降雨事件对不同流域背景河流DOM组成及入海通量的影响

通过调查2014年7月"麦德姆"台风影响期间福建九龙江北溪(流域以林地为主)和西溪(农业流域和城市背景)下游定点站DOM的时间序列,测定样品的DOC含量及其吸收光谱和三维荧光光谱,以评估不同流域背景对河流DOM动力学降雨响应的差异性,并为流域-河口系统的一体化管理提供重要参考。降雨期间,两条河流DOC浓度、吸收系数aCDOM(350)以及总荧光强度均随径流量升高而增大,并在水位下降期持续增加,且西溪增加量明显高于北溪,说明受人类活动扰动大的流域河流有机质对暴雨事件的响应更为灵敏;北溪和西溪的SUVA254分别显示出增大和减小的相反变化趋势,表明林地背景的流域主要冲刷芳香度高的DOM到河流,农业和城市背景则相反;降雨期西溪对九龙江DOM入海通量的贡献率高于北溪,与基流期北溪贡献率占主导恰巧相反,这种碳通量的逆转表明暴雨事件会放大人类活动对下游河口生态环境的影响。     

流域氮磷输出、河流输送与库区富营养化关联分析——以福建山仔水库为例

建立流域氮磷输出、河流输送与入库通量的分析方法,以福建省山仔水库为例,基于GIS技术分析乡镇、子流域的氮磷污染分布和来源构成,识别关键源区并探讨库区水质与流域污染输出和河流输送之间的关联性。结果表明,2009年山仔流域单位面积总氮输出负荷为13.4 kg N·hm-2·a-1（生活污水和化肥流失占64%）,总磷输出负荷为0.82 kg P·hm-2·a-1（畜禽养殖和生活污水占90%）,入库氮、磷负荷分别为3248 t N·a-1和192 t P·a-1,其中河流输入占62%和89%,环库区面源污染贡献小于2%;不同乡镇单位面积氮输出负荷为3.54~20.0 kg N·hm-2,磷输出负荷为0.38~2.50 kg P·hm-2,其中日溪乡和霍口乡临近库区,化肥流失与畜禽养殖污染最重。上游乡镇污染较轻,但生活污水比重大（42%~84%）。皇帝洞溪子流域污染最重（19.4 kg N·hm-2;1.95 kg P·hm-2）,其次是霍口溪中下游和日溪子流域。库区总氮高值出现在坝区和日溪湾汊,总磷高值在小沧至霍口溪七里入口之间,水质有明显分区,与流域污染分布、河流输送和库区沉积物的释放相关联,河流输入对库区富营养化起决定性作用。流域氮磷输出负荷比值平均为16,库区水中氮磷比值在15~20之间,意味着该生态系统处于磷的弱限制,水华爆发风险较大,建议采取“分区整治流域污染、氮磷联合削减、畜禽养殖和磷肥流失优先控制”的富营养化防控策略。     

基于GIS的畜禽养殖废弃物土地处理适宜性评价研究

以福建省龙岩市新罗区铁山镇为研究区域,对畜禽养殖废弃物土地处理的适宜性进行了评价。主要探讨了评价因子的遴选以及因子量化过程,通过目标定位比较法确定因子权重,利用地理信息系统技术的空间分析功能及图形和属性结合,将区域自然、环境、社会和经济等多因素通过指数加和模型实现了对畜禽养殖废弃物土地处理适宜性的评价。结果表明,该研究区域有24.05%的土地适宜施用畜禽养殖废弃物,同时根据相应的适宜程度建议采用不同的管理措施。     

不同土地利用对流域土壤侵蚀和氮、磷流失的影响

水土流失是非点源污染主要的发生形式,而不同土地利用(植被覆盖)对土壤侵蚀及其氮、磷的流失起着决定性的作用。本文通过在福建省九龙江流域内选取典型小流域来研究不同植被类型与土壤侵蚀和氮、磷流失的关系。结果表明,不同植被覆盖的典型小流域降雨径流中悬浮泥沙、氮、磷的流失依次为:坡地果园>水稻田>半人工果林>天然次生林;典型小流域降雨径流流失的悬浮泥沙量、氮、磷流失量与植被覆盖度和降雨量成反比;而且氮的主要流失形态为溶解态,磷的流失形态主要为泥沙结合态。     

九龙江流域养猪场氮磷流失特征研究

由于对畜禽粪便的处置和管理不当，氮、磷养分随粪便大量流失，不仅带来日益突出的环境问题，还造成了资源的浪费。目前国际上多采用养分平衡方法研究和评价畜牧养殖场养分流失状况及其潜在的环境风险程度。选取福建省九龙江流域92家养猪场，采用养分平衡分析方法研究了该流域养猪场养分流失状况及主要影响因素。结果表明：大部分养猪场的氮磷养分输入量远远大于养分有效输出量，表明养分大量流失，养殖系统的环境风险程度极高；随着养猪场规模的增大，氮、磷的不平衡程度呈下降趋势；生态型养殖模式有利于促进资源综合利用，减少养分流失；加强对粪肥和饲料管理有利于促进畜禽养殖场的氮、磷养分平衡。     

地理信息系统支持下的九龙江流域规模养猪业污染研究

本文利用地理信息系统对九龙江流域规模化养殖的环境污染空间分布进行研究。规模化养殖污染负荷空间分布规律及环境风险评价结果表明:规模养殖业产生的粪尿达107万t,单位粪污负荷以流域的新罗区为最高;由于养殖场分布集中,造成部分区域养猪业的环境风险极高,主要表现为近郊地区远远大于中远郊;由于化肥的过量使用,使得中远郊养殖业也对环境造成极大影响。     

我国河流N_2O饱和度与释放系数变化及其与河流氮水平的关系研究

通过选择我国3个不同流域的河流,研究了河流N2O饱和度与释放量的时空变化及其与河流氮水平的关系,并评估了IPCC关于河流N2O的释放系数。结果显示,河流硝态氮和氨氮的浓度变化范围分别为0.023～5.24（均值1.29±0.822）mg N.L-1和0.020～40.3（均值2.54±5.47）mg N·L-1;相应地,河流N2O饱和度和释放量的变化范围分别为90%～8213%（均值407%±1010%）及0.250～1960（均值58.3±221）μg N.m-2·h-1。不同河流N2O饱和度均呈现明显的季节变化特征,N2O饱和度几乎持续处于过饱和状态,表明河流N2O是大气N2O的源。不同类型的河流,其氮浓度水平、N2O饱和度与释放量均有显著差异,城市纳污型河流——南淝河,其氨氮浓度、N2O饱和度和释放量显著高于其他河流,均值分别达（12.5±6.10）mg N·L-1、1760%±2620%及（363±548）μg N m-2·h-1。研究发现,除南淝河外,所有径流主导型的河流,其N2O饱和度与NO3-含量存在显著线性正相关关系,说明高NO3-含量的河流能增加N2O的表观产量。除南淝河以外的河流N2O释放系数变化范围为0.05%～0.87%,均值为0.20%,较为接近IPCC的参考值0.25%。但我们的研究建议采用修正后的河流N2O释放系数（均值为0.10%）,该系数更能体现河流释放N2O的实际情况。     

基于面源污染控制的农业土地利用系统优化

以福建省九龙江西溪五川流域为例,借助区间数系统优化模型和AGNPS模拟模型,对现有农业生产土地利用方式和管理措施性土地利用方式进行了系统分析,探讨通过土地利用的调整,实现低成本控制农业面源污染的最佳途径。结果表明,五川流域目前的土地利用模式不能满足面源污染控制和经济效益最大化的共同要求,其农业生产习惯和面源污染控制措施也需要适当调整。总体上现有土地利用的经济收益低于最佳土地利用优化的下限收益,环境效益一般的坡草地、香蕉地、果园、菜地和村庄用地所占比例过多。农业面源污染控制性措施的用地规划不够,应加大保护性耕作和建立多水塘系统等措施的用地量。     

我国河流N2O饱和度与释放系数变化及其与河流氮水平的关系研究

通过选择我国3个不同流域的河流,研究了河流N2O饱和度与释放量的时空变化及其与河流氮水平的关系,并评估了IPCC关于河流N2O的释放系数.结果显示,河流硝态氮和氨氮的浓度变化范围分别为0.023～5.24(均值1.29±0.822)mg N·L-1和0.020～40.3(均值2.54±5.47 )mg N·L-1;相应地,河流N2O饱和度和释放量的变化范围分别为90％～8213％(均值407％±1010％)及0.250～1960(均值58.3±221)μg N·m-2·h-1.不同河流N2O饱和度均呈现明显的季节变化特征,N2O饱和度几乎持续处于过饱和状态,表明河流N2O是大气N2O的源.不同类型的河流,其氮浓度水平、N2O饱和度与释放量均有显著差异,城市纳污型河流——南淝河,其氨氮浓度、N2O饱和度和释放量显著高于其他河流,均值分别达(12.5±6.10)mg N·L-1、1760％±2620％及(363±548)μg N m-2·h-1.研究发现,除南淝河外,所有径流主导型的河流,其N2O饱和度与NO3-含量存在显著线性正相关关系,说明高NO3-含量的河流能增加N2O的表观产量.除南淝河以外的河流N2O释放系数变化范围为0.05％～0.87％,均值为0.20％,较为接近IPCC的参考值0.25％.但我们的研究建议采用修正后的河流N2O释放系数(均值为0.10％),该系数更能体现河流释放N2O的实际情况.