生化生态组合湿地系统对农村生活污水的净化效果研究

以江阴市陆桥湿地系统为例,采用生态-生化组合湿地工艺处理农村生活污水,研究生态-生化组合湿地的运行情况和对农村生活污水的净化效果。研究结果表明,采用生化-生态优化组合工艺达到了较好的处理效果,农村生活污水中氮、磷、化学需氧量(COD)、五日生物需氧量(BOD5)、固体悬浮物(SS)、阴离子表面活性剂(LAS)的平均去除率分别为80.87%、80.70%、67.73%、77.24%、60.98%、92.64%。但该湿地系统对氮、磷和SS的净化能力仍有一定的波动性,在冬季尤为突出。研究结果为后期生态-生化组合湿地工艺和管理的改进提供了数据支撑和理论基础,为生态-生化组合人工湿地生态系统的推广和示范研究提供了直接的理论依据和实践经验。     

农田土壤中水盐运移理论与模型的研究进展

农田土壤水盐模型是了解农田土壤水盐动态变化规律 ,进行农田水盐模拟和预报的最有效的方法之一。围绕国内外土壤学者在农田土壤水盐运移方面的研究成果 ,综述了农田土壤中水盐运移的基本理论及其发展过程 ,就农田土壤中常用的几种数学模型的研究现状进行了概述。对水盐运移模型的数值解法进行了探讨 ,以期消除数值波动现象 ,减小计算中的数值弥散。最后就农田土壤水盐运移模型研究方面存在的问题进行了分析 ,对其发展趋势和今后研究重点进行了展望 ,希望为进一步的研究工作提供帮助。     

黄河三角洲县域尺度的盐渍化土壤化学参数特征研究

地处黄河三角洲的山东省垦利县土地资源丰富、土地利用率低,但区域内土壤盐渍化程度高,理化性质空间变异大,严重制约土地的有效开发利用。本研究通过在县域范围内进行面上布点采样及实验室化学分析,系统研究了垦利县县域尺度0~20及20~40 cm土层土壤盐分及其化学参数间的通径关系及土壤盐渍化的空间分异特征。结果表明:调查期间的垦利县0~20 cm土层土壤盐分高于20~40 cm土层,除pH外两层土壤各项化学参数的变异系数都在中等变异以上;影响0~20及20~40 cm两层土壤盐分(EC5:1)的直接土壤化学参数为Cl~–、Na~+、Ca~(2+),4个参数有非常好的线性回归曲线;0~20 cm土层土壤沿海岸线表现出强烈的盐化和钠质化现象,而20~40 cm土层整体上盐分和钠吸附比均小于表层土壤,盐化和钠质化较弱;土壤p H则表现为20~40 cm土层高于0~20 cm土层,其碱化现象较为明显。研究结果为垦利县土壤盐分研究提供可靠的基础数据及经验公式,同时可为垦利县土壤盐渍化治理提供科学依据及理论指导。     

抚仙湖流域典型农田区地下水硝态氮污染及其影响因素

对抚仙湖流域典型农田区地下水NO3——N含量进行了近一年的连续测定,探讨了该农田区浅层地下水NO3——N污染状况及影响因素.数据分析表明,雨季地下水NO3——N污染较为严重,旱季相对较轻,雨季前的灌溉对地下水中NO3——N浓度影响显著.稻田地下水NO3——N浓度明显高于烟草田,尤其是砂质稻田,最高浓度达12.55 mg·L-1.施用烟草专用复合肥的烟草田和采用少量多次液态施肥的豌豆田,地下水中NO3——N浓度都比较低.适量施用有机肥的砂田地下水中NO3——N平均浓度最低,在0.02～2.00mg·L-1范围内变化.观测数据还显示,研究区地下水NO3——N浓度与地下水位埋深之间没有明显的相关性.     

不同降雨强度对农田土壤氮素淋失的影响及LEACHM模型验证

云南抚仙湖北岸农田平原区地下水埋深较浅,约0.6m,农田土壤氮素的淋失易对地下水和湖泊造成污染.采自抚仙湖北岸典型农田-蔬菜地土壤,应用3组不同降雨强度作用下室内土柱实验方法,通过测定土壤中铵态氮、硝态氮的含量以及渗漏液流量及其氮索浓度来探讨氮在土壤中的淋失规律.选用土壤营养物淋失模型(LEACHM模型),模拟了实验条件下水分运移和铵念氮、硝态氮浓度变化过程,并对实验数据作了拟合分析.结果表明,在不出现地表径流的情况下,降雨强度越大,水分下渗速率、铵态氮和硝态氮淋失速率也越快,总氮的淋失量也越大.实验中渗漏液铵态氮、硝态氮含量分别达10和120 mg·L-1,说明地下径流是营养盐损失的途径之一,硝态氮是氮素淋失的主要形态.营养盐淋失是地下水氮素污染的原因之一.模拟结果与实验数据较为吻合,表明该模型适用于研究区农田氮素淋失的模拟,为评估氮素淋失提供有效工具,同时也为现场模拟工作提供研究基础.     

湿地基质-水界面中磷的迁移特征

以湿地基质为对象,采用静态试验,用湿地原水作为进水,对湿地基质-水界面上磷的迁移进行了模拟,对静态试验前后基质中磷形态组成的动态变化和差异进行了试验研究。首先,在不同初始浓度条件下,进行了基质-水界面磷的静态迁移试验。在此基础上．对静态试验前后基质各形态磷进行了分析测定。静态迁移试验结果表明,基质中磷的迁移在24h内均可达到平衡;24h之后再延长湿地中污水的停留时间,并不能增加基质对污水中磷的吸附量。因此,在外界条件一定时,湿地基质磷的迁移过程均在一定时间内达到吸附／解吸平衡,而与上覆水磷初始浓度大小无关。由基质各形态磷测定结果可知,铁磷和钙磷是基质一水界面内源磷释放的主要来源。其中,铁磷是基质磷中最不稳定的形态,钙磷在一定的pH值条件下也较容易发生转化。其他几种形态磷含量较少,试验前后基质中的含量变化几乎可以忽略不计。因此,基质自身特性对于内源磷释放的影响,主要取决于基质中铁磷和钙磷的含量,在对湿地基质进行筛选时,须考虑基质自身特性。     

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。     

作物种植条件下的土壤水盐动态变化研究

通过在大型模拟试验土柱上进行连茬作物的种植试验,运用一系列的监测仪器进行了土壤水分盐分及其它相关要素的数据获取,阐明了作物种植条件下土壤的水盐动态变化特征;并且侧重就植被与气候因素对土壤水盐动态的影响进行了相关分析和纵向研究,得出了水盐的动态变化规律,为土壤水盐运移模型的建立和土壤的盐渍化预测预报研究奠定了基础。     

微区作物种植条件下不同调控措施对土壤水盐动态的影响特征

本文研究了在试验微区内进行作物种植条件下不同调控措施对土壤表层20cm和土壤中层50cm处的电导率和0~120cm土壤水分的影响。分析了作物种植条件下土壤的水盐动态变化规律和引起变化的原因。综合考虑了灌溉水矿化度、灌水次数、灌水量,有机肥施用量及覆盖5种不同试验因素下,土壤水分和盐分在不同阶段的变化过程及机理的差异。得出试验因素影响因子对土壤水分盐分动态的作用及其调控机制;试验因子对土壤水盐动态的权重性分析和试验结果指标的综合因素分析;咸水或者边缘水质灌溉水利用过程中的土壤盐分动态与防盐调控机制,阐明了土壤水盐变化规律及其作用机理。     

各种优化目标的最佳地下水埋藏深度探讨

首次引入地下水分生产效率、盐分修正地下水分生产效率和雨水的地下水转化率概念，讨论了地下水埋藏深度与作物产量、地下水蒸发量、耕层土壤盐分、地下水分生产效率、盐分修正地下水分生产效率和雨水的地下水转化率之间的关系，根据各关系，确定了以土地生产效　率、地下水分生产效率、盐分修正地下水分生产效率和雨水的地下水转化率为优化目标的最佳地下水埋藏深度范围，为干旱、半干旱盐化潮土地区的旱、盐、渍综合治理提供较合理的　指标．