磷在土壤中的解吸动力学

选择我国华北农田一种典型钙质土壤－草甸褐土，在实验室运用水静态浸提方法研究了对于不同的磷加入量，土壤磷在不同振荡时间（ｔ）和不同水土比（Ｗ）条件下的解吸动力学过程．结果表明，在一定的水土比条件下，土壤通过解吸释放的磷与振荡时间呈指数关系；在一定的振荡时间条件下，磷的解吸与水土比也呈指数关系；在一定的振荡时间和水土比条件下，磷的解吸与土壤初始可浸提磷量成正比．通过实验，建立了一个简单的经验模型：ｐ_ｄ＝０．３３Ｐ_０ｔ+（０．０９）Ｗ+（０．２８），描述磷的解吸过程，并给出了该模型的条件范围．

磷氮在水田湿地中的迁移转化及径流流失过程

水稻田湿地系统是我国东南部高产农业区的主要土地利用类型，是我国特有的景观结构．在巢湖六叉河小流域进行的野外实验结果表明，这一湿地系统的水塘、水沟和水稻田都能有效地截留来自村庄、森林地和旱地的磷氮非点源污染物．实验同时研究了磷氮物质从水稻田中的径流流失方式和机理，结果发现磷氮物质从水稻田中的径流流失量与水稻田持水量、施肥量、降雨量、水稻生长过程和水稻田排水堰高度等因素有关，并提出了一个模型计算磷氮径流流失量，表明在施肥情况下的磷氮流失量分别高达０．６９和１１．２ｋｇ·ｈｍ－２，是最大的潜在非点源污染．

模拟降雨条件下沉积物对磷的富集机理

通过模拟降雨径流实验 ,在 72mm/h的大暴雨条件下 ,研究侵蚀性颗粒从土壤中的径流流失过程及其对磷的富集作用和机理 .结果表明 ,沉积物中不同粒径团聚体的组成和原来土壤中的组成有很大差异 .径流流失的沉积物主要以 0 2 5mm以下的团聚体为主 .径流中 80 %以上的磷以颗粒态形式流失 ,而颗粒态磷的 6 0 %— 90 %随 0 1mm以下的团聚体流失 .不同粒径团聚体对磷的富集作用和富集系数不同 .模拟实验建立了沉积物富集系数与其累积流失量之间相关关系的经验模型 :ln(ER) =1 15— 0 2 2ln[SL],来预测颗粒态磷的流失 .

模拟降雨条件下生物可利用磷在地表径流中的流失和预测

本文通过模拟降雨径流实验,运用两种生物可利用磷（BAP）的化学浸提方法,在1.2mm·min^（-1）的大暴雨条件下,研究在施肥和未施肥两种情况下,BAP的径流流失方式和过程,并建立模型进行BAP的预测,结果表明,运用两种BAP的化学浸提方法测定的结果差异性不显著（p=0.05）,并具有1:1的线性相关关系;BAP的流失通过溶解态磷（DP）和颗粒态生物可利用磷（BPP）两种形态方式,随着降雨径流时间的延长,累积的BAP量呈对数式增加,径流流失的BAP量约占总磷量的25—30%;施肥能增加DP和BAP的流失量;通过模拟实验建立了BAP的预测模型: BAP=DP+BPP [DP]=（0.035×P_O×SL×t^（-0.2）×W^（0.5））/V [BPP]=1.19BPP_（soil）×SL并检验了BAP的预测结果无显著差异（p=0.05）。

长江流域氮的生物地球化学循环及其对输送无机氮的影响——1968～1997年的时间变化分析

通过研究长江流域 1 968～ 1 997年氮的输入、输出、平衡的生物地球化学循环 ,表明长江流域 1 997年氮的输入量、输出量和储存量分别为 1 0 .0× 1 0 9、 6.7× 1 0 9、和 3.5× 1 0 9kg,分别是 1 968年氮输入量、输出量和储存量的 4、 5和 3倍。在氮的输入中 ,1 977年以前 ,长江流域氮输入主要是生物固氮 ,年均固氮量约 1 .0× 1 0 9kg;而在 1 985年后 ,化学氮肥年均输入量约5 .0× 1 0 9kg,占总氮输入的 5 0 %以上。在氮的输出中 ,1 997年通过长江大通站水体中溶解态无机氮 ( DIN)的浓度和通量分别是 1 .60 mg/ L和 1 .40× 1 0 9kg,从 1 968年到 1 997年约增加了1 0倍 ;大约 2 5 %的氮输入通过长江输送到东海 ,约 33%的氮输入通过反硝化和氨挥发进入大气中 ,剩余 42 %的氮输入储存在流域内。研究发现 ,长江流域的氮输入量 ,特别是化肥氮的输入量 。

河流溶存N2O的环境化学过程及其在水-气界面交换过程的研究

氧化亚氮(N2O),既是一种重要的温室气体,又是破坏大气臭氧层的物质之一,由人类活动导致的N2O年排放量正以平均每年约0.25%的速率增加。河流作为陆地生态系统向海洋生态系统输送物质的重要通道之一,其氮素负荷量也在逐年上升,相应地,河流释放的N2O已经越来越成为大气N2O的一个重要的源。本文对河流溶存N2O的形成机理、影响因素、测定方法及其在水-气界面交换通量的测定、计算方法和模型、稳定同位素分析方法等方面的若干研究进展进行了综述。

人类活动影响下营养盐向河口/近海的输出和模型研究

人类活动（人口增长和经济发展所带来的对粮食和能源的需求和消费等）已经大大改变了地表圈层（土壤圈-水圈-大气圈）营养盐（主要是氮、磷、硅）的生物地球化学循环,结果是许多陆地、淡水和海洋生态系统受到显著影响并导致了严重的环境质量退化.本文对2002～2005年由联合国教科文组织（UNESCO）和美国国家自然科学基金委员会资助的“全球营养盐输出和模型”（Global NEWS）项目进行了总结.

关于加强监测和评估震后灾区各类污染物通过面源迁移扩散对岷江(涪江)及长江干流水环境影响的建议

我国四川汶川发生特大地震后,震后灾区可能发生的各类主要污染物通过面源迁移扩散方式进入岷江(涪江)-长江干流水体,并形成污染,不仅对震区的饮用水安全保障,也对成都及下游地区的水环境安全甚至长江干流和三峡库区的水质安全产生严重影响。本文就震后灾区各类污染物的种类和来源、污染物进入岷江(涪江)-长江水环境的途径和特点、关键水文站点的监测方案和水污染风险评估提出了建议。

长江下游氮、磷含量变化及其输送量的估计

根据在１９９７和１９９８年内对长江干流大通站河水的３次采样分析，结合该站１９６２～１９９０年的水质资料，对长江下游Ｎ、Ｐ含量变化及其输送量进行研究．总氮、总磷的平均含量分别为１．６～２．２ｍ ｇ·Ｌ－ １和０．１１～０．１５ｍ ｇ·Ｌ－ １，Ｎ 以ＮＯ－３ －Ｎ 为主，约占７６％ ，其余主要为溶解有机氮和颗粒氮；Ｐ以颗粒态为主，占９５％ 以上．从５、６月到８月，ＮＯ－３ －Ｎ含量是逐渐降低的，ＤＯＮ含量有较大幅度的上升，ＰＮ、ＰＰ及ＴＰ含量也有所增高．与历史资料相比，长江大通站溶解无机氮（ＤＩＮ）和ＰＯ３－４ －Ｐ含量还在不断上升，Ｎ、Ｐ含量的上升与流域化肥施用量变化趋势一致．１９９８年夏季洪水期间，约有７９．９５万ｔＮ和８．３６万ｔＰ从大通站向下游输送。

河流反硝化过程及其在河流氮循环与氮去除中的作用

全球每年通过人类活动新增的"活性"氮导致全球氮循环严重失衡,并引起水体的富营养化、水体酸化、温室气体排放等一系列环境问题。河流作为重要的氮汇,其氮循环对整个生态系统氮收支的影响、水体氮污染的改善和减少温室气体的排放与控制气候变化均具有重要意义。为了有助于理解反硝化过程中控制反硝化产物组成的影响因子,以利于增加反硝化最终产物氮气的释放,减少温室气体氧化亚氮的释放,从而加强对河流氮输送和氧化亚氮排放的管理,就河流反硝化的如下关键问题进行了综述:第一,河流反硝化作用的发生地点、时间以及其主要影响因素;第二,河流反硝化对河流氮负荷变化的响应机制;第三,河流系统的水文和地形地貌的变化对反硝化的影响,换言之,河流反硝化与河流水力学滞留时间及河流氮负荷的关系;第四,从生态系统尺度上讲,与陆地、海洋等生态系统相比,河流系统单位面积的反硝化率的时空变化特征,以及河流系统总的反硝化通量所占比例;第五,河流反硝化研究的主要方法。

畜禽粪便堆肥溶解态有机质三维荧光光谱特征及Cu络合

畜禽粪便中溶解态有机质(DOM)易与Cu发生络合,从而促进其向土壤溶液和地表水体中迁移。该文对比分析堆肥前后猪粪和牛粪DOM三维荧光光谱特征变化,并通过荧光猝灭滴定法研究了堆肥对猪粪和牛粪中DOM与Cu络合的影响。研究发现,未经堆腐的猪粪和牛粪DOM中均存在较强的类蛋白荧光峰,包括类酪氨酸峰和类色氨酸峰;除了类蛋白峰,牛粪DOM中还出现了类腐殖质荧光峰。经过堆肥后,猪粪DOM中类酪氨酸峰和类色氨酸峰强度显著减弱,并在可见光激发区域出现类腐殖质峰;与猪粪堆肥类似,牛粪堆肥后类酪氨酸峰和类色氨酸峰也隐没不现,在紫外激发区域出现类腐殖质峰,同时可见光激发区的类腐殖质峰荧光强度减弱,位置发生红移。荧光猝灭试验结果显示,猪粪和牛粪堆肥后与Cu络合容量显著降低。因此,堆肥后改变了畜禽粪便DOM组成,生成大量胡敏酸和富里酸物质,从而降低畜禽粪便中DOM-Cu络合物的迁移性和生物可利用性。

淮河流域水生态环境现状评价与分析

为了全面评价淮河闸坝与污染对淮河水生态的影响,必须首先对水生态现状有一个全局的认识。从淮河流域全局出发,通过对淮河典型河段的水生态和水环境进行现场调查与室内分析,对流域内水生态环境现状进行了综合评价。采用生物学指数与水生物指示环境结合的方法评价水体污染程度、生态系统稳定性与河流/水库的健康程度。评价结果表明:(1)颍河中下游地区与沭河中下游地区水生态系统脆弱,河流多处于病态;(2)涡河付桥闸、东孙营闸到蒙城闸段水生态系统不稳定,河流不健康,但下游河段水生态有自恢复迹象;(3)洪汝河河流多处于亚健康状态,水生态环境自修复能力较强;(4)淮干水生态环境质量的突变点在临淮岗,上游较好;(5)西部、南部山区水库水生态环境质量最好;(6)整个流域水生态质量西高东低,南高北低;优劣顺序为:西部、南部山区>洪汝河水系>涡河中下游地区>颍河、沭河中下游地区。建议枯水期加大淮干以南及上游山区水库的下泻流量,保持河道畅通和一定流速,提高水体自净能力,同时控制颍河、涡河上游污染物的排放,联合调度水量与水质,淮河水生态得以修复。

巢湖藻类组成与环境因子典范对应分析

2008年5月—2009年5月对巢湖藻类组成及水质的季节变化进行了逐月调查研究。鉴定的藻类共6门31属48种,其中绿藻比例最高,占47.9%。藻类优势种群为蓝藻门的铜绿微囊藻（Microcystic aeruginosa）,出现频度为90.9%。3个采样点藻类群落组成没有明显差异,藻类物种丰富度指数（Margalef值）和藻细胞密度的变化范围分别为0.10~1.84和（12.65~825.00）×106 cell.L-1,且冬季值较低。同时,叶绿素（1.30~41.10μg.L-1）和总磷（0.06~0.48 mg.L-1）含量分别在秋季和夏季显著高于其他季节。典范对应分析（CCA）显示,藻类种群分布受水环境因子的影响较为明显。整体上,TP是影响巢湖藻类种群分布的重要因素。

我国河流N_2O饱和度与释放系数变化及其与河流氮水平的关系研究

通过选择我国3个不同流域的河流,研究了河流N2O饱和度与释放量的时空变化及其与河流氮水平的关系,并评估了IPCC关于河流N2O的释放系数。结果显示,河流硝态氮和氨氮的浓度变化范围分别为0.023～5.24(均值1.29±0.822)mg N.L-1和0.020～40.3(均值2.54±5.47)mg N·L-1;相应地,河流N2O饱和度和释放量的变化范围分别为90%～8213%(均值407%±1010%)及0.250～1960(均值58.3±221)μg N.m-2·h-1。不同河流N2O饱和度均呈现明显的季节变化特征,N2O饱和度几乎持续处于过饱和状态,表明河流N2O是大气N2O的源。不同类型的河流,其氮浓度水平、N2O饱和度与释放量均有显著差异,城市纳污型河流——南淝河,其氨氮浓度、N2O饱和度和释放量显著高于其他河流,均值分别达(12.5±6.10)mg N·L-1、1760%±2620%及(363±548)μg N m-2·h-1。研究发现,除南淝河外,所有径流主导型的河流,其N2O饱和度与NO3-含量存在显著线性正相关关系,说明高NO3-含量的河流能增加N2O的表观产量。除南淝河以外的河流N2O释放系数变化范围为0.05%～0.87%,均值为0.20%,较为接近IPCC的参考值0.25%。但我们的研究建议采用修正后的河流N2O释放系数(均值为0.10%),该系数更能体现河流释放N2O的实际情况。

长江流域点源氮磷营养盐的排放、模型及预测

通过分析1985—2003年长江流域向河口／东海排放的点源营养盐的时空变化规律，建立长江点源营养盐排放模型，并预测2020年长江流域点源氮磷排放情况．模型基于人口密度、国内生产总值、人均氮磷排放量、以及污水处理率等因子，在99％的置信度上，氮磷模型的方差解释量分别达到92．3％及93．2％．基于此模型预测2020年长江流域点源氮排放量将达到（95．9±6．6）×10^4t，点源磷排放量达到（12．3±0．6）×10^4t．此外，研究结果进一步表明，点源营养盐通量仍然是长江输送营养盐总量的主要部分，是影响河口／近海水质的主要因素．

富营养化水体治理与修复的环境生态工程——利用明矾浆和鱼类控制桥墩水库蓝藻水华

1997年和 1998年夏季桥墩水库相继发生大面积蓝藻水华 .1998年 9月 1m2 水面喷洒 38 8g改性明矾浆应急除藻 ,当年蓝藻水华基本消失 .1998年底和 1999年初 ,1hm2 水面放养尾重 2 0g左右鲢、鳙鱼种 12 0 0尾 .1999年仅局部发生蓝藻水华 ,8月份水库浮游蓝藻数量比 1998年同期下降 77 7% ,透明度提高 1 5m ;2 0 0 0和 2 0 0 1年水库不再出现蓝藻水华 ,水体表观质量明显提高 ,与 1998年 8月同期比较 ,透明度提高 2 4m ,总氮下降 6 1 1% ,总磷下降 5 9.4 % ,浮游蓝藻总量由 1998年的 10 4 35 5× 10 4个细胞 L下降至 14 3 3× 10 4个细胞 L ,蓝藻个体数量比例从 1998年的 99 2 %下降至 31 5 % .水体富营养状况从治理前的中—富营养类型恢复到中—贫营养类型 .

巢湖沉积物-水界面磷酸盐释放通量研究

采用现场采样与室内测试方法,对调水后巢湖沉积物-水界面磷酸盐释放通量进行了研究。结果表明,夏季巢湖表层水、底层水、间隙水磷酸盐浓度变化范围分别为0.02～0.16、0.02～0.17、0.01～0.08mg.L-1,均值分别为(0.03±0.04)、(0.04±0.04)mg.L-1和(0.03±0.02)mg.L-1。秋季6个取样点表层水、底层水磷酸盐含量的变化范围均为0.03～0.06mg.L-1,均值为(0.04±0.04)mg.L-1,显著高于夏季对应样点浓度。而秋季间隙水磷酸盐浓度平均值为(0.015±0.003)mg.L-(1变化范围0.01～0.02mg.L-1),与夏季对应样点相比差异不显著。夏季沉积物-水界面磷酸盐释放通量的变化范围为-27.46～6.27μgP.m-.2d-1,平均值为-1.54μgP.m-.2d-1。秋季磷酸盐释放通量变化范围为-10.61～-3.77μgP.m-.2d-1,均值为-6.19μgP.m-.2d-1,与夏季对应样点释放通量差异显著(α=0.05,P=0.002)。情景模拟表明,排除外源污染的影响,当引入长江水磷酸盐浓度介于0.003～0.009mg.L-1时,巢湖调水后替换水体可在7.2a左右达二次富营养化。

白洋淀水陆交错带对陆源营养物质的截留作用初步研究

在白洋淀进行的野外实验结果表明水陆交错带中的芦苇群落和群落间的小沟都能有效地截留来自府河的陆源营养物质．其中，有植被２９０ｍ长的小沟对地表径流总Ｎ和总Ｐ的截留分别为４２和６５％；４ｍ芦苇根区土壤对地表下径流总Ｎ和总Ｐ的截留率分别为６４和９２％．被截留比率最大的是无机态的正磷酸根态磷和铵态氮．

河流输送泥沙和颗粒态生源要素通量研究进展

河流中的泥沙是河流向河口和近海水域输送营养盐的重要载体,N、P、C、Si等营养盐是组成生命的最基本生源要素。按照形态组成,可将营养盐划分为溶解态和颗粒态两类,因此,从方法学上,对河流输送泥沙通量的估算是研究河流输送颗粒态营养盐通量的基本前提。本文从元素生物地球化学循环的角度,对国内外河流输送泥沙和颗粒态营养盐通量的研究进展进行了综述。国内外的研究表明:20世纪50-90年代,估算的全球河流入海泥沙通量变化范围为8.8～64Pg/yr(1Pg=1012kg),这一时期的研究重点是探讨自然因素对于河流输送颗粒态物质通量的影响;20世纪末-21世纪初,估算的全球河流的入海泥沙通量变化范围在11～27Pg/yr之间,这一时期除重视自然因素外,还特别关注人类活动对于河流输送物质通量及其未来趋势变化的影响。很多研究报道了基于全球尺度上的河流输送泥沙通量和颗粒态营养盐通量模型,并据此估算出全球河流每年向海洋输送的POC、PN和PP总量分别达170～210Tg、21～30Tg和9～20Tg(1Tg=109kg)。但将这些模型应用于某个特定流域还要进行进一步校正和检验。