混播草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

草皮缓冲带作为防治农业面源污染的一种有效技术得到越来越广泛的应用。以去除氮磷效果最佳为目标,提出了将草皮混播技术运用到缓冲带的构建中,并筛选出了合理的草种混播比例。根据豆科牧草和禾本科牧草的相容性,选择扬州本地具有推广价值的草坪草本植物白花三叶草(Trifolium repens)与高羊茅(Festuca arundinacea)作为供试植被,研究不同草种混播比例下草皮缓冲带对农田径流污染物的去除效果。结果表明,在总氮、总磷进水浓度分别为7.78²7.22mg/L和0.4727.22mg/L和0.47¹.61 mg/L的试验条件下,混播草皮的存在明显提高缓冲带对污染物的去除效果,且对渗流水污染物的去除效果明显高于径流,当白花三叶草与高羊茅混播比例为1∶3时,缓冲带对径流水和渗流水中总氮、总磷的去除效果较好,且植物生长状况良好,具有较好的环境适应性。     

4种草皮缓冲带对径流污染物去除效果研究

通过试验研究冰草、炸酱草、披碱草、白花三叶草4种草皮缓冲带对径流水中总氮、悬浮固体颗粒物的净化效果。结果表明,4种缓冲带对径流中总氮的平均去除率在30%以上,披碱草缓冲带的全程TN削减量最高,冰草缓冲带的全程TN削减量最低,差值达6.69个百分点。4种缓冲带对悬浮固体颗粒物的平均去除率达73.64%,全程炸酱草缓冲带对SS的削减率最高,白花三叶草最低,差值为12.8个百分点。通过数据拟合的方法计算当悬浮固体颗粒物去除率达60%时4种草皮缓冲带所需的最佳宽度分别为冰草缓冲带9.77m,炸酱草缓冲带10.69m,披碱草缓冲带12.25m,白花三叶草缓冲带15.01m。     

不同结构草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

通过对流过不同结构型式混播草皮缓冲带径流中污染物迁移影响的分析,研究其对农田径流氮磷的去除效果。结果表明,在TN、TP进水平均浓度分别为17.89 mg/L和1.04 mg/L的试验条件下,混播草皮缓冲带结构对农田径流TN、TP的去除能力具有明显差异,含有生态草沟的混播草皮缓冲带对TN、TP的去除能力明显强于单一缓坡和缓坡-阶梯结构的混播草皮缓冲带,其对径流水TN和渗流水TN的质量浓度削减率分别为51.08%和58.75%,对径流水TP和渗流水TP的质量浓度削减率分别为51.31%和65.29%。     

不同结构草皮缓冲带对农田径流氮磷去除效果研究

通过对流过不同结构型式混播草皮缓冲带径流中污染物迁移影响的分析,研究其对农田径流氮磷的去除效果。结果表明,在TN、TP进水平均浓度分别为17.89 mg/L和1.04 mg/L的试验条件下,混播草皮缓冲带结构对农田径流TN、TP的去除能力具有明显差异,含有生态草沟的混播草皮缓冲带对TN、TP的去除能力明显强于单一缓坡和缓坡-阶梯结构的混播草皮缓冲带,其对径流水TN和渗流水TN的质量浓度削减率分别为51.08%和58.75%,对径流水TP和渗流水TP的质量浓度削减率分别为51.31%和65.29%。     

不同草本缓冲带对径流污染物滞留效益及其最佳宽度研究

为营建河岸缓冲带提供依据,研究了冰草、高羊茅、披碱草、紫花苜蓿4种草皮缓冲带对渗流水中总氮、总磷的净化效果。结果表明,4种缓冲带对总氮的平均去除率在60%以上,冰草缓冲带的全程TN削减量最高,紫花苜蓿缓冲带的全程TN削减量最低,相差9.8个百分点。4种缓冲带对总磷的平均去除率达79.31%,高羊茅缓冲带对TP的削减率最高,紫花苜蓿最低,相差13.56个百分点。通过数据拟合的方法计算当总氮去除率达50%时,4种草皮缓冲带所需的最佳宽度,计算结果分别为冰草缓冲带7.17m,高羊茅缓冲带8.08m,披碱草缓冲带6.89m,紫花苜蓿缓冲带8.84m。     

连续降雨条件下缓冲带对农田径流污染物的去除效果研究

为了摸清连续降雨对缓冲带去除农田径流污染物效果的影响,通过现场人工降雨试验,研究了2次连续降雨条件下草皮缓冲带对氮、磷、悬浮物等径流污染物的净化效果,结果表明:草皮缓冲带对径流污染物具有良好的去除效果,且前端降解速度较快,后端逐渐趋缓,总氮、氨氮的去除和悬浮物的去除呈现正相关性.2次连续降雨条件下悬浮物浓度表现出明显的下降趋势,但第2次降雨悬浮物浓度下降趋缓,下降速率较第1次低,同时悬浮物末端去除率7嗽低于第1次的85%.百慕大草皮缓冲带对渗流途径总氮,总磷具有一定的净化效果,多次连续降雨对渗流途径污染物去除效果影响较小,前后2次连续降雨总氮、总磷浓度变化趋势基本一致.     

草本缓冲带优化配置对氮磷的去除效果

利用自行设计的小型试验装置模拟缓冲带,选择东北地区草木犀、白三叶、马唐、夏枯草4种常见植物,通过人工配水模拟农田径流水,采用草种不同栽种方式及草皮与其他生物处理方式相结合的方法,开展缓冲带对污染物的净化效果试验研究。结果表明,在渗流中,草种不同栽种方式和草皮与其他生物处理方式结合的缓冲带,3种混栽方式的NH4+—N、全P的去除效果最高分别为59.80%、56.81%。在径流中,草种不同栽种方式中3种混栽方式的NH4+—N、全P的去除效果最高分别为23.30%、22.30%;草皮与其他生物处理方式结合缓冲带,3种混栽+小沟对全P去除效果最高达27.4%,3种混栽+人工浮床对NH4+—N去除效果最高,达30.1%。在本试验条件下,3种混栽方式对渗流的净化效果较好,而草皮与其他生物处理方式结合的缓冲带对径流有较好的净化效果。     

不同配置乡村植被缓冲带阻控径流污染特征研究

植被缓冲带是河湖的重要生态空间屏障,对于减缓人类活动对河湖的直接干扰、阻隔农业面源污染等具有重要意义。为系统研究不同类型缓冲带对农田氮磷等污染物的拦截功效,本研究在定远张山设计8个缓冲带小区,结合自然降雨方式,持续两年观测不同缓冲带对地表径流及其主要污染物（TN、TP、COD）的削减效果。结果表明：林地和3°、8°横垄耕地缓冲带对径流的拦截效率较高,减流率分别达到了62.4%、52.0%和60.6%,径流量随雨强增大先升高后下降。与8°坡耕地缓冲带相比,降坡（3°）处理竖垄、横垄缓冲带泥沙流失量分别降低53.3%、50.9%。降雨产流的养分流失以氮素和有机质为主,林地缓冲带对径流NH4+-N的拦截率平均高达95.2%,此外降坡和横垄耕作措施也能有效减少径流冲刷的氮素流失。不同处理缓冲带对径流TP均有较好的拦蓄效果。3°、8°横垄耕地缓冲带CODMn流失量较低,拦截率达到53.0%、58.6%。林地缓冲带中高覆盖度的植被和发达的根系能够有效减缓降雨对地表的冲刷,减少径流和养分流失。在南方丘陵山地的乡村地区实施横坡垄作是拦蓄径流、降低面源污染风险的有效措施。     

农田化肥氮磷地表径流污染风险评估

以长江中下游地区所处的六省一市为研究对象,通过对80个市级行政区化肥施用情况的调研,估算了农田化肥氮磷地表径流流失量,在耦合农业化肥流失量、降雨和河网密度三种因素的基础上,提出了农田化肥氮磷污染风险分级方法并初步识别了重点区域。结果表明,近20年来,其化肥施用量呈现上升趋势,氮磷地表流失量较高的区域主要集中于湖南省,氮磷流失强度的平均值分别为2.41、0.61 kg·hm~(-2)·a~(-1)。湖南省为六省一市中农田化肥氮磷污染的高风险区,上海市为低风险区,其他五省则以中、低污染风险为主。研究结果有助于实现对农田面源污染的风险防范,推动我国农业面源污染防控的优化升级。     

不同植被缓冲带对坡耕地地表径流中氮磷的拦截效果

植被缓冲带是一种控制非点源污染的新型生态工程措施,采用坡地小区试验方法,在构建等高植物篱的坡耕地低处进行了不同植被缓冲带对径流污染物的拦截试验,其处理分别为:(a)普通施肥结合紫穗槐和三叶草;(b)平衡施肥结合紫穗槐和三叶草;(c)普通施肥结合三叶草;(d)平衡施肥结合紫穗槐.结果表明,夏玉米生长期,植被缓冲带对径流量及侵蚀量的拦截作用显著,a、b、c和d处理缓冲带相对于植物篱处理,其径流量分别减少98.0%、97.5%、97.2%和97.5%,侵蚀量分别减少98.8%、98.7%、97.9%和98.0%;植被缓冲带对N、P的拦截效果不同,a、b、e和d处理缓冲带相对于植物篱处理,对NH4+-N的平均拦截率分别为48.2%、86.2%、90.6%和95.I%,对TP的平均拦截率分别为49.2%、42.4%、41.3%和36.4%.试验结果对山区坡耕地面源污染的控制,重点水源地的水质保护提供了借鉴.     

湿地缓冲带对氮磷营养元素的去除研究

湿地缓冲带是介于水-陆之间特殊的生态交错带,具有独特的水体净化功能。基于国内较少开展自然湿地水体净化功能的研究,选取扎龙湿地湖滨湿地缓冲带剖面作为研究对象,利用电导率的剖面变化判断水流的方向,同时利用氯离子作为示踪剂验证剖面水体来自同一水源。在此基础上,发现其对水体中营养元素具有明显的去除效应,TN、TP的去除率分别达74.1%、84.6%。缓冲带内的湿地植物量较小,决定了植物吸收并非氮磷去除的主要机制。根据溶解有机碳和重碳酸酸根的变化,认为反硝化作用是湿地缓冲带去除氮的主要途径,剖面末段处的浅水位和相对茂盛的植物,使其具有相对较强的脱氮能力;土壤吸附与沉淀作用是湿地缓冲带去除磷的主要途径,剖面起始处较高的磷浓度使其具有较高的磷去除能力。因此,利用并强化湿地缓冲带的自然净化能力有助于控制湿地水体富营养化的发展。     

地膜覆盖对农田径流中氮磷流失的影响

[目的]减少农田氮磷的径流流失。[方法]研究3种不同地膜覆盖：塑料覆盖,秸秆覆盖和无覆盖方式对农田氮磷径流流失的影响。[结果]地膜覆盖增加了径流量,但减少了雨水对种植土壤的冲刷,降低了径流中氮磷的浓度,从而减少了径流中氮磷的流失;塑料薄膜覆盖地块增加的径流较多,但氮磷流失总量最少;秸秆覆盖地块产生的氮磷流失量略大于塑料薄膜覆盖地块,但作物产量高于塑料薄膜地块,同时不会产生二次污染[结论]秸秆地膜覆盖可以减少农田氮磷的径流流失,增加产量,且不产生二次污染,是较好的农作方式。     

河岸人工林缓冲带截留磷素能力及适宜宽度

以中山杉林、杨树林、中山杉—杨树林3种太湖人工林缓冲带为研究对象,分析不同缓冲带宽度对富营养物质磷素的截留效果差异,为确定缓冲带适宜宽度提供科学依据。结果表明:3种类型人工林缓冲带径流水中的磷酸根质量浓度没有特定的空间趋势,总磷、可溶性总磷随宽度增加质量浓度减少,研究区人工林缓冲带对径流水中总磷的最大去除率可达78.2%。土壤总磷质量分数随宽度的变化呈极显著正相关(p0.01)。回归分析得出径流水中的总磷去除率达80%时,最佳人工林缓冲带为43.64 m宽的杨树林带。     

金鱼藻(Ceratophyllum demersum)对水中氮、磷去除效率初探

随着养殖水体富营养化的加剧,利用生物净化水质受到人们的重视。水生维管束植物以其特有的组织、生态功能及易于人工操纵等特点,在净化水质、防治水体富营养化方面发挥了重要作用。本试验的目的在于研究和探讨水生维管束植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)对水体中氮、磷的去除效率,为水生维管束植物金鱼藻用于净化水质提供科学依据。在试验过程中,通过调控温度、光照等环境条件满足金鱼藻的生长所需。试验结果表明,金鱼藻对水体中NO3-N、NO2-N、NH3-N、PO4-P的去除效果较好;对水生维管束植物进行长效管理,是决定水质净化效果的重要因素。     

赣江尾闾区农田沟渠径流中氮磷负荷与迁移特征

为定量研究农田径流中氮磷负荷,通过野外采样和室内分析相结合的方法,研究了赣江尾闾区休耕期农田沟渠径流中氮、磷含量水平及其迁移特征。结果表明,农田沟渠径流中总氮(TN)、总磷(TP)含量均值分别为1.177mg/L、0.044mg/L,与同时期下游河渠水体中氮、磷含量(TN为0.936mg/L,TP为0.032mg/L)相比,农田沟渠径流中氮、磷含量较高,对河渠水体中氮、磷含量水平具有重要贡献;在沿程变化上,其含量虽然有起伏变化,但总的趋势为沿程下降。农田沟渠系统对氮磷均有一定的截留去除效果。     

几种大型水生植物对富营养水体中氮和磷的去除效果

采用野外现场试验的方法,研究了芦苇、香蒲、菖蒲、睡莲、水葱、梭鱼草等6种大型水生植物对富营养水体中氮、磷的去除效果。结果表明,水葱和菖蒲对氮、磷的去除效果最好。特别是水葱移栽后易于成活,且适应能力强,值得工程广泛推广。试验还发现,睡莲的生长速度很快,但茎叶脱落后会影响水质。此外,香蒲对藻类的抑制作用明显劣于其他植物。