长江下游干流水体中氮的空间分布特征

为全面了解长江下游干流氮素的含量水平,于2014年6月对长江下游干流表层、中层和底层水体中总氮（TN）、溶解性氮（TDN）、氨氮（NH＋4-N）的含量进行检测,分析了氮素的空间分布特征。研究结果表明：TDN是氮在长江下游干流水体中的主要形态,而且表层、中层、底层水体中氮素含量均不相同;长江下游干流水体中TN的含量范围为0.85-2.46 mg/L,表层和底层水体中TN平均含量均高于中层水体中TN的平均含量;水体中TDN的含量范围为0.72-2.08 mg/L,表层水体中TDN平均含量相对较高;水体中NH＋4-N的含量范围为0.13-0.75 mg/L,表层、中层和底层水体中NH＋4-N的含量相近;从研究区域上游至下游,TN和TDN的平均含量呈现上升的趋势;不同城市间的NH＋4-N平均含量波动较大。通过相关性分析还发现,TDN与叶绿素a（Chl-a）呈显著负相关,水温（T）与叶绿素a（Chl-a）呈显著正相关,其它形态氮与水的理化性质无明显相关关系。此研究结果可作为控制长江下游干流水体中氮素污染的基础数据。

不同投放密度的浮萍对水体氮磷去除效果的初步研究

以扬州市郊的少根紫萍、稀脉浮萍为试验材料,研究不同浮萍覆盖面积对营养液中总氮、总磷的去除效果。结果表明,不同投放密度与TN、TP的去除率有一定的线性关系,随着投放量的增加,浮萍对营养液中TN、TP的总去除率提高。单位投放密度的TN、TP去除率(去除率/投放密度)随着投放密度的增加而下降。

典型岩溶流域不同湿地水体氮磷分布及富营养化风险评价

【目的】探索岩溶流域不同湿地水体中氮、磷的分布特征及富营养化风险,为岩溶地区的湿地和水资源保护提供理论依据及技术参考。【方法】以滇东南典型岩溶流域普者黑为研究区,通过对流域内沼泽湿地、库塘湿地、河流湿地、湖泊湿地的枯水期、平水期和丰水期水质进行监测,测定不同湿地水体中氮(总氮(TN)和氨氮(NH3-N))、磷(总磷(TP)和正磷(PO4^3-P))和溶解氧(DO)质量浓度的变化,并利用对数型幂函数普适指数对水体富营养化风险进行了评价。【结果】普者黑岩溶流域不同湿地水体中氮、磷质量浓度的时空分布特征明显,在丰水期最高,达到Ⅳ类水质标准,枯水期最低。湿地水体中,TN、NH3-N和TP、PO4^3-P最高质量浓度均出现在丰水期的河流湿地中,分别达到1.72,0.95和0.113,0.035 mg/L,DO质量浓度在平水期的库塘湿地最高,达7.97 mg/L;枯水期湖泊湿地水体中TN、NH3-N和TP、PO4^3-P质量浓度最低,分别为0.18,0.13和0.016,0.006 mg/L,在丰水期的沼泽湿地DO质量浓度最低,为4.39 mg/L。在不同类型的湿地中,氮、磷质量浓度由高到低表现为河流湿地>库塘湿地>沼泽湿地>湖泊湿地,湿地大部分水体在不同时期均处于中等营养化状态,属磷限制状态。【结论】普者黑岩溶流域4种湿地水体在丰水期的富营养化程度为中等等级,面临水质恶化的风险,因此需合理利用及保护现有湿地,保证岩溶水资源有效补给,同时减少人类活动对水资源的污染。

涌泉根灌不同浓度肥液入渗特性及土壤湿润体模型研究

为了研究涌泉根灌肥液入渗特性及湿润体水氮运移的变化规律,在陕北米脂山地微灌枣树示范基地原状土上进行了涌泉根灌肥液入渗试验。结果表明:累积入渗量与入渗时间之间符合Kostiakov幂函数关系(R2>0.9,P<0.01);涌泉根灌入渗能力与增渗效果均随肥液浓度增大而增大;水平湿润锋与竖直湿润锋运移距离均随肥液浓度增大而增大,且均与入渗时间呈显著的幂函数关系,水平方向和竖直方向的湿润锋运移距离的拟合值与实测值的相对误差在–3.84%～5.20%以内。肥液浓度的不同对于湿润体大小略有影响。提出了涌泉根灌肥液入渗湿润体内土壤含水率和NH_4^+-N浓度分布的数学模型,即在一定浓度范围内,单位含水率的变化可引起的肥液浓度变化,且模型的计算精度较高(模拟值与实测值相对误差在10%以内),并符合湿润体内土壤含水率和NH_4^+-N分布规律,可对不同位置处土壤含水率及NH_4^+-N含量进行估算。水分分布情况对肥液浓度条件敏感性较低,NH_4^+-N分布情况对肥液浓度条件敏感性较高。研究可为涌泉根灌水肥高效利用提供参考。

涌泉根灌下灌水器埋深对水氮运移特性影响的研究

在陕北米脂县西北农林科技大学试验基地进行了涌泉根灌肥液入渗试验,研究了不同灌水器埋深条件下湿润体特征值的变化规律及水氮运移特性。结果表明:涌泉根灌肥液入渗累积入渗量、入渗率及各向湿润锋运移距离均随灌水器埋深增加而减小;累积入渗量与入渗时间之间符合Kostiakov幂函数模型;水平方向和竖直方向湿润锋运移距离均随入渗时间增长而增加。随着埋深增加,土壤含水率峰值出现位置越低,湿润体上部含水率越低,这有助于减小地表蒸发损失,土壤NH4^+-N含量峰值出现位置越低;以NH4^+-N峰值为界限,峰值以上,灌水器埋深增加,相同位置处NH4^+-N含量越低,峰值以下,相同位置处NH4^+-N含量越高。不同灌水器埋深条件下,土壤剖面NH4^+-N含量分布差异较大,随埋深增加,入渗结束后NH4^+-N含量峰值越深,但随着时间的延长,土壤表层NH4^+-N含量升高速度更快。

灌水量对涌泉根灌湿润体水氮运移特性的影响

为研究不同灌水量条件下涌泉根灌肥液入渗湿润体特征值的变化规律及水氮运移特性,在陕北米脂县远志山矮化密植山地枣树试验基地原状土上进行了涌泉根灌肥液入渗试验。结果表明:①灌水量对湿润锋运移、湿润体体积、含水量及氮素分布运移都有显著的影响。在水平剖面上,水平方向和竖直方向上的湿润锋运移距离均随灌水量减小而增大;在垂直剖面上,灌水量与水平方向的湿润锋运移距离成正比,与竖直方向的运移距离成反比。②各剖面上湿润锋运移距离均可由幂函数进行拟合。灌水量越大,湿润体体积也越大,且湿润体显得越宽、越深,灌水结束时湿润体相同位置处的含水率也越高。③在水分再分布过程中,湿润体内的含水率逐步趋于稳定,湿润体会继续扩大,但湿润体内含水率较灌水结束时明显降低。④不同灌水量下的湿润体在相同土层深度处的氮素含量会随灌水量的增大而升高,硝态氮运移与水分运动规律较为相似,再分布过程中各土层硝态氮含量随分布时间的延长而降低,并在湿润体土壤含水率达到田间持水量时基本趋于稳定。水分运动对铵态氮含量分布及运移的影响并不显著,在水分再分布过程中,不同土层深度处铵态氮含量随灌水量的增大呈现先增大后减小的趋势,再分布时间越长,湿润体内的肥液分布越均匀,但土壤中铵态氮含量总体呈减少趋势。