污水厂尾水占主导溪流养分滞留潜力及影响因素

为了解污水厂尾水排入对小河流养分滞留的影响,选择南淝河流域二十埠河上游污水厂尾水占主导的磨店小溪流为对象,根据野外示踪试验和模型模拟结果,利用养分螺旋指标定量评估溪流NH_4^+-N、NO_3^--N和SRP滞留潜力,识别主要影响因素.结果表明,NH_4^+-N和SRP的主流区一阶吸收系数(λ)较暂态存储区(λ_s)高1个数量级,而且两者的λ或λ_s数值大小颇为接近.Sw-NH_4、Sw-SRP和Sw-NO_3平均值分别为12.71,14.09,7.48km,均远高于溪流总长度,意味着溪流已不具备氮磷养分的去除能力.NH_4^+-N和SRP吸收长度高于NO_3^--N,但其吸收速度却较NO_3^--N低,表明NO_3^--N滞留潜力相对较高.与该溪流上已有研究的比较,未发现污水厂尾水排入对溪流养分滞留带来明显的不利影响.回归分析表明,水文条件是影响溪流氮磷滞留的重要因素,虽然Vf-SRP、U-SRP都与暂态存储显著相关(P<0.05),但NH_4^+-N、NO_3^--N吸收指标与其关系并不显著.

农田溪流深潭营养盐滞留及对人为干扰的响应

为解析溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力及其对人为干扰的响应,2015年11月~2016年4月,在巢湖流域南淝河某一深潭地貌特征明显的农业源头溪流,选择NaCl为保守示踪剂,NH_4Cl和KH_2PO_4为添加营养盐,开展了9次野外示踪试验,其中人为干扰试验4次,并据此计算水力学参数和养分螺旋指标.结果表明:试验渠段水流属于缓流类型,且在整个试验阶段始终处于湍流状态;人为干扰情形的深潭S_w-NH_4下降幅度较自然情形明显,数值甶331~3304m下降为232~609m,而S_w-PO_4则略有增大,即甶232~609m上升为301~1100m;人为干扰时平直渠段S_w-NH_4下降显著,数值甶4812~58895m下降为2463~13955m,而S_w-PO_4下降更为显著,由6242~75285m下降到1792~11432m;人为干扰情形的平直渠段S_w-NH_4、S_w-PO_4下降幅度显著高于深潭渠段,意味着平直渠段受人为干扰影响很大,响应更明显;与自然情形相比,深潭和平直渠段的V_f-NH_4、V_f-PO_4基本都有不同程度的增大,有利于滞留效应的发生.总体上,从整个试验渠段来看,人为干扰对于提高农田溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力是可行和有效的.

合肥城郊典型源头溪流不同渠道形态的氮磷滞留特征

为揭示源头溪流中深潭和曲折沟渠两种典型渠道形态的氮磷养分滞留特征,在合肥城郊二十埠河的某一级支流上,以NH4Cl和KH2PO4为添加营养盐,以NaCl为保守型示踪剂,开展现场示踪实验.在此基础上,利用OTIS模型软件、暂态存储参数和养分螺旋原理,解析深潭和曲折沟渠氮磷滞留特征.结果表明:1深潭的As值较曲折沟渠大,但其α值则较弯曲沟渠小1个数量级,而且As和α值随水文条件变化均不显著;2深潭中主渠道流动水体的NH+4-λ较其暂态存储区的NH+4-λs高2~3个数量级,曲折沟渠的NH+4-λ与NH+4-λs数值较为接近;3深潭中NH+4-Vf较SRP-Vf高1~2个数量级,而在曲折沟渠中,不仅NH+4-Vf与SRP-Vf数值较为相近,NH+4-Sw与SRP-Sw也基本相当;4深潭的NH+4-U较SRP-U高出2~3个数量级,曲折沟渠NH+4-U则较SRP-U高出1~2个数量级;5总的来说,在对NH+4和SRP滞留影响方面,深潭和曲折沟渠存在较大的差异性,且在深潭中NH+4的滞留效应显著超过SRP.

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.