长湖流域非点源污染现状分析

以全国水资源综合规划为契机,对长湖流域非点源污染展开研究.利用GIS技术,对长湖流域非点源污染负荷进行估算与分析.计算结果表明： （1）水田是长湖流域重要的化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）非点源污染来源,分别占88.6%、94.6%和82.5%; （2）长湖流域COD、TN、TP的非点源污染负荷均已超过点源污染负荷;（3）长湖流域非点源污染的形成因素包括人口因素、农事活动、畜禽养殖、水产养殖等诸多因素,但农业生产活动是最主要的因素.     

阳澄湖水质现状及原因探讨

阳澄湖丰水期和枯水期水质调查结果显示:TN、叶绿素、TP和CODMn丰枯期都呈从西湖区向东湖区递减趋势,且一般枯水期大于丰水期,TP反之;丰枯期水质均较差,为Ⅳ类或劣Ⅴ类,污染物主要为TN和TP;富营养化加重趋势有所缓解,但水体仍呈富营养化状态。氮磷来源分析表明:丰枯期NO₃^--N、NO₂^--N与TN以及丰水期PO₄^3--P与TP有显著正相关关系。叶绿素浓度与TN在枯水期有显著相关性,其他时期叶绿素浓度与TN、TP的相关性均不显著。阳澄湖养殖活动和底泥营养盐释放可能是导致上述变化的主要原因。     

深圳茅洲河口营养盐的时空分布特征

以茅洲河口为研究对象,通过2014年1月对茅洲河口3个站位进行的全潮观测,并测定其各站的无机营养盐质量浓度水平,分析了各站位营养盐的时空变化及成因,并估算了营养盐的入海通量。结果表明：茅洲河口NH₄⁺-N、DTN、PO₄^3--P、SiO₃^2--Si等营养盐污染较严重,A1、A2、A3站位的NH₄⁺-N、DTN、PO₄^3--P、SiO₃^2--Si质量浓度范围相应地分别为15.8~19.8、18.0～29.0、0.25~2.15、6.16~9.03 mg/L;11.5~23.4、25.9~53.6、1.70~2.70、5.04~6.28 mg/L;0.74~7.39、3.06~24.9、0.01~0.98、2.77~4.17 mg/L。A2站位的NH4+-N、DTN与潮汐的变化一致,表现出涨潮时升高、落潮时降低的变化特征;而各形态的磷、硅营养盐与潮汐的变化则不明显。在形态分布上,氨氮是溶解态总氮的主要存在形态,溶解态总磷则以磷酸盐为主。除硝态氮外,其余各营养盐之间均存在显著相关性,说明流域内氮、磷等营养盐的来源大致相同,而高质量浓度的氨氮表明生活污水等点源污染是流域内营养盐的重要影响因素。N/P比值表明茅洲河口水域磷是浮游植物的限制性因子。通量计算表明,茅洲河口A1、A2站位的NH₄⁺-N的入海通量均较大,分别高达48.0和71.8 g/s。     

陶瓷杯与蒸渗仪测定硝态氮和氨态氮淋溶的比较

土壤硝态氮（NO₃^--N）和氨态氮（NH4+-N）淋溶量测定方法因草本植物和土壤类型不同而异。试验采用陶瓷杯（ceramic suction cups）和蒸渗仪（lysimeters）分别测定草地土壤NO₃^--N和NH4+-N淋溶量。蒸渗仪直径为50 cm和深度为70 cm,土壤类型分别为新西兰Gorge silt loam、Mataura sandy loam和Lismore stony silt loam,重复4次。陶瓷杯水平插入蒸渗仪不锈钢筒,陶瓷杯插孔中心离不锈钢筒底部距离分别为35 cm（上陶瓷杯）和60 cm（下陶瓷杯）。在试验前,喷灌72 h冲洗蒸渗仪土壤溶液,使淋溶液NO₃^--N浓度接近0 mg·L^-1,然后1次性施加250 kg N·hm^-2尿素溶解液,用喷灌系统喷灌蒸渗仪,每周喷灌1次,喷灌系统误差使Gorge、Mataura和Lismore土壤喷灌强度分别为15.0、19.0和18.7 mm·h^-1,1次喷灌持续时间为3 h。在Gorge和Lismore土壤,陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶量差异显著。在Gorge土壤,上陶瓷杯、下陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶累计量分别为64、68和54 kg N·hm^-2,测定NH₄⁺-N淋溶累计量分别为0.43、0.49和0.43 kg N·hm^-2;在Mataura土壤,上陶瓷杯、下陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶累计量分别为57、68和62 kg N·hm^-2,测定NH₄⁺-N淋溶累计量分别为0.51、0.37和0.23 kg N·hm^-2;在Lismore土壤,上陶瓷杯、下陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶累计量分别为61、103和99 kg N·hm^-2,测定NH₄⁺-N淋溶累计量分别为1.70、2.24和2.04 kg N·hm^-2。在结构发育良好的Gorge和Lismore土壤,陶瓷杯不适合测定NO₃^--N淋溶量,但适合应用于砂土质地和发育不完善Mataura土壤。NH₄⁺-N淋溶累计量占NO₃^--N淋溶累计量的0.37%～2.93%,在测定和计算氮淋溶时,NH₄⁺-N淋溶可以忽略不计。     

137Cs示踪技术在黑土区农业非点源污染负荷研究中的应用

利用¹³⁷Cs核素示踪和定位监测相结合,研究松嫩平原黑土区3个旱作坡面土壤的流失厚度和流失速率,坡面土壤流失厚度1.20~5.25 mm/a,侵蚀强度1 355.0~7 558.2 t/(km²·a);近40 a来,松嫩平原黑土区年均入河(湖)农业非点源污染负荷分别为TN 1.43 t/(km²·a)、NH₃^-N 15.01 kg/(km²·a)、NO₃^-N 8.51 kg/(km²·a)TP 0.42 t/(km²·a)、PO₄^3--P 1.85 kg/(km²·a);土壤流失氮以有机氮为主;水溶态无机氮占总氮的0.51%,水溶性磷酸盐磷占总磷的0.12%。黑土区农业非点源污染物的输出和水土流失密切相关,深入研究其输移机理及防治措施具有重要的环境意义。     

乌鲁木齐冬季大气细颗粒物水溶性离子特征及来源

为了探讨乌鲁木齐冬季大气细颗粒物的污染水平及其水溶性离子的特征,于2013年1-3月采集大气PM_2.5样品,并利用离子色谱仪分析其中的水溶性离子,采用硫转化率、离子相关性分析及后向轨迹模型对其可能来源进行了讨论。结果表明:观测期间采样点PM_2.5平均质量浓度为170.13±51.39 μg·m^-3,水溶性离子总浓度平均值为53.47±23.76 μg·m^-3,其中3种二次离子(SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺)是水溶性离子的主要组分;不同天气类型下PM_2.5和离子浓度差异较大,雾、霾天气二次离子浓度占总浓度的81.99%和86.24%,硫转化率均大于0.1;春节期间由于燃放大量的烟花爆竹,使得PM_2.5可溶性离子K⁺和Cl^-浓度急剧上升;NH₄⁺与SO₄^2-、NO₃^-相关系数分别为0.975和0.748,(NH₄)₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃是细颗粒物水溶性组分的可能结合方式,Cl^-和K⁺的相关性显著,说明两者具有同源性;固定排放源仍然是乌鲁木齐大气污染物的主要来源,局地大气输送会使大气污染加重。     

土地利用及其变化对松辽流域非点源污染影响研究

结合RS和GIS技术,利用输出系数模犁对松辽流域20世纪80年代至2000年由土地利用/覆盖变化造成的非点源污染负荷进行模拟.结果表明,近15 a间,由土地利用造成的非点源污染负荷基本呈逐渐上升趋势,其中TN从80年代106.7×104t上升到1995年110.2×104t,2000年上升到约112.1×104t.TP从80年代3.4×104t上升到1995年3.5×104t,2000年继续上升至3.6×104t.就省份而言,黑龙江省一直是TN、TP负荷总量最高的地区,多年平均贡献率分别为37.%和38.8%.而吉林和东辽河水系则是负荷强度最高的地区,今后应重点加强该地区治理.     

基于SCS和USLE的程海总磷总氮参照状态推断

将流域入湖的氮磷负荷分为点源和非点源两部分,基于SCS模型和USLE模型,分别计算流域入湖的溶解态和颗粒态非点源负荷,根据工业、城镇生活及规模养殖废水排放,计算了流域入湖的点源负荷。通过计算的入湖负荷和现有的湖泊氮磷浓度数据,建立了湖泊氮磷质量守恒模型。根据计算的逐年入湖氮磷负荷和建立的湖泊氮磷质量守恒模型,逆推逐年的湖泊氮磷浓度,确定湖泊氮磷参照状态。应用建立的模型推断程海的TP、TN参照状态分别为0.014 mg/L和0.247 mg/L。构建的湖泊氮磷参照状态推断模型,所需资料少,概念清晰,在资料缺乏的其他湖泊流域具有推广应用价值。     

排污活动对长江口滨岸潮滩营养元素N累积运移的影响及作用机制

选择长江口滨岸潮滩作为典型研究区,研究了排污活动对潮滩营养盐N环境地球化学过程的影响。结果发现排污口滨岸潮滩上覆水、表层沉积物孔隙水和表层沉积物中的NH₄⁺-N、TIN等都有显著累积效应,而NO_x^--N在长江口滨岸潮滩上覆水、表层沉积物孔隙水和表层沉积物中并未出现累积高峰值,表明外源输入不是潮滩环境中NO_x^--N主要来源。分析结果还显示,排污口潮滩沉积物-水界面间N分子扩散通量明显大于非排污口,表明排污活动加剧了潮滩沉积物-水界面间营养盐N的扩散过程。     

祁连山西段草地土壤氮矿化及影响因子的关系研究

以祁连山西段草地土壤氮为研究对象,采用PVC管野外培养法,测定分析土壤氮及其理化指标,计算氮矿化量、矿化速率,分析引起土壤氮矿化的主要环境变量。结果表明：（1） 全氮、pH值在海拔上均差异显著（P<0.05）,有机质差异不显著（P>0.05）, NH⁺ ₄-N在2 700 m、2 800 m、2 850 m、2 900 m、3 000 m、3 050 m差异显著（P<0.05）,其他海拔差异不显著（P>0.05）,NO₃^--N在海拔上差异显著（P<0.05）。（2） 野外培养能促进土壤氮矿化,矿化速率在海拔上遵循二次多项式。（3） 土壤理化指标对土壤氮矿化速率影响大小依次为：pH值 > K > NH₄⁺-N>全氮>水分>温度>容重,土壤氮矿化速率与全氮、K、pH值、NH₄⁺-N、水分之间均有较显著的相关性（P<0.05）,与全氮、K、NH₄⁺-N、水分之间有二次多项式显著相关性,与pH值有显著的线型正相关,容重有对数正相关,土温有幂函数正相关,后两者相关性不强。（4） 通过研究发现能促进土壤氮矿化各变量因子的赋值范围为：pH值（7.2～8.4）、水分（21.8%～33.27%）、土温（4.41～8.91 ℃）。     

农业集聚对农业面源污染的影响——基于中国地级市面板数据门槛效应分析

农业集聚的环境效应相比其他产业更为复杂,然而学术界对此探讨较少。在理论分析的基础上,利用2007—2015年中国337个地级市面板数据,核算农业集聚水平与农业面源污染排放量,并采用空间分析技术、计量模型,实证探究农业集聚与农业面源污染的时空特征及农业集聚对农业面源污染的门槛效应。结果显示：① 农业集聚与COD、TN、TP三种农业面源污染在时序变化、空间布局、空间关联以及空间趋势变化上特征相异。② 农业集聚对COD、TN、TP农业面源污染皆呈现正相关的单门槛效应。低于门槛值阶段,农业集聚水平的提高显著加剧了农业污染,集聚水平跨过门槛值后,污染加剧形势有所缓和。③ 农业集聚与农业面源污染之间经历的两个阶段,取决于规模效应、结构效应、技术效应、社会效应、累积效应分别对农业面源污染排放的加剧与制约作用。随着农业集聚水平提高,各效应增污作用明显,导致污染水平显著提高,进入高于门槛值的阶段,各效应对污染排放的抑制能力提升,削弱了部分负环境外部效应。④ 农业经济水平、农业生产条件在一定程度上加剧了COD、TN、TP污染;畜牧业结构、环境规制对COD、TP污染存在显著的正相关关系;生产者素质的提高可以影响农户生产行为并改善农业环境。⑤ 农业集聚对COD污染的降污效应较弱,农业COD污染较为严重且主要来源于畜牧业养殖,畜牧业污染防治亟待加强。     

黄河三角洲滨海地区植物生长季大气氮沉降动态

利用SCJ-302型降水降尘自动采样器在植物生长季对黄河三角洲滨海湿地的大气氮沉降进行监测,对沉降物中水溶性离子、干、湿沉降氮输入量、铵态氮和硝态氮在总沉降量中的贡献率及月变化动态等分析表明：黄河三角洲植物生长季,大气干、湿沉降中SO₄^2-和NO₃^-占阴离子总量的92%以上,和Na⁺和Ca²⁺占阳离子总量的80%以上,总N沉降量约为2 264.24 mg/m²,且69%集中在降雨量较丰沛的6-8月。其中干沉降氮贡献率约为32.02%,主要集中在春季。N的湿沉降量与降雨量呈显著正线性相关（R²=0.82）,在降雨量丰沛的8月,达到最大值675.64 mg/m²。该地区大气干沉降的氮素形态以硝态氮为主,约占氮素输入量的57.21%,湿沉降中以铵态氮为主,约占氮素输入量的56.51%。植物生长季中,大气沉降中的硝态氮与铵态氮含量对表层10 cm土壤的月平均贡献率分别为约31.38%和20.50%,可见大气氮沉降是黄河三角洲滨海区域土壤主要氮素来源之一。     

辽河流域社会经济活动的COD污染负荷

辽河流域污染物的输入是辽东湾海洋环境变化的最主要原因,治理海洋污染的根本在于治理陆域污染。以辽河流域COD污染为研究对象,在社会经济数据空间化及与土地利用数据匹配的基础上剔除了部分无效数据,提高了流域污染物估算和空间分析的精度,估算结果表明:2010年辽河流域COD总污染负荷约101万t,其中居民生活和畜禽养殖排放合计占总污染负荷的80%,是流域COD污染的主要来源;工业源污染占11%;城市径流污染占9%。COD污染主要分布在辽河平原,且以面源污染为主,约有30万t入河。生物体代谢是COD污染的主要来源,污染物排放总量难于降低,辽河流域的COD污染压力短期内依然严峻。     

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。     

闽江福州段支流污染负荷研究

借助地理信息系统对闽江福州段进行流域划分,通过污染源数据的调查和分析,在流域层面上进行了污染负荷研究．研究以COD、NH3-N为主要指标,计算各子流域污染负荷,并确定其主要来源和比例关系．结果表明：闽江流域福州段COD入河总量为9371．75t,NH3-N入河总量为992．63t,工业源与城镇生活源是主要污染源．市区内河是污染最严重的子流域,COD、NH3-N的入河量占流域总负荷的34。4％与61．3％．市区内河、闽江干流北港段、磨溪等流域水体受到各种点源污染的影响,而梅溪干流、大樟溪干流等流域水体则主要受到非点源污染的影响．     

闽江福州段支流污染负荷研究

借助地理信息系统对闽江福州段进行流域划分,通过污染源数据的调查和分析,在流域层面上进行了污染负荷研究．研究以COD、NH3-N为主要指标,计算各子流域污染负荷,并确定其主要来源和比例关系．结果表明：闽江流域福州段COD入河总量为9371．75t,NH3-N入河总量为992．63t,工业源与城镇生活源是主要污染源．市区内...     

基于水环境承载力的沁河流域系统优化调控

基于水环境承载力核算模型,提出流域系统优化调控方法,并应用于沁河流域。通过承载力核算模型计算出2015年和2020年流域水环境承载力,当系统动力学预测的2015年和2020年经济发展规模高于承载力时,通过约束条件中工业企业排放浓度、城镇生活污水收集率、水资源利用率、尾水回用率等4项调控指标进行敏感度分析,最终确定最优的经济发展。结果表明:沁河流域应该优先调控城镇生活污水收集率;2015年,执行工业污水排放二级标准,收集率须达到71.4%以上,优化后的经济规模阈值为475.6亿元;2020年,执行工业一级标准,城镇生活污水收集率须为78.4%以上,相应地经济规模阈值为816.0亿元。     

Enzyme Activities and Microbial Communities in Subtropical Forest Soil Aggregates to Ammonium and Nitrate-Nitrogen Additions

A laboratory incubation experiment was established to examine the impacts of nitrate and ammonium nitrogen additions on soil microbial attributes of a subtropical Pinus elliottii forest ecosystem in southern China. Soils were subjected to three different treatments: the control with no nitrogen addition (CK), the ammonium nitrogen addition (NH₄⁺-N), and the nitrate nitrogen addition (NO₃^--N). Samples from bulk and two different size fractions (macroaggregate (>250 μm) and microaggregate (53-250 μm)) were analyzed for soil properties, enzyme activities and microbial communities on day 7 and 15 of the incubation. Our study demonstrated that NH₄⁺-N had a greater influence on soil microbial activities than NO₃^--N. NH₄⁺-N additions resulted in significant increases in β-1,4-glucosidase (βG) and β-1,4-N-acetyl glucosaminidase (NAG) enzyme activities in bulk, macroaggregate and microaggregate soils after 7 and 15 days incubation. NO₃^--N additions only significantly increased in βG and NAG enzyme activities in bulk, macroaggregate soils after 7 and 15 days incubation, but not in microaggregate. All NH₄⁺-N and NO₃^--N additions resulted in significant increases in gram-positive bacterial PLFAs in microaggregates. Only a significant correlation between soil nutrient contents and enzyme activities in macroaggregates was founded, which suggests that the soil aggregation structure played an important role in the determining enzyme activities.