珠江广州河段沉积物无机氮的分布特征和界面交换通量

基于现场调查与实验测试方法,研究了珠江广州河段0～50 cm沉积物中无机氮(包括氨氮、硝态氮及亚硝态氮)的垂向分布特征,并由相应的间隙水与上覆水中无机氮的含量,估算该河段的交换通量.结果表明,氨氮是该河段沉积物无机氮的主要形态,变化范围在0.053 5 g·kg-1至1.455 4 g·kg-1之间,各层平均含量随深度的增加总体上呈上升趋势;硝态氮与亚硝态氮含量很低,分布上无明显规律;在该河段的沉积物-水界面中,氨氮呈自沉积物向上覆水扩散的趋势,各点平均交换通量为2.54mg·mg·d-1,硝态氮与亚硝态氮的扩散方向与氨氮相反,平均交换通量分别为-0.06、-0.03 mg·m-2·d-1.珠江广州河段沉积物-水界面无机氮的通量与其他区域相比处于中等偏上水平.     

密云水库上游流域地下水中氮素污染特征及影响因素

为分析密云水库上游流域地下水中氮素的污染情况,于2014年7月和2015年1月进行了地下水样品的采集,应用域法和地质统计学方法等多元统计方法识别流域地下水中不同形态氮的时空分布特征,并解析土地利用类型、地下水埋深以及地表水对地下水中氮素的影响。结果表明:区域地下水的氮素污染不容乐观,29.73%的样品中硝态氮含量超标(10 mg·L-1≤NO_3~-≤20mg·L~(-1)),27.03%的样品出现严重超标(NO_3~--N≥20 mg·L~(-1))。从空间来看,地下水氮素具有空间自相关性,其中氨氮空间变异的随机性较大,硝态氮最小,硝态氮的污染主要发生在城镇人口密集区域;从时间来看,硝态氮污染呈逐年升高趋势,硝态氮的超标样品百分比从2008年的2.30%增长为2015年的25.71%,且年内变化表现为丰水期高于枯水期。各种土地利用类型中,城镇的氮污染最严重;硝态氮、亚硝态氮的含量随地下水埋深增加呈减小趋势;地下水氮污染浓度与流向有一定的联系,从上游至下游呈升高的趋势。     

喀斯特高原水库马岭河回水区水环境时空变化特征分析

为研究马岭河回水区水文参数和溶解态氮、磷营养元素的时空分布特征,在马岭河丰水期(2016年9月)和枯水期(2017年2月份)进行分层采样,现场测定水体理化性质及实验室分析水中营养盐浓度。结果表明:水温夏季出现明显热分层:0～10 m为表水层;10～20 m为温跃层;20～50 m为底温层;pH值7.85～8.16,水体呈弱碱性,丰水期氧化还原电位(ORP)在底部出现负值。氨氮(NH_4~+N)、硝态氮(NO_3~--N)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)两期的平均浓度分别为0.18 mg·L~(-1)、5.77 mg·L~(-1)、0.07 mg·L~(-1),除PO_4~(3-)-P之外,NH_4~+N、NO_3~--N均表现为丰水期高于枯水期。流域内非点源污染和底泥沉积物氮、磷营养盐释放是回水区氮、磷元素的主要补给源。     

刺参‘水院1号’幼参培育水质检测分析

项目组2013年度在天津市鑫永丰水产养殖有限公司和2014年度在天津市立信水产养殖公司进行刺参‘水院1号’幼参室内培育,对幼参水质环境的水温、照度、盐度、p H值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮、无机氮、活性磷酸盐因子进行采样检测。结果表明:水质水温为13.9~21.5℃,盐度为25.3‰~30.0‰,p H值为7.89~8.33,溶解氧为5.30~8.08 mg·L~(-1),室内照度为43.4~89 lx,水底照度为0.9~3.6 lx,高锰酸盐指数为1.38~3.96 mg·L~(-1),氨盐为0.013~0.233 mg·L~(-1),硝酸盐为0.005~0.128 mg·L~(-1),亚硝酸盐为0.004~0.089 mg·L~(-1),无机氮为0.046~0.374 mg·L~(-1),活性磷酸盐为0.012~0.233 mg·L~(-1)。培育水质的营养指数为0.188~6.647,水质呈现贫营养化-富营养化;水质的有机污染评价指数为0.15~6.66,水质良好或呈现1级~3级污染程度或5级污染程度。     

广东稻田氮素径流流失特征

2008—2012年间,对分布于粤中、粤北和粤西的增城、清远和高州三个稻田试验点进行了连续5年的径流养分定点监测试验,研究当地农户常规施肥模式下稻田氮素养分的径流流失特征及其潜在环境风险。径流监测结果表明,三个试验点的稻田径流事件主要发生在早稻季节。增城、清远和高州试验点施肥处理铵态氮浓度分别为0.05~25.05、0.02~19.83 mg·L-1和0.02~55.4 mg·L-1,总氮浓度分别为0.33~36.51、0.46~21.01 mg·L-1和0.49~61.96 mg·L-1。结果显示,施肥明显增加径流水铵态氮和总氮含量,施氮后10 d内径流水铵态氮和总氮浓度均高于地表水Ⅴ类水标准(2.0 mg·L-1),具有一定的环境污染风险;施氮对径流水硝态氮浓度具有一定影响,三个试验点径流水硝态氮浓度均在10 mg·L-1的地表水标准限值内;稻田氮年流失负荷表现出时空差异性大的特点,增城、清远和高州试验点施肥处理总氮年流失负荷分别为24.31~53.68 kg·hm-2、8.71~23.76 kg·hm-2和13.32~88.16 kg·hm-2,相应氮流失系数为1.4%~3.9%、0.1%~5.5%和0.9%~21.6%。不同稻季总氮流失分析显示,53%~86%的总氮流失负荷发生在早稻季,与本地区降雨时间分布有直接关系。     

滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

水体氮的时空变化及其与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳5个代表性位点断面水体总氮、铵态氮、硝态氮及叶绿素a含量进行了为期1a的监测和动态研究,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体各形态氮的时空变化特征及其对藻类生长的影响。结果表明,全湖各采样点水体总氮、铵态氮、硝态氮的平均浓度分别是2.14、0.11、0.20mg·L-1,全年分别在0.66～6.44mg·L-1、0～0.74mg·L-1、0～0.94mg·L-1之间变化。各区域水体总氮的浓度以海埂和斗南最高,铵态氮和硝态氮的变化幅度较大。全湖水体总氮和铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,硝态氮与叶绿素a呈负相关趋势;滇池不同区域水体总氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂和罗家村位点水体铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂位点水体硝态氮与叶绿素a呈显著负相关,其他区域则无显著相关性;水体总氮、铵态氮、硝态氮对藻类生长的影响呈现显著的区域性和水层差异。     

铜绿微囊藻对亚硝态氮的利用

通过室内培养,研究了不同亚硝态氮浓度对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响和藻对亚硝态氮的利用,实验分析了水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮浓度的变化,测定了铜绿微囊藻的生长曲线、藻细胞内亚硝态氮含量和藻亚硝酸氧化酶(NOR).结果显示,在10 mg NO-2-N·L-1的处理组中,培养基中亚硝态氮和硝态氮浓度同时减少,说明铜绿微囊藻可以同时利用亚硝态氮和硝态氮;在20和30 mg NO-2-N·L-1的处理组中,随着藻的生长培养基中亚硝态氮的浓度减少,硝态氮浓度增加,而且电泳实验显示此培养条件下铜绿微囊藻能产生亚硝酸氧化酶,表明培养基中的亚硝态氮被亚硝酸氧化酶氧化为硝态氮.本实验也表明高浓度的亚硝态氮(大于10 mg NO-2-N·L-1)能够抑制藻的生长.     

昆明东郊大气氮湿沉降的测定与分析

【目的】研究昆明东郊不同形态的氮湿沉降月均浓度变化、各形态氮的沉降量及其与降雨的关系。【方法】以昆明东郊一站点为研究对象,借助自制雨水收集器和PortLog便携式自动气象站进行降水采样与降水量的监测。【结果】总氮月均浓度的范围为(0.54~2.60mg/L),其中铵态氮月均浓度的范围为(0.16~1.15mg/L),硝态氮月均浓度的范围为(0.09~0.59mg/L),可溶性有机氮月均浓度的范围为(0.25~0.94mg/L)。铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮与总氮间存在显著正相关关系(P0.01)。各形态氮浓度的季节规律为冬春高、秋夏低.年氮沉降总量为5.11kg/hm2,其中铵态氮占37.7%、硝态氮占18.8%、可溶性有机氮占43.4%。【结论】雨水中的各形态氮的浓度随着连续降雨逐渐被稀释,在降雨量较大的情况下,各形态氮月均浓度低。各形态氮沉降量均为夏季最高,冬季最低。全年各形态氮45个样品的沉降量与其降雨量之间呈乘幂型相关。     

干挖法清淤对南汉垸内沟渠沉积物中氮形态和氨氮扩散通量的影响

为研究干挖法清淤对沉积物中氮形态与氨氮扩散通量的影响规律,以洞庭湖区南汉垸为研究对象,通过对农田灌溉区、生活排污口、养鸭场、水产养殖区和养猪场等典型区域的沟渠沉积物及上覆水进行采样分析,利用Fick定律估算沉积物-水界面氨氮扩散通量,采用连续分级法测定沉积物中各形态氮含量。结果表明:南汉垸内沟渠采用干挖法清淤后沟渠内源污染减小,上覆水质改善。沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量为~(-1)1.43～16.19 mg·m~(-2)·d~(-1),沉积物中总氮含量为403.66～1 120.23 mg·kg~(-1),沉积物总氮与游离态氮(FN)、可交换态氮(EN)、酸解态氮(HN)和残渣态氮(RN)含量均随清淤完成时间延长呈增加趋势。清淤36个月后,不同功能区沉积物总氮含量由高到低依次为养鸭场养猪场水产养殖区生活排污口农田灌溉区。沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量与沉积物中FN显著相关(P0.05)。与农田灌溉区相比,养猪场、养鸭场、水产养殖区及生活排污口对沟渠氮素的贡献量大。南汉垸内畜禽和水产养殖及生活排污的外源输入是沟渠沉积物及其上覆水中氮含量增加的主要原因。采用干挖法清淤后沉积物-水界面氮的释放短期内明显降低,使得南汉垸内沟渠的地表水环境质量得到明显改善;因沟渠清淤具有时效性,需加强对垸内沟渠实时监控并定期清淤,保障沟渠连通性和维持良好上覆水质。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮(NH3-N)、硝氮(NO-3-N)、有机氮(Org-N)及总氮(TN)含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区>北部区>湖西区>浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮(EN)的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。     

不同曝气工况对养殖污水处理效果的影响

设计了一套优化组合的水处理系统,主要由下行生物膜池、上行生物膜池、下行牡蛎壳滤池和上行牡蛎壳滤池4个单元串联构成,各单元底部均设置了曝气装置．设计了仅其中1个单元或者3个单元曝气的4种工况,来研究不同曝气工况对养殖污水处理效果的影响．结果表明：在系统进水总氨氮质量浓度为0．52～0．72mg·L-1,亚硝酸盐氮质量浓度为0．15～0．72mg·L-1,硝酸盐氮质量浓度为7．59～9．26mg·L-1,活性磷酸盐质量浓度为1．81—2．40mg·L-1,水温为15．3～20．4℃时,采用仅上行牡蛎壳滤池曝气工况时水处理效果最好,对总氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和活性磷酸盐的去除率分别达到（76．7±7．5）％、（94．9±3．6）％、（12．2±38．7）％和（17．8±17．4）％,各项指标的出水浓度分别为0．16、0．04、6．76、1．91mg·L-1．其中：总氨氮和硝酸盐氮出水浓度分别达到国家GB3838--2002《地表水环境质量标准》中的Ⅱ类和Ⅲ类水标准,亚硝酸盐氮出水浓度低于鳗鱼养殖安全浓度,但活性磷酸盐出水浓度高于国家GB3838--2002《地表水环境质量标准》中的水质标准．     

不同级配基质垂直流人工湿地对中水的净化效果分析

以粗炉渣、石灰石、卵石、煤矸石和碎石、粗砂作为基质材料,按不同配比分成四组,构建了垂直潜流人工湿地小试系统,以经过二级处理后的生活污水作为湿地进水,结果显示:(1)四组出水氨氮、磷、pH、溶解氧浓度显著降低,亚硝酸盐浓度显著升高(P<0.05)。其中,氨氮含量由进水的5.34mg.L-1分别降为0.95mg·L-1、1.60mg·L-1、0.83mg·L-1、1.04mg·L-1,第一组对氨氮去除效果最好,第二组去除效果较差;四组出水亚硝酸盐平均含量为0.59mg·L-1、0.44mg·L-1、0.44mg·L-1、0.57mg·L-1,都高于进水组的0.06mg·L-1;磷含量从进水的1.14mg·L-1降至0.05mg·L-1、0.06mg·L-1、0.11mg·L-1、0.07mg·L-1,第一、二、四组对磷去除效果相近,第三组效果最差。(2)试验出水养殖的红鲫、长尾鲫鱼和孔雀鱼,其成活率都达到94%以上;孔雀鱼都能正常的繁殖,且幼鱼的成活率达到83%以上。本研究结果对人工湿地基质的选择及中水处理后作为生态渔业用水的可行性具有一定的指导意义。     

微生态制剂对养殖后期虾池水质及细菌群落的影响

水产养殖可持续发展的要求促进了微生态制剂的研究,为了解微生态制剂MP\|1和MP\|2的应用效果及其作用机理,选择处于养殖后期虾池开展应用试验,每周从试验池中采样分析水体CODMn、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐和总氮的变化,并用PCR\|DGGE分析了虾池细菌群落结构的变化。结果显示：投加微生态制剂MP\|1和MP\|2后1周,虾池亚硝酸盐均低于001 mg·L-1,2周后虾池氨氮分别稳定在026～033 mg·L-1和035～048 mg·L-1,试验过程中水体硝酸盐和CODMn保持稳定,总氮的去除率达到341％以上;虾池的主要细菌类群和细菌群落结构发生显著变化。结果表明：微生态制剂MP\|1和MP\|2可显著改善养殖后期虾池水质,其净水作用可能是微生态制剂调控虾池土著微生物群落变化后的共同作用结果。     

由养殖废水导致的湛江硇洲岛海域夜光藻赤潮

于2002年2月对湛江硇洲海域发生的夜光藻赤潮进行了调查,结果发现：该赤潮发生的海域水温19℃,盐度27-32,pH值6．87—8．33,溶解氧2．81—8．11mg·L-1,化学需氧量0．97-492．28mg·L-1,氨氮0．002-0．258mg·L-1,硝酸盐0．040—0．262mg·L-1,亚硝酸盐0．005～0．175mg·L-1,无机氮0．047—0．529mg·L-1,活性磷酸盐0．048—1．682mg·L-1。这是由于当地对虾养殖池清塘,将大量富营养化养殖废水直接排入海,从而造成该海域发生长约2km,宽约50m,面积约10hm2的红色夜光藻赤潮的主要原因。     

斜带石斑鱼工厂化育苗水体理化因子分析

以斜带石斑鱼育苗水体为研究对象,采用碎屑食物链为基础的工厂化育苗方法,研究了育苗期间水体中氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮、pH、光照和溶氧等理化因子的变化以及相互之间的关系,探讨了进一步完善斜带石斑鱼育苗的方法.结果表明,随着育苗时间的增加,水体中硝酸氮和亚硝酸氮的质量浓度均表现出增加趋势,且呈现明显的线性变化关系:y=4.385 4x0.287,R2=0.862 5,水体的溶氧质量浓度均在5.7 mg·L-1以上,pH变化范围为7.15 ～7.92.育苗后期氨氮质量浓度维持在5mg L-1以上,温度变化范围为27 ～29℃,盐度变化范围为30 ～34,光照强度平均值变化范围为1 075 ～2 320 lx,一天中水面直射光照射面积和时间也呈现一定的线性变化关系:y=0.017 7x2-0.187 8x+0.524 3,R2=0.979 9.育苗期间池底水的氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮、溶氧和pH与表层、中层差异显著,鱼苗生长良好.     

硝酸盐氮对紫背浮萍氨耐受能力的影响

为了分析硝酸盐氮对紫背浮萍氨耐受能力的影响,该文通过在4个系列氨氮培养液中加入不同水平硝酸盐氮,研究了不同情况下紫背浮萍相对生长速率、叶面积等的变化．研究结果表明,在没有硝酸盐氮的情况下,紫背浮萍的相对增长速率和叶状体大小随氨浓度增加而逐渐降低,能够耐受的最大氨质量浓度约为400mg/L[ρ(NH4^ -N)]．在硝酸盐存在情况下,紫背浮萍生长则可耐受500mg/L[ρ(NH4^ -N)],并且相同氨氮质量浓度下,硝酸盐存在使紫背浮萍相对增长速率和叶状体面积均增加．从该研究结果来看,水中硝酸盐氮的存在可提高紫背浮萍对氨的耐受性．     

氮在河北平原褐土和地下水迁移转化机制

[目的]为了揭示氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮在褐土和地下水中的迁移转化。[方法]以河北平原的褐土为主要的研究对象,通过室内土柱的淋滤实验,建立数学模型,预测其迁移规律。[结果]在施氮周期内,氨氮浓度最高为15.86 mg/L,最低为0.09 mg/L,平均为2.02 mg/L,超标10.1倍;亚硝酸盐氮最高浓度为37.456 mg/L,最低浓度为0.002 mg/L,平均浓度为4.854 mg/L,超标242.7倍;硝酸盐氮浓度最高为16.35 mg/L,最低浓度为2.12 mg/L,平均浓度为6.51 mg/L的未超标,占标率为32.57%。[结论]在浅层地下水中,硝酸盐氮和氨氮是污染地下水的主要2种氮素存在形态。在深层地下水中,氮素主要存在形态为硝酸盐氮。所建数学模型可以定量地预测氮在包气带和地下水中的迁移规律。     

多因子对墨吉明对虾氮磷代谢的影响

对不同条件下的墨吉明对虾氮磷代谢进行了相关实验。实验结果表明：温度、体质量、盐度、p H、摄食状态和光照条件都对墨吉明对虾磷、硝酸氮、亚硝酸氮和氨氮代谢影响显著。在20~30℃范围内,随温度升高,墨吉明对虾磷、亚硝酸氮、氨氮代谢率均显著升高;硝酸氮代谢率在25℃条件下最大;磷、亚硝酸氮、硝酸氮代谢率随体质量增加而减慢,氨氮代谢加快;盐度在10~30范围内,随盐度升高,磷、亚硝酸氮代谢率提高,硝酸氮、氨氮代谢率下降;p H在7.5~9.0范围内,随p H值升高,磷代谢水平明显下降,氨氮代谢率显著升高,亚硝酸氮代谢率在p H 8.5时出现最大值（0.451±0.039）μg/（g·h）;硝酸氮代谢率在p H 8.0时有最小值（1.364±0.028）μg/（g·h）;饱食状态下墨吉明对虾磷、硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮代谢率相对于饥饿组分别提高了33.85%、68.07%、233.81%、72.22%;正常光照条件下墨吉明对虾磷、硝酸氮、亚硝酸氮、氨氮代谢率相对于遮光组分别提高了130.79%、37.58%、120.23%、103.93%。     

基于过程监测的典型小流域径流氮 磷含量变化特征分析

以沂蒙山区沂河上游典型小流域——孟良崮小流域为研究对象,利用野外原位定点连续监测试验,获取2010年7月至10月基流状态与降雨条件下的水质与水文过程数据,分析径流不同形态氮、磷含量变化特征。结果表明,在整个监测过程中,总氮(TN)和硝态氮(DNN)的含量均表现为跳跃式变化,铵态氮(DHN)呈波动性变化,次降雨后增加明显;TN的含量普遍高于2mg.L-1,其中DNN占TN的比例均大于50%,DHN所占比例不足7%。总磷(TP)和磷酸盐磷(PO34--P)的含量次降雨出现后均有所增加,且在汛期后基流状态下有明显增加趋势,TP的含量最小值为0.031mg.L-1,其中PO34--P所占比例为6.341%～91.904%。径流中颗粒态氮(PN)和颗粒态磷(PP)的含量在次降雨过程中均表现为短时间内在径流量峰值后达到最大,之后迅速降低,且PN和PP的含量与泥沙含量呈显著正相关。     

铵氮和硝氮胁迫下金鱼藻对氮素的利用

对剑湖优势沉水植物金鱼藻进行不同浓度的铵氮和硝氮耐受试验,同时对植物体内的总氮、硝氮、铵氮和可溶性蛋白含量进行测定和比较。结果显示,环境中的铵氮和硝氮直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,和对照相比,金鱼藻的总氮含量都有明显的升高,但是浓度对总氮含量影响不明显。金鱼藻对环境铵氮较敏感,环境中高浓度的铵氮会抑制氮素的转化。金鱼藻对硝氮的耐受能力较强,环境中低浓度的硝氮会促进金鱼藻对硝氮的吸收和转化,环境硝氮浓度达到60 mg/L时,金鱼藻对硝氮的吸收达到饱和,可溶性蛋白含量达到一定水平后不再随环境硝氮浓度增加而增加。