改进灰色模式识别模型评价洱海雨季灌排沟渠水质

为揭示洱海流域农田生产与农村生活单元交替分布对灌排沟渠水质的综合影响及污染物贡献率,选取流域典型灌排沟渠不同断面进行连续取样观测,在分析化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、总氮(total nitrogen,TN)、总磷(total phosphorus,TP)及铵态氮(ammonium nitrogen,NH_4~+-N)浓度变化特征基础上,采用"中心化"灰色模式识别模型和综合平均污染指数对沟渠农田入口-农田出口-村落出口-农田出口-村落出口-农田出口断面水质进行综合评价。结果表明:沟渠断面TP和总可溶磷(totaldissolved phosphate,TDP)浓度沿水流方向持续增加,TN和硝态氮(nitrate nitrogen,NO_3~--N)浓度先增加随后稳定,沟渠农田出口段NH_4~+-N和COD浓度分别削减13.43%～57.88%和2.88%～19.33%,而流经村落段浓度相应增加。灰色模式识别模型分析发现沿水流方向沟渠断面水质类别分别为Ⅲ类、Ⅱ类、Ⅳ类、Ⅳ类、Ⅴ类和Ⅴ类,综合平均污染指数法表明沟渠中TN和COD是水体主要污染因子,而NO3--N是水体TN的最主要形态。该研究可揭示洱海流域氮磷污染来源与贡献,为明确面源污染防治的主要污染因子提供科技支撑。     

洱海海西不同种植类型下农灌沟渠雨季水质变化特征与综合评价

为揭示洱海海西种植区不同种植类型对农灌沟渠雨季水质的综合影响及N、P等贡献率,选取烟草、苗木、蔬菜和水稻4种种植区内农灌沟渠为研究对象,通过分析COD、TN、TP及NH₄⁺-N浓度变化特征及种植类型贡献率,同时采用综合平均污染指数法和“中心化”灰色模式识别水质评价模型对沟渠水质进行综合评价。结果表明： 4种种植类型中蔬菜和烟草种植分别对沟渠径流中TN和TP流失贡献最大,沟渠径流中NO₃^--N是TN最主要形态,占比为60.43%~81.35%,烟草种植区沟渠径流中DTP为TP主要形态,占比为74.16%~77.95%;综合平均污染指数法表明沟渠中TN和COD是水质类别变化主要影响因子,水质影响占比分别为14.06%~56.95%和20.03%~37.19%;灰色模式识别模型分析发现单位种植面积指数差（ΔGC·hm^-2）贡献依次是蔬菜（0.057 2） > 烟草（0.015 5） > 苗木（0.014 1） > 水稻（0.000 2）,种植类型对沟渠水质影响依次降低。     

La改性羊粪生物炭吸附水体磷酸盐特性研究

为研发原料来源广泛和吸附性能高的磷酸盐吸附剂,在400、500、600℃和700℃高温热解法制备羊粪生物炭基础上,采用浸载法进行La改性,得到高效脱磷的La改性新材料。结果表明,500℃热解温度的La改性羊粪生物炭吸附性能最佳,Langmuir方程拟合的最大吸附量为56.35 mg·g^-1,达到或优于农林秸秆生物炭吸附水平。通过等温吸附方程和动力学方程推测吸附行为是单分子层的化学吸附。新材料在磷酸盐初始浓度小于100 mg·L^-1时,随浓度增加吸附量快速增大。即便溶液pH值在3~11较大范围内变动,新材料对磷酸盐去除能力仍然很高。通过表征分析表明材料吸附磷酸盐的机理主要为配体交换。本研究为羊粪的资源化利用提供了一种新方法,该方法制备工艺简单,获得的材料吸附量高达58.33 mg·g^-1,为同类生物炭材料的制备提供一定的参考。