石家庄市地表水源氮、磷污染分布特征

氮、磷物质的输入是造成地表水源富营养化的主要原因,研究氮、磷污染分布特征对于了解其来源及其流失规律具有重要意义。笔者对石家庄市地表水源现状及环境背景水质进行了调查和分析,结果表明：岗南水库氮、磷污染丰水期比枯水期重;氮、磷元素形态及其流失形式均表现为非点源污染特征;汛期洪水输入是岗南水库氮、磷污染物的主要来源方式。     

滹沱河流域本底状态地表水氮、磷非点源污染评价

通过对滹沱河流域各支流源头区地表水中氮、磷浓度监测分析,得出本底状态下总氮浓度为0.223～5.631 mg/L,氨氮浓度范围为未检出～0.634 mg/L,可溶态氮浓度为0.190～5.532 mg/L,总磷浓度为0.024～0.683 mg/L,可溶态磷浓度为0.026～0.220 mg/L.本底状态下各水文期氮的非点源污染形态都以可溶态氮为主;磷的非点源污染形态枯水期以可溶态磷居多,丰水期以颗粒态磷为主.滹沱河流域本底状态下氮、磷非点源污染水平较高.     

基于SWAT模型的梅江流域非点源污染时空分布特征

利用SWAT模型对亚热带季风湿润区红壤背景下江西省梅江流域非点源污染进行了模拟,并根据实测数据对模型的参数进行了率定和验证。在确定模型适用性的基础上,进行氮、磷营养盐负荷计算,分析了流域非点源污染负荷时空分布特征。结果表明：研究区非点源污染负荷具有显著的时空分布特征,在时间变化上,氮、磷污染负荷与降雨有明显相关性,R2分别是0.909和0.921;硝态氮年平均污染物负荷排放方式主要以下渗为主,下渗硝态氮排放量占总量的63%,与流域内高植被覆盖率有关;在空间分布上,有机氮与有机磷空间分布基本一致,流域内污染物主要分布在梅江中下游的黄陂河与会同河流域,不同土地利用下非点源污染负荷以耕地排放量为主。     

一株反硝化聚磷菌的脱氮、除磷能力及其固定化净化水体的研究

主要研究了反硝化聚磷微生物对湿地受氮、磷污染水体的净化功能及在实践应用中的技术可行性.研究基于从大庆龙凤湿地富营养化水体中分离并鉴定到的一株假单胞菌(Pseudomonas putida),将其命名为DQ1.结果表明,菌株DQ1在以硝酸盐为唯一氮源,以柠檬酸为唯一碳源,在30℃的条件下静止培养30h,能将培养液中91.64％的总氮去除,去除速率达到11.33 mg/(L·h);在厌氧条件下培养2h,上清液总磷质量浓度上升27 mg/L,菌株DQ1表现出明显的有氧反硝化聚磷的特性;静止培养28h,聚磷量则可达到94.72 mg/L,磷去除率为99.6％.在高碳磷比和低碳磷比的污染体系中,菌株DQ1都对磷有较好的去除效果.DQ1固定化技术在湿地水体修复方面有很强的应用潜力,经过6h,水体中的氮和磷都能被有效去除,氨氮质量浓度由5.38 mg/L降至检测限以下,而硝态氮去除率可达98.48％,磷去除率达到97.46％.     

温州三垟湿地底泥氮、磷含量及其对水质的影响

为探讨温州三垟湿地底泥中氮、磷营养盐含量及其对水质的影响,测定了三垟湿地水体、底泥中的氮、磷含量。结果表明,三垟湿地底泥中富含氮、磷等营养盐,当氧化还原环境发生变化时,底泥可成为水体的主要污染源;底泥中的全氮、全磷若有1％释放,则会使水体中的总氮增加0．63—3．10mg／L,总磷增加0．94—4．70mg／L;若一次释放,则会使水体中的总氮增加62．50～310．00mg／L,总磷增加94．13～470．00mg/L;因此在当前情况下,即便切断外源污染,三垟湿地水体仍将长期处于富营养化状态。     

人工湿地的植物选择和净化效果评价

为优化人工湿地植物的水体净化功能和景观生态效果,构建了表流人工湿地不同植物组合的评价体系,分析了湿地植物组合的应用潜力。评价体系选用一级、二级评价指标,一级指标包括植物特性、净化能力、社会经济功能和景观功能;二级指标包括耐污性、耐寒性、氮、磷、COD的去除率和植物维护管理等15项指标。通过计算每种植物组合的指标分数,判断在不同情况下最适合的植物组合。结果表明:在处理污染严重的污水时,芦苇—浮萍—穗状狐尾藻为最优组合,得分为0.80,属于“优”级;在处理污染较轻的水体时,芦苇—凤眼莲—穗状狐尾藻为最优组合,得分为0.74,属于“良”级。湿地植物评价需更加详细并符合当地环境条件的评价指标。     

官厅水库底泥污染物的分布与释放预测研究

通过对官厅水库库区55个表层底泥样品的采样分析，对库区底泥中重金属的存在状态及生态风险进行了评价。通过底泥释放研究，预测了底泥中污染物的释放可能对水体造成的影响。同时对官厅水库库区底泥中重金属及氮、磷的分布状况进行了研究，结果表明，铅的污染主要由历史上上游污水入库所致；而铜、氮、磷污染主要是由于上游入库水体、库区周边的农田及葡萄园使用农药化肥所致。底泥中的重金属较稳定，一般不会对水体造成二次污染。     

人工湿地脱氮除磷影响因素及改进措施研究

人工湿地作为一种新型的污水处理方式,具有维护成本低、运行高效稳定、生态效益突出等特征,在污水脱氮除磷方面得到普遍的推广和应用,对水环境质量的改善具有重要意义。从非生物因素(温度、pH值、水力停留时间、流入C/N比、分流比、溶解氧)和生物因素(植物、微生物)两方面对影响脱氮除磷的因素进行了归纳总结,阐明各限制条件的作用机理,并针对当前存在问题提出一系列改进方案,以期为后续人工湿地脱氮除磷的研究提供参考。     

人工湿地脱氮除磷的效果与机理研究进展

人工湿地作为一种低耗高效的污水处理系统正在被广泛应用于各种类型的污水处理,不仅对有机污染物有较强的降解能力,而且对传统的二级处理难以去除的氮磷也有较好的去除效果。人工湿地污水处理系统是一个复合生态工程系统,其对污染的去除机理是一个错综复杂的过程,基质、水生植物和微生物共同发挥着重要作用。综述了人工湿地脱氮除磷的效果与机理,讨论了基质、水生植物、微生物及其他外界因素对系统处理效果的影响及氮磷去除的预测模型,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的对策。     

流域陆地生态系统水体净化服务表征及驱动力分析

陆地生态系统的水体净化服务能过滤地表径流中的污染物,有助于防控流域非点源污染。准确表征该服务的时空变化特征,定量探索其驱动机制则是生态系统服务应用的前提。论文以太湖流域典型地区为例,利用空间分布式的生物物理模型,研究流域陆地水体净化服务的空间格局与时间演变特征,并借助GIS空间统计方法及面板数据模型分析其主导驱动力。结果显示：2000—2010年间研究区59.19%、58.27%的面积分别为氮、磷净化服务的弱降低区。2000—2005年与2005—2010年两个时间段内研究区氮净化服务先下降后略有上升,其中苏州市区增幅最大;磷净化服务为下降趋势,以无锡和苏州市区降幅最大。气候因素和水网密度对水体净化服务具有显著正影响,而负向驱动力则存在差异。为此应采取适当的措施调整主导因素,提高陆地生态系统的水体净化服务,减少氮、磷排放,为流域非点源污染治理及水环境管理提供支撑。     

北京密云水库小流域非点源污染负荷估算

根据不同类型的非点源污染发生区,选择若干径流小区,进行降雨、径流量、径流水质同步监测,分析不同土地利用类型小区地表径流和泥沙中氮、磷的流失情况。根据地貌特征和土地利用情况,利用通用土壤流失方程和SCS法分别计算不同土地利用类型区土壤侵蚀量和径流量,分析氮、磷的流失特点。结果表明:坡耕地和荒草坡单位面积土壤流失量比较严重;村庄中溶解态氮的流失量最多;村庄和坡耕地是氮、磷流失的重点区域。     

北京市北运河水系河道水质变化及其对河岸带土地利用的响应

以再生水为主要补充水源的高度人工化的城市河道已经成为城市水生态系统的主要载体。与自然河道相比,人工化河道水源较为复杂,河道与城市内部的水、热、污染物迁移转化及其响应更为敏感。以北京市再生水补水典型河段清河、北小河、坝河、通惠河为研究对象,分别在2004年和2011年春季和夏季,对再生水补水河道水质进行监测;综合运用Pearson相关分析和DCCA排序分析方法,研究水质要素及其对河岸带不同尺度缓冲区土地利用结构变化的生态响应,通过因子分析,识别水质的污染源。结果表明,与2004年相比,2011年北京市北运河水系河道中,与氮、磷、酸和碱污染相关的水质要素含量的变异系数显著增大,水中有机污染物含量的变异系数明显减小;水体受非点源污染程度在减小,河岸带水域和交通用地对河道水质的影响的空间尺度在缩小,再生水对河道水质的人为调节作用大于生态廊道中其他土地类型的自然调节作用;河道各水质要素的空间分布格局各异。2004年,影响北京市北运河水系河道水污染以氮、磷、酸和碱等的无机污染为主,这不仅与河岸带林地的非点源磷贡献有关,还与有机物降解和硝化作用等影响;2011年,河道水污染偏重于化学需氧量和铵态氮等有机污染,而且还有氮、磷、酸和碱等无机污染。     

盐渍土冬小麦施用硅肥效应的试验研究

通过对盐渍土施用硅肥后土壤及作物中氮、磷、钾、硅等营养元素的分析，发现施硅肥后土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾和有效硅含量都有明显提高，小麦茎杆和籽粒中的氮、磷、钾、硅的含量也比对照处理的含量高，小麦抗逆性、光合作用等都有明显改进，增产幅度达22．7％；最后简要说明了硅肥对盐渍土的改良作用。     

基于SWAT模型的大伙房水库汇水区农业非点源污染空间特性研究

应用SWAT模型对辽宁省大伙房水库汇水区农业非点源污染进行了模拟,利用2006~2009年的水文和水质监测数据对模型进行率定与验证。研究结果表明:研究区泥沙坡面产量为15.40×104t,属于微度侵蚀,其中耕地的土壤侵蚀模数最高,为475.84 t/(km2.a),疏林地次之,灌林地、有林地的土壤侵蚀模数较小;汇水区农业非点源氮、磷产生量分别为1 248.83 t和102.88 t;不同土地利用类型氮、磷的产生量差异较大,耕地远远高于林地等其他类型。总体上,流域农业非点源污染的产生量浑河流域高于苏子河流域,社河流域最小,且河流上游地区高于下游。研究结果揭示了研究区农业非点源污染空间分布特性,可以为水土保持和非点源污染防治提供基础支持。     

Effects of Extreme Rainfall on the Export of Nutrients from Agricultural Land

通过流量和水质的同步监测,在径流小区和流域尺度上研究了极端降水事件对氮、磷农田土壤养分流失的影响。研究结果表明:在极端降水事件频发的6￣8月期间,坡地农田随地表径流流失的养分占全年总量的50%以上。水稻田的养分流失占全年的60%左右。而在极端降水量较大的年份,养分流失量也显著高于多年平均值。一年中3次最大降雨事件中输出的氮占全年总量的35.7%￣52.4%,输出的磷占全年总量的46.8%￣66.4%。强降雨过程中小流域出口处的氮、磷浓度随水文过程线的上升而增加,在退水过程虽逐渐下降,但长时间平稳地保持在一个较高的水平。伴随着大流量出现的养分浓度升高导致大量的氮、磷在极短的时间内流失,4次极端降水事件中氮、磷从小流域的输出分别为全年总量的29.2%和44.5%。根据气象预报优化农事活动管理措施,尽量减少在极端降水事件频发期进行翻耕、施肥等农事活动,是减少农田生态系统养分输出和降低农业非点源污染的有效途径。     

白洋淀不同年龄芦苇根状茎中氮和磷含量

芦苇(Phragmites australis)是白洋淀水陆交错带区域典型的湿地植物,其具有庞大的地下根状茎,面积约6000 hm2.2011年11月,在白洋淀马堡村苇地采集了土壤和芦苇根状茎样品;依据等级结构等指标,将芦苇根状茎分为3个年龄组;对不同年龄组芦苇根状茎中氮和磷含量进行了测定,并分别计算了氮磷比率和生物富集系数.结果表明,0～1 a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.700％～1.297％和0.054％～0.122％; 2～3 a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.718％～0.911％和0.063％～0.084％; ＞3 a年龄组的芦苇根状茎中氮和磷含量分别为0.460％～0.663％和0.025％～0.069％.对比年龄为0～1 a、2～3 a和＞3a的白洋淀马堡村芦苇根状茎氮和磷含量发现,总体上,随着芦苇根状茎年龄的增加,其氮和磷含量在减少.在0～100 cm土壤深度中,各年龄组的芦苇根状茎氮含量与磷含量显著相关(p＜0.05).与磷元素相比,氮元素是白洋淀马堡村芦苇生长的主要限制因子.白洋淀马堡村芦苇根状茎中的氮和磷元素的富集系数大体上随着根状茎年龄的增加而减小,这可能与不同年龄芦苇根状茎的代谢能力有关.     

铜绿微囊藻污染下滇池草海表层沉积物中各形态磷的含量

通过设置3种浓度的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)污染的模拟实验,研究滇池草海表层(0～20 cm深度)沉积物中各形态磷含量的变化规律。研究结果表明,在低、中和高浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的平均全磷质量比分别为1 245.61 mg/kg、1 241.04 mg/kg和1 230.80 mg/kg;在中浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的有机磷和钙结合态磷质量比分别由实验开始时的560.05 mg/kg和558.39 mg/kg降至实验结束时的420.96mg/kg和510.98 mg/kg,铁结合态磷和铝结合态磷质量比分别由实验开始时的66.07 mg/kg和175.24 mg/kg增至实验结束时的86.21 mg/kg和188.06 mg/kg,说明铜绿微囊藻浓度增大会促进表层沉积物中内源磷的释放。在中、高浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的全磷含量分别与钙结合态磷含量和有机磷含量显著正相关,钙结合态磷和有机磷是表层沉积物中全磷内源负荷的主要磷形态。在高浓度铜绿微囊藻污染下,叶绿素a含量与铝结合态磷含量显著相关,铝结合态磷是对叶绿素a含量增加贡献最大的磷形态。控制表层沉积物内源磷中钙结合态磷和有机磷的释放,降低铜绿微囊藻对沉积物铝结合态磷的吸收,是减少蓝藻暴发的有效途径。     

水体中沉积物氮和磷的释放机制及其影响因素研究进展北大核心CSCD

水体中沉积物氮和磷的释放是导致水体富营养化的主要原因。综述了水体中沉积物氮和磷的主要赋存形态,总结了沉积物氮和磷释放途径及其描述方法;从沉积物性质、上覆水的理化性质、生物、水体的水量变化、扰动作用5个方面,归纳了水体沉积物氮和磷释放过程的影响因素;阐述了水体中溶解氧含量、水体pH和水温对沉积物氮和磷释放的影响;最后,对未来相关研究进行了展望。     

大庆市油田开发区湿地水环境质量现状与污染防治对策

大庆市资源开发与湿地生态环境保护矛盾日益突出,通过对典型泡沼和排干水体采样监测,采用单因子指数法和综合污染指数法对大庆市油田开发区湿地水环境质量现状进行评价和污染特征分析.研究结果表明,按照水环境功能标准,在研究区,除了库里泡和排水干渠水质的综合评价污染强度为轻度、中度污染外,其余泡沼的水质均为重度或严重污染;但在单因素污染评价中,所有水体水质都为劣V类.其中,各个泡沼水体都是化学需氧量、总磷和挥发酚3项指标超标,龙凤湿地的氮污染也比较严重,三永泡和中内泡水体石油污染物超标;而各个排干水体主要受氮和磷的污染.同时基于评价结果分析,提出了大庆市湿地生态系统污染综合防治对策.     

淮河流域河南段水环境空间异质性分析

2013年8月4~15日,在淮河流域河南段布设144个采样点,对其水环境进行调查。采用主成分分析和系统聚类分析方法,从水体和底泥环境两方面,对研究区水环境的空间异质性进行了研究。研究结果表明,淮河流域河南段水体的氨氮含量、总磷含量、总氮含量和可溶性磷酸盐含量以及底泥的氨氮含量和全氮含量是影响该河流水环境质量的主要污染因子;水体污染和底泥污染都有明显的空间异质性,污染较严重的河流多位于淮河干流以北,而位于淮河干流以南的河流受到的污染相对较少;该流域河流水体受无机盐氮和磷的污染比较严重;层次聚类分析结果同样表明,淮河流域河南段水环境空间异质性明显,淮河干流以南的水环境质量优于淮河以北。