洪泽湖地区麦稻两熟农田和杨树林地氮磷径流流失特征研究

【目的】氮、磷的流失已成为农业面源污染的最重要来源之一。探究和比较麦稻两熟农田以及杨树林地的降雨径流特征、径流水中氮磷流失情况,为预防地表水富营养化提供参考。【方法】在洪泽湖河湖交汇区典型农田和林地设置径流池,进行了为期1年的地表径流以及氮磷流失监测。【结果】麦田、稻田与杨树林地产生径流的最小降雨量分别为4.2、3.3、22.8 mm,随着降雨量增大,杨树林地径流量增幅远小于农田。除了麦田总氮、硝态氮、总磷和可溶性磷流失量与降雨量相关性不明显外,其余各形态氮磷元素流失量基本随降雨量的增加而增加。麦田和杨树林地处在旱地状态下,其氮素流失分别以硝态氮为主,磷素流失以颗粒态磷为主; 而稻田处在淹水条件下,氮、磷的流失分别以铵态氮和可溶性磷为主。杨树林地氮磷流失量都比农田小,全年总氮、可溶性氮、硝态氮和铵态氮总流失量分别只有农田总流失量的22.61%、23.79%、23.46%、24.59%,总磷、可溶性磷和正磷酸盐总流失量只有农田总流失量的0.81%、0.77%、0.67%。【结论】与农田相比,林地能够更好地控制径流养分流失,可以在面源污染控制中发挥重要作用。     

利用生物菌肥降低洱海流域农业面源污染的实验研究

通过微生物工程技术将分离获得的本土固氮菌和磷细菌进行扩大培养后制成生物菌肥,配合有机肥施用,以洱海流域常见农作物玉米和蚕豆作为研究对象,在一个生长季的周期中监测降雨径流的水量和水质(包括总氮、总磷和高锰酸钾指数),计算氮磷的流失量及流失率,结果发现：与传统的施肥方式相比,生物菌肥与有机肥配合使用可以显著减少氮、磷的流失,并减少径流中的高锰酸钾指数,在一个生长季中,可以使玉米和蚕豆田的氮的流失量分别减少11%和16%,流失率分别减少32%和38%;磷的流失量分别减少3%和9%,流失率分别减少10%和27%;高锰酸盐指数流失量分别减少9%和19%.而作物产量则分别增加5%和14%.结果表明,生物菌肥的使用可以在促进作物产量的基础上,减少因降雨径流导致的农田营养流失,从而减少农业面源污染.     

厦门城市降雨径流氮磷非点源污染负荷分布探讨

简述了城市降雨径流非点源污染的特征、影响因素和危害．在GIS技术支持下,估算了厦门岛内氮磷污染负荷的分布特征．在12mm雨量下,厦门岛城市径流的单位TN负荷量为44．09kg／km2,TP负荷为2．86kg／km2,氮磷污染主要来源于城市道路,其次为商住区与工业区,三者的TN、TP之和分别占全岛负荷的93．4％和92．0％．最后分析了厦门不同城市用地的降雨径流氮磷污染差别的原因,提出了减少城市径流污染的相关建议．     

降雨对山仔水库典型样地地表径流氮磷营养盐流失的影响

根据福州市第二水源地山仔水库周围库区的典型土地利用方式,选取了3个具有代表性的实验样地,调查该区域不同土地利用类型土壤降雨前后含水率及其氮磷营养盐空间变化特征,结果表明:不同土地利用类型土壤中营养盐空间分布具有明显差异,相对于杉竹林,水田与旱地两种类型土壤营养盐流失风险高,且各土地利用类型均表现出5～10 cm处营养盐含量最高,流失量最大的一致规律,其中硝态氮和速效磷是地表降雨径流土壤氮磷营养物质流失的主要方式.     

密云水库流域降雨径流土壤中氮磷流失规律—以石匣试验区为例

利用石匣水土保持监测试验区,分析降雨径流及土壤中氮、磷流失的规律。研究结果表明：（1）开荒及裸地最易产生径流,其中荒坡产生的泥沙中总氮含量、总磷含量最高,其次为林果地、草地,农地最低;（2）流失泥沙中氮、磷富集,磷主要以泥沙形式被迁移带走,溶解态极少;泥沙中总氮、总磷富集率为坡耕＞免耕＞等高种植;（3）大部分雨后土壤的pH值、有机质略有下降。雨后土壤主要是0．005－0．001mm及＜0．001mm粒径减少,它们可能是氮、磷流失的载体;主要为细颗粒;（4）等高种植及植物带对控制径流污染,效果极为明显;其次为免耕,应杜绝坡耕。由于氮、磷流失多以细颗粒为载体,应侧重减少细颗粒的流失。     

九龙江典型流域氮磷流失的模拟研究

农业非点源污染是水质下降与环境恶化的主要原因,对地表径流营养盐输出的定量研究有助于掌握流域内非点源污染的来源与贡献,迁移与转化规律.选择福建省九龙江上游两个典型农业流域,在GIS技术支持下,综合采用实地观测、经验参数等方法来确定模型参数,利用2002年5月至8月所有降雨事件全过程实测的水文参数、营养盐氮、磷负荷,对AGNPS(AgriculturalNon PointSourceModel)模型进行调试,使得氮、磷的模拟Nash Sutcliffe效率系数E值都在0.8以上;再利用2002年9月两场降雨全过程数据验证了模型的适用性,验证结果是氮、磷的模拟值相对误差均在7%以下,表明该模型可以较好地估算流域氮、磷输出负荷.应用验证后的模型估算了流域2002年的氮、磷流失,年负荷为总氮27.51kg·hm-2,总磷0.75kg·hm-2;同时发现氮、磷流失主要集中于7～9月暴雨和特大暴雨集中时期,该期间从流域输出的总氮、总磷分别占全年总量的95%、87%.利用AGNPS模型可以有效地估算或预测降雨过程通过径流输送到河流的营养盐,为流域水环境规划管理提供科学依据.     

皖西山区典型有机农林用地氮素流失特征

为了解皖西山区有机农林面源污染产出特征,考虑代表性地区岳西县特色农林产业及降雨特征,采用人工模拟降雨方法,设计0.6、0.9和1.5 mm/min 3种降雨强度(雨强),以有机旱地(韭菜地)和有机林地(茶园)为研究对象,探索不同雨强下皖西山区典型有机农林用地氮素流失规律。结果表明：不同雨强下,有机林地径流中总氮(TN)浓度在产流期间均呈先增大后减小的趋势,0.6、0.9和1.5 mm/min 3种雨强下TN流失质量浓度均值分别为5.11、6.94和8.35 mg/L,雨强越大,流失量越大;不同雨强下,旱地径流TN浓度均呈初期急速下降后平稳的规律,0.6、0.9和1.5 mm/min 3种雨强下TN流失质量浓度均值分别为10.63、15.04和17.73 mg/L,明显高于林地。有机林地和旱地氮素流失形态均以硝态氮(NN)为主,表层施肥与雨水冲刷是氮素流失的主要影响因素。建议通过强化生态拦截和优化施肥等途径,以实现对皖西山区有机农林用地氮素流失的有效削减。     

防护林植被体系对面源污染物氮磷的去除作用

针对华北土石山区面源污染物氮磷随降雨径流向密云水库的释放问题,选择潮白河流域小尺度典型防护林为研究对象,考察防护林内不同的植被类型在各生长季节对面源污染物氮磷的利用情况,确定了多种植被在生长期及非生长期对氮、磷的吸收去除效果及变化趋势.试验结果显示,不同类型的植被体内的氮磷质量分数不同,草本落叶木本(落叶灌木、落叶乔木)常绿乔木.从非生长期到生长期,植物氮磷质量分数增加明显;进入枯落休眠期后,氮磷质量分数逐渐下降,到下一个生长期再度增加.     

九龙江流域降雨径流污染特征研究

选取福建省九龙江流域内5个典型小流域作为研究区．在GIS技术支持下．采用现场调查与资料收集,野外监测与室内分析相结合的方法．利用2003年5～6月两场降雨事件全过程实测的水文数据、营养盐氮、磷负荷进行对比分析．得到不同土地利用类型小流域降雨径流污染特征与规律：降雨径流中污染物浓度高于非降雨期,且总氮、总磷的流失负荷主要受降雨强度、径流量大小影响,浓度变化过程与流量变化呈大致相同的趋势．溶解性污染物如氨氮．在降雨径流过程中浓度变化幅度较小．表明其溶解性所受到的水环境条件的限制可能大于流量变化对它的影响．施肥水平对污染负荷也有较大的影响．径流流失的氮素以可溶态氮为主．磷素主要以颗粒态磷为主．但以林地为主的小流域．因植被覆盖好．几乎不发生土壤侵蚀．磷素的径流流失以可溶态磷为主．     

洙赵新河流域农业面源污染特征的模拟研究

针对农业面源污染特征无法直观监测问题,以山东省菏泽市洙赵新河流域为研究区域,构建SWAT模型对研究区径流量及总氮、总磷负荷量进行模拟研究,分析农业面源污染的时空分布特征,识别农业面源污染关键源区及农业面源污染类型。结果表明：率定和验证期的径流、总氮、总磷的决定系数和纳什系数均能满足SWAT模型精度要求;研究区农业面源污染负荷年际变化较小,农业面源污染主要集中发生在丰水期,即7—10月份,污染物负荷量在枯水期与平水期呈现明显的减小趋势;流域中下游的污染物负荷量比上游的大,农业面源污染的关键源区集中在流域中下游及流域南部;畜禽养殖为主要面源污染来源,污染物入河量占全部入河污染物总量的85.16%。     

大兴安岭北部森林小流域融雪径流特征

为了揭示森林小流域融雪径流特征及其影响因素,以大兴安岭北部老爷岭小流域为研究对象,对初春融雪径流进行野外定位观测,基于试验观测数据分析了融雪径流的变化特征,以及温度、降雨和冻土对融雪径流的影响。结果表明:2015年大兴安岭北部森林小流域融雪径流开始于4月17日,结束于5月7日,融雪径流历时21 d; 整个融雪径流过程呈先涨流、后回落、再稳定3个阶段,径流量介于0.08～1.09 m³/s; 5月11日后径流趋于稳定,径流量波动于0.46 m³/s。融雪径流前期和后期日径流存在明显昼夜流量差,而洪峰期差异不大,洪峰流量可持续24 h左右。融雪径流过程径流量受多重因子的影响,其中受温度影响较大,二者相关系数r在0.85以上; 径流量对气温的敏感性最大,敏感系数ε高达0.54; 土表的融化会相应加大融雪径流量,而下层土壤的融化会削减融雪径流量; 降雨可加大涨流期的径流量,延缓回落期径流量的回落速率,且降雨量越大对径流量的驱动力越强。     

福建盆谷型农业小流域氮磷流失模式分析——以漳州市五川流域为例

利用现场连续采样监测分析和模型模拟确定了福建盆谷型农业小流域不同水文时期农业氮磷迁移和流失的模式和关键源区.2002年每月基流时期的水质采样分析表明:可溶态氮从流域的源头区到流域的出口区表现为上升的趋势,但是可溶态磷却表现为下降的趋势.由于小流域内部土壤空间的物理和化学性质的分异,流域源头区是可溶态磷的关键源区,而流域的出口区是可溶态氮的关键源区.通过用实测数据检验后的agri-cultural non-point source model模型,确定了流域两侧的坡地区是可溶态氮磷流失和迁移的关键源区.     

流域与降雨特征对城区径流水质的影响

为了设计高效的面源污染控制设施,应用相关模型对当地的降雨径流水质模拟必不可少,这就对模型模拟结果的准确性和可靠性提出了较高要求。该文的研究从澳大利亚的4个城市流域雨水口采集雨水径流样品,并应用单变量与多变量相结合的数据分析方法对径流水质与其主要影响因素流域特征和降雨特征之间的关系进行分析。结果表明:相同的土地利用类型甚至不透水层面积比例仍然能产生不同的径流水质,同时发现悬浮颗粒物与氮、磷和有机碳的径流特性有所不同。研究结果也显示径流浓度和径流负荷受到不同降雨特征的影响,这些研究结果能够为径流水质模型方法的改进提供理论参考。     

伊犁河上游典型草地生态系统氮磷含量及化学计量特征

【目的】了解伊犁河上游典型草地养分限制状况,为不同草地类型群落营养循环及植物-土壤养分管理提供理论依据,也为该区域生态环境的改善提供科学依据。【方法】通过野外调查采样和室内分析测定,采用相关性分析方法,分析了不同类型草地群落植物-土壤氮、磷、钾含量及化学计量学特征。【结果】研究区不同草地类型植物群落植物地上部分和地下部分根系的氮、磷、钾含量变异较大,山地草甸草原和高寒草甸植物地上部分氮含量荒漠草原、半荒漠草原和高寒草甸的氮含量;荒漠草原和半荒漠草原植物地下部分根系的氮含量山地草甸草原、山地草甸和高寒草甸的氮含量;不同草地群落类型植物地上部分的P含量与植物N/P比值呈显著负相关,土壤N与土壤P含量、土壤P含量与土壤N/P比值分别呈显著正相关,土壤N和土壤N/P比值极显著相关,其相关系数为0.983。【结论】研究区土壤氮素缺乏,可以考虑在草地生长过程中适当添加氮肥。     

洱海流域农业面源污染与水环境变化的关联分析

随着点源污染得到有效控制与治理,农业面源污染已成为湖泊水环境污染的主要来源.该文利用等标污染负荷法和相关统计、调查数据,计算了2006年～2014年洱海流域农业面源污染负荷,在此基础上,运用灰色关联分析方法,测度了农业面源污染与洱海水环境变化的关联性.研究揭示：1) 2014年流域农业污染的总排放量为8 303.63 t,折算成等标排放量COD、TN和TP分别为325.85、1371.29和420.10 m3/a,表明TN为污染超标的主要影响因子;2) 畜禽养殖关联度为0.71,种植业关联度为0.63,表明农业发展整体对洱海水环境影响较大,其中,大蒜、水稻、牛、猪的关联度分别为0.70、0.69、0.74、0.74,贡献率分别为9.35%、10.90%、35.09%、13.19%;3) 从空间分布看,海北片区的三营镇、右所镇、茈碧湖镇为流域重点污染源区,且流域主要污染物的增减变化具有一定的空间非均衡性.据此,探讨了未来洱海流域基于水环境保护的农业发展策略.     

梁子湖区农田地表径流氮磷流失空间分布特征

为了解梁子湖区地表径流氮磷流失空间分布特征,识别高风险种植模式和高风险区,采用遥感数据分析和流失系数法相结合进行研究.结果表明:研究区内5个镇农田氮、磷流失量分别为525.07 t和25.35 t,在常规施肥情况下,农田本底氮、磷流失量占全部流失量的比例分别为76.17%和75.30%,远高于当季施肥造成的流失.5个镇中涂家垴镇氮、磷流失量和流失强度相对较高.主要种植模式中,平地-旱地-园地的氮、磷流失量最高,分别占全区的58.86%和63.87%.平地氮、磷流失量最大,占全区的93.02%和92.72%.研究表明,涂家垴镇是研究区内氮磷流失高风险区,而平地-旱地-园地是氮磷流失风险最高的种植模式.     

屋顶绿化单体基质材料对降雨径流氮磷特征的影响

【目的】随着城市建设的发展,屋顶绿化成为拓展空间绿化的重要形式,但其径流氮磷浓度一直备受争议,选择对降雨径流氮磷浓度影响较小的单体基质材料是普及屋顶绿化需解决的关键技术问题。【方法】选用6种单体基质材料作为研究对象,比较其理化性质,并通过模拟降雨试验研究不同基质降雨径流氮磷浓度特征。【结果】泥炭土延迟产流能力最佳,椰糠与泥炭土径流削减率最高,分别为25.97%、23.44%; 有机基质降雨径流氮磷浓度趋势类似,发现初期冲刷效应,稻壳炭径流氮磷浓度初期冲刷效应最为严重,椰糠次之,泥炭土最弱; 蛭石对降雨中氨氮具有较好吸附作用,初期浓度削减率达到46%; 蛭石、陶粒对降雨中总磷具有较好吸附作用; 有机基质中稻壳炭降雨径流氮磷污染负荷最高,总氮、氨氮和硝态氮污染负荷分别达256.18、98.90、157.29 mg/m²。【结论】不同单体基质材料对降雨径流氮磷浓度影响差异较大,从径流水量与径流水质(氮磷浓度)来看,建议采用椰糠、泥炭土、珍珠岩、蛭石作为上海市屋顶绿化配方基质材料,即上海市供选择的污染负荷较低的“环境友好型”屋顶绿化基质材料。     

重庆市王家沟小流域农业面源污染防控对策

针对三峡库区农业面源污染防控问题,以重庆市王家沟小流域为例,依据由ALOS和WorldView1等高分辨率卫星遥感影像及DEM等提取出的土地利用、种植结构、坡度分布等专题信息,结合当地经济社会、水文气象、生态环境等资料,对农业面源污染的成因、分布规律等进行了空间分析,并提出了王家沟居民点生活污染、农田径流污染和坡耕地养分流失的控制对策.研究结果表明:当地生态环境脆弱、土地利用不合理等因素为污染物的迁移转化提供了先决条件,而消纳、缓冲、拦截系统的缺乏是直接导致污染物入河的重要因素.对此,应建造集中式农村生活污水、生活垃圾处理工程,彻底解决居民点生活污染问题;推广应用水肥耦合技术,提高肥料利用效率,切实降低施肥总量;在坡耕地区域采取保护性耕作措施与退耕还林相结合的方式,构建有效的水土和养分流失综合防控体系.     

赣江水体氮磷营养盐分布特征与污染来源

以2013年1月和6月实测数据为参考,分析赣江水体氨态氮（ NH4+-N）、硝态氮（ NO3--N）和总磷（ TP）分布特征和污染来源。结果表明:赣江水体枯水期的NH4+-N和NO3--N平均质量浓度高于丰水期,但不具有统计学意义;枯水期的TP平均质量浓度显著高于丰水期。 NH4+-N在赣州和南昌市区下游出现极大值;枯水期干流NO3--N质量浓度在赣州和南昌市区下游较高,丰水期干流浓度相差不大,支流中桃江和袁水NO3--N质量浓度明显偏高;枯水期赣江TP质量浓度在赣州市和南昌市下游出现高值区,丰水期只在赣州市下游出现高值区。通过赣江氮磷营养盐的时空分布特征以及与Cl-质量浓度的相关性得出,赣江NH4+-N污染主要来源于城市污水排放;NO3--N在枯水期主要来源于城市污水排放,丰水期则来自农业污水和城市污水的共同作用;TP主要来源于城市污水排放,其次为农业污水影响。     

青藏高原多年冻土区典型小流域径流水化学特征

基于2008年6月风火山小流域五个径流控制断面水样分析结果,综合运用描述性统计、相关性分析、Gibbs图和主成分分析方法,对主要可溶无机离子的质量浓度特征及其成因进行分析。结果表明:阳离子以Na~+,Ca~(2+)为主,阴离子以SO_4~(2-)为主,且各断面大部分离子质量浓度日变化特征为单峰型;浅层土壤中水分运移携带的离子质量浓度高,对河水总溶解性固体(TDS)含量贡献最大;岩石风化作用和蒸发浓缩作用对风火山小流域水化学变化起主要作用;研究流域蒸发盐岩风化作用最强烈,其次为碳酸盐岩的溶解;初步分析认为河水离子质量浓度较高的原因是受蒸发浓缩作用、土壤冻结融化作用和径流活跃期时间短等共同影响的结果。