都市农业村域地下水非点源氮污染及其风险评估

以上海市南汇区新场镇果园村为研究区域,连续监测了该村域地下水中的总氮和"三氮"含量变化。结果表明:该村域地下水中的"三氮"主要以NO3--N形态存在,平均浓度范围为1.43～13.71 mg/L;地下水氮污染与土地利用类型有关,居民区地下水中NH4+-N污染最为严重,平均浓度范围为0.074～0.457 mg/L;河道旁地下水中NH4+-N污染较轻;果园旁和河道旁地下水总氮污染程度相当,平均浓度范围分别为33.67～62.57 mg/L,33.05～65.04 mg/L。均比居民区地下水污染严重。同时研究发现,该村域地下水中的总氮和"三氮"含量也受降雨强度和降雨时间的影响。同时,采用模糊综合评价法评价了该区域地下水氮污染的环境风险。     

苏州地区水体氮污染状况

报告了地处太湖流域中心地带的苏州地区水体氮污染研究结果。对苏州吴县境内主要河流、湖泊和农村浅层地下水氮污染现状进行了评估。根据不同水体 ,不同形态无机氮的浓度及PO3-4 的浓度 ,对河水 ,湖水和井水中氮的来源进行了初步讨论 ,比较了河湖水体氮污染的季节性变化 ,提出了减缓这一地区水体氮污染的对策。     

不同农业种植方式对土壤中硝态氮淋失的影响研究

农田氮素损失是造成农业非点源污染的主要原因之一,其中由于大量施用氮肥引起的土壤氮素淋溶损失又是农田氮素损失的重要途径。针对农业不同种植条件下氮素损失控制难题,本文通过田间试验研究集约化种植和常规种植两种土地利用方式下,土壤硝态氮迁移特征及动态变化规律,来评估不同农业种植方式对地下水污染的潜在风险。结果表明:集约化种植区施肥量和灌溉量较大,硝态氮的淋失浓度明显大于常规种植园,土壤硝态氮浓度随时间和空间变化也最为显著。集约化种植区的地下水污染程度远远大于常规种植区,集约化种植葡萄园地下水中的硝态氮含量平均值11.2mg/L,是常规种植区平均值1.35 mg/L的8倍,集约化种植区过量施肥增大了土壤硝态氮的淋失风险,对生态环境构成了潜在的污染威胁。研究结果可为农业集约化种植区防治农业非点源污染和优化田间管理措施提供科学依据。     

城市垃圾渗沥液引起地下水氮污染的研究

通过对垃圾堆放场地下水氮污染状况的监测，分析了垃圾渗沥液的水质特征及其对地下水的氮污染影响。结果表明，垃圾渗沥液含有高浓度的氨态氮，对垃圾场还原性地下水的氮污染主要以NH^ 4-N污染为主。垃圾场地下氮污染浓度变化与渗沥液数量、浓度变化趋势相一致。     

淮河流域农业生态系统中地下水体氮源追溯

淮河流域地下水体中的氮污染问题一直以来备受关注。为了从源头追溯氮污染物的来源,本文通过清单法收集淮河流域2002—2017年期间35个地级市的农业统计资料,首先构建基于化肥施用氮、人畜粪便返田氮、生物固氮、大气沉降氮、种子带入氮、秸秆带入氮为输入项和作物收获氮、反硝化脱氮、氨挥发脱氮为输出项的氮平衡模型,估算进入淮河流域农业生态系统内的氮盈余量和强度;然后利用氮盈余量与淋滤系数构建氮淋滤模型定量估算氮淋滤到地下水体中的量。研究发现：2002—2017年间淮河流域农业生态系统中氮年均输入量为1 005.01万t·a^-1,化肥施用氮是最大的氮输入源,占总输入量的52.76%;淮河流域农业生态系统中氮年均输出量为706.43万t·a^-1,作物收获氮在氮输出中所占的比例最大,达87.29%。随着时间的增加,氮盈余量和强度逐步降低。本次从地级市角度计算的氮源强度和其时间变化规律与以往从流域角度计算的氮源强度和其时间变化规律相差不大,保证了结果的准确性。从地区上分析,河南省各地级市的氮源强度最高,山东省和安徽省各地级市的最低。2002—2017年间,淮河流域农业区氮盈余量淋滤进入地下水中的氮污染物总量为26.22万~41.71万t·a^-1,淋滤进入到地下水体中的氮污染物平均量为31.41万t·a^-1,其中2006年最高。较大的氮淋滤值对水体环境造成了较大的污染负荷。采用SPSS 21.0中用F统计量和皮尔森相关系数（ρ）对地下水中的实际氮污染物浓度与估算值间的氮污染物量进行相关性检验,最终通过显著性检验且相关系数达到0.517,证实了本次模型选择的准确性。本文研究表示,2002—2017年淮河流域农业生态系统中地下水体中氮的来源主要为化肥输入,最主要的输出途径为作物收获,污染最严重年份为2006年,为解决农业面源污染问题提供了重要的前期资料,对地下水中氮污染的防控具有重要的现实意义。     

滆湖氮污染双同位素溯源与清单统计法对比研究

滆湖位于我国江苏省,湖区主要涉及常州市的武进区、金坛区以及无锡市的宜兴市。密集的人口和发达的工农业造成滆湖水体中的氮素污染严重,污染来源复杂。因此亟待识别水体中的氮素污染来源,为氮素污染治理提供数据参考。本研究以生活污水、化学肥料及工业废水为硝态氮端元,借助氮氧同位素端元混合模型计算出滆湖区域生活污水、化学肥料及工业废水对滆湖硝态氮污染负荷贡献率,分别为22.79%、33.25%、43.96%。同时本研究针对2013年整年滆湖区域调研数据,利用清单统计法,从宏观上量化了一整年3种来源硝态氮负荷贡献量的绝对值,并推算出相对值,分别为42.09%、48.11%、9.80%。两种方法以互补的方式对不同时间尺度上滆湖硝态氮污染负荷进行了表征,为滆湖硝态氮污染的治理提供了科学参考。     

怀柔水库上游农业氮磷污染负荷变化

流域尺度农业污染负荷估算及其时间上的变化分析可为流域农业结构调整以及水污染控制和治理提供科学依据。利用输出系数模型,对怀柔水库上游两怀流域2000年和2011年的农业污染负荷总氮和总磷进行了估算和变化分析,揭示了各类农业活动对两怀流域氮磷污染的影响。结果表明：从2000到2011年两怀流域农业氮和磷负荷总量有增加的趋势,分别从2000年的454.029和51.014 t上升到2011年的485.961和58.437 t,其中水产养殖氮、磷负荷量增加比重最大。流域内农业土地利用及产业结构变化是引起氮磷污染负荷发生变化的主要原因。建议针对不同污染源类型,采取相应减控措施减少各类污染物排放量;同时,大力发展流域循环经济模式,实现种植业、养殖业和农村生活废弃物的资源化和再生利用。     

测土配方施肥对农业面源污染氮防控效果研究

根据第一次全国污染源普查取得的成果之一,"农业源污染物排放对水环境的影响较大,农业源是总氮、总磷排放的主要来源",笔者认为,要从根本上解决我国水的污染问题,必须防控好农业源中的氮、磷肥施用量。为此,结合我站正在实施农业部、财政部测土配方施肥补贴项目,为验证测土配方施肥对农业源氮污染物的防控效果,开展了农业源水稻施氮调控试验,探索水稻不同施氮量对农业源污染物氮的防控效果。本试验结果表明:在水稻施氮177 kg.hm-2,氮肥利用率最高,达35.79%;与农民习惯施氮相比,减少地下水排放含氮量5.6mg.L-1,说明测土配方施肥对农业源氮污染物有较好的防控效果。     

农业土地利用系统氮足迹与灰水足迹综合评价

氮足迹和灰水足迹作为定量分析人类活动对活性氮排放及水资源影响的指标,为农业土地利用系统环境效应评价提供了新的理论与途径。该文在氮足迹和灰水足迹理论的基础上,构建了县域尺度农业土地利用系统氮足迹与灰水足迹理论分析框架,以湖南桃江县为研究区,计算了农业土地利用系统氮足迹与灰水足迹。结果表明:1)1980-2010年氮足迹与灰水足迹、单位土地利用面积氮足迹与灰水足迹均呈逐年增加的趋势。2010年氮足迹和灰水足迹分别是1980年的2.02倍和2.36倍,单位土地利用面积氮足迹和灰水足迹分别是1980年的2.00倍和2.31倍;2)1980-2010年输入氮足迹和污染氮足迹分别增长了102.54%、128.79%。2010年肥料氮投入占输入氮足迹的72.72%,污染氮足迹占总氮足迹的32.79%;3)1980-2010年,每年氮肥灰水足迹均高于磷肥灰水足迹。活性氮流失的增长造成的稀释水量增加是农业土地利用系统灰水足迹增长的关键因素。评价结果显示,桃江县农业土地利用系统在足迹总量与单位土地利用足迹对大气和水资源的负面影响正在持续上升。氮足迹与灰水足迹综合评价方法能有效地识别区域农业土地利用过程对环境的负面效应,研究成果为降低农业土地利用过程的环境风险、制定农业土地利用系统优化方案提供参考。     

地下水硝酸盐氮污染防治研究

采用室内土柱实验法,研究了向土壤中掺入活性炭纤维对地下水硝盐氮污染的防治效果。结果表明,将活性炭纤维掺入土壤中,可以强化土壤反硝化作用,防止硝酸盐氮对地下水的污染。     

我国集约化农业中氮污染问题及防治对策

概述了我国部分地区因过量施用化肥氮而导致对地面水、地下水及蔬菜造成硝酸盐污染的现状 ;提出了制定《农田施肥污染防治管理规定》等防止农业生态环境氮污染的对策意见     

氮、磷的农业非点源污染防治方法

非点源污染最主要的影响就是使水体富营养化、水质变差,从而影响到生产、生活、社会与经济的发展,其中氮、磷的农业非点源污染又是最主要的。经过30多年的研究,非点源污染研究逐渐从初期的定性化研究转向定量化,由统计、调查与机理研究转向实用治理研究。就众多的防治方法来看,大体可以分为两大类,即“源”(Source)防治和“汇”(Sink)防治。     

昆明盆地浅层地下水氮的分布及污染机理

通过对研究区内多年水质监测资料的分析,查明了昆明盆地浅层地下水中三氮的含量及其分布规律,在此基础上,从地下水污染源、区内的地质环境条件以及地下水开采等方面探讨了地下水中三氮的迁移、转化及其污染机理.最后,指出三氮污染已成为昆明盆地浅层地下水污染的普遍问题,地下水三氮入湖通量在一定程度上对滇池的富营养化发展起了作用.     

氮足迹研究进展

自19 世纪工业革命以来, 由于氮肥施用、化石燃料燃烧等人类活动带入全球生态系统的活性氮逐年增加。这些流入生态系统的活性氮造成了严重的环境问题, 例如水体富营养化、地下水硝态氮污染、平流层臭氧层破坏等。氮足迹模型是在全球活性氮污染日趋严重的背景下提出的。氮足迹研究在定量评价人类生产生活方式对活性氮排放的影响, 调整人类的生产生活方式, 减少活性氮危害等方面有重要的理论价值与实践意义。近年来, 氮足迹的研究日益受到西方各国科学家的关注, 其中已有少量相关研究发表。相比较而言, 国内科学界对氮足迹研究的关注还不多, 目前为止还没有有关氮足迹研究的文献资料。本文综述了氮足迹的概念、研究意义、主要模型方法、国外研究进展以及未来研究热点。并指出氮足迹计算模型的改进与发展、主要活性氮在氮足迹计算中的权重以及活性氮污染严重区域或国家的氮足迹评价将是未来氮足迹研究的热点。     

农业面源污染中农田氮污染危害及其防治措施

我国农田氮污染现状之严峻,已经引起多方的关注。本文从农田氮素的污染现状及其危害出发,对农田氮素的污染成因进行分析,并综合施肥、灌溉、耕作和种植制度等多方面的研究,提出利用合理施肥、水氮耦合、保护性耕作及施用氮抑制剂等措施解决农田氮素污染。     

再生水灌区地下水硝态氮空间变异性及污染成因分析

为了深入了解北京市再生水灌区地下水硝态氮空间分布规律及污染成因,该文基于地统计学理论、结合ArcGIS软件的地统计分析功能,绘制表达了该区域地下水硝态氮随机性和结构性的半变异函数图和空间分布图。结果表明,研究区域地下水硝态氮含量服从对数正态分布,且与1阶高斯克里格模型拟合最好,从获得的参数可知,地下水硝态氮的空间变程为9639.36m,为反应灌区硝态氮的分布特征,2个监测点的距离不应大于变程;其块金效应为0.43,表明地下水中的硝态氮含量的变化是结构性因素与人为因素共同作用的结果,同时还发现土地利用类型、地下水的开采强度与区域地下水是否容易遭受硝态氮的污染有很大的相关性,监测井深度越小、地下水位降幅越大,地下水硝态氮增幅越大,再生水蓄积区(坑塘水面)对应区域产生地下水硝态氮污染的风险较小。研究结果可为再生水的安全利用提供参考。     

利用氮、氧稳定同位素识别地下水硝酸盐污染源研究进展

氮污染特别是地下水硝酸盐污染已成为一个相当普遍而重要的环境问题。地下水硝酸盐污染与人类健康和环境安全密切相关。为控制地下水硝酸盐污染,最根本的解决办法就是找到硝酸盐的来源,减少硝态氮向地下水的输送。由于不同来源的硝酸盐具有不同的氮、氧同位素组成,人们利用NO3-中δ15N和δ18O开展了硝酸盐污染源识别研究。本文综述了利用氮、氧同位素识别地下水硝酸盐污染源及定量硝酸盐污染源输入的研究进展及目前存在的问题,并提出几个值得重视的研究方向。     

伊通河流域农业非点源污染对水环境的影响模拟研究

针对伊通河流域的农业非点源污染问题,在GIS技术和流域基础数据库的支持下,采用SWAT模型建立了该区农业非点源污染模型.对研究区农药化肥中的氮、磷元素,泥沙的时空分布状况及总氮进入地下水的状况进行了模拟研究.模拟结果表明该模型精度满足要求.通过模型模拟计算,泥沙的输出量1985及2008年分别为7.04×106和3.46×106 t.1985年总氮和总磷的输出量分别为20 400和2 300 t;2008年的输出量分别为1985年的1/2.6,7,8这3个月污染物质输出所占比例较大,约占全年的90％.同时模拟结果还显示,通过渗透进入地下水的氮量不能被忽视,1985年和2008年通过下渗进入到地下水中的氮量约为当年其他形式输出量的2.4和5.5倍.     

北京市顺义区地下水硝态氮污染的现状与评价

对北京市顺义区 146眼地下水井中 ,其中饮用水井 (120～200m深 ) 32眼、农灌水井 (井深70～ 100m) 95眼、手压水井 (井深 6～20m) 19眼的硝态氮含量进行了调查分析。结果表明 ,该区饮用水硝态氮 (NO3--N)含量较低 ,全部达到国家饮用水一级标准 (10mg/L) ,水质总体良好 ,但个别地区已处于污染警戒状态 ;农灌水质量略逊于饮用水 ,但总体状况仍属良好 ,硝态氮 (10mg/L)超标率为 7.4 % ,另有 6.3%处于污染警戒状态 ;手压井水硝态氮污染较为严重 ,超标率达 36 .8% ,尤其是位于菜田中的手压水井超标率高达 50%以上。从耕地类型来看 ,粮田农灌水质量优于菜田。地下水硝态氮含量与井深度呈负相关关系 ,机井越深 ,硝态氮含量越低 ,超标率越低。本文还对地下水硝态氮污染的原因进行了分析。     

曲周县小麦-玉米轮作体系氮收支特征及氮管理对策研究

氮是制约农业可持续发展的重要元素之一,合理的氮管理标准是提高农业可持续生产的基础。然而,在不同的历史时期,我国农田氮管理标准及其对农业生产系统全链条可持续生产的贡献尚不清楚。以河北省曲周县农业生产系统为研究对象,利用物质流方法系统地定量研究了曲周县1983年和2010年小麦-玉米体系氮流动特征,并通过对长期定位试验结果数据的整合,明确了实现曲周小麦-玉米栽培体系可持续生产的氮管理标准,同时利用生命周期评价法(LCA)分析了氮管理标准对农业生产系统全链条可持续性的作用。与1980年相比,2010年曲周县氮输入和收获物氮输出分别增加了2.5和1.3倍,氮输入增加的速度远大于籽粒氮输出,使氮肥利用效率从51%降低到了37%。长期定位试验结果表明,小麦-玉米体系合理的氮投入为108.3～185.8 kg hm^-2,而当前农田化肥氮投入为298.3 kg hm^-2,超出阈值0.6～1.8倍。与曲周县当前氮投入相比,在阈值范围内氮投入,可使小麦-玉米体系的氮肥偏生产力提高1.1倍,单位粮食生产的环境代价降低68.4%;采用综合管理技术,将曲周县小麦-玉米...