鄱阳湖洲滩湿地土壤-水-植物系统中磷的静态迁移研究

通过采集鄱阳湖典型洲滩湿地土壤和植物来开展磷的静态迁移模拟实验,研究了鄱阳湖洲滩湿地土壤-水-植物系统对磷的吸收、释放及转移规律,并对静态实验前后,不同形态磷素在系统中的迁移量进行了监测。在此基础上,利用Freundlich模型和Langmuir模型对鄱阳湖洲滩湿地土壤基质对磷的吸附解吸特性进行了一元线性回归分析。结果表明:磷素不断从土壤和水体中释放出来,被植物大量的吸收。在培育之前,植物体内磷含量为1.0 mg g-1,水样磷浓度为2.3 mg L-1;而试验后植物体内磷含量为2.1 mg g-1,水样磷浓度为0.062 mg L-1。随着植物根系的生长,对磷素需求不断变大。直至试验进行到28d时,植物体内的磷素含量趋于恒定。同时,由土壤磷分级试验可看出,试验前后Al-P含量变化较小,Ca-P含量略有增加,Fe-P含量增幅较大。相对于Freundlich模型而言,采用Langmuir模型对湿地土壤基质对磷的吸附过程进行模拟相关性更好。该研究成果旨在为防治湖泊水体污染、开展湿地污染物的环境效应研究提供科学的理论依据。     

不同农业种植方式对土壤中硝态氮淋失的影响研究

农田氮素损失是造成农业非点源污染的主要原因之一,其中由于大量施用氮肥引起的土壤氮素淋溶损失又是农田氮素损失的重要途径。针对农业不同种植条件下氮素损失控制难题,本文通过田间试验研究集约化种植和常规种植两种土地利用方式下,土壤硝态氮迁移特征及动态变化规律,来评估不同农业种植方式对地下水污染的潜在风险。结果表明:集约化种植区施肥量和灌溉量较大,硝态氮的淋失浓度明显大于常规种植园,土壤硝态氮浓度随时间和空间变化也最为显著。集约化种植区的地下水污染程度远远大于常规种植区,集约化种植葡萄园地下水中的硝态氮含量平均值11.2mg/L,是常规种植区平均值1.35 mg/L的8倍,集约化种植区过量施肥增大了土壤硝态氮的淋失风险,对生态环境构成了潜在的污染威胁。研究结果可为农业集约化种植区防治农业非点源污染和优化田间管理措施提供科学依据。     

不同管理调控措施对盐渍化土壤上大麦生长的影响

通过盆栽试验,对不同管理调控措施包括灌溉、施肥、化学改良剂对作物生长(产量、株高、生物量等)的影响进行了综合研究。结果表明,施肥、灌水极显著地增加了作物的有效分蘖数、地上部生物量和产量。改良剂、肥×水、肥×改良剂的交互作用也极显著地影响作物的生物量和产量。     

螯合剂对铅污染土壤上玉米幼苗生长及铅积累特性的影响

通过温室盆栽试验研究了螯合剂EDTA和DTPA对Pb污染土壤上玉米幼苗生物量及Pb积累特性的影响。结果表明，单独Pb处理对玉米幼苗生长没有明显的影响，而玉米植株体内Pb含量随土壤Pb处理浓度的增加而明显增加，根系Pb含量高于地上部Pb含量。分别添加3mmol·kg^-1 EDTA和DTPA处理促进土壤Pb溶解，EDTA处理土壤有效Pb含量大于DTPA处理土壤有效Pb含量；EDTA和DTPA处理对Pb污染土壤上玉米生长的效应不同，DTPA处理对玉米生长没有明显的影响，而EDTA处理玉米地上部干重比不加EDTA的对照降低了15％～39％，根系干重则降低了40％～50％；添加螯合剂处理后玉米植株体内Pb含量明显增加，EDTA处理促进玉米吸收和积累Pb的作用大于DTPA的作用。     

土壤作物系统中重金属污染的植物修复技术研究现状与前景

土壤与作物作为一个密不可分的系统通过食物链与人类健康问题总是息息相关,土壤作物系统中重金属污染是全球面临的一个急待解决的环境问题。近年来新兴的污染土壤植物修复技术,利用绿色植物来固定、提取土壤中的重金属以降低或清除其对环境的毒害。此方法与传统的土壤污染治理技术相比,具有成本低、不破坏环境、保护人类健康和易为大众接受等优点。本文在系统地介绍植物修复技术的类型、机理、研究现状及存在的主要问题的基础上,对当前比较流行的分子生物技术、基因工程技术在提高植物修复能力中的应用进行了探讨,并对植物修复技术今后发展的方向、需要解决的问题及其应用前景进行了展望。     

不同种植方式下农田渗漏水硝态氮含量的动态变化特征研究

该文选取江阴市沿江平原地区的3种典型农业种植区:即大棚葡萄集约化种植基地、蔬菜集约化种植基地和常规种植农田为研究对象,通过田间现场采样分析的试验方法研究了不同种植方式下农田渗漏水硝态氮含量的动态变化特征。结果表明,大棚葡萄集约化种植区渗漏水硝态氮含量随着时间的变化波动较大,硝态氮平均含量达到31.94mg/L,其中硝态氮含量峰值高达45.90mg/L,这主要是由于大棚葡萄集约化种植条件下长期过量施肥导致土壤氮素累积水平过高,过量灌溉又加大了土壤氮素的淋失强度;而蔬菜集约化种植区和常规种植区渗漏水硝态氮平均含量分别仅为4.02,3.54mg/L,显著低于大棚葡萄集约化种植区,其中常规种植区渗漏水硝态氮平均含量最低,这与常规种植区施肥强度较低有关。大棚葡萄集约化种植条件下过量灌溉和施肥加剧了土壤氮素的渗漏损失,是引起农田地下水环境硝态氮污染的主要原因。研究结果可为优化田间管理措施、减轻农田氮素淋失以及防治农业非点源污染提供科学依据。     

基于数值模拟的土壤水渗漏对降雨条件的响应

为了揭示土壤水渗漏对不同降雨条件的响应规律,采用数值模拟方法模拟了不同降雨情景下土壤水渗漏量的变化,并与实际降雨条件下现场观测结果进行比较.结果表明,土壤水的渗漏率与降雨强度关系密切;在保持总降雨量不变的前提下,低频率但高强度的降雨条件下土壤水渗漏总量明显高于高频率但低强度的降雨条件下的土壤水渗漏总量.土壤水瞬时下渗率与前期降雨事件有关,短时间内多次出现的降雨事件显著增大土壤水的下渗率.本研究可为减少土壤营养物质流失以及制定合理的农田水肥管理措施提供理论依据和科学指导.     

西苕溪流域非点源氮污染特征

通过对西苕溪流域不同用地类型的子流域出口设置监测点并进行定期水质监测,探讨该流域非点源氮污染特征及其区域性差异。不同月份的监测结果表明,总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、硝态氮(NO3--N)浓度在12月最高,7月次之,4月最低;铵态氮(NH4+-N)浓度在7月最高,12月次之,4月最低。典型子流域日监测数据表明:林地子流域水质监测点测得的氮明显低于耕地,降雨期林地子流域出口的氮浓度增加,耕地子流域降低,干旱期则相反。研究表明流域非点源氮污染主要受农业耕地用地类型的控制,降雨径流是西苕溪流域非点源氮输出的主要驱动因素,用地类型、不同形态氮的理化性质差异导致流域非点源氮呈现明显的季节、空间分布特征。     

炉渣污泥合成陶瓷吸附剂去除饮用水中土臭素的研究

探究了炉渣和污泥高温合成陶瓷吸附剂去除水中土臭素(geosmin,GSM)的能力,结果表明,陶瓷吸附剂对GSM的吸附行为可采用准一级动力学方程来拟合。GSM去除率随着反应时间增加而提高,在10 h接触时间内,陶瓷吸附剂对浓度200 ng L~(-1)和600 ng L~(-1)的GSM去除率分别是81.5%和76.4%。当pH=7,合成陶瓷吸附剂对GSM的去除效果最佳,去除率为82.3%。随着合成陶瓷吸附剂剂量增加,GSM的去除率呈现明显上升的趋势,当合成陶瓷吸附剂的投加量达到2 g L~(-1)时,GSM的去除率最大。Freundlich等温吸附方程模拟合成陶瓷吸附剂的GSM吸附性能优于Langmuir模型。陶瓷吸附剂具有较好pH缓冲性能力和再生性能,经5次再生的陶瓷吸附剂GSM去除率为76.9%。综上所述,合成陶瓷吸附剂GSM去除率高,生产成本低,是一种高效的、可循环使用的绿色GSM吸附剂。     

基于MIKE11模型的十五里河动态水环境容量分析

为寻求分析水环境容量的动态特性，以合肥市重点水域十五里河为研究对象，针对主要的污染物指标氨氮和总磷，基于MIKE11水质模型水动力模块（HD）和对流扩散（AD模块），构建水动力水质耦合模型，计算河流的水环境容量，并与传统一维模型计算方法对比。研究表明，基于MIKE11水质模型计算金寨路断面氨氮和总磷的月均水环境容量分别是-2.83 g·s^-1和-5.86 g·s^-1，希望桥断面氨氮和总磷的月均水环境容量分别是-15.64 g·s^-1和-1.07 g·s^-1，与一维模型相比呈现出明显的动态特性。该方法为MIKE11模型的广泛应用提供基础，并为十五里河动态水环境容量计算提供新方法，为其他类似污染河流动态水环境容量的计算提供新思路。