川中紫色土区旱坡地非点源氮输出特征与污染负荷

通过在中国科学院盐亭农业生态站进行定位监测研究,探讨了川中紫色土区旱坡地氮素的农业非点源输出规律。研究表明:紫色土早坡地非点源氮输出以无机氮和颗粒态为主,全氮输出量不高。川中丘陵农田生态系统的旱地径流中,颗粒态氮占比例最大,达到35%,硝态氮和氨态氮的输出水平相反,各径流场的NH4 -N浓度略高于NO3--N的浓度。旱地径流全年总氮污染输出为0.95 kg/(hm2.a),全年通过径流输出的氮素占化肥施用量的0.56%。旱地地表径流中总氮平均浓度顺坡种植>平板种植>聚土垄作。小流域非点源氮污染负荷的季节变化与流域降水的季节变化基本一致,非点源氮污染约从6月开始上升,一直持续到10月,集中在降雨丰富的时段。夏季2个月(7~8月)是非点源污染的高发季节,非点源氮污染负荷的绝大部分发生于该时期,这与年雨量的60%集中于该季节而降水多以暴雨形式出现有关。通过土地利用类型的优化配置,合理采用水土保持耕作法,控制施肥量和适宜的农田耕作方式,可减少地表径流和地下淋洗中氮的含量,减轻农业非点源物质对环境的压力,保护农业生态环境。     

郑州市公园景观河流富营养化现状评价及防治方案探讨

评价郑州市景观河流的富营养化现状可为科学防治景观水体富营养化提供科学依据。选取人民公园和紫荆山公园的景观湖为研究对象,供选定7个采样点,于2010年3～4月每周进行GPS定位采样。选取综合营养状态指数和修正的卡尔森营养状态指数法评价郑州市2座公园景观水体营养化情况。研究结果表明,人民公园和紫荆山公园取样点的水体TLI均值分别为66.80、64.74,TSIM为58.615,9.94。由此可知,2座公园景观水体富营养化程度均为中度富营养化,应及时控制与治理。对此,笔者提出利用植物净化水体,减少内源营养,控制外源营养的水体富营养化防治方法。     

川中紫色土旱坡地磷素的输出特征研究

在中国科学院盐亭农业生态站进行了为期1年(2002 4～2003 4)的定期监测研究,探讨了磷素的农业非点源输出规律。研究表明紫色土旱坡地磷素输出以颗粒吸附态为主,全磷输出量不高,但水溶性磷素和磷酸盐的输出浓度对环境的影响应值得重视。全磷的输出随不同的耕作方式不同而不同,短期降雨:顺坡>平作>垄作;垄作种植,在长期降雨条件下,水溶性磷的径流输出将会增大,从而使全磷的输出量相应增加,即长期阴雨天气下,全磷的输出量:顺坡种植、垄作>平作。通过分析还发现磷素地下渗漏与降雨量之间也存在类似的关系,即磷素下渗浓度存在极值,它与降雨量之间不是单调递增关系,而是开口向下的抛物线,其相关系数为R2=0 9232。     

基于可拓物元法的土壤重金属污染程度评价——以郑州黄河滩地为例

土壤重金属污染程度具有不确定性,本文尝试将可拓学中的物元法引入土壤重金属污染评价中,构建了土壤环境质量评价的物元模型.以郑州黄河滩地为研究对象,进行了土壤采样和测试,并选用Cd、Hg、As、Cu、Pb和Cr共6项作为土壤重金属污染评价指标.结果表明:黄河滩区土壤污染等级处于清洁和污染之间,污染度较低.该评价方法可以科学、有效地处理监测数据,评价结果较为可信;能较科学地判定土壤重金属污染等级,并对污染程度加以区分和量化,可以消除评价过程中人为因素的影响,提高评价精度,是进行土壤重金属污染评价的理想方法.     

郑东新区不同利用类型土壤重金属污染评价

为了解郑东新区土壤重金属污染状况,对不同类型土壤[道路绿化带(RGS)、景观绿地(LGS)、国道旁农地(ALS)、高校休闲地(FLS)]重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd的含量进行检测,并采用单因子污染指数法、改进的内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法进行重金属污染综合评价。结果表明,在不同土地利用类型之间,重金属Pb、Cr、Zn、Cd、Cu含量变化较大,其中Cu含量差异达到显著水平。该区域除RGS土壤中Zn含量处于污染水平外,其他土壤利用类型各重金属单因子平均污染指数均小于1,处于未污染水平;但RGS土壤中Pb、Cr、Zn含量和LGS土壤中Pb含量有部分样点超出标准限值。用改进的内梅罗综合污染指数法评价重金属污染程度,其大小顺序为RGSLGSFLSALS,其中RGS土壤处于轻污染水平,LGS处于警戒线水平,而ALS和FLS处于安全水平,研究区整体上处于警戒线水平。对于综合生态风险程度而言,不同土地利用类型大小顺序同改进的内梅罗综合污染指数法评价结果,RGS土壤处于中等生态风险水平,而LGS、ALS和FLS则处于低生态风险水平,该区域总体也处于低生态风险水平;但重金属Pb、Cd在RGS和LGS土壤中存在中等生态风险。     

模拟酸雨淋溶下中原地区幼褐土壤中营养元素的流失规律研究

[目的]研究酸雨对中原地区土壤中氮、磷、钾的淋溶特性的影响,以期为土壤养分缺失的综合防治和土壤酸化的控制提供科学依据。[方法]取郑州地区土壤作为试验土样,配制模拟酸雨进行淋溶试验。[结果]土壤中总氮、总磷和总钾的淋失量随酸雨pH增大而下降;与对照相比,不同酸度酸雨对磷、钾淋失量均无显著差异,而且淋失量很少。随着模拟酸雨淋滤速率的降低,土壤中N、P、K淋失量均增大,且增大幅度显著,在同一pH和同一淋滤速率条件下土壤中营养元素溶出量大小顺序均为N〉P〉K。[结论]强酸性酸雨会促进土壤营养元素的淋失,相对来说土壤中磷、钾对酸雨不敏感。长期的酸雨淋洗会导致土壤养分库的损耗,造成土壤养分贫瘠。     

川中紫色土区磷素年非点源的输出负荷

为了探讨磷素的农业非点源输出规律,于2002年4月至2003年4月,对中国科学院盐亭农业生态站进行了为期1a的定期监测。试验通过采集不同时期不同耕作处理(平作、顺坡、垄作)的农田径流水样、水田田面水并分析不同形态磷素,根据全年降雨量预测出其产流量．结合平均浓度法,计算出了旱地径流场非点源磷的年污染负荷为94．56g／hm^2,水田的非点源磷素年输出负荷为107.4g／hm^2,为该区进行大面积农业面源污染负荷的研究提供了一定的依据。     

活化橘皮渣对废水中磷的吸附效果研究

以橘皮为原料通过30％硫酸浸泡的方法制备活化橘皮渣生物吸附剂,探讨活化橘皮渣用量、pH值、振荡速率、吸附时间对活化橘皮渣吸附废水中磷效果的影响,并比较不同吸附剂(活化橘皮渣、活性炭、壳聚糖-膨润土复合吸附剂)对废水中磷的吸附效果.结果表明,活化橘皮渣吸附废水中磷的最佳条件为:活化橘皮渣用量5 g/L、pH值6.0、振荡速率140 r/min、吸附时间25 min,在此条件下磷的去除率达94.40％;活化橘皮渣对磷的吸附符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量为63.21 mg/g;活性炭、壳聚糖-膨润土复合吸附剂、活化橘皮渣3种吸附剂对磷的吸附效果以活化橘皮渣最佳,其不但对磷的去除率高,且所用时间短、用量少.     

川中丘陵区小流域非点源氮污染特征——以中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站小流域为例

通过2002年5月至2002年12月对川中丘陵区小流域地表水—地下水中氮素各种形态的监测分析。结果表明,集水区、农田径流水无机氮的平均浓度分别达1 06mg/L和1 11mg/L,超过水体富营养化的浓度下限;井水中NO-3-N浓度最高达14 23mg/L,超过WHO所规定的生活饮用水NO-3-N浓度上限的42 3%;平均浓度为7 03mg/L。井水中氮素存在形态以NO-3-N为主,平均占97 6%,最高达99 4%。集水区、农田径流水、井水中NO-4-N浓度随时间变化差异显著。3-N和NH 各水体NO-2-N含量很低,低于0 1mg/L。     

自然降雨条件下紫色土区磷素的非点源输出规律

2003年8月8日在中国科学院盐亭紫色土研究站采集动态降雨径流样并进行分析,研究了紫色土区典型土地利用方式下磷素的非点源输出规律。结果表明,在该区各形态的磷随地表径流的输出不一定随时间递减。旱地径流输出主要以颗粒吸附态磷素为主。水田在该区中因降雨引起的磷素迁移而造成的非点源污染不可忽视,其磷酸盐随径流的排放浓度在0.06mg·L-1左右波动,远超过富营养化的警戒线浓度0.02mg·L-1,溶解性磷与磷酸盐随径流迁移的浓度均达水体富营养化的警戒线。