观山湖氮磷浓度与水质因子关系研究

[目的]研究观山湖氮磷浓度与水质因子的关系。[方法]对观山湖水体氮磷及相关水质因子进行了含量监测,分析观山湖氮磷浓度水质特征及水体中氮磷不同形态浓度与水质因子之间的相关性,利用多元逐步回归方程分别建立氮磷浓度与水质因子的关系。[结果]亚硝酸盐氮(NO_2~--N)与总氮(TN)呈显著负相关,硝酸盐氮(NO_3~--N)与叶绿素a(Chla)、总磷(TP)及氨氮(NH_4~+-N)均呈显著正相关,氨氮(NH_4~+-N)与叶绿素a(Chla)及硝酸盐氮(NO_3~--N)也呈显著性正相关,氨氮(NH_4~+-N)的模型中仅与叶绿素a(Chla)有关。总磷(TP)浓度与叶绿素a(Chla)、可溶性磷(DP)、硝酸盐氮(NO_3~--N)呈显著正相关,可溶性磷(DP)与叶绿素a(Chla)及硝酸盐氮(NO_3~--N)呈正相关。总磷(TP)和可溶性磷(DP)的模型都仅与叶绿素a(Chla)有关。[结论]观山湖总体水质良好,未达到富营养化。     

不同来源养分对稻田施肥周期内田面水氮含量的影响

施肥导致的水体氮流失是重要的面源污染源。开展不同养分来源下,基肥和追肥下不同施肥模式下稻田田面水中的铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总氮(TN)及可溶性生物量氮(DON)的含量监测研究。结果显示:稻田田面水NH_4~+-N、TN浓度随尿素用量增加而增加,无论是单施尿素还是增施猪粪或继续增施秸秆,NH_4~+-N及TN浓度峰值均出现在施肥后4~5 d,基肥施用后的前10 d,田面水以NH_4~+-N为主,基施尿素的NH_4~+-N及TN峰值分别达47.6、54.5 mg/L。NO_3~--N浓度变化不如NH_4~+-N明显,且流失风险较小;DON在施肥后10 d增至峰值后缓慢下降,但占总氮比较高。提高尿素用量或增施猪粪用量,田面水NH_4~+-N、TN及DON都呈增加趋势,增施秸秆虽然提高田面水的NH_4~+-N和TN,但NO_3~--N和DON含量呈下降趋势。以上结果表明,施肥后的10 d内NH_4~+-N是重点需要关注的氮形态,增施猪粪增加氮流失风险,尿素配合猪粪和秸秆施用,可降低田面水的NO_3~--N和DON含量。     

亚热带低丘区氮磷流失浓度和化学形态的季节性变化特点

为了解不同利用方式土地氮磷流失的规律,对位于亚热带低丘区的3种不同土地利用方式小沟谷中不同季节的溪流水样进行了动态分析。结果表明,地表径流中氮磷的化学形态和浓度因流域土地利用方式、地表径流强度和季节的不同有较大的变化。总磷(TP)浓度一般是旱地>水田>林地,非雨期地表径流磷主要以溶解态排出,雨期磷主要以颗粒态(PP)排出;地表径流中TP浓度雨期>非雨期,夏季>秋季>春季>冬季,TP的流失具冲刷型特征;可溶性总磷(DTP)水田>旱地>林地,雨期略高于非雨期,夏、秋季>春季>冬季;PP/TP雨期>非雨期。可溶性全氮(DTN)浓度水田>旱地>林地,夏、秋季>春季>冬季,非雨期>雨期;有机氮(OM-N)浓度水田>林地>旱地;NH_4-N占DTN的比例水田>旱地>林地;NO_3-N占DTN的比例旱地>林地>水田。     

外加碳源及沉水植物狐尾藻对上覆水中各形态磷浓度的影响

采用室内模拟实验(模拟“水体-底泥-沉水植物”生态系统),研究了外加碳源及沉水植物生长对上覆水总磷(TP)、溶解性总磷(DTP)、溶解性活性磷(SRP)、溶解性有机磷(DOP)的影响.结果表明:在本研究条件下,上覆水中各形态磷以溶解性总磷(DTP)为主;外加碳源,促进了沉积物磷的释放,增加了上覆水磷含量;沉水植物狐尾藻...     

封闭型内陆湖泊夏季氮素赋存特征——以达里诺尔湖为例

氮素是影响湖泊初级生产力的主要因素之一。近年来,受气候干旱及上游用水量增加等因素的影响,大多数封闭性内陆湖都面临着湖面萎缩、湖水因营养盐浓度增加而逐渐恶化的问题。本文以内蒙古高原境内封闭型内陆湖泊——达里诺尔湖为例,于2017年夏季采集湖水、间隙水、沉积物、入湖河流等样品。对湖泊氮素赋存特征、迁移趋势做出分析,并且对入湖河流携带的氮素对湖泊水质的影响展开讨论。结果表明:氨氮(NH_4~+-N)是上覆水中占比例最高的形态氮。总氮(TN)、硝酸盐氮(NO_3~--N)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)含量随水深从浅到深基本保持不变。只有B6、E2、E5样点的NH_4~+-N在水深1.5 m向下处含量有所波动。表层沉积物TN均值2 809.97 mg·kg~(-1),可交换态氮占TN含量6.74%;河水中占比例最高的形态氮是NO_3~--N,四条入湖河流中,TN、NH_4~+-N含量最高的是沙里河,NO_3~--N含量最高的是亮子河;每年由入湖河流携带入湖的TN量为120 t。总体来看,达里诺尔湖氮素赋存特征为:NH_4~+-N是上覆水的主导形态氮,TN及各形态氮含量在不同深度水层掺混均匀,无明显的分层现象。沉积物TN含量较高且氮素迁移能力较强。TN、NO_3~--N、NO_2~--N表现为由沉积物到上覆水的释放状态,而NH_4~+-N则以上覆水到沉积物的吸附状态为主。河流的输入对湖水TN含量有稀释作用,但会增加湖水NO_3~--N的负荷。     

成都平原农业废弃物施用下稻田田面水氮磷动态变化特征

为合理利用农业废弃物,设置不同量的废弃物还田处理,以期通过研究稻田田面水中氮素和磷素的动态变化探明废弃物施用下面源污染风险。结果表明:总氮(TN)、可溶性总氮(DTN)、铵态氮(NH+4-N)以及硝态氮(NO-3-N)在各施肥处理下均表现为先升后降的趋势,施肥后2~3 d达到峰值,之后迅速下降;各处理下各形态氮含量在施肥后21 d内差异趋同。总磷(TP)、可溶性总磷(DTP)在施肥后1 d达最大,之后迅速下降,猪粪施用处理的田面水TP、DTP含量在施肥后5~7 d明显回升。与纯化肥相比,加施全量麦秆对田面水中各形态氮、磷含量及分配无显著影响;高量猪粪施用会显著降低田面水NH+4-N含量,降低氨挥发潜能,显著提高各形态磷含量,延长磷素流失风险期,增加磷素流失风险;废弃物施用对水稻产量及糙米磷含量无显著影响。综合考虑废弃物施用下的环境风险与粮食生产,成都平原麦秆全量还田模式下水稻季每667 m2田的猪粪承载量不宜超过3头猪0.5年的排泄量。     

8种水生生物对富营养化水体的净化效果

选取8种水生动植物,研究其静态条件下在富营养化水体中的生长状况以及各系统单元对水体中氮、磷及有机物的净化效果,并对最优种植和放养密度进行筛选。结果表明,合理的种植和放养密度能提高水体净化效果,挺水植物组和沉水植物组对各水质指标的平均去除率明显高于鱼类组。对水质指标总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO_3~--N)、氨态氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)去除效果比较结果:挺水植物组中综合去除率最好的为风车草,去除率分别为95.55%、98.33%、62.09%、90.37%、58.80%,沉水植物组中狐尾藻对TN、TP、NO_3~--N、NH3-N、COD的去除率分别为98.63%、98.37%、64.56%、95.35%、58.66%。鱼类组罗非鱼对TN、NO_3~--N、COD的去除效果较好,去除率分别为47.3%、39.7%、32.03%;鲢鱼对TP去除效果较好,去除率为89.77%;鳙鱼对NH3-N的去除效果较好,去除率为59.78%;罗非鱼对水质指标的TN、TP、NO_3~--N、NH3-N、COD综合去除能力分别为811.11、106.11、69.72、661.11、1 073.33μg/(d·g)。     

水培蔬菜对城市河道污水净化的研究

通过水箱静态培养试验,探讨紫背天葵、生菜、茼蒿、水芹和红甜菜5种蔬菜对富营养化水体中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)、硝态氮(NO_3~--N)、化学需氧量(CODCr)、溶解氧(DO)、pH的净化效果。结果表明:5种蔬菜生长良好,试验前后生物量相对增长61.91%~364.29%,株高相对增长7.69%~157.17%,根长相对增长60.76%~274.73%;各试验组对污水净化效果显著,对污水中TN、NH+4-N、NO_3~--N、TP和CODCr的去除率分别为80.89%~93.41%、91.40%~94.72%、23.27%~54.72%、91.07%~97.96%和66.1%~84.75%;各试验组与对照组之间均达到显著差异(P0.05),其中生菜和水芹在污水中生长旺盛,对TN、NH+4-N、NO_3~--N、TP和CODCr去除效果尤为显著,可作为城市河道去污人工浮床备选植物。     

菜-稻耦合梯级消纳氮磷模式研究

针对设施蔬菜施肥强度高、灌溉量大等造成的氮磷流失问题,利用稻田具有净化进水污染物的作用,构建菜-稻耦合梯级消纳氮磷模式,在研究设施蔬菜产流规律、稻田田面水氮磷动态特征的基础上,通过对不同面积比的菜-稻耦合模式氮磷净排量估算,探讨常规水肥管理水平下菜-稻耦合模式氮磷减排的可行性。结果表明,设施蔬菜产流多发生在播种时的灌溉期间,单茬蔬菜季总氮(TN)和总磷(TP)平均流失量分别为4.97和0.42 kg·hm~(-2)。施肥显著影响稻田田面水氮磷浓度:氮肥施入后田面水TN和铵态氮(NH_4~+-N)浓度分别在1和2 d内达到峰值,之后不断下降并在7 d后趋于稳定;硝态氮(NO_3~--N)浓度在3~5 d内达到峰值,9 d后趋于稳定;田面水TP和溶解态磷(DP)浓度在磷肥施入后1 d内达到峰值,之后不断下降,10 d后趋于稳定。相较于对照的非耦合情形,菜-稻耦合模式具有减氮控磷的效果,当菜-稻面积比为1∶3时,可实现TN减排32.66%,TP减排37.72%。     

空心莲子草对池塘循环流水养鱼系统水质因子的影响

在池塘循环流水养鱼系统中设置空心莲子草种植对比试验,分别测定试验池塘与对照池塘水体的pH值、溶氧(DO)、透明度、氨氮(NH_4~+-N)、亚硝态氮(NO_2~--N)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)。结果表明,与对照塘相比,试验塘水体pH值和溶氧较优,水体透明度显著提高,氨氮和亚硝态氮分别降低了53.71%、8.08%,COD值降低,总氮值、总磷值分别为对照塘的67.69%和87.97%。这说明空心莲子草的种植对池塘循环流水养鱼系统具有重要的水质改善作用。     

漂浮植物与底栖动物重建对采煤塌陷水域修复效果的研究

通过室内水箱实验,研究了漂浮植物水鳖(Hydrocharis dubia)与底栖动物田螺(Margarya melanioides)对采煤塌陷水域水体以及底泥间隙水污染物的去除效果。结果表明:水鳖和田螺组合对采煤塌陷养殖水体及底泥氮磷等营养盐的去除效果优于田螺单独作用的;覆盖面积10%的水鳖和田螺组合对水体中TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N以及NO_2~--N的去除效果较好,去除率分别达到了55.56%、77.50%、65.12%、46.43%、66.67%;同时该组合对底泥间隙水中的TN、TP也有一定的去除作用。     

“空心菜-水芹”轮作对养殖池塘水质和底质环境的影响

通过测定TOC、COD、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP、PO_4~(3-)-P等水质指标和底泥中TOC、TN、TP指标,探究"空心菜-水芹"轮作模式对不同养殖品种和养殖数量情况下养殖池塘水质和底质环境的影响。结果表明,在轮作模式前期,空心菜(Ipomoea aquatica)种植能显著降低甘露青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖场TOC、Chl、TN、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、PO_4~(3-)-P等水质指标,能显著降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、Chl、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作后期水芹(Oenanthe stolonifera)种植能降低甘露青鱼养殖场TOC、NO_3~--N、TP等水质指标,降低苏州经济鱼亲本塘TOC、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP等水质指标。轮作前、后期均能降低底质TOC、TN和TP含量。"空心菜-水芹"轮作模式能显著降低养殖池塘水体中TOC、NH_4~+-N、NO_3~--N、TP指标和底泥中TOC、TN、TP指标。     

有机肥对滇中红壤烤烟坡耕地氮磷流失的影响

【目的】研究自然降雨条件下施用有机肥对滇中坡耕地产流产沙与氮磷流失特征的影响,旨在为该地区肥料合理施用及坡耕地土壤侵蚀状况改善提供科学依据。【方法】以滇中二龙潭小流域红壤烤烟坡耕地为研究对象,在施用相同化肥的基础上,设置6种有机肥用量处理,分别为0 kg/m~2(CK)、0.25 kg/m~2(T1)、0.50 kg/m~2(T2)、0.75 kg/m~2(T3)、1.00 kg/m~2(T4)和1.25 kg/m~2(T5),选取4场自然降雨,研究不同有机肥用量条件下坡耕地径流及其泥沙中的氮磷流失特征。【结果】(1)4场降雨条件下,不同处理的径流量和产沙量无显著差异,而降雨量和降雨强度对径流量和产沙量影响较大。(2)随着有机肥用量的增加,径流中总氮(TN)、NO_3~--N、NH_4~+-N质量浓度总体降低,表现为CKT1T2T3T4T5;溶解态氮是径流中氮素的主要存在形式,而NO_3~--N又是溶解态氮的主要组成部分。(3)随着有机肥用量的增加,径流中总磷(TP)及PO_4~(3-)-P质量浓度明显降低,均表现为CKT1T2T3T4T5;径流中TP、PO_4~(3-)-P质量浓度随着施肥时间的延长呈明显降低趋势。(4)在4场降雨过程中,泥沙中的TN和TP含量均随着有机肥用量的增加而降低。(5)有机肥用量的增加降低了坡耕地TN、TP流失总量,TN流失以径流输出为主,TP流失以泥沙输出为主。【结论】探明了自然降雨条件下施用有机肥后红壤坡耕地氮磷流失规律,为减少研究区氮磷流失量,雨季应尽量减少或避免农事活动,暴雨情况下应控制氮磷的输出,并可以通过增加有机肥用量和减少化肥用量的方式降低氮磷的输出。     

江西省中小型湖泊营养特性及其水体季节变化规律

选择江西省20个中小型湖泊水体进行不同季节的高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl.a)等水体营养指标参数分析,开展湖泊水体环境变化特征及生物响应机制研究。结果表明:叶绿素a、TN、NO_3-N、NO_2-N、NH4-N的具有强烈的季节性变化规律,且与TP浓度密切相关;TP 0.1mg/L时,叶绿素a、无机氮随总磷升高的趋势冬季大于其他季节,NO_3-N、NO_2-N与TN/TP有两个季节相关性较好;0.1mg/L TP 0.2mg/L时,各季节叶绿素a随总磷升高趋势增强,各季节无机氮随总磷升高趋势波动;TP 0.2mg/L时,叶绿素a、无机氮随总磷升高趋势增强。     

紫色丘陵区小流域典型降雨径流氮磷流失特征

对2007年盐亭小流域两场典型降雨(施肥后首场大雨和大暴雨)的径流过程进行了连续监测,同步测定了径流量、氮磷浓度,旨在阐明农业小流域典型降雨氮磷流失随降雨径流的变异规律.结果表明,流量曲线与浓度过程线变化趋势一致.整个径流过程中的氨态氮(AN)与磷酸盐(PO3-4-P)浓度较低且波动较小.初期径流颗粒态氮(PN)、颗粒态磷(PP)与总磷(TP)的浓度高于后期径流,初期冲刷效应明显.颗粒态氮(PN)是氮素在径流初期迁移的主要形态,而后期以硝态氮(NN)为主;但PP是整个径流过程中的主要迁移形态.初期径流中AN、PN、TP、PP及泥沙(SS)负荷分布较大,而硝态氮(NN)、总氮(TN)和PO3-4一P则主要分布在径流后期.污染物初期冲刷和NN后期淋溶是暴雨径流氮素流失的主要原因,而施肥后首场降雨氮素流失的主要原因是NN淋溶.暴雨径流产生氮磷负荷巨大,TN与TP分别为167.04kg和20.75 kg;而施肥后首场大雨径流氮磷流失负荷较小,分别为12.07 kg(TN)、1.04 kg(TP),其中60%的TN以NN流失.     

不同形态饲料对养殖水体中氮磷含量及饲料溶失率的影响

用配方相同的膨化、硬颗粒和粉状配合饲料分别饲喂斑点叉尾鲴,通过测定养殖水体中总氮(TN)、总磷(TP)、有机物耗氧量(C()D)、氨氮(NH3-N)和饲料中总氮与总磷溶失率的变化来说明不同形态饲料对养殖水体中氮磷含量的影响.结果表明:在同一时间内,粉料养殖水体中的COD、TP、TN、NH3-N含量均要高于颗粒料和膨化料养殖水体中的C()D、TP、TN、NH3-N含量,由高到低依次为:粉料>颗粒料>膨化料.饲料中总氮和总磷的溶失率因不同的饲料加工工艺而有较大的差异.粉料组与颗粒料组的总氮和总磷溶失率差异不显著;而此2组与膨化料组的总氮和总磷溶失率差异都极显著,并且粉料的最高,颗粒料的其次,而膨化料的最低.     

亚热带低丘区氮磷流失浓度和形态的季节性变化特点*

为了解不同利用方式土地氮磷流失的规律,对位于亚热带低丘区的3种不同土地利用方式小沟谷中不同季节的溪流水样进行了动态分析。结果表明,地表径流中氮磷的化学形态和浓度因流域土地利用方式、地表径流强度和季节的不同有较大的变化。总磷(TP)浓度一般是旱地>水田>林地,非雨期(地表径流强度较低)地表径流磷主要以溶解态排出,雨期(地表径流强度较高)磷主要以颗粒态(PP)排出;地表径流中TP浓度：雨期>>非雨期,夏季>秋季>春季>冬季,TP的流失具冲刷型特征;可溶性总磷(DTP)：水田>旱地>林地,雨期略高于非雨期,夏、秋季>春季>冬季;PP／TP：雨期>非雨期。可溶性全氮(DTN)浓度：水田>旱地>林地,夏、秋季>春季>冬季,非雨期>雨期;有机氮(OM－N)浓度：水田>林地>旱地;NH₄－N占DTN的比例：水田>旱地>林地;NO₃－N占DTN的比例：旱地>林地>水田。     

基于草鱼免疫的生态综合调控对养殖池塘水质的影响

[目的]研究基于草鱼免疫的生态综合调控对养殖池塘水质的影响。[方法]2016年5—10月,分析了联合使用EM制剂、二氧化氯和底质改良剂对安徽合肥和马鞍山免疫草鱼养殖池塘水质的综合影响。[结果]与对照池塘相比,生态综合调控对试验池塘水体具有较好的净化作用,能降低硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)、氨氮(NH_4~+-N)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)含量,提升溶解氧,稳定pH。[结论]研究结果可为促进池塘养殖的健康发展提供技术支持和理论依据。     

北方稻蟹共作对水体氮素淋溶损失的影响

为探索稻蟹共作系统水体氮(N)素的淋溶损失,在辽宁省盘锦市开展田间试验。试验采用二因素裂区设计,以养蟹为主因素,施N肥为副因素,设置4个处理,即单作稻不施N肥(R0M),稻蟹共作不施N肥(R0C),单作稻施N肥(施N量为160 kg/hm~2,R1M)和稻蟹共作施N肥(160 kg/hm~2, R1C)。结果表明:铵态氮(NH_4~+-N)是田面水中N素存在的主要形态,占田面水中总N(total nitrogen, TN)含量的50.8%;硝态氮(NO_3~--N)是淋溶水N素的主要形态,占TN淋溶量的58.5%。施肥可以显著提高土壤微生物量N(microbial biomass nitrogen, MBN)含量、田面水N素和淋溶水N素含量(P0.05)。养蟹稻田的土壤MBN含量较单作稻田提高了17.7%。养蟹可以显著降低淋溶水NO_3~--N含量(P0.05),但是对田面水N素、淋溶水铵态氮(NH_4~+-N)和可溶性有机氮(dissolved organic nitrogen, DON)含量影响较小。淋溶水NO_3~--N含量与田面水NO_3~--N含量呈线性正相关(P0.01),淋溶水DON含量与土壤MBN含量呈线性负相关(P0.01)。R1M和R1C处理的TN淋溶量分别占当季施肥量的7.6%和6.3%,N淋溶不是肥料中N素损失的主要途径。在施肥条件下,养蟹降低了15.0%的TN淋溶量(P0.05),而在不施肥条件下,降低了7.2%的TN淋溶量(P0.05)。说明稻蟹共作模式可以有效地降低稻田肥料N素的淋溶损失。     

赤红壤坡地幼龄果园间作对土壤氮组分的影响

【目的】探讨赤红壤坡地幼龄果园不同间作模式对土壤氮组分的影响,筛选出提高果园土壤氮素有效性的优化间作模式。【方法】通过2季(2015年秋季和2016年春季)野外定位试验,以龙眼Dimocarpus longan(Dl)单作为对照(CK),研究幼龄龙眼园3种间作模式[龙眼/花生Arachis hypogaea(Dl/Ah)、龙眼/柱花草Stylosanthes guianensis(Dl/Sg)和龙眼/黑麦草Lolium perenne(Dl/Lp)]对土壤全氮(TN)、碱解氮(AN)、硝态氮(NO_3~--N)、溶解性有机氮(DON)和微生物生物量氮(MBN)等氮组分含量的影响。【结果】2季花生成熟期,间作处理土壤MBN含量显著高于CK,Dl/Ah和Dl/Sg处理土壤TN含量显著高于CK;2季花生花针期,Dl/Ah处理土壤DON和AN含量均显著高于CK;2016年春季花生花针期,Dl/Ah和Dl/Sg处理土壤NO_3~--N含量分别比CK显著提高了64.4%和34.2%。土壤TN、DON、NO_3~--N含量与植株C含量、C/N呈显著负相关关系,与植株N含量呈显著正相关关系。【结论】幼龄果园间作花生和柱花草可以显著提高土壤各氮组分含量,间作花生的效果更佳。