巢湖流域农田土壤磷吸持指数及吸持饱和度特征

农业活动对水体磷污染的影响已成为公众关注的焦点。土壤对磷具有一定的固定能力，可以采用土壤磷吸持指数（PSI）和吸持饱和度（DPSS）来表征土壤中的磷向水体释放的风险。对巢湖流域各类土壤的研究表明，土壤的固磷能力相比太湖及国外其他地区普遍较低，红壤和石灰岩土的固磷能力相对较强，而紫色土的固磷能力最弱。土壤磷的吸持饱和度和吸持指数之间存在显著的负相关关系，吸持指数较高的红壤和石灰岩土，其土壤磷吸持饱和度表现较低；而紫色土对磷较容易饱和，磷吸持饱和度普遍偏高。已有30％的土壤其磷吸持饱和度超过25％的流失临界值，应重视其可能对环境造成的影响。     

巢湖流域农田土壤磷吸持指数及吸持饱和度特征

农业活动对水体磷污染的影响已成为公众关注的焦点。土壤对磷具有一定的固定能力，可以采用土壤磷吸持指数（PSI）和吸持饱和度（DPSS）来表征土壤中的磷向水体释放的风险。对巢湖流域各类土壤的研究表明，土壤的固磷能力相比太湖及国外其他地区普遍较低，红壤和石灰岩土的固磷能力相对较强，而紫色土的固磷能力最弱。土壤磷的吸持饱和度和吸持指数之间存在显著的负相关关系，吸持指数较高的红壤和石灰岩土，其土壤磷吸持饱和度表现较低；而紫色土对磷较容易饱和，磷吸持饱和度普遍偏高。已有30%的土壤其磷吸持饱和度超过25%的流失临界值，应重视其可能对环境造成的影响。     

反硝化除磷机理及影响因素研究进展

反硝化除磷可实现以相同的基质同时完成脱氮和除磷的过程,是国内外废水生物处理研究的热点之一。讨论了反硝化除磷的机理及缺氧池N O 3-负荷、C/N比、溶解氧和好氧池与缺氧池体积比、NO2-等因素对反硝化除磷的影响,为反硝化除磷过程的模拟、试验研究和实际应用提供了参考和依据。     

富营养化水体底泥磷释放的研究进展

底泥是富营养化水体内源性磷的主要来源,而底泥中磷的释放与磷的形态及其数量分布、环境影响因子等有密切的关系。综述了国内外学者对底泥磷的形态、释放影响因素及原位控制技术等最新研究进展,并分析了今后的研究重点。     

杭州城区及其边缘地区湿地反硝化潜力评价

以杭州湿地为例,对湿地反硝化强度及其特性进行了分析,结果表明:杭州市区及边缘地区的湿地由于受人类活动影响的不同及所处环境的差异,其湿地反硝化强度有较大的差异,反硝化强度在0.21～2.38 mg/(kg.h)之间,城市化并没有减弱湿地的反硝化强度,城区湿地的反硝化平均强度高于城市边缘区,农田湿地反硝化强度低于其它湿地;湿地反硝化强度主要与有机质含量、全氮、微生物生物量碳和细菌数量呈正比,而受质地、pH和CaCO3含量等的影响较小,因此,湿地系统中有机碳含量可作为其反硝化潜力的判断指标。     

水生植物对生态沟渠底泥磷吸附特性的影响

以用于小流域源头区农业面源污染防控的3条生态沟渠为研究对象,采集入口处(S1)、中间段(S2)和出口处(S3)沟渠底泥,分析其属性和磷吸附特性。结果表明,沟渠底泥全磷含量在0.19~0.60 g·kg~(-1)范围内,且沿水流方向有增大趋势;草酸提取态磷(Pox)及有机质含量与全磷含量呈显著正相关(P0.01,R2=0.920和P0.05,R2=0.549,n=9);而底泥的p H值则随着水流方向有降低的趋势。Langmuir方程拟合吸附数据发现,底泥吸附/解吸平衡磷浓度(EPC0)、磷最大吸附量(Smax)和磷吸附键能参数(Kc)分别为0.08~0.38 mg·L~(-1)、555.6~909.1 mg·kg~(-1)和0.18~0.52 L·mg~(-1)。样点S2(挺水植物梭鱼草和沉水植物绿狐尾藻交接种植区)的Smax最大、EPC0最小,样点S3次之,而样点S1的Smax最小、EPC0最大。这说明水生植物的种植和合理配置,不仅能够影响底泥基本属性的变化,且能增强底泥对磷的吸附作用,有利于降低生态沟渠的磷输出风险。     

旱地土壤硝化-反硝化过程和呼吸作用测定方法研究进展

硝化作用和反硝化作用是土壤中氮素转化的两个重要途径,它们的研究为当前农学与环境研究的热点之一。同样土壤呼吸是当前全球碳循环研究的热点之一。本文综述了国内外学者近年来对土壤硝化-反硝化作用及呼吸作用的研究方法,并对土壤碳氮转化的研究提出了一些建议。     

北京低山区森林土壤硝化和反硝化作用的研究

应用土壤培养法和硝酸盐消失法对北京低山区森林土壤的硝化和反硝化作用分别进行了研究．结果表明：①森林土壤有较强的硝化活性,且表土层比底层土强,同时根际土利于硝化作用进行,根际效应Ｒ／Ｓ在４５左右;②淹水厌气培养２４ｈ,ＮＯ－３ Ｎ的消失率为５２％～５８％,占第１０天的５５％～７１％,且表土层ＮＯ－３ Ｎ的消失率比底层土大;③参与同化反硝化作用的还原酶活性较强,在培养２４ｈ后,被还原的基质数量占加入基质数量的７０％～９０％．     

江汉平原典型小区域沟渠底泥氮磷含量及其空间变异

在湖北省江汉平原选择了一个由排灌渠自然围成的典型小区域,对其中农田排灌沟、斗渠和支渠0～10 cm底泥中不同形态氮、磷的含量以及分布特征进行了监测分析。结果表明,在36个沟渠底泥样中,全氮含量为0.7～2.9 g/kg,平均值为1.79 g/kg;可溶性总氮含量为17～166 mg/kg,无机态氮占比为88.1%～94.5%,无机氮又以铵态氮为主,其占比为无机氮的84.7%～90.4%。底泥全磷含量为0.4～1.3 g/kg,平均值为0.60 g/kg,其中,Olsen-磷含量为10.2～131.7 mg/kg,占全磷的2.6%～10.1%;水溶性磷含量占Olsen-磷的0.5%～3.7%。底泥中全氮、可溶性总氮和铵态氮,以及全磷、Olsen-磷和水溶性磷两两间在α=0.01水平均呈极显著正相关。底泥中各形态氮素的平均含量在靠近鱼塘的斗渠中呈现最高值,而磷素则在靠近居民生活区的支渠中呈现最高值。     

模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响

为研究模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响,在农田进行随机区组试验,布设4个区组,每块区组随机设置4个模拟酸雨处理,分别为去离子水A1(pH=6.7)、A2(pH=4.0)、A3(pH=3.0)、A4(pH=2.0).采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对不同酸雨强度的冬小麦-大豆轮作农田进行土壤呼吸速率观测,并采用气压过程分离技术( BaPS)测定不同酸雨处理的土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率.试验结果表明,冬小麦田各处理间土壤呼吸速率无显著差异(P＞0.05);大豆田高强度模拟酸雨A4处理明显抑制了土壤呼吸作用(P＜0.05).就冬小麦-大豆轮作生长季而言,各处理土壤呼吸速率无显著差异(P＞0.05),其平均土壤呼吸速率分别为(2.26±0.11)、(2.31±0.20)、(1.91±0.09)、( 2.03±0.17) μmol·m-2·s-1.冬小麦田A1、A3、A4处理间土壤CO2产生速率、硝化速率和反硝化速率均无显著性差异(P＞0.05).高强度模拟酸雨抑制了大豆田土壤CO2产生速率;大豆田A1、A3、A4处理的硝化速率测定均值分别为(191.6±36.1)、(261.6±36.3)μg·kg-1·h-1和(255.2±45.1)μg·kg-1·h-1,这3个处理的反硝化速率均值分别为(172.8±19.8)、(216.0±45.7)μg·kg-1·h-1和(216.3±44.6)μg·kg-1·h-1.研究表明,模拟酸雨强度升高未显著影响冬小麦田土壤呼吸、硝化和反硝化作用;高强度模拟酸雨(pH=2.0)降低了大豆田土壤呼吸速率和CO2产生速率,但对土壤硝化和反硝化作用有促进作用.     

反硝化除磷系统的驯化及反硝化聚磷菌的筛选

利用城市河道底泥,通过厌氧／缺氧／好氧（A2O）工艺驯化反硝化除磷系统,采用BTB培养基、异染粒及PHB（聚β-羟基丁酸）染色等方法,从反硝化除磷系统中分离筛选出反硝化聚磷菌,并通过16SrDNA序列测定分析其遗传背景。在该试验条件下,反硝化除磷系统的氮磷的去除率超过80％。从反硝化除磷系统中分离筛选出DPB—A511、DPB—A9和DPB—AIO3株反硝化聚磷茵,其氮、磷去除率均超过50％。这3株菌中DPB—A511、DPB—A9分别与Dechloromonas aromatica、Candidatus accumulibacter phosphatis的相似性均达到97％,DPB—AIO与Bacilluspumilus的相似性达到99％。     

竺山湖底泥疏浚对沉积物反硝化影响研究

通过竺山湖底泥疏浚表层50 cm模拟试验,疏浚柱间隙水硝态氮浓度为0.02～0.48 mg/L,高于对照柱0.05～0.08 mg/L,疏浚柱和对照柱沉积物反硝化速率分别为5.6～25.6和21.3～95.6 nmol/(g.h),疏浚柱反硝化速率降低,说明底泥疏浚对竺山湖沉积物反硝化具有负面影响。     

短程反硝化除磷技术研究

短程反硝化除磷技术适合于对低有机碳高氮磷废水的同步脱氮除磷,其主要影响因素有NO2-、COD及pH等。笔者论述了短程反硝化除磷的理论基础、影响因素及主要工艺,并提出应加强研究的方向。     

生物反硝化除磷工艺试验研究

强化生物除磷技术利用某些微生物的生化代谢吸收超过其自身生长所需要的磷的量合成多聚磷酸盐颗粒(Poly-P)储存在体内,实现了去除污水中的磷的目的。用A2N反硝化除磷工艺处理生活污水,探讨了启动过程中P、N、COD的转变与去除情况,以及亚硝酸积累的变化情况。     

不同水肥措施对甜高粱农田土壤呼吸和硝化-反硝化作用的影响

【目的】探讨不同水肥措施对干旱区甜高粱农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用的影响.【方法】设置不同水肥处理,采用LI-8100土壤呼吸便携式仪器对甜高粱农田进行了土壤呼吸测定,并采用气压过程分离技术(BaPS)测定了土壤总硝化和反硝化速率.【结果】甜高粱地上生物量和土壤呼吸速率随着灌溉梯度均呈逐渐增加趋势,但是土壤总硝化、反硝化速率随灌溉梯度没有表现出明显的规律.氮(N)、氮磷(NP)、氮磷钾(NPK)配施处理对甜高粱农田土壤呼吸速率和地上生物量均具有显著促进作用,同时,施N也显著促进了土壤总硝化、反硝化速率.甜高粱拔节期间,不同施肥处理下的生物量增幅表现为NPK>NP>N处理,NPK和NP处理的土壤呼吸速率平均增幅均为N处理的约2倍,说明P、K对甜高粱拔节期的生长起着重要作用,从而促进了土壤呼吸.灌溉与施肥的交互作用对甜高粱农田土壤呼吸、硝化和反硝化作用均具有显著促进作用.【结论】水肥相互作用能够显著促进干旱区甜高粱农田的土壤呼吸、硝化和反硝化作用,为温室气体排放的准确预测和合理安排农业管理措施奠定了试验基础.     

氯化铵和氯化钾对太湖黄泥土磷的吸持动力学影响的研究

土壤中磷的移动性、植物有效性和对水体环境的潜在危害性与土壤对磷的吸持反应有关,而铵钾磷共施是农业生产中的普遍现象,因此,本文通过批量培养法,研究了相同摩尔数的氯化铵和氯化钾对磷的吸持动力学的影响,并对磷的吸持动力学进行了不同模型的拟合.结果表明,氯化铵、氯化钾均显著增加了土壤对磷的吸持,在培养初期(5 min),相同摩尔数的氯化铵、氯化钾对磷的吸持量无显著差异,但在15 min ～ 10 d阶段,相同摩尔数的氯化钾对磷吸持量的影响显著大于相同摩尔数的氯化铵.而铵钾共施时,两者对磷的吸持具有协同作用,并主要表现为氯化钾的作用.氯化铵对土壤磷吸持总量无显著影响,氯化钾则显著增加了土壤磷吸持总量,氯化钾和氯化铵处理土壤磷吸收总量则无显著差异.通过比较不同模型拟合的决定系数(R2)大小,不同模型拟合效果顺序为Elovich方程＞双常数方程＞Parabolic扩散方程＞零级方程＞一级方程＞二级方程.     

基于BaPS系统的棉花土壤硝化和反硝化作用分析

介绍了气压过程分离法(BaPS法)用于土壤碳氮循环测定的基本原理、优点及测定方法。应用BaPS法测定了棉花田不同水、肥处理土壤的硝化-反硝化作用。试验结果表明:在相同的灌溉水平下,随着施氮量的增加,土壤总硝化速率与反硝化速率总体上均呈现加强的趋势;在相同的施肥水平下,随着灌溉水平的增大,土壤总硝化速率总体上呈下降趋势,而反硝化速率则呈先下降后上升的变化趋势。     

泥龄对反硝化除磷效能的影响

在厌氧/缺氧(A/A)SBR反应器中考察了污泥龄对反硝化除磷系统效能的影响。结果表明,泥龄对污水中有机物的降解并无明显影响,进水COD基本上都能降解完全;系统脱氮效能受SRT影响不大,只要系统保持SRT大于多数反硝化菌的时代时间,脱氮率基本在90%以上。除磷效果则对SRT变化较为敏感,SRT过低和过高都不利于系统的稳定运行,当SRT为18 d时是维持污泥浓度和除磷效果的最佳结合点。     

土壤硝化和反硝化作用研究方法进展

综述了近年来土壤中硝化、反硝化作用的主要研究方法,如乙炔抑制法1、5N库稀释法、气体分压方法等,并分析了这些方法的优缺点和适用性。     

太湖地区典型水稻土土壤磷素径流流失及其吸持特征的研究

[目的]为控制农业非点源污染提供科学依据。[方法]在稻麦两熟种植制度下,研究了太湖地区爽水型、囊水型两种典型水稻土磷素地表径流流失状况和对磷的吸附特性。[结果]在常规施磷水平下,囊水型水稻土土壤磷素年径流流失量大于爽水型水稻土。2000~2001年度的地表径流磷流失量分别为603.26、79.5 g/(hm2.a),而在2001~2002年度时分别为1 148.91、350.3 g/(hm2.a)。爽水型水稻土表层土壤磷的最大吸附量(Qm)和最大缓冲容量(MBC)分别为769.23 mg/kg和130.00 L/kg,均高于囊水型水稻土的Qm(666.67 mg/kg)和MBC(66.00 L/kg)。囊水型水稻土的PSI值低于爽水型水稻土,二者的PSI值均小于30。[结论]囊水型水稻土磷素更易流失。