笋溪河面源污染及其与河岸带土壤有机碳、氮、磷的关系

[目的]分析水体和河岸带土壤氮磷的空间异质性,探讨河岸带土壤有机碳、氮、磷含量对水体面源污染的影响程度,为明晰重庆笋溪河水体面源污染状况及其与河岸带土壤的关系提供理论依据。[方法]沿笋溪河采集水样44个、0—20与20—40 cm土层土样各44个,采用内梅罗指数评价了笋溪河水质污染状况,并运用方差分析和多重比较、独立样本t检验、相关性分析和冗余分析等方法研究了河岸带水体不同形态氮、磷,土壤有机碳与氮、磷总量和有效量的空间分布特征,以及水体氮、磷对土壤有机碳与各形态氮、磷及化学计量比的响应。[结果](1)笋溪河水体严重污染,且下游污染较上、中游严重;(2)笋溪河下游水体总氮、总磷和可溶性磷酸盐极显著高于上、中游,下游硝酸盐氮极显著高于中游(p<0.01);(3)下游20—40 cm土层土壤有机碳含量显著高于中游,两个土层土壤有效磷和20—40 cm全磷在各河段间差异显著,而20—40 cm C/P和0—40 cm N/P在上游均显著高于中、下游(p<0.05);0—20 cm土壤有机碳、全氮、硝态氮、全磷和有效磷含量均显著高于20—40 cm(p<0.05),表聚现象明显;(4)相关性分析显示水体各形态氮和总磷与土壤全磷和有效磷呈显著正相关(p<0.05),冗余分析表明土壤有机碳与各形态氮、磷及化学计量比对水体各形态氮、磷的总解释率达64.15%,土壤全磷和有效磷是影响水体面源污染的主导因子。[结论]笋溪河面源污染严重,土壤全磷和有效磷可显著影响水体污染状况,面源污染治理应重点关注河岸带生态系统。

重庆笋溪河流域土壤有机碳特征及影响因素

为了解三峡库尾地区土壤有机碳的分布特征及影响因素,基于Arc GIS水文分析模块和数字高程模型图将重庆笋溪河流域划分为6个集水区,分别采集“园、林、耕”3种土地利用方式不同土层(0~20和20~40 cm)的土壤,测定有机碳含量并估算储量,采用方差分析、相关性分析和冗余分析探究研究区土壤有机碳的空间分布特征及其与各环境因子之间的响应关系。结果表明:随土层深度增加,土壤有机碳含量和储量均呈下降趋势,不同土层土壤有机碳含量和储量存在显著差异(P<0.05)。园地、林地和耕地0~40 cm的土壤有机碳储量范围分别为16.42~76.67,15.87~74.85和26.35~81.37 t·hm。在20~40 cm土层中,耕地的土壤有机碳储量显著高于园地和林地(P<0.05),表现为耕地>园地>林地。两个土层中土壤有机碳含量和储量均与土壤全氮含量呈极显著正相关(P<0.01),而与其他指标的相关性不显著(P>0.05)。各环境因子对园地、林地和耕地土壤有机碳含量和储量的总解释率分别为86.50%,88.51%和86.13%,均强烈反映出地形及土壤理化性质对该地区土壤有机碳的影响。重庆笋溪河流域不同土地利用方式下土壤有机碳具有表聚性,且受土壤全氮含量影响显著,耕地具有较高的固碳潜力。

三峡库区笋溪河流域水质评价及其空间差异

为了解三峡水库库尾地区面源污染现状,以重庆市江津区笋溪河流域为研究对象,利用综合水质识别指数、内梅罗指数和主成分分析方法对笋溪河水质进行评价,主要评价指标有水温、pH、电导率、溶解氧、化学需氧量、总氮和总磷。结果表明:(1)笋溪河流域溶解氧为5.98~8.70 mg/L、化学需氧量为2~14 mg/L,总磷为0.008~0.105 mg/L,均处于Ⅰ类或Ⅱ类水质,总氮为0.64~2.03 mg/L,处于Ⅲ~Ⅴ类水质,污染严重。(2)3种水质评价方法均显示下游水质劣于上游水质,内梅罗指数在考虑平均超标水平的同时兼顾最大超标污染物,研究认为该指数的评价结果最能表现该地区的水质现状。(3)笋溪河上下游之间,溶解氧为上游显著高于下游,水温、pH、电导率、化学需氧量和总氮均为下游显著高于上游(P<0.05),总磷浓度未发现有明显的差异(P>0.05)。在后续管理中应提升城镇污水和农村污水的处理率,提高水肥利用率,以消减污染负荷、控制水污染趋势,从而改善区域水环境质量。