农田降雨径流污染模型探讨——以上海郊区农田氮素污染模型为例

农田降雨径流污染是非点源污染研究中的一个重要问题 ,估算其发生负荷的难度很大。通过对农田降雨径流污染模型结构的理解和适当简化不可直接建模的部分 ,对农田非点源污染物输出的重要环节———降雨径流和污染物迁移进行了模拟。根据实测资料对SCS法的部分参数作了修正 ,使小块农田的降雨径流关系适合上海的区域自然地理条件 ;采用比较完善的径流试验资料建立了相应的径流单位线 ;并利用水流流速与固体颗粒被冲刷强度的关系 ,选择合适的试验资料 ,分析得到了径流过程与氮素流失浓度的相关关系 ,从而建立了以修正的SCS法、径流单位线和径流过程与氮素流失浓度的关系为基础的农田降雨径流污染模型。在具备较长系列降雨量资料的条件下 。

天津郊区农田降雨径流重金属的污染特征及来源分析

降雨条件下形成的农田径流是土壤与水体间物质交换的一种重要形式,是农业非点源污染的重要组成部分。2007-2008年,在强降雨条件下,定点采集了天津市郊农田降雨径流样品64个,并对其重金属含量进行了分析测定。结果显示:研究区农田降雨径流中Cr、Ni、Cd、Zn等4项重金属含量服从对数正态分布,Cu、As、Pb为偏态分布。研究区农田径流中各重金属变异系数普遍较高,数据离散程度较大,除As外,其他各重金属之间具有显著相关性。主成分分析结果显示,研究区农田降雨径流重金属可提取3个主成分,第一主成分包含Cr、Ni和Zn,第二主成分包含Cu、Cd、Pb,第三主成分则集中反映了As的作用,表明研究区农田径流重金属可能主要来源于火力发电、电镀工业以及污水灌溉、化肥等农业投入品施用。

金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究

随着生活污水管网覆盖率的提高和工业废水的点源排放逐渐被控制,农业面源污染成为影响地表水水质提升的主要问题。针对深圳市P河流的关键污染物磷酸盐提出控制技术——金属改性生物炭吸附。以当地丰富的景观植物落叶生物质为原材料,使用对植物无毒害性的Ca、Fe、Mg三种金属对其改性,确定其最优热解温度为500,400,600℃,制备3种金属改性生物炭(CaBC500、FeBC400、MgBC600),探究其对磷的吸附去除效果。结果表明,在磷酸盐浓度为14 mg/L和初始pH=8的条件下,CaBC500、FeBC400和MgBC600的最佳投加量分别为0.8,0.8,1.0 g,最高磷去除率分别为84%、92%和97%。CaBC500、FeBC400、MgBC600的静态磷酸盐吸附容量分别为65.5,69.3,49.3 mg/g。通过SEM、EDS、BET、FITR和XRD表征以及对吸附动力学、热力学和等温曲线模型的构造,可知吸附过程符合拟二阶与Langmuir模型,推测其磷吸附机制为表面沉淀、络合结晶、配体交换和静电引力。通过研究发现,利用金属改性生物炭可有效实现磷的吸附去除,说明该方法具有实际应用的潜力。