潮河流域净人为磷输入变化及其对河流总磷通量的影响

为了定量分析长期净人为磷输入(Net anthropogenic phosphorus input,NAPI)及其对河流总磷(TP)通量的影响,本研究估算了潮河流域1995—2014年的NAPI及河流TP通量,并分析其驱动因子。结果表明:潮河流域1995—2014年的NAPI量为4.93~10.74 kg·hm^(-2)·a^(-1),年均增长率为4.01%,其在时间上呈现上升趋势,空间上南高北低,90%以上的NAPI来自化肥和食品/饲料;潮河TP通量变化主要与流量有关,其均值为1.70×10^(-2) kg·hm^(-2)·a^(-1);潮河流域磷输出率(TP/NAPI)降低主要是由于水文气候因素对磷迁移过程的影响所引起的土壤和沉积物的强烈截留作用。研究表明,在潮河流域的磷素管理措施中,需要更加关注磷输入和滞留磷的协同管理。

阳澄湖环湖河道总磷通量变化分析

通过对阳澄湖周边进出湖河道水量及入湖总磷通量趋势的分析,识别出了总磷的主要来源区域和各主要河道总磷通量比重,结果表明:在不考虑七浦塘引水的情况下,阳澄湖入湖总磷通量主要来自于西线入湖河道,其中3条河道占了西线入湖总磷通量91.3%,是阳澄湖西线总磷污染的主要来源。对此,提出了一些针对性的防治和改善措施。

金沙江梯级水电站运行后三峡库区总磷通量变化分析

金沙江下游从上往下依次建设有乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝4个呈串联形式的梯级水电站,这4座大型水利工程的建设运行对下游水文情势产生了重要影响,并随之影响磷的迁移过程。基于4座梯级水电站的建设运行特点,将研究时间划分为2座电站运行阶段(2016—2019年)和4座电站运行阶段(2020—2022年)。通过分析2个阶段金沙江下游攀枝花至三峡出库南津关干流段监测站位总磷、流量和通量的变化情况,阐明金沙江下游梯级水电站运行对三峡库区总磷通量的影响程度。除嘉陵江汇入断面外,其余断面在4座电站运行阶段总磷浓度均有所降低。4座水电站的运行使得梯级水电站的调蓄作用进一步加强,但三峡入库流量波动在4座电站运行阶段并未变小,支流汇入对三峡入库流量的影响不容忽视。除沱江和嘉陵江外,其余断面总磷年均通量在4座电站运行阶段均出现一定程度的降低,沱江在2个阶段的总磷年均通量变化不大,嘉陵江在4座电站运行阶段的总磷年均通量较两座电站运行阶段增加了52%。向家坝出库对三峡入库总磷通量的贡献率由2座电站运行阶段的31%降低到4座电站运行阶段的26%,需持续关注金沙江梯级水电站的源汇作用和其对三峡入库总磷的影响。该研究结果可为持续性观测梯级水电站与流域磷迁移的规律提供参考。

土地利用变化对喀斯特水体溶解无机碳、总氮和总磷输出的影响--以贵州普定沙湾模拟试验场为例

耦联水生光合作用的碳酸盐岩风化碳汇是全球碳循环研究的关键问题,生物碳泵效应不仅能够稳定碳酸盐风化碳汇,也有利于改善水环境,而过量输入氮、磷会导致水环境变差。土地利用变化作为全球变化重要内容之一,对流域碳氮磷的输出具有重要影响,但关于土地利用变化对喀斯特水体溶解无机碳、总氮和总磷输出影响的研究有待进一步加强。本研究以贵州普定沙湾喀斯特试验场为研究对象,以研究土地利用变化对水文、水化学、溶解无机碳汇通量、总氮通量和总磷通量的影响。结果表明,流量、径流深、土壤CO_(2)浓度、pCO_(2)、HCO_(3)^(-)浓度和电导率呈现出夏秋季节高、春冬季节低的变化特征,与pH变化相反。样地间,土壤CO_(2)浓度、pCO_(2)、HCO_(3)^(-)浓度和电导率表现为草地>灌丛地>农耕地>裸土地>裸岩地,与pH变化相反。参与岩溶作用的土壤CO_(2)是造成水化学变化的主要原因。溶解无机碳汇通量和总氮通量呈现出夏秋季节高、春冬季节低的变化特征,总磷通量秋季最高、春季最低。样地间,草地溶解无机碳汇通量最大,HCO_(3)^(-)浓度是决定溶解无机碳汇通量大小的主导因素。有植被覆盖的土地利用方式的总氮、总磷浓度及其通量明显低于无植被生长的类型,总氮通量灌丛地最小,总氮浓度是决定总氮通量大小的主导因素,总磷通量草地最小,而流量是决定总磷通量大小的主导因素。综上,我们认为可以通过调整土地利用方式来达到增加岩溶碳汇和改善水环境双赢的目标。