北运河下游流域典型设施农田非点源污染负荷定量化研究

为定量研究北运河下游流域设施农业非点源污染负荷情况,选择北辰双街大棚葡萄示范园为研究对象,通过对降雨径流污染负荷模型(SCS模型,USLE模型,吸附态N、P污染负荷模型以及溶解态N、P污染负荷模型)和灌溉污染负荷模型(改进的输出系数法模型)进行研究与修正,对径流和灌溉过程进行模拟分析,估算大棚种植区的污染负荷。结果显示,研究区雨季吸附态N、P输出负荷分别为40.98和1.42 kg·a-1,溶解态N、P输出负荷分别为628.77和4.57 kg·a-1,灌溉期TN、TP、NH4+-N和NO3--N输出负荷分别为182.15、2.56、60.49和62.82kg·a-1。示例验证表明所建模型具有较好的模拟效果,可进一步推广应用。

干旱区平原水库坝后排水沟对下游农田土壤水盐运移的影响

干旱区平原水库的渗漏会抬高坝后农田地下水位,使土壤发生盐渍化,许多土地因此减产甚至弃耕。坝后设置排水沟是一种有效控制农田地下水位的措施。本研究采用排水沟调控坝后农田的地下水位,并利用HYDRUS模拟出在不同地下水位和深度的条件下土壤含水率与含盐量的变化情况,将实测数据与模拟数据相互对比,检验出模拟值的可靠度。研究结果表明:地下水位通过排水沟从1 m降到3 m,表层含盐量相差1.49~33.19 g·L^-1,因此排水沟遏制地下水位越深,水盐运移越不明显,次生盐渍化越不容易发生,反之,则容易发生土壤盐渍化;地下水位相同时,土体种植植物可以降低含水率和含盐量,其中含水率最大变化为6.33%,含盐量仅相差0.08~4.56 g·L^-1左右,而且随着土层深度增加其影响的程度也逐渐减小。设置排水沟是解决坝后农田土壤盐渍化的较好方式。

碧流河下游农田土壤重金属污染状况分析与评价

为给碧流河下游农田土壤的可持续利用提供参考依据,基于实验测试数据,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及潜在生态危害指数法,对碧流河下游水貂养殖区的农田土壤重金属污染状况进行分析评价。结果表明:碧流河下游农田土壤重金属元素Cr、Ni、Zn、Cu、As和Pd含量的平均值均超出辽宁省土壤背景值;6种重金属元素的单因子污染指数依次为Ni>Zn>Cu>Cr>As>Pd;农田土壤重金属内梅罗综合污染指数为3.99,农田土壤整体处于重污染水平;6种重金属元素的潜在生态危害指数依次为Ni>As>Cu>Pd>Zn>Cr,潜在生态危害综合指数为49.4—196.6,平均值为132.6,农田土壤整体表现为轻微生态危害。农田土壤中Ni、Cr和Cu的累积可能主要来源于碧流河流域的工、农业排放物和水貂养殖业貂笼清除物,Pd的累积可能主要来源于沿岸居民倾倒和焚烧的生活垃圾,以及不合理的农业经营活动。

石羊河流域下游退耕地土壤酶活性及土壤肥力因子的相关性

通过对石羊河流域下游不同年代退耕地的土壤养分、土壤酶活性的取样测定,对二者之间的相关性进行了分析。结果表明不同退耕时间土壤养分和土壤酶活性存在显著差异,蔗糖酶与磷酸酶、硝态氮、土壤有机质呈极显著正相关;脲酶与全氮呈极显著正相关,与硝态氮、速效磷及速效钾呈极显著负相关,与全磷呈显著相关;磷酸酶与铵态氮呈极显著正相关;过氧化氢酶与全氮、硝态氮及土壤有机质呈极显著正相关。通过对土壤酶活性和土壤肥力因子进行主成分分析,表明土壤酶活性出现在前三个主成分之中,说明土壤酶活性是表征退耕地土壤生物特性的重要因素,其次全氮、铵态氮和全磷也出现在前四个主成分中,对土壤肥力影响较大。