低温富氮磷水体的生物强化修复模拟研究

低温富氮磷水体由于无明显水华现象,其潜在危害往往容易被人们所忽视。本文研究了一株耐冷反硝化土著菌Acinetobacter johnonii DBP-3对低温富营养化水体中典型营养盐的去除特征。结果表明,在避光、10℃和静置条件下培养,菌株对模拟系统中的氮磷和溶解性有机碳具有明显的去除作用,与氨氮相比,菌株优先利用硝酸盐氮。无底泥时,模拟系统培养 7 d后,硝酸盐氮、氨氮、溶解性磷酸盐和溶解性有机碳的浓度分别下降了 65.7%、57.2%、62.4%和71.1%;底部覆盖底泥后,由于底泥向上覆水中释放了营养盐,导致水相中各营养盐的去除率有所降低,但水相中营养盐的浓度仍然低于无菌对照处理。整个实验周期内底泥中的总氮和总磷含量稍有下降,分别降低了6.5%和2.9%。菌株在模拟系统中能较好定殖,可保持数量上的优势,其中有一部分可以吸附于表层底泥,并保持活性。研究结果说明耐冷菌Acinetobacter johnonii DBP-3在低温富营养化水体生物治理方面具有潜在的应用价值。     

规模化浅海养殖水域沉积作用的初步研究

从2001年9月到2002年7月底分5个阶段,使用沉积物捕获器在桑沟湾养殖海区的扇贝区、牡蛎区和海带区进行自然沉积作用的研究。通过对收集的沉积物进行分析,估算该养殖海区的总氮和总磷由海水到海底的通量。估算结果显示,该海区颗粒物质的年平均沉积速率为278.8g/(m2·d),而每克颗粒物质则携带了190.4μg总氮、472.5μg总磷和0.103g有机物质沉入海底。沉积物的总氮和总磷含量显示了较明显的季节性变化。总氮的峰值出现在5月(春季),最低值出现在12月(冬季)。而总磷含量在12月显著高于5月和7月时段。分析表明,下沉的颗粒物质的氮磷摩尔比为0.67～2,而底泥的氮磷摩尔比为0.025～2。研究结果为桑沟湾沿岸海域氮磷营养盐的通量建模提供了重要参数,并为养殖水域环境容量的研究提供了依据。     

池塘循环流水养殖模式集污系统效能分析

为研究池塘循环流水养殖模式集污系统的效能,以草鱼为养殖对象开展试验,分析比较了沉淀池、养殖池上游及水源等处的总氮（TN）、总磷（TP）、悬浮物（SS）、高锰酸盐指数(COD_Mn)、氨氮（NH₄⁺-N）、亚硝酸盐氮（NO₂^--N）、硝酸盐氮（NO₃^--N）、溶解氧（DO）和酸碱度（pH）等水质指标。结果显示：集污系统可通过吸取和沉淀将鱼类排泄物分离出池塘,养殖水体中TN和TP的去除率分别为5.69%和63.42%。沉淀池的TP、SS、COD_Mn含量高于养殖池上游的,最高时分别高出221.85%、241.67%、102.18%。养殖池上游的TN、NH₄⁺-N含量与沉淀池没有明显差异,但NO₂^--N和NO₃^--N含量频繁高于沉淀池。水源、养殖池上游、沉淀池水体中的SS、pH、COD     

三峡库区小流域土地利用结构对土壤养分流失及水质影响

三峡水库生态屏障区土地利用类型及其结构快速变化,直接影响入库的土壤侵蚀、径流及土壤养分流失输出;研究土地利用结构对地表径流养分输出及地表水质影响,可为控制地表水质和水体富营养化提供基础数据。选取三峡库区低山丘陵区的秭归县兰陵溪小流域集水区,代表以林地(S1)、林地+园地(S2)、园地(S5)为主的典型土地利用结构,自动采集水样,常规监测及典型降雨径流过程连续监测,探究地表径流土壤养分氮磷浓度的动态变化过程。结果显示,雨季集水区间径流的氮素浓度存在较大差异,S5的氮磷输出浓度都显著高于S1和S2(P<0.05);集水区间径流的氮磷浓度变幅差异显著(P<0.05),氮磷输出浓度表现为S1相似文献   

绿肥覆盖对紫色土坡耕地柑橘园氮磷流失的阻控效应研究

为探明紫色土坡耕地不同绿肥覆盖对柑橘园径流和养分流失的阻控效应,在田间径流小区设置黑麦草(Lolium perenne L.)、光叶苕子(Vicia villosa Roth var.)、二月兰(Orychophragmus violaceus)和清耕对照4个处理,定量监测了在自然降雨条件下不同处理的径流及氮磷养分流失量。结果表明,与清耕对照相比,周年内绿肥覆盖可显著降低8.7%~27.0%的地表径流量、30.1%~50.6%总氮流失量和32.4%~62.9%总磷流失量。绿肥覆盖对径流和养分的阻控效应在不同品种间存在差异,整体表现为黑麦草>光叶苕子>二月兰。与清耕对照相比,黑麦草覆盖使径流中总氮、可溶性氮、硝态氮和铵态氮的流失总量分别减少50.6%,47.0%,49.5%和48.1%;总磷、可溶性磷和磷酸盐流失总量分别减少62.9%,62.6%和62.6%。此外,绿肥覆盖对不同形态养分的阻控效应也有所不同,其径流液中以可溶性氮和颗粒态磷的流失占比最大,分别占总氮和总磷的59.6%~67.0%和68.6%~71.8%。综上,绿肥覆盖栽培能有效降低紫色土坡耕地柑橘园径流及氮磷的流失,其中以覆盖栽培黑麦草和光叶苕子较好。研究结果为紫色土坡耕地柑橘园水土保育和面源污染防治提供了依据。     

基于养分损失脆弱区的氮磷淋溶分区消减策略

农业面源污染研究多聚焦于田块尺度,缺少对区域尺度氮磷损失风险和消减途径的探索。因此,本研究提出在区域尺度依据养分损失风险制定管理策略,以期在现有技术条件下充分发挥减排措施潜力、全面提升面源污染区域阻控效力。本文利用水质监测数据、文献数据、地理要素空间数据和基于NUFER（NUtrient flows in Food chains,Environment and Resources use）模型模拟的养分损失结果,划定了我国养分损失脆弱区;在此基础上,按照我国农业生态区划和养分损失脆弱区级别确定了各区养分管控程度,并结合各区自然和社会经济条件选取可行、高效的养分管理技术,形成了我国氮磷淋溶区域消减策略和技术列单;最后通过模型再次评估了分区氮磷消减策略的效果。结果表明：养分损失脆弱区和潜在脆弱区覆盖了全国耕地面积的52%,广泛分布于主要农产品产区,呈现显著的空间聚集特征;分区养分管理可以消减51%的潜在脆弱区面积,消减潜力较大的区域集中在东北、长江中下游和西南地区;氮淋溶强度超过22.6 kg·hm^-2的区域覆盖耕地面积3.1×10⁷ hm²,通过实施基于养分损失脆弱区的分区氮磷消减措施,氮淋溶超标区内耕地面积减少至1.9×10⁷ hm²,消减比例约为40%。上述养分损失脆弱性区划和区域氮磷消减草案可为农业绿色发展和面源污染控制提供科学依据。     

有机肥施用模式对环水有机蔬菜种植氮磷径流的影响

在水环境敏感区域以有机生产代替常规集约化农业,对保护生态环境、提高水库水质和保障居民饮用水安全具有重要意义。实际生产中,如果为追求产量盲目施用有机肥会增加氮磷径流流失风险。为在保障产量的前提下减少氮磷流失,本研究于昆明松华坝水库集水区,以不施肥(CK)和常规施用化肥(CF)为对照,在有机生产方式下设置不同类型有机肥[牛粪(DMC)、鸡粪(CMC)以及二者与豆饼的混合有机肥(HH)]及用量(与CF处理等氮素投入100%、80%和60%)的有机肥施用模式,共计11个处理(CK、CF、0.6DMC、0.8DMC、DMC、0.6CMC、0.8CMC、CMC、0.6HH、0.8HH、HH),分析其对土壤径流氮磷流失阻控效果和作物产量的影响。研究结果表明,在有机种植方式下,施用有机肥可使施肥初期(0～25d)总氮径流浓度比常规施化肥降低26.3%～73.9%,生育期总氮累积浓度降低32.8%～67.0%。单施牛粪和鸡粪导致径流水总磷浓度比CF提高49.1%和12.3%,施用混合有机肥或减氮施用牛粪和鸡粪总磷浓度则比CF处理降低15.8%～52.5%。氮素投入水平和施肥类型对径流水氮磷浓度、土壤硝态氮和速效磷含量有显著影响。等氮素投入下不同肥料类型的径流水总氮浓度为化肥牛粪混合有机肥鸡粪,总磷浓度为牛粪鸡粪混合有机肥化肥;土壤硝态氮含量为化肥牛粪、鸡粪混合有机肥,速效磷含量为鸡粪牛粪混合有机肥化肥。以60%氮素水平施用有机肥对径流水氮磷累积浓度和土壤硝态氮含量削减效果最佳,但土壤速效磷仍有累积风险。混合有机肥处理的青花菜产量最高,而单施牛粪或鸡粪存在减产风险。综合来看,与常规施用化肥相比, 60%氮素投入加牛粪、鸡粪和豆饼混合有机肥的施肥模式可在产量提高16.7%的前提下,使径流水总氮、硝态氮、氨态氮浓度分别降低66.5%(18.94mg·L~(–1))、67.2%(11.11 mg·L~(–1))和66.2%(6.57 mg·L~(–1)),总磷降低52.5%(0.5 mg·L~(–1)),可作为推荐施肥类型和用量在松华坝流域有机蔬菜生产进行推广。     

日光温室黄瓜氮磷总量控制试验报告

黄瓜是人们喜爱的蔬菜品种,也是当地日光温室栽培的主要蔬菜品种之一,随着生活水平的提高,日光温室栽培黄瓜的生产面积不断增加。菜农为了获得更高的产量和经济效益,使化肥投入量逐年增加,阻碍了蔬菜生产的可持续发展。本文针对日光温室黄瓜氮磷总量控制配方施肥进行试验研究,以期为生产提供理论指导。     

基于氮磷迁移的农业面源污染生态工程控制技术研究进展

在简要介绍农业面源污染物氮磷迁移机制的基础上,阐述了人工湿地、前置库、缓冲带与水陆交错带、水土保持和农业生态工程技术等我国主要农业面源污染生态工程控制技术的研究现状,提出了今后基于氮磷迁移的农业面源污染生态工程控制技术的3个方面的研究重点,以期为农业面源污染控制研究提供借鉴。     

臭氧处理剩余污泥上清液中氮磷元素的释放与回收

采用SBR反应器处理污水,对剩余污泥的氮磷元素释放与回收进行了分析。稳定运行中COD去除率均为88.7%,出水达到城镇污水二级排放标准;出水氨氮、正磷酸盐浓度分别为9.8,2.7 mg/L;臭氧对剩余污泥氮、磷元素的吹脱作用均小于其氧化作用,吹脱作用对氨氮、磷元素释放率的贡献值分别6.50%和3.40%。经臭氧氧化后,氨氮浓度由9.56 mg/L迅速增加至23.58 mg/L,释放率为146.75%;磷的浓度在2.93~3.30 mg/L变化,释放率为12.79%,臭氧氧化过程氨氮的释放作用明显高于磷,磷的总体浓度变化平稳,释放率呈现波动趋势;用磷酸铵镁法对臭氧处理上清液中氮磷进行回收,氨氮回收率达6.18%,磷回收率为97.8%,达到了对磷高效回收的目的。