TASCC方法在研究山区流域氨氮输移转化中的应用

为探究基于TASCC的养分添加示踪方法在山区流域内不同特征河道的氨氮吸收能力研究中的适用性及其优缺点,以浙江西南部山区小港流域为研究对象,在自上游至下游的8处试验点开展了氨氮的营养盐添加示踪试验,同时采集流域水生态环境特征数据。结果表明,基于TASCC方法和Michaelis-Menten吸收动力学模型量化小港流域的氨氮吸收能力,除在下游低流量的宽河道外都有较好的应用效果外,流域内氨氮吸收能力的空间分布差异可能与河道断面几何形态、流量、流速、背景浓度和水生态环境等因子有关。

基于TASCC的典型农田溪流氨氮滞留及吸收动力学模拟

为揭示农田溪流氨氮滞留的动态变化性,选择Na Cl为保守示踪剂、NH4Cl为添加营养盐开展野外瞬时投加示踪实验.在此基础上,采用TASCC方法和养分螺旋指标定量刻画NNH4-+滞留动态,并以Michaelis-Menten模型(M-M方程)模拟NNH4-+吸收动力学特性.结果表明:背景浓度的NNH4-+吸收长度Sw-amb变化范围为93.94~295.54m,平均值为177.41m;质量传输系数Vf-amb变化范围为0.16~0.38mm/s,平均值为0.26mm/s;吸收速率Uamb变化范围为0.16~0.38mg/(m2?s),平均值为0.26mg/(m2?s).由M-M方程模拟得到的NNH4-+最大吸收速率Umax为0.59~1.38mg/(m2?s),半饱和常数Km为1.10~5.03mg/L.NNH4-+在从背景浓度到饱和浓度区间范围内展现出的Sw-add-dyn、Utot-dyn和Vf-tot-dyn动态变化性,验证了TASCC解析NNH4-+滞留动态和吸收动力学特征的可行性和有效性.

农业排水沟渠硝态氮吸收动力学特征及相关性分析

为揭示农业排水沟渠NO_3^--N吸收动态变化特征,选择溴化钠(Na Br)为保守示踪剂、硝酸钾(KNO3)为添加营养盐,于2016年10月至2017年4月在合肥地区某一源头溪流开展5次示踪试验,并以TASCC方法和Michaelis-Menten(M-M)方程模拟NO_3^--N吸收动力学特征,结果表明,背景浓度条件下排水沟渠完全混合子渠段U_(amb)和V_(f-amb)的变化范围分别为11.40~69.13μg·(m^2·s)^(-1)[均值为34.45μg·(m^2·s)-1]、0.07~0.43 mm·s^(-1)(均值为0.24 mm·s^(-1)),相应地Sw-amb变化范围为92.51~405.74 m(均值为199.06 m),明显小于排水沟渠长度(也就是2.5 km),表明沟渠具有较强的NO_3^--N滞留潜力.M-M方程较好地拟合了NO_3^--N吸收动力学特征,参数Umax变化范围为158~1 280μg·(m^2·s)^(-1)[均值为631.13μg·(m^2·s)^(-1)],Km变化范围为0.16~5.52 mg·L^(-1)(均值为1.46 mg·L^(-1)).相关分析表明,Sw-amb与NO_3^--Namb呈显著负相关、Uamb与NO_3^--Namb呈极显著正相关,其它螺旋指标与NO_3^--N背景浓度的相关性均不明显;水文因素对NO_3^--N滞留影响也不显著,而沟渠槽道地貌特征指标Фw、ФA与大部分螺旋指标都呈显著相关性,表明槽道地貌特征对NO_3^--N滞留影响相对较为重要.