氮在河北平原褐土和地下水迁移转化机制

[目的]为了揭示氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮在褐土和地下水中的迁移转化。[方法]以河北平原的褐土为主要的研究对象,通过室内土柱的淋滤实验,建立数学模型,预测其迁移规律。[结果]在施氮周期内,氨氮浓度最高为15.86 mg/L,最低为0.09 mg/L,平均为2.02 mg/L,超标10.1倍;亚硝酸盐氮最高浓度为37.456 mg/L,最低浓度为0.002 mg/L,平均浓度为4.854 mg/L,超标242.7倍;硝酸盐氮浓度最高为16.35 mg/L,最低浓度为2.12 mg/L,平均浓度为6.51 mg/L的未超标,占标率为32.57%。[结论]在浅层地下水中,硝酸盐氮和氨氮是污染地下水的主要2种氮素存在形态。在深层地下水中,氮素主要存在形态为硝酸盐氮。所建数学模型可以定量地预测氮在包气带和地下水中的迁移规律。     

长沙市城区周边地区地下水硝酸盐态氮含量及污染状况评价

为了解和评价地下水硝酸盐态氮污染状况,以长沙市芙蓉区、雨花区、岳麓区和开福区等4个行政分区为研究区域,共采集115个4～40m深的地下水样,分析测定了其硝酸盐态氮含量.结果表明,长沙市城区周边地区的地下水硝酸盐态氮的平均值为10.02±9.90 mg/L,最高值为77.51 mg/L.各行政分区地下水硝酸盐态氮的平均含量以芙蓉区的最高,为13.66mg/L,雨花区次之,为11.28 mg/L,开福区和岳麓区的较低,分别为7.23 mg/L和6.34 mg/L.参照我国饮用地下水硝酸盐态氮标准评价,结果表明,在115个水样中,硝酸盐态氮平均含量超标率达35%,除开福区和岳麓区的未超标外,芙蓉区和雨花区的均超标,分别是标准值的1.4和1.1倍.硝酸盐态氮含量分级中,各区均以占Ⅲ类标准的比例最大(30%).周边环境为水泥地、地表水的取水点地下水硝酸盐态氮含量超标率较大.     

长沙市城区周边地区地下水硝酸盐态氮含量及污染状况评价

为了解和评价地下水硝酸盐态氮污染状况,以长沙市芙蓉区、雨花区、岳麓区和开福区等4个行政分区为研究区域,共采集115个4～40m深的地下水样,分析测定了其硝酸盐态氮含量。结果表明,长沙市城区周边地区的地下水硝酸盐态氮的平均值为10.02±9.90mg/L,最高值为77.51mg/L。各行政分区地下水硝酸盐态氮的平均含量以芙蓉区的最高,为13.66mg/L,雨花区次之,为11.28mg/L,开福区和岳麓区的较低,分别为7.23mg/L和6.34mg/L。参照我国饮用地下水硝酸盐态氮标准评价,结果表明,在115个水样中,硝酸盐态氮平均含量超标率达35%,除开福区和岳麓区的未超标外,芙蓉区和雨花区的均超标,分别是标准值的1.4和1.1倍。硝酸盐态氮含量分级中,各区均以占Ⅲ类标准的比例最大（〉30%）。周边环境为水泥地、地表水的取水点地下水硝酸盐态氮含量超标率较大。     

生物砂滤池除氨氮能力研究

对常规工艺砂滤池去除巢湖源水氨氮能力进行试验,结果表明:如果滤池前停止加氯等消毒措施,石英砂滤料可以滋生大量微生物降解源水中的氨氮,在滤池进水氨氮浓度为0.1~2.5 mg/L时平均去除率为67%,进水浓度大于0.5 mg/L时,氨氮的去除率在70%以上,进水氨氮浓度在2.0 mg/L左右时去除率达80%以上,而在进水浓度小于0.5 mg/L时,氨氮去除效果下降,平均去除率为46%。当滤后水中亚硝酸盐氮浓度较高时,加氯可以与亚硝酸盐氮起氯化反应,有效降低亚硝酸盐氮浓度,去除率达90%以上。     

氮和磷营养盐对广东鲂仔鱼的毒性研究

[目的]探讨氮和磷营养盐对广东鲂仔鱼的毒性.[方法]采用磷酸盐、亚硝酸盐、氨氮和硝酸盐对广东鲂仔鱼进行毒性试验,分析氮和磷营养盐对广东鲂仔鱼生长的影响.[结果]当磷酸盐浓度高于0.4 mg/L、亚硝酸盐浓度高于0.07 mg/L、氨氮浓度高于0.15mg/L时,随着浓度的增加对广东鲂仔鱼的致死作用逐渐增大.当硝酸盐浓度为0— 22 mg/L时,对广东鲂仔鱼的致死作用不明显,在0— 22 mg/L浓度范围内广东鲂仔鱼的致死率不会随着硝酸盐浓度的增加而变化.[结论]高氮磷营养盐浓度会影响广东鲂仔鱼的存活.     

巢湖流域地下水硝态氮的分布及其影响因素研究

为了探讨巢湖流域地下水硝态氮的空间分布规律,2009年11月至12月在巢湖流域采集了253个地下水样品,分析了其硝态氮含量。结果表明,巢湖流域地下水硝态氮含量平均值为7.13 mg/L,超标率(10 mg/L≤NO-3 N<20 mg/L)和严重超标率(NO-3 N≥20 mg/L)分别为15.81%和7.11%。不同土地类型的地下水硝态氮含量存在一定差异,其中村庄＞菜地＞果园＞旱地＞城镇＞水稻-油菜（或小麦）轮作田＞单季水稻田＞养殖场。巢湖流域绿色水稻产区地下水硝态氮含量比非绿色水稻产区低。农田地下水硝态氮含量与化肥氮施用量、人口密度和耕地面积比例呈正相关。农田地下水硝态氮含量具有随地下水位的下降而降低的趋势,但两者之间没有显著相关性。当化肥氮的年施用量超过100 kg/hm2或地下水位低于9 m时,地下水硝态氮含量存在超标的潜在危险。     

辽河流域典型种植区地下水硝态氮含量特征分析

以辽河流域典型种植区为研究区域,对其地下水硝态氮含量进行分析,为合理施肥及有效防控种植区地下水硝态氮含量超标提供理论依据结果表明,辽河流域不同典型种植区地下水硝态氮含最差异明显,具体表现为花卉种植区(37.4 mg/L)＞玉米种植区(22.3mg/L)＞蔬菜种植区(21.9 mg/L)＞水稻种植区(19.2 mg/L),各典型种植区地下水硝态氮含量除水稻种植区外都超标,但水稻种植区地下水硝态氮含量变异系数较大,有超标的风险;地下水硝态氮含量超标率差异也较明显,其中玉米种植区超标率为12.5％～87.5％,水稻种植区为9.4％ ～75.5％,蔬菜种植区为17.9％～58.9％,花卉种植区为21.4％～96.0％另外,对于同一井深,不同种植区地下水硝态氮含量总体均表现为雨季前＞雨季后.     

典型规模化猪场地下水环境质量现状分析

选择典型规模化猪场,对猪场水井水质进行动态分析和监测.结果显示,猪场5个水井水体pH值、总氮浓度和粪大肠菌群数量分别为7.72～7.79、1.73～2.87 mg/L、3.663×105～5.257×105个/L,5个水井粪大肠菌群超标现象较为严重.两个典型水井的水质分析显示,硝酸盐氮和悬浮物均符合地下水Ⅰ类水标准,亚硝酸盐氮含量均符合地下水Ⅲ类水标准.井水总氮和总磷含量分别为3.06～3.42 mg/L和0.12～0.21 mg/L.井水CODCr和BOD5测定值变化表明井水含有一定浓度的有机污染物.氨氮和粪大肠菌群均处于严重超标状态.总体上,猪场地下水水质状况堪忧,主要污染物为氨氮和粪大肠菌群.     

河北省地下水硝酸盐含量变化及影响因素

[目的]调查河北省地下水硝酸盐含量变化。[方法]2006～2010年连续5年在河北省11个地区采集2 550个地下水样品,用紫外可见光光度计测定硝态氮含量。[结果]河北省地下水硝态氮含量变幅为0～203.06 mg/L,平均为8.02 mg/L。以不同作物种植类型的地下水硝态氮含量超标率（〉10 mg/L）比较,春玉米〉菜地〉小麦玉米〉其他〉果树〉棉花。地下水硝态氮平均含量以及超标率随着地下水埋深加深而明显降低,埋深大于100 m地下水最好,30～100 m次之,最差的是地下水埋深小于30 m。[结论]按照我国饮用水标准,河北省地下水硝态氮超标率为9.37%,地下水硝态氮含量低于5 mg/L的优良饮用水占总样品的57.69%,基本符合我国饮用水质量标准（Ⅲ类≤20 mg/L）。     

小麦-玉米轮作区地下水硝态氮含量的研究

[目的]为确定河北省地下水硝态氮污染情况。[方法]选择山前平原的小麦-玉米轮作区为主要调查区域,采集120个地下水样,测定其硝态氮含量并分析其分布特征及污染原因。[结果]120个样点地下水均检测到硝态氮,平均硝态氮含量为4.03mg/L。山前平原区浅层地下水总体质量较好,无大面积污染。地下水埋深及施氮量对地下水硝态氮含量都有明显的影响。各样点间硝态氮含量变异很大,含量最高的样点在新乐县(23.94mg/L),含量最低的样点在辛集市(0.09mg/L)。新乐县有部分样点硝态氮污染明显,正定、栾城两县都有一定浓度的硝态氮积累,这表明农田面源污染对地下水质有较大威胁。[结论]该研究为河北平原地区的饮水安全以及农业面源污染的治理提供了科学依据。     

黔东南州稻田土壤硝态氮和铵态氮含量评价

[目的]研究黔东南州稻田土壤硝态氮和铵态氮的含量。[方法]对从黔东南州采集的146份稻田土壤的硝态氮和铵态氮含量进行测定,研究各县市硝态氮和铵态氮含量、分布及速效氮的分级情况,对黔东南州稻田土壤肥力进行评价。[结果]黔东南州各县市间稻田土壤硝态氮和铵态氮含量差异较大,硝态氮平均含量最高的为镇远县,最低的为岑巩县;铵态氮平均含量最高的为三穗县,最低的为麻江县。速效氮主要分为3、4、5、6等级,黔东南州绝大部分稻田土壤速效氮处于5、6等级。[结论]黔东南州90%以上稻田土壤速效氮含量偏低。     

铵氮和硝氮胁迫下金鱼藻对氮素的利用

对剑湖优势沉水植物金鱼藻进行不同浓度的铵氮和硝氮耐受试验,同时对植物体内的总氮、硝氮、铵氮和可溶性蛋白含量进行测定和比较。结果显示,环境中的铵氮和硝氮直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,和对照相比,金鱼藻的总氮含量都有明显的升高,但是浓度对总氮含量影响不明显。金鱼藻对环境铵氮较敏感,环境中高浓度的铵氮会抑制氮素的转化。金鱼藻对硝氮的耐受能力较强,环境中低浓度的硝氮会促进金鱼藻对硝氮的吸收和转化,环境硝氮浓度达到60 mg/L时,金鱼藻对硝氮的吸收达到饱和,可溶性蛋白含量达到一定水平后不再随环境硝氮浓度增加而增加。     

主养草鱼池塘水质指标的变化规律和氮磷收支

 在以草鱼为主要养殖品种的8个标准池塘中分别投喂两种商品饲料,进行为期283d的养殖试验,饲养期间分10次对养殖池塘水质进行检测,起捕后对生长性能和氮、磷收支进行分析。结果表明：随着养殖时间的延长,水体中氨氮、硝态氮、悬浮物含量逐渐增大,9月23日时达到最大值,亚硝态氮、总氮含量在11月1日时达到最大值,之后均显著下降,水体总磷含量持续升高,在试验结束时达到最大值。〖JP2〗氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、悬浮物和总磷含量在整个养殖期间变化范围分别为0.28～0.92mg/L,0.03～0.13mg/L,0.08～0.75mg/L,2.24～3.92mg/L,29.33～90.67mg/L,0.19～0.63mg/L,养殖结束时含量比养殖前含量分别升高104%～114%,74%～122%,687%～694%,48%～52%,121%～131%和215%～238%。池塘中以鱼体形式产出的氮、磷分别占投入总氮、总磷的354%～37.9%和18.9%～20.2%。     

Changes in the activities of key enzymes and the abundance of functional genes involved in nitrogen transformation in rice rhizosphere soil under different aerated conditions

Soil microorganisms play important roles in nitrogen transformation.  The aim of this study was to characterize changes in the activity of nitrogen transformation enzymes and the abundance of nitrogen function genes in rhizosphere soil aerated using three different methods (continuous flooding (CF), continuous flooding and aeration (CFA), and alternate wetting and drying (AWD)).  The abundances of amoA ammonia-oxidizing archaea (AOA) and ammonia-oxidizing bacteria (AOB), nirS, nirK, and nifH genes, and the activities of urease, protease, ammonia oxidase, nitrate reductase, and nitrite reductase were measured at the tillering (S1), heading (S2), and ripening (S3) stages.  We analyzed the relationships of the aforementioned microbial activity indices, in addition to soil microbial biomass carbon (MBC) and soil microbial biomass nitrogen (MBN), with the concentration of soil nitrate and ammonium nitrogen.  The abundance of nitrogen function genes and the activities of nitrogen invertase in rice rhizosphere soil were higher at S2 compared with S1 and S3 in all treatments.  AWD and CFA increased the abundance of amoA and nifH genes, and the activities of urease, protease, and ammonia oxidase, and decreased the abundance of nirS and nirK genes and the activities of nitrate reductase and nitrite reductase, with the effect of AWD being particularly strong.  During the entire growth period, the mean abundances of the AOA amoA, AOB amoA, and nifH genes were 2.9, 5.8, and 3.0 higher in the AWD treatment than in the CF treatment, respectively, and the activities of urease, protease, and ammonia oxidase were 1.1, 0.5, and 0.7 higher in the AWD treatment than in the CF treatment, respectively.  The abundances of the nirS and nirK genes, and the activities of nitrate reductase and nitrite reductase were 73.6, 84.8, 10.3 and 36.5% lower in the AWD treatment than in the CF treatment, respectively.  The abundances of the AOA amoA, AOB amoA, and nifH genes were significantly and positively correlated with the activities of urease, protease, and ammonia oxidase, and the abundances of the nirS and nirK genes were significantly positively correlated with the activities of nitrate reductase.  All the above indicators were positively correlated with soil MBC and MBN.  In sum, microbial activity related to nitrogen transformation in rice rhizosphere soil was highest at S2.  Aeration can effectively increase the activity of most nitrogen-converting microorganisms and MBN, and thus promote soil nitrogen transformation.      

纳帕海农田土壤氨氧化细菌的群落结构

为弄清不同季节纳帕海农田土壤氨氧化细菌群落结构的变化特征,选取代表性农田于干季和湿季采用梅花点法选取上(0~20cm)、下(20~40cm)两层土壤,结合环境因子探讨其对氨氧化细菌群落结构的影响。提取土壤总DNA,对amoA基因进行特异性扩增和高通量测序,并结合冗余分析法分析氨氧化细菌群落结构组成、丰度及其与土壤环境因子的关系,确定主要环境因子。结果表明:农田土壤有机质、全氮、水解性氮、速效磷、速效钾及硝态氮含量在湿季上层土壤中均最高,分别为70.79g/kg、2.90g/kg、389.04mg/kg、78.84mg/kg、768.92mg/kg和49.04mg/kg;干季上层土壤全磷和全钾含量为最高,分别为1.33g/kg和15.13g/kg。经高通量测序,亚硝化螺菌属(Nitrosospira)为农田土壤氨氧化细菌的优势菌属,Nitrosospira-sp.-Nsp2和uncultured-Nitrosospira-sp.为主要优势氨氧化细菌,土壤氨氧化细菌多样性表现为干季上层湿季上层湿季下层干季下层。结合冗余分析,影响干季农田上层土壤氨氧化细菌群落结构的主要环境因子及影响程度分别为速效磷全氮亚硝态氮,对于干季下层土壤则是铵态氮亚硝态氮全钾硝态氮全磷;湿季土壤氨氧化细菌群落结构明显受多种环境因子的综合影响。     

氮素水平对潮土氨氧化微生物和硝化作用的影响

为了明确不同氮素水平对土壤硝化作用和氨氧化微生物的影响,特别是高氮水平下氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的响应特异性,以潮土为供试土壤,以尿素和硫酸铵作为氮源,设置5个氮素水平(以N计,分别为0、150、300、600、1 200 mg·kg^-1,相应地,记为N0、N150、N300、N600、N1200),进行28 d的微宇宙培养,研究不同氮素水平下尿素和硫酸铵对土壤AOB、AOA丰度和土壤硝化作用的影响。结果表明,添加氮肥显著(P<0.05)降低了土壤pH值,至培养结束时(28 d),土壤pH值随氮素水平增加而降低。培养结束时,各加氮处理的土壤NH⁺₄-N含量都处于较低水平(0.72～2.01 mg·kg^-1)。与N0处理相比,添加尿素或硫酸铵增加了AOB amoA基因拷贝数,且AOB amoA基因拷贝数随氮素水平增加而增加;但施用氮肥对AOA amoA基因拷贝数无显著影响。土壤平均净硝化速率随氮素水平的增加而增加,且同一氮素水平下,尿素处理的土壤平均净硝化速率高于硫酸铵处理。相...     

5种森林类型土壤理化性质分析

[目的]研究临高县5种森林类型土壤理化性质。[方法]以临高县滨海台地5种典型森林植被为研究对象,利用标准地调查法对不同森林类型土壤理化性质进行分析。[结果]土壤总孔隙度木麻黄林最大(46.17%),桉树林最小(39.46%)。土壤毛管孔隙度马占相思林最大(22.57%),次生林最小(18.95%)。土壤含水率木麻黄林最高,平均达27.85%,而次生林含水率最低,平均为4.34%。土壤p H在4.81~6.59,马占相思林、木麻黄林和桉树林均为极强酸性(p H 4.5~5.5)土壤,次生林和椰子林为弱酸性土壤。土壤有机质含量为0.34~28.68 g/kg,有机质含量由高到低依次为马占相思林、木麻黄林、桉树林、次生林、椰子林,且随着土壤深度的增加土壤有机质含量呈递减趋势。全氮含量为0.10~1.63 g/kg,马占相思林土壤全氮含量最高,椰子林最低;全磷含量为0.21~1.74 g/kg,桉树林全磷含量最高;全钾含量为0.16~2.15 g/kg,马占相思林最高。有效磷含量为0.98~132.46 mg/kg,次生林有效磷含量最高;速效钾含量为3.03~27.35 mg/kg,椰子林速效钾含量最高。铵态氮含量为1.38~5.15 mg/kg,硝态氮含量为0.56~3.51 mg/kg,其中马占相思林硝态氮(平均2.29 mg/kg)和铵态氮含量(平均3.93 mg/kg)最高。同一森林类型,随着土壤深度的增加,硝态氮和铵态氮含量总体呈递减趋势。[结论]该研究为准确评估临高县森林土壤肥力的潜力,预测和维护人工林生态系统长期生产力,指导人工林的可持续经营和改造提供参考。     

裂缝对稻田土壤溶液中氮运移的影响

采用温室中土柱培养试验方法，研究了裂缝对稻田土壤溶液中N元素动态运移规律。结果表明，青紫泥和黄斑田从开裂到稳定，土壤溶液中的硝态氮浓度随着时间的延长而降低，亚硝态氮浓度随时间而波动，而这2种氮的浓度在没有开裂的小粉土中却随着时间而呈乘幂增加。在自然干燥过程中产牛的裂缝性质对土壤溶液中的硝态氮和、亚硝态氮浓度变化有显著影响，但是对铵态氮浓度的变化没有影响。裂缝从产生到稳定的过程中，深层土壤巾的硝态氮浓度一直在减少，这样有利于减少硝态氮的下渗，减少硝态氮对地下水的污染。