川西山地不同土地利用方式下土壤磷迁移特性研究

农用地土壤中磷的流失是非点源污染的主要来源,通过定点取样分析对比不同土地利用方式下土壤吸磷特征,以期识别不同土壤磷流失的潜在风险。研究结果表明,川西山地旱地土壤磷素水平较高,但其对磷的固定能力较差,标准需磷量最低,磷吸持饱和度和磷零吸持平衡浓度则高于其他土壤,这就决定了旱地土壤中的磷被淋溶或随地表径流流失的风险明显高于其他土壤。水田土壤对磷的固定能力很强,土壤磷含量较低,土壤磷向液相释放的风险较低,而茶园和林地土壤的磷流失风险则介于旱地和水之间。     

川西山地不同土地利用方式下土壤磷迁移特性研究

农用地土壤中磷的流失是非点源污染的主要来源,通过定点取样分析对比不同土地利用方式下土壤吸磷特征,以期识别不同土壤磷流失的潜在风险。研究结果表明,川西山地旱地土壤磷素水平较高,但其对磷的固定能力较差,标准需磷量最低,磷吸持饱和度和磷零吸持平衡浓度则高于其他土壤,这就决定了旱地土壤中的磷被淋溶或随地表径流流失的风险明显高于其他土壤。水田土壤对磷的固定能力很强,土壤磷含量较低,土壤磷向液相释放的风险较低,而茶园和林地土壤的磷流失风险则介于旱地和水之间。     

巢湖流域农田土壤磷吸持指数及吸持饱和度特征

农业活动对水体磷污染的影响已成为公众关注的焦点。土壤对磷具有一定的固定能力，可以采用土壤磷吸持指数（PSI）和吸持饱和度（DPSS）来表征土壤中的磷向水体释放的风险。对巢湖流域各类土壤的研究表明，土壤的固磷能力相比太湖及国外其他地区普遍较低，红壤和石灰岩土的固磷能力相对较强，而紫色土的固磷能力最弱。土壤磷的吸持饱和度和吸持指数之间存在显著的负相关关系，吸持指数较高的红壤和石灰岩土，其土壤磷吸持饱和度表现较低；而紫色土对磷较容易饱和，磷吸持饱和度普遍偏高。已有30%的土壤其磷吸持饱和度超过25%的流失临界值，应重视其可能对环境造成的影响。     

巢湖流域农田土壤磷吸持指数及吸持饱和度特征

农业活动对水体磷污染的影响已成为公众关注的焦点。土壤对磷具有一定的固定能力，可以采用土壤磷吸持指数（PSI）和吸持饱和度（DPSS）来表征土壤中的磷向水体释放的风险。对巢湖流域各类土壤的研究表明，土壤的固磷能力相比太湖及国外其他地区普遍较低，红壤和石灰岩土的固磷能力相对较强，而紫色土的固磷能力最弱。土壤磷的吸持饱和度和吸持指数之间存在显著的负相关关系，吸持指数较高的红壤和石灰岩土，其土壤磷吸持饱和度表现较低；而紫色土对磷较容易饱和，磷吸持饱和度普遍偏高。已有30％的土壤其磷吸持饱和度超过25％的流失临界值，应重视其可能对环境造成的影响。     

三峡水库消落区土壤磷吸附特征

采集了三峡水库消落区主要土壤类型和土地利用方式的土壤样本30个,研究了土壤对磷的等温吸附过程.结果表明:三峡水库消落区土壤磷的等温吸附过程可以用单表面Langmuir方程、双表面Langmuir方程、Frendlich方程、Temkin方程描述.土壤吸磷能力为水田>旱地,黄壤>紫色土>冲积土.紫色土、冲积土的磷零点吸持平衡浓度高于发生富营养化的临界浓度(0.02mg/L).黄壤对磷有较大的缓冲容量,而冲积土、紫色土对磷的缓冲能力较小,土壤淹水后其释放磷的风险大于黄壤.土壤的吸磷能力与土壤活性铁铝和有机质含量呈正相关,与磷吸持饱和度呈负相关.磷吸持指数可代替最大吸磷量用于评价土壤的吸磷能力,磷吸持饱和度可用来评价磷在水土界面的迁移能力.     

三峡水库消落区土壤磷吸附特征

采集了三峡水库消落区主要土壤类型和土地利用方式的土壤样本30个,研究了土壤对磷的等温吸附过程。结果表明:三峡水库消落区土壤磷的等温吸附过程可以用单表面Langmuir方程、双表面Langmuir方程、Frendlich方程、Temkin方程描述。土壤吸磷能力为水田>旱地,黄壤>紫色土>冲积土。紫色土、冲积土的磷零点吸持平衡浓度高于发生富营养化的临界浓度(0.02mg/L)。黄壤对磷有较大的缓冲容量,而冲积土、紫色土对磷的缓冲能力较小,土壤淹水后其释放磷的风险大于黄壤。土壤的吸磷能力与土壤活性铁铝和有机质含量呈正相关,与磷吸持饱和度呈负相关。磷吸持指数可代替最大吸磷量用于评价土壤的吸磷能力,磷吸持饱和度可用来评价磷在水土界面的迁移能力。     

氯化铵和氯化钾对太湖黄泥土磷的吸持动力学影响的研究

土壤中磷的移动性、植物有效性和对水体环境的潜在危害性与土壤对磷的吸持反应有关,而铵钾磷共施是农业生产中的普遍现象,因此,本文通过批量培养法,研究了相同摩尔数的氯化铵和氯化钾对磷的吸持动力学的影响,并对磷的吸持动力学进行了不同模型的拟合.结果表明,氯化铵、氯化钾均显著增加了土壤对磷的吸持,在培养初期(5 min),相同摩尔数的氯化铵、氯化钾对磷的吸持量无显著差异,但在15 min ～ 10 d阶段,相同摩尔数的氯化钾对磷吸持量的影响显著大于相同摩尔数的氯化铵.而铵钾共施时,两者对磷的吸持具有协同作用,并主要表现为氯化钾的作用.氯化铵对土壤磷吸持总量无显著影响,氯化钾则显著增加了土壤磷吸持总量,氯化钾和氯化铵处理土壤磷吸收总量则无显著差异.通过比较不同模型拟合的决定系数(R2)大小,不同模型拟合效果顺序为Elovich方程＞双常数方程＞Parabolic扩散方程＞零级方程＞一级方程＞二级方程.     

不同类型水稻土对氮磷养分的吸附解吸特征研究

为探明不同母质发育的稻田土对氮、磷养分的吸附解吸特征,以湖南省主要稻田土壤红黄泥(HH)、河沙泥(HS)、麻沙泥(MS)和紫色土(ZS)为对象,研究了不同母质发育的稻田土壤对氮、磷的吸附与解吸行为。结果表明:在低氮浓度范围内(0～10 mg/L),土壤氮解吸量大于吸附量;高浓度范围(20～50 mg/L),随着平衡液氮浓度的增加,土壤氮解吸率逐渐降低;当土壤氮吸附量为-57.267～352.400 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮吸附能力降序排列为HSZSHHMS;当氮解吸量为8.367～37.833 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮解吸能力降序排列为HHHSMSZS;4种土壤对氮的吸附等温曲线可用Linear模型较好拟合,相关系数在0.928～0.978之间。而在低磷浓度范围内(0～10 mg/L),土壤磷吸附量大于解吸量;当平衡液磷浓度超过10 mg/L时,土壤固持磷的能力减弱,解吸增加,但吸附量仍大于解吸量;当土壤磷吸附量为-110.312～534.961 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷吸附能力降序排列为HSHHZSMS;当磷解吸量为0.188～14.320 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷解吸能力降序排列为ZSMSHSHH;磷等温吸附曲线与Langmuir、Freimdlich 模型均能较好拟合,相关系数在0.945～0.995之间。总体而言,湖南省不同母质发育的稻田土对氮、磷的吸附解吸特征均不同,表现为黏性较强的紫色土固持氮的能力最强,可通过有效固持土壤溶液中的氮,降低氮流失风险;而沙性较强的麻砂泥对氮的固持能力最差,氮素流失风险较高;4种水稻土对磷的吸附能力均很强,且解吸率较低,说明湖南省主要稻田土壤对磷的吸附能力很强,流失风险相对较小。     

不同类型水稻土对氮磷养分的吸附解吸特征研究（英文）

为探明不同母质发育的稻田土对氮、磷养分的吸附解吸特征,以湖南省主要稻田土壤红黄泥(HH)、河沙泥(HS)、麻沙泥(MS)和紫色土(ZS)为对象,研究了不同母质发育的稻田土壤对氮、磷的吸附与解吸行为。结果表明:在低氮浓度范围内(0～10 mg/L),土壤氮解吸量大于吸附量;高浓度范围(20～50 mg/L),随着平衡液氮浓度的增加,土壤氮解吸率逐渐降低;当土壤氮吸附量为-57.267～352.400 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮吸附能力降序排列为HS>ZS>HH>MS;当氮解吸量为8.367～37.833 mg/kg时,不同母质发育的稻田土氮解吸能力降序排列为HH>HS>MS>ZS;4种土壤对氮的吸附等温曲线用Linear模型能较好拟合,相关系数在0.928～0.978之间。而在低磷浓度范围内(0～10 mg/L),土壤磷吸附量大于解吸量;当平衡液磷浓度超过10 mg/L时,土壤固持磷的能力减弱,解吸增加,但吸附量仍大于解吸量;当土壤磷吸附量为-110.312～534.961 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷吸附能力降序排列为HS>HH>ZS>MS;当磷解吸量为0.188～14.320 mg/kg时,不同母质发育的稻田土磷解吸能力降序排列为ZS>MS>HS>HH;磷等温吸附曲线与Langmuir、Freundlich模型均能较好拟合,相关系数在0.945～0.995之间。总体而言,湖南省不同母质发育的稻田土对氮、磷的吸附解吸特征均不同,表现为黏性较强的紫色土固持氮的能力最强,可通过有效固持土壤溶液中的氮,降低氮流失风险;而沙性较强的麻砂泥对氮的固持能力最差,氮素流失风险较高;4种水稻土对磷的吸附能力均很强,且解吸率较低,说明湖南省主要稻田土壤对磷的吸附能力很强,流失风险相对较小。     

不同利用方式下土壤对磷的吸附—解吸特征

为了揭示闽江流域不同土地利用方式对土壤磷的固定和释放机制,对闽江上游果园、茶园、旱地、水田、蔬菜地和林地几种利用方式土壤磷的吸附—解吸特征进行研究。结果表明:蔬菜地土壤的速效磷含量最高,对200～2 400 mg/kg不同含量磷加入后的吸附率远低于其他土壤,仅为14.19%~30.88%,等温吸附曲线无拐点,土壤对磷的缓冲能力弱,最大磷吸附量为476.19 mg/kg。水田和林地的吸附能力略强,最大吸附量分别为1 000.00、1 111.11 mg/kg。土壤吸附能力越弱的对磷的解吸率越高,不同利用方式土壤磷的解吸率表现为菜地>水田和林地>旱地、茶园和果园。随着解吸次数增加,解吸率降低,且各土壤解吸率差异主要表现在第1次解吸过程中。因此,研究区域应减少菜地和水田的磷肥输入,林地地表植被的保护也是控制土壤磷流失的重要措施。     

库区消落区紫色土与水稻土磷吸附解吸特征

淹水和干湿交替条件下,土壤磷水土界面的迁移能力有较大的差别,模拟研究结果表明：淹水和干湿交替能促进紫色土和水稻土对磷的吸附,减小磷的解吸率,降低磷水土界面的迁移能力,其向环境中的释磷风险为未淹水土壤＞干湿交替土壤＞淹水土壤,紫色土＞水稻土.     

盐碱地稻田径流中磷素的动态变化特征及其潜在环境效应

[目的]研究盐碱地稻田径流中磷素的动态变化特征及其潜在环境效应。[方法]以松嫩平原苏打型盐碱地前郭灌区为研究对象,探讨了不同灌溉条件下稻田径流中磷素的动态变化规律及其潜在环境效应。[结果]盐碱地稻田表水呈碱性,土质分散,保肥能力差;土壤总磷在表层富集,增加了磷素随径流流失的风险。稻田磷素流失的主要时期为灌溉期及暴雨径流发生期,稻田径流中总磷、颗粒态磷、总溶解态磷和溶解性活性磷的浓度均随时间的推移呈下降趋势,磷素流失以颗粒态磷为主,而且磷素浓度均超过导致富营养化发生的临界值,直接影响下游查干湖的水质安全。各退水渠磷素浓度均随时间的推移而增大,并在高温时期出现不同程度的富营养化现象;各稻田表水与退水渠总磷浓度呈高度负相关,相关系数R2（α=0.05）分别为0.8509、0.8964和0.9153。灌排条件最好的稻田磷素流失负荷较大,污染风险等级最高,应作为磷素输出的关键源区进行重点监控和防治。[结论]该研究为合理开发盐碱地资源、制定盐碱地最佳磷素管理措施、控制农田磷素流失和保护当地水资源提供了理论依据。     

不同施肥模式下苕溪流域水稻田和蔬菜地氮磷流失规律

采用田间径流池小区试验方法,在自然降水条件下,于2016—2017年连续2 a在余杭区对不同施肥模式下地表径流及氮磷流失特征进行田间实地监测。结果表明:年际间因降水原因导致氮素流失差异。不同施肥处理下,2016年和2017年水稻田的全氮流失量分别为12.76~16.97、15.40~17.60 kg·hm^-2,蔬菜地的全氮流失量分别为23.06~25.72、18.11~27.93 kg·hm^-2。水稻田和蔬菜地的氮素流失均以硝态氮为主。不同施肥处理下,2016年和2017年水稻田全磷流失量分别为2.36~2.62、3.57~4.05 kg·hm^-2。不同施肥处理对水稻田和蔬菜地径流水中总磷浓度无显著影响。水稻田磷素流失以可溶态磷为主,蔬菜地磷素流失以颗粒态磷为主。相比水稻田,蔬菜地的氮素流失量更高,而磷素流失量更低。减氮施肥和有机肥替代可在保证产量的基础上降低7%~35%的总氮径流损失。     

福州地区不同土地利用类型土壤中六六六和滴滴涕的残留特征

采集福州地区106个表层土壤样品,运用气相色谱-电子捕获检测器(GC-μECD),分析了不同土地类型土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)残留水平、组成特征及来源。结果表明,福州土壤HCHs总浓度为0.581～66.9μg·kg-1,DDTs总浓度为0.782～110μg·kg-1。不同土地利用类型土壤中HCHs残留量为未利用地>水田>旱田>草地>林地。4种HCHs异构体中,草地、旱田和林地土壤中分别以α-HCH、β-HCH和γ-HCH相对含量最高,水田和未利用地土壤中δ-HCH含量最高。不同土地利用类型土壤中DDTs残留量为未利用地>旱田>水田>林地>草地,除未利用地土壤中相对含量最高的同系物是p,p′-DDD外,其余4种类型土壤中均是p,p′-DDE相对含量最高。来源分析表明,福州可能有林丹(主要成分为γ-HCH)输入,草地可能还有工业HCHs的输入;未利用地、旱田、林地土壤还存在新的DDTs输入,水田和草地土壤近期无工业DDTs输入;旱田、水田、未利用地可能还有少量三氯杀螨醇的使用或输入。     

不同土地利用类型下土壤-作物铅的积累特征及其健康风险分析

潜在有毒污染物对人体的暴露及其健康风险是当前环境研究中的一个主要问题,重金属Pb对人体具有较大毒性,为此通过对研究区菜地、稻田、果园、旱地、茶园等5种典型土地利用类型402个土壤和同步采集的作物样品的测试分析,探讨了不同土地利用方式对土壤及其种植作物Pb积累的影响。研究结果表明,不同土地利用方式下,土壤Pb积累的程度不同,菜地土壤Pb积累程度最高,果园土壤Pb积累程度最低。方差分析结果表明,菜地土壤与茶园、果园土壤之间,茶园土壤与菜地、稻田、旱地土壤之间Pb含量存在显著差异性。研究区不同土地利用方式对作物Pb积累的影响较大,水稻Pb平均含量最高,水果Pb平均含量最低。不同作物之间Pb含量也存在显著性差异,水稻Pb含量显著高于其他4种作物,水果和蔬菜Pb含量则远低于其他3种作物。利用定性风险分析技术,对不同土地利用类型下土壤Pb对人体健康的风险商值进行了计算。结果表明,不同土地类型土壤Pb对人体健康的风险商值为稻田>菜地>旱地>果园,尤其是稻田和菜地土壤Pb对人体健康的风险较大,均存在土壤Pb含量对人体健康造成危害、处于不可接受的样点,居民面临较大健康风险,应采取积极措施对这两种土地利用类型下土壤Pb污染进行治...     

施用有机肥对长江中游地区双季稻田磷素径流损失及水稻产量的影响

利用渗漏池模拟长江中游地区2种主要稻田土壤，研究了施用等P2O5量的有机肥（猪粪）和化肥对表面水总磷动态及其降水径流损失的影响．结果表明，施用化肥后，双季稻田表面水总磷均在施肥第1天就达到最高水平，然后迅速下降，而且晚稻的总磷浓度峰值显著高于早稻，有效磷含量高的河沙泥总磷峰值明显高于红黄泥．施用猪粪后，晚稻在第1天表面水总磷出现峰值，2种土壤分别较施化肥的提商了43．2％和66．9％，而且整个生长期总磷浓度均高于施用化肥的；早稻施肥后前3d表现较低的表面水总磷浓度，至7d后表面水总磷高于化肥处理的．双季稻种植制度下化肥和猪粪处理的磷素径流流失分别占施P量的0．86％和1．44％．早稻施肥后15d内发生2次径流，化肥和猪粪处理的径流液中总磷浓度较高，其总磷径流损失量分别占早稻生育期内总径流损失量的65．6％和60．8％．产量分析表明，施用猪粪和化肥的水稻产量差异不显著，但均显著高于不施肥处理．     

Fate of low-molecular-weight organic phosphorus compounds in the P-rich and P-poor paddy soils

Continuous application of organic fertilizers can cause accumulation of organic phosphorus(P) in soil, especially in the lowmolecular-weight organic phosphorus(LMWOP) forms. This organic P pool represents a potentially important source of P for both plants and microorganisms. To understand the effect of long-term fertilization(30 years)(P-rich soil) vs. fallowing(P-poor soil) on the bioavailability and fate of LMWOP in subtropical paddy soils, we determined the sorption and mineralization of 14 C-labeled adenosine, adenosine monophosphate(AMP), adenosine diphosphate(ADP), and adenosine triphosphate(ATP) in each soil. The contents of carbon, nitrogen, and P in the P-rich soil were more than two times greater than those in the P-poor soil. The mineralization rates of the LMWOP compounds were faster in the P-rich soil compared to the P-poor soil, and followed the order AMPADPATP. Using sterilized soil, all forms of adenosine-P were strongly sorbed to the solid phase and reached saturation in a short time, with the adsorbance increasing with the number of phosphate groups. We concluded that the mineralization of LMWOP compounds was repressed slightly by sorption to the solid phase, but only in the short term. Thus, LMWOP compounds serve as readily available sources of C for microorganisms, making P available for themselves as well as for the plants. However, P accumulation and the progressive saturation of the P sorption sites in highly fertile soils may increase the potential risk of P runoff.     

抚仙湖代村河流域磷矿开采迹地磷入湖负荷量调查研究

[目的]为了研究抚仙湖流域废弃磷矿区通过地表径流输移进入湖泊的磷污染负荷量。[方法]对废弃磷矿所处的代村河小流域布设监控点,进行废弃磷矿来源污染物通量周年观测和降雨径流过程加密观测,建立了代村河小流域磷矿污染物流失量、地表径流量与日降雨量关系式。[结果]估算得到磷矿废弃地产生的污染物通过代村河小流域输移总磷和磷酸盐分别为5.6和3.47 t/a;周年观测结果表明废弃磷矿产生的污染物主要通过降雨淋溶形成的地表径流向外界传输,降雨期间入湖河流水质TP浓度是非雨期间的20～80倍。[结论]废弃磷矿流失的磷是抚仙湖持久性磷污染源,必须对废弃磷矿开采区实施生态修复,减少磷释放及入湖负荷量,遏制湖泊富营养化进程。