P＞0.05)，河岸缓冲带对径流水中可溶性磷的截留效果较总磷好；随林龄增加，缓冲带对径流水中磷的截留率呈上升趋势(P＜0.01)，5年生时截留率最高。  结论  30 m宽的河岸缓冲带基本能满足截污需求，且杨树林缓冲带截留污染物效果较好。缓冲带在林龄较小时截留磷能力较强。图5表1参40     

镇江市地表径流污染特征分析

[目的]分析镇江市地表径流污染特征。[方法]分别于2010年7月4日和8月16日,采取镇江市不同降雨历时地表径流水样,分析两场降雨地表径流中悬浮物（SS）、化学需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）随降雨历时的变化特征。[结果]随着降雨历时的增加,2010年7月4日和8月16日镇江市两场降雨地表径流的SS浓度先增加后减少,最大浓度分别为1 240和160 mg/L,相差较大,由于7月4日降雨强度较大,降雨后期SS浓度降低幅度也较大;CODCr值的整体变化趋势与SS类似,7月4日CODCr的变化幅度（32～212mg/L）明显大于8月16日的（13～53 mg/L）;NH3-N和TP浓度的变化趋势相近,即降雨初期浓度呈增加趋势,一定时间后便急剧减少,降雨末期NH3-N和TP浓度变化比SS更为剧烈。[结论]该研究为雨水径流水质变化与处理研究提供了理论依据。     

模拟降雨条件下黄棕壤坡耕地磷素流失规律研究

为揭示暴雨条件下磷素的流失规律,在湖北省香溪河流域选择具有代表性的黄棕壤坡耕地进行原位人工模拟降雨试验,研究磷素随地表径流和壤中流的流失特征.结果显示:次暴雨过程中产生两种径流形式(地表径流和壤中流),地表径流约占总径流的68.4％,壤中流约占31.6％;地表径流和壤中流磷素输出过程差异明显,地表径流中总磷(rP)和颗粒态磷(PP)变化过程较为一致,呈波浪式起伏无明显降低趋势,溶解态总磷(DP)和溶解态无机磷(DIP)在降雨初期浓度较高,之后随降雨持续迅速减小并逐步趋于稳定.壤中流中TP和PP在初期出现浓度峰值(6.44 mg·L-1 、5.87 mg·L-1),之后迅速减小并趋于稳定,DP和DIP则在降雨过程中均无明显变化,各形态磷素的平均浓度均超出水体富营养化的阈值;TP随径流的流失量为0.262 kg· hm-2,不同形态的磷素流失均以地表径流为主,贡献率均达72.7％以上,可见土壤对磷素具有较强的滤减作用.地表径流TP流失形态以PP为主,占总量的92.8％,壤中流中PP和DP所占的比例相当,无论在地表径流还是壤中流中,DIP的输出负荷均占DP的78.3％以上.降雨后总磷和速效磷沿剖面的养分含量均明显低于降雨前,表层养分含量的损失量最大,速效磷养分的损失比例比全量损失比例大.     

丹江口水库核心水源区典型流域农业面源污染特征

为分析丹江口库区农业地表径流及其水质污染特征,识别流域水质污染风险变量,探究主要潜在污染物时空排放规律,估算流域污染负荷并分析污染物来源贡献,应用因子分析方法,通过周年常规监测,对核心水源区典型小流域的地表径流及其水质污染特征进行了分析,并探讨了其时间差异性。同时采用平均浓度法估算了流域内面源污染负荷量和各污染源类型对主要潜在因子负荷的贡献率。结果表明:流域内水体浊度、色度及流量在上游与下游间存在显著差异,总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝酸盐氮(NO_3~--N)、pH和电导率在不同监测断面间差异不显著;TN、TP、COD和流量是影响库区水质、造成污染风险的主要潜在因子;5—9月,随着降雨量和流量的增加,同步出现农业面源污染排放高峰。流域内,上、中、下游流域监测断面TN年负荷量分别为4.94、11.04、20.43 t,TP年负荷量分别为0.17、0.50、0.68 t,COD年负荷量分别为29.02、68.78、118.27t。农业生产及生活对TN贡献较大,规模化养殖对TP贡献较大,二者联合对COD负荷贡献率达到76%。研究表明,大量氮磷随水土流失进入水体是引起小流域面源污染负荷偏高的主要原因,加大对农业生活区和规模化畜禽养殖的控制管理,构建植被缓冲带等减少水土流失措施,对有效防治丹江口核心水源区典型小流域的面源污染具有重要作用。     

冬奥会张家口赛区典型林分水化学性质研究

为改善2022年冬奥会河北省张家口市崇礼赛区(和平林场)森林水环境,以当地典型森林类型(山杨林、云杉林、白桦林和华北落叶松林)为研究对象,比较其在降雨分配过程中(林外雨、穿透雨、树干径流、地表径流)对降水水化学性质的影响程度。化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)分别使用消解比色法、水杨酸法、过硫酸盐氧化法、消解抗坏血酸法测定。结果表明:(1)降雨经过林冠层后(穿透雨)4个林分COD、TN含量较林外雨整体上呈增加趋势;NH_3-N、TP含量呈减少的趋势;(2)树干径流中4个林分COD、NH_3-N、TN、TP含量较林外雨整体上均呈增加趋势;(3)4个林分的地表径流中COD、TN、TP含量较林外雨呈增加趋势;NH_3-N含量呈减少趋势;(4)水化学性质综合变化指数分别为林外雨0.65、山杨林0.95,云杉林2.09,白桦林1.30,华北落叶松林2.32。降雨对森林的化学淋溶作用较大,经淋溶作用后穿透雨、树干径流及地表径流中的NH_3-N、TN、TP净淋溶量出现了负值。森林降低了雨水中氨氮的含量,对水化学环境起到了一定的净化作用,对改善水生态环境具有一定意义。     

土壤中氮磷和滇池水体污染的潜在关系

从不同角度探讨滇池水体氮磷污染是十分重要的。通过对滇池东南岸的大渔乡台地土壤氮磷量、地表径流氮磷量以及滇池氮磷污染状况进行研究。结果表明,台地土壤总磷量远高于我国农业土壤主要养分的分级标准的高量值,达7.5倍;速效磷则超过分级标准高量值的20倍。在面源污染中,滇池周边土壤高磷量是滇池磷污染的重要途径之一。地表径流磷含量超过地表水Ⅴ类标准。尽管土表层中氮量不是太高,但地表径流氮含量超过地表水Ⅴ类标准。研究还表明,土壤中氮磷通过地表径流的方式流失是一个缓慢的、复杂的过程,土壤氮磷并不是几次降水后就流失殆尽的。土壤中氮磷对滇池的污染也是一个逐步的、潜移默化的过程。     

杭嘉湖水网地区农村面源污染研究

以嘉兴市郊区魏家湾村为例，通过野外实测监控暴雨径流污染过程，研究了杭嘉湖水网地区农村暴雨径流产生过程及污染物输出特征。结果表明，降雨初期污染物浓度变化趋势与径流流量有着较好的相关性；降雨径流中污染物的输出形态与降雨强度和降雨类型有关，强度越大，颗粒态污染物含量越高；农田上6月23日次降雨的SS、TN、TP的EMC值分别为558.62 mg·L-1、21.67 mg·L-1和1.58 mg·L-1，8月21日次降雨的SS、TN、TP的EMC值分别为320.54 mg·L-1、3.86 mg·L-1和1.07 mg·L-1，明显高于其他下垫面类型，是农村面源污染的最主要污染物输出源，是控制农村面源污染的关键源区。     

河岸缓冲带植物配置模式对面源污染物的净化效果

为选择适合喀斯特山区河岸带修复的植物种类及其配置模式,构建了白花三叶草、高羊茅、金叶女贞3种植物及其不同配置模式的缓冲带试验基地,开展农田径流总氮（TN）、总磷（TP）、固体颗粒悬浮物（SS）的截留净化试验。结果表明：不同植物及配置对面源污染物的净化效果不同。混合草本（高羊茅＋白花三叶草）对 TN、TP 的去除效果较好,去除率分别为39．35％和50．89％;混合草本＋灌木（高羊茅＋金叶女贞＋白花三叶草）对 SS 的截流效果明显,去除率为86．71％;高羊茅对 SS、TN、TP 去除效果最差,去除率分别为72．33％、26．49％和26．98％。应加强河岸缓冲带不同植物配置模式下污染物的截留转化机理的研究。     

混播草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

草皮缓冲带作为防治农业面源污染的一种有效技术得到越来越广泛的应用。以去除氮磷效果最佳为目标,提出了将草皮混播技术运用到缓冲带的构建中,并筛选出了合理的草种混播比例。根据豆科牧草和禾本科牧草的相容性,选择扬州本地具有推广价值的草坪草本植物白花三叶草(Trifolium repens)与高羊茅(Festuca arundinacea)作为供试植被,研究不同草种混播比例下草皮缓冲带对农田径流污染物的去除效果。结果表明,在总氮、总磷进水浓度分别为7.78~27.22mg/L和0.47~1.61 mg/L的试验条件下,混播草皮的存在明显提高缓冲带对污染物的去除效果,且对渗流水污染物的去除效果明显高于径流,当白花三叶草与高羊茅混播比例为1∶3时,缓冲带对径流水和渗流水中总氮、总磷的去除效果较好,且植物生长状况良好,具有较好的环境适应性。     

哈尔滨松北湿地对农业非点源污染截留和去除效应研究

哈尔滨松北湿地位于松花江北岸,属于典型的农田与地表水体中间缓冲地带,通过选取有代表性的地点进行监测试验,运用SCS模型和溶解态氮磷污染负荷模型进行径流量和污染负荷估算,并进行相关数据的实验和分析,结果表明:(1)哈尔滨松北湿地地表径流中非点源污染负荷:TN的平均浓度11.56 mg/L、NO3--N平均浓度3.68 mg/L、NH4--N平均浓度2.02 mg/L、TP平均浓度0.99 mg/L;(2)降雨径流形成初期,TN、硝态氮、氨氮的浓度较高,1个小时后,浓度开始下降。TN峰值出现在径流形成后55 min,TP峰值出现在径流形成25 min,呈波浪型下降;(3)降雨两日后湿地水体中的TN、NO3--N、NH4+-N、TP浓度均有大幅度的下降,且浓度均低于农田径流中污染物的浓度,其中,TN减少了74.22%、NO3--N减少了50.38%、NH4+-N减少了77.94%、TP减少了17.91%。说明松北湿地对农业非点源污染物有很好的截留和去除效果。     

混播草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

草皮缓冲带作为防治农业面源污染的一种有效技术得到越来越广泛的应用。以去除氮磷效果最佳为目标,提出了将草皮混播技术运用到缓冲带的构建中,并筛选出了合理的草种混播比例。根据豆科牧草和禾本科牧草的相容性,选择扬州本地具有推广价值的草坪草本植物白花三叶草(Trifolium repens)与高羊茅(Festuca arundinacea)作为供试植被,研究不同草种混播比例下草皮缓冲带对农田径流污染物的去除效果。结果表明,在总氮、总磷进水浓度分别为7.78²7.22mg/L和0.4727.22mg/L和0.47¹.61 mg/L的试验条件下,混播草皮的存在明显提高缓冲带对污染物的去除效果,且对渗流水污染物的去除效果明显高于径流,当白花三叶草与高羊茅混播比例为1∶3时,缓冲带对径流水和渗流水中总氮、总磷的去除效果较好,且植物生长状况良好,具有较好的环境适应性。