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.

池塘水力停留时间和氮素分层滞留能力分析

为揭示池塘不同深度的水力滞留能力和氮素养分吸收滞留特征,在重庆市北碚区碑湾流域筛选一池塘作为试验塘,于冬季开展野外脉冲示踪试验。在此基础上,采用水力停留时间分布方法,对水力滞留能力进行评价分析,同时利用基于养分螺旋原理的TASCC方法,开展硝态氮滞留能力特征分析。结果表明:(1)池塘底层的营养盐浓度要高于上层,且底层的营养盐滞留能力强于上层,进入池塘的大部分氮素随水流从底层缓慢流经并聚积在塘底,少部分从上层快速流走,便于后续氮素去除;(2)池塘充分混匀后各层的NO_(3)^(-)-N背景浓度吸收速率的变化范围为2.50~9.13μg·m^(-2)·s^(-1),NO_(3)^(-)-N背景浓度吸收速度的变化范围为0.12~0.40m·s^(-1),池塘的整个上覆水都对氮素进行吸收转化,滞留在底层的氮素在上覆水-沉积物间不断交换,进行硝化反硝化等作用,减少农业非点源氮素污染。