降雨径流时农田沟渠水体中氮_磷迁移转化规律研究
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析长湖流域是我国水资源丰富的地区之一，也是重要的农业生产基地。
农田地表径流中的氮磷流失对流域水环境质量和生态系统稳定性具有重要影响。
对长湖流域农田地表径流氮磷流失特征进行分析，对于合理利用水资源、保护水环境具有重要意义。
1. 氮磷源长湖流域农田地表径流中的氮磷主要来自于化肥施用、农作物残体和农业废弃物的分解、土壤中的氮磷素和农药残留等。
化肥施用是氮磷流失的主要来源，尤其是在种植密度大、化肥施用量较大的农田地区。
2. 氮磷流失特征（1）时空变化大：氮磷流失受降雨、土壤类型、地形、农业管理措施等多种因素影响，不同季节、不同降雨强度下氮磷流失量差异较大。
（2）径流产额高：长湖流域地处湖泊密布的地区，地表径流丰富，导致农田地表径流中氮磷含量较高。
（3）边坡冲刷严重：长湖流域地势多变，存在较多的坡耕地，容易发生水土流失和氮磷流失。
（4）氮磷比例差异大：在农田地表径流中，氮和磷的比例变化较大，不同土壤类型和不同农业管理措施下，氮磷比例差异显著。
二、氮磷流失影响因素长湖流域农田地表径流中的氮磷流失受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 降雨条件：降雨对氮磷流失有明显影响，降雨强度大、频率高容易造成地表径流和氮磷流失。
2. 土壤类型：土壤类型对氮磷的吸附和释放具有重要影响，不同土壤类型的氮磷流失特征存在明显差异。
3. 农业管理措施：化肥施用量、施肥时间、灌溉条件等农业管理措施对农田地表径流氮磷流失有重要影响。
5. 地表覆盖：植被覆盖、耕作方式等对土壤侵蚀和氮磷流失起着重要影响。
三、氮磷流失对策建议1. 合理施肥：科学施用化肥，控制施肥量和施肥时间，合理施用有机肥和磷肥，减少氮磷流失。
2. 调整农业结构：合理调整农作物种植结构，减少氮磷流失潜在风险较高的作物种植。
3. 建立农田防护林带：适当增加农田周边的防护林带，加强水土保持，减少坡地水土流失和氮磷流失。
4. 加强管理措施：加强对农业生产的管理和监督，规范施肥施药操作，减少氮磷流失。
水稻灌区农田退水氮磷污染现状研究
水稻灌区农田退水氮磷污染现状研究水稻是我国主要的粮食作物之一，其生产一般都是在灌溉区进行的。
然而，随着我国工业化和城市化进程的加速，以及化肥农药的大量使用等因素的影响，农田退水已经成为了水稻灌区面临的一个重要环境污染问题，其中氮磷污染问题尤为突出。
因此，对水稻灌区农田退水氮磷污染现状的研究具有很重要的意义。
一、氮磷污染的来源与特点水稻灌区农田的生产中，一般都需要施用大量的化肥和农药，其中化肥主要包括氮肥、磷肥和钾肥等，而农药主要包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等。
这些化肥和农药在农田生产过程中不仅可以提高产量和质量，还可以加速植物的生长发育。
然而，如果化肥和农药过量施用或者使用不当，就有可能被冲刷到农田中的地下水和河流中，因而引起农田退水的氮磷污染。
(1) 源头广泛。
氮磷污染源头涉及到化肥、农药、人和动物粪便等多方面，因此比较广泛。
(2) 时空变化大。
氮磷污染的时空变化比较明显，一般表现为季节性、年际变化和地域差异。
(3) 污染物浓度高。
氮磷污染物在农田退水中的浓度一般较高，尤其是在化肥、农药施用高峰期，浓度更加突出。
据统计，我国水稻灌区农田退水氮磷污染问题严重，尤其是在华南地区和长江流域，氮磷污染现象更为明显。
下面具体介绍一下氮磷污染现状：1、氮污染现状氮是植物生长发育必需的元素之一，但是氮的供应过量就会造成农田退水中的氮污染。
根据调查数据显示，在中国主要的水稻灌区，农田退水中的氨氮和硝酸盐等氮化合物浓度较高，其中氨氮和硝酸盐的浓度分别高达55.6mg/L和51.6mg/L左右。
另外，在华南地区一些地方，氮污染更是达到了严重的程度，农田退水中的氨氮浓度甚至高达100mg/L以上。
三、农田退水氮磷污染的危害农田退水中的氮磷污染，对当地的生态环境、水资源和农田生产等造成了严重的危害，具体表现在以下几个方面：1、损害水生生物农田退水中的氮磷污染严重影响着河流、湖泊等水域环境。
高浓度的氮磷污染物对水中的藻类、浮游生物和底栖生物都会造成不同程度的伤害，甚至导致海洋赤潮等灾害。
环境污染与防治 第29卷 2007年总目次
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任 吉利等 （ ０ ） １ ４
１
维普资讯
填埋 垃圾腐 殖质组 成在 填埋 场稳定 度表 征 中的应 用 …… …… ……… …… ……… …… 杨 玉江 赵 由才 （０ ） １ ８
河道 污染质垂 向迁 移对 地下水 影 响 的研 究 …… …… ……… …… …… …… ……… …… 赵 彦琦 杨 英 （ １ ） １ ０
人工 快速渗 滤系统 对 污染 物的 去除机 制 …… …… …… …… ……… …… … 崔程 颖 马利 民 张选军等 （ ５ ９）
Ｌ ｚ 。Ｃ Ｏｚ７Ａ１ 催化 剂还 原脱硫 耐 氧特性 及其 反应 机理 研究 …… … 周金 海 何 正 浩 余福 胜等 （ ９ ａＯ 一 ｅ ／ 一 ｚ ０。 ９） 钴 磷合 金催 化剂 的制 备及 其催 化分解 磷化 氢 的研 究 … …… ……… …… … 林徐 明 韩 长 秀
赵 由才 祁 景玉 （ ） ９
生 活垃圾 焚烧飞 灰重 金属 的受热 特性 … …… ……… …… …… ……… …… …… 张海英
Ｐ ＶＡ—Ｃ （ ａ ＮＯ。。 固定化 氧化 亚铁硫 杆菌 对 Ｆ 。 ）法 ｅ 的氧化及 动力 学研 究 …… ……… ……… …… ……… …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
固体废 弃物 资源 化利用 评价 体系及 研究 方法 …… ……… …… ……… …… 黄 菊文 李 光 明 王 华等 （４ ７）
网络版 摘要 … …… …… ……… …… …… ……… …… ……… … ……… …… ……… …… ……… …… …… （ ９ ７）
第 ２期
农田氮_磷的流失与水体富营养化(精)
农田氮、磷的流失与水体富营养化①司友斌王慎强陈怀满②(中国科学院南京土壤研究所南京210008摘要农田氮、磷的流失,不仅造成化肥的利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
本文讨论了农田氮磷流失对水体富营养化的贡献、农田氮磷流失途径及影响因素,提出了减少农田氮磷流失、控制水体富营养化的措施。
关键词农田氮素;农田磷素;淋溶作用;水体富营养化肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,其中农田氮磷流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。
1水体富营养化的表现及形成原因水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1米/分钟河流水体内的氮、磷和碳等营养元素的富集,导致某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻等的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。
引起水体富营养化起关键作用的元素是氮和磷。
研究表明,对于湖泊、水库等封闭性水域,当水体内无机态总氮含量大于0.2mg/L,PO3-4-P的浓度达到0.02mg/ L时,就有可能引起藻华(Algae Bloms现象的发生。
据对我国25个湖泊的调查,水体全氮无一例外超过了富营养化指标,全磷只有2个湖泊(大理洱海和新疆博斯腾湖低于0.02mg/L的临界指标,其余92%的湖泊皆超过了这个标准,比国际上一般标准高出10倍或10倍以上(表1。
表1我国25个湖泊中的全N全P浓度(mg/L及所占比例[1]全N全P<0.2>1.0>2.0>5.0<0.02>0.1>0.2>0.5 湖泊数%0218413525202816641248624另外,我国的22个湖泊调查表明,除1个属贫营养湖外,其余63.3%的湖泊是营养湖。
如滇池、巢湖、甘棠湖(九江、西湖、东湖、玄武湖、蘑菇湖(石河子、于桥水库(天津等早已是富营养湖泊[1]。
水文地球化学过程中污染物迁移与转化机理分析
水文地球化学过程中污染物迁移与转化机理分析随着人类经济增长和社会发展，水环境污染愈发严重，污染物的迁移与转化机理成为热门研究课题。
水文地球化学过程影响着污染物的迁移和转化，从而决定着污染物对环境的危害程度和寿命。
一、水文地球化学过程以及其影响污染物迁移的机理水文地球化学过程包括水文循环过程和地球化学过程。
水文循环过程是地球上水分从一处不同的状态、介质、形式不断转化，包括蒸发、降雨、地下水循环、河道和湖泊等。
地球化学过程则是水环境中的化学反应，包括化学平衡、溶解氧、微量元素和有机物的溶解、膜过滤和交换反应等。
水循环过程和地球化学过程决定了水环境中污染物的迁移和转化。
水循环过程对于污染物的迁移主要体现在水流速度、径流和渗透度等方面。
污染物通过水流速度被带动向下游迁移，径流和渗透度则影响着污染物的扩散速率。
地球化学过程则对污染物的转化有重要影响。
比如，在水体途中，有氧和无氧的水位条件会导致水体中污染物的化学形态发生改变，从而影响着其对生态与环境的危害程度。
二、不同的环境和类型的污染物对迁移和转化的影响不同的污染物和不同的环境会对迁移和转化机理产生影响。
1.水体中无机物的迁移和转化机理水体中的常见无机物污染物种类有氨氮、硝酸盐和磷酸盐等。
这些无机物污染物是水体富营养化和水体产生异味的重要原因。
随着水流速度和沉积速度的变化，氨氮、硝酸盐和磷酸盐的浓度呈现不同的分布规律。
在水流速度较慢，沉积速度较快的环境中，污染物的浓度较高，而在水流速度较快，沉积速度较慢的环境中，污染物的浓度较低。
除了流速和沉积速度之外，无氧和有氧的水环境也会影响着无机物的转化。
在无氧水环境中，氮氧化物可以还原为氨氮，从而使污染物的浓度增加。
当水环境中存在足够的溶解氧时，氮氧化物会被氧化为无害的氮气，从而使污染物的浓度降低。
2.水体中有机物的迁移和转化机理水体中的有机物污染物包含多种有机化合物，如乙二胺四酸盐、十二烷基苯磺酸钠等。
这些有机物污染物不仅排放难度大，而且对水体生态和环境危害更大。
沟渠氮磷衰减系数 -回复
沟渠氮磷衰减系数-回复沟渠氮磷衰减系数是沟渠中氮磷浓度衰减的一种客观参数。
沟渠是农田中常见的水利设施，用于引导和排放灌溉水、雨水和田间水。
沟渠中的氮磷溶解质浓度对农田水质和生态环境具有重要影响。
因此，了解和研究沟渠中氮磷衰减系数对于水资源管理和环境保护具有重要意义。
沟渠中的氮磷衰减系数主要受到以下几个因素的影响：水流速度、水体温度、水位高度、溶解质浓度和水质特性等。
这些因素之间相互作用，共同决定了沟渠中氮磷浓度衰减的程度和速度。
首先，水流速度是影响沟渠中氮磷衰减系数的重要因素之一。
一般来说，水流速度越大，沟渠中的氮磷浓度衰减越快。
这是因为较大的水流速度可以增加氮磷溶解质与水分子之间的接触频率和强度，促使其更容易被稀释和流失。
因此，提高沟渠的水流速度可以有效地降低氮磷浓度，减少水体中的污染物负荷。
其次，水体温度也会对沟渠中的氮磷衰减系数产生影响。
一般来说，水温越高，氮磷溶解质的扩散速率和生物反应速率越快，从而加速了沟渠中氮磷浓度的衰减。
此外，水温还会直接影响沟渠中生物的生长和代谢，进一步影响氮磷的转化和吸附过程。
因此，在研究沟渠氮磷衰减系数时，需要考虑水体温度对氮磷浓度衰减的影响。
第三，水位高度也是影响沟渠中氮磷衰减系数的关键因素之一。
一般来说，水位高度越深，沟渠中氮磷浓度衰减越慢。
这是因为较深的水位会使水流速度减小，导致氮磷溶解质不易被稀释和流失。
另外，较深的水位还会增加沟渠底部和侧壁的沉积物和悬浮物的吸附能力，进一步降低氮磷溶解质在水体中的浓度。
因此，在沟渠设计和管理中，需要合理控制水位高度，以实现较好的氮磷浓度衰减效果。
此外，溶解质浓度和水质特性也会对沟渠中的氮磷衰减系数产生影响。
一般来说，溶解质浓度越高，沟渠中的氮磷浓度衰减越慢。
这是因为溶解质浓度的增加会降低水体中的稀释能力，使得氮磷溶解质更难被稀释和流失。
此外，不同水质特性也会对氮磷的吸附和转化过程产生影响，进一步改变沟渠中的氮磷衰减系数。
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析长湖流域农田地表径流中的氮磷流失是一种重要的农业非点源污染问题，对水质和生态环境造成了一定的影响。
为了更好地了解长湖流域农田地表径流中氮磷的流失特征，进行科学有效的防治措施。
长湖流域位于某省，是一个典型的农业流域。
农田地表径流中的氮磷主要来源于农业生产过程中的施肥、农药使用和畜禽养殖等活动。
这些活动导致农田土壤表层的氮磷含量增加，并随着降雨的冲刷而流失到河流和湖泊中。
研究表明，农田地表径流中的氮磷流失呈现出以下几个特征：流失量和流失通量较大。
长湖流域的降雨量较多，且降雨强度大，导致农田地表径流量增加。
农田土壤表层的氮磷含量较高，加上农业活动带来的外源性氮磷输入，使得流失量和流失通量较大。
流失过程季节性明显。
长湖流域的农业生产以夏季为主，施肥和农药使用较为集中，造成夏季流失量较高；冬季降雪融化和春季雨水较多，使得流失过程在冬春季节也较为明显。
氮磷的流失形式多样。
农田地表径流中的氮磷主要以溶解态和颗粒态的形式存在，其中溶解态氮磷占主导地位。
溶解态氮主要以硝态氮的形式存在，而溶解态磷主要以无机磷为主。
颗粒态氮磷主要是通过颗粒物的携带而流失，其中颗粒态磷主要以有机磷为主。
流失过程具有一定的空间异质性。
长湖流域农田地表径流中氮磷流失的分布不均匀，不同地区和不同土地利用类型的农田存在着不同的特点。
旱地农田的氮磷流失量较大，而水田农田流失量相对较小。
这与不同土壤类型、地形条件、降雨量等因素有关。
针对长湖流域农田地表径流中氮磷流失的特征，应采取相应的防治措施。
加强农田地面覆盖，选择适宜的土壤保护措施，如保墒覆盖层、水土保持梯田等，降低农田地表径流产生和流失的可能性。
合理调控施肥和农药使用，减少农田土壤的氮磷含量，并利用天然湿地和人工湿地等生态工程措施，提高氮磷的截留和去除效果。
加强农业生产管理，合理调控农作物种植结构和肥料农药的使用量，稳定氮磷的输入，从源头上减少氮磷的流失。
农田退水中氮磷与吡虫啉的光催化水循环协同净化试验研究
农田退水中氮磷与吡虫啉的光催化水循环协同净化试验研究胡诗瑶;王沛芳;胡斌;饶磊;李丹丹;袁秋生【期刊名称】《河海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(52)2【摘要】为探究光催化和水循环协同净化氮磷和吡虫啉污染的效果,设计了空白对照、水循环和光催化水循环3组生态浮床系统、6个处理组对2种模拟农田退水(氮磷退水、氮磷和吡虫啉复合污染退水)进行了试验研究。
试验结果表明:水体循环能增强浮床系统对氮的去除效果,7 d后氮磷退水的水循环浮床水体中氨氮和硝氮去除率较空白对照浮床分别提升了5.5%和27.1%;增加光催化的净化技术可加快氨氮硝化,氮磷退水的光催化水循环浮床水体中氨氮和硝氮去除率较空白对照浮床分别提升了26.2%和20.3%;吡虫啉会影响水循环浮床系统对氮磷的净化效果,TiO 2光催化复合陶粒对吡虫啉有良好的氧化降解效果,同时对氮磷和吡虫啉复合污染有显著净化效果;氮磷和吡虫啉复合污染退水的光催化水循环浮床降解了58.2%的吡虫啉,水体中氨氮、硝氮和磷酸盐去除率较未添加吡虫啉的水循环浮床分别提升了72.4%、15.0%和14.8%。
【总页数】8页(P35-42)【作者】胡诗瑶;王沛芳;胡斌;饶磊;李丹丹;袁秋生【作者单位】河海大学环境学院;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室;河海大学力学与材料学院;南京水利科学研究院水工水力学研究所【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.三唑磷·敌百虫和吡虫啉对泽蛙蝌蚪的毒性研究2.35%吡虫啉悬浮剂和10%吡虫啉微乳剂的研究与开发3.农田水中吡虫啉的残留HPLC测定4.介质阻挡放电低温等离子体降解水中吡虫啉、啶虫脒和三唑磷的研究5.不同生物炭对水中吡虫啉、噻虫嗪、呋虫胺的吸附研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《2024年密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究》范文
《密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和人口的不断增长，水环境污染问题日益突出，其中非点源污染成为水体污染的重要来源之一。
作为北京市重要的水源地之一，密云水库的水质状况直接关系到首都的供水安全。
然而，随着密云水库流域土地利用的改变及气候变化的背景之下，非点源氮、磷污染问题逐渐显现。
因此，对密云水库流域土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响进行研究，对于保护和改善水库水质具有重要意义。
二、研究区域与方法2.1 研究区域本研究以密云水库流域为研究对象，该流域位于北京市东北部，涉及多个区县，具有丰富的自然资源和复杂的土地利用类型。
2.2 研究方法本研究采用的方法包括文献综述、实地调查、遥感技术、模型模拟等。
首先通过文献综述了解国内外关于土地利用与气候变化对非点源污染影响的研究进展；其次通过实地调查和遥感技术获取流域的土地利用数据和气象数据；最后运用模型模拟方法分析土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响。
三、土地利用现状与变化趋势3.1 土地利用现状密云水库流域的土地利用类型主要包括农田、林地、草地、水域和城镇用地等。
其中，农田和林地是流域内主要的土地利用类型，对非点源污染具有重要影响。
3.2 土地利用变化趋势近年来，随着城市化进程的加快和农业活动的变化，密云水库流域的土地利用结构发生了显著变化。
农田面积逐渐减少，城镇用地和水域面积不断增加，林地面积相对稳定但分布有所调整。
四、气候变化对非点源氮、磷污染的影响4.1 气候变化趋势密云水库流域的气候变化主要表现为降雨量的年际变化和季节分布不均。
近年来，流域内的降雨量呈现增加趋势，且多以暴雨形式出现。
4.2 气候变化对非点源氮、磷污染的影响降雨量的增加和季节分布不均加剧了非点源氮、磷的流失。
暴雨事件容易导致农田和林地的地表径流增加，从而将土壤中的氮、磷等营养物质带入水体，造成水体富营养化。
五、土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的交互影响土地利用与气候变化对非点源氮、磷污染的影响是相互交织的。
不同类型沟渠对农田氮磷流失的拦截效果
不同类型沟渠对农田氮磷流失的拦截效果摘要：为探究不同类型沟渠对农田径流水中氮磷的拦截效果及其机理，分别针对3种类型的农田排水沟渠（生态拦截沟渠、简易土质排水沟渠、混凝土板型沟渠）进行试验。
结果表明，生态拦截沟渠对农田径流水中的氮磷元素可以起到明显的拦截作用，几种养分（总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性磷）的降低幅度在31.81%～58.21%之间，净化效果明显高于简易土质排水沟渠和混凝土板型沟渠。
总体来看，生态拦截沟渠对氮磷元素等污染物有较好的净化作用，可以减轻周围环境受到的水体污染。
关键词：沟渠；农田径流；生态拦截；氮磷流失中图分类号：X712文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）04-0361-05近年来，随着对点源污染控制能力的不断增强，农业面源污染对水体质量和生态系统影响的比例和危害越来越突出，特别是长三角地区。
研究表明，该区域的化肥平均施氮量已超过300 kg/hm2，远高于国家为防止化肥污染而制定的225 kg/hm2 的标准[1]。
长三角地区化肥和农药的施用量越来越大，导致该区域农业面源污染问题也日趋严重[2]。
农田排水渠作为农田径流污染物的主要排放点和湖泊、河流营养性污染物的主要输入源，对农田径流污染物的净化效果将直接影响该地区农业面源污染的危害程度[3]。
生态化的排水沟渠既可以作为农田降雨径流的排水通道，还可以通过其内部种植的植物拦截、滞留、吸收随农田排水流失的氮磷元素，实现生态拦截氮磷元素的目的[4-7]。
但到目前为止，关于生态沟渠的构建以及生态沟渠与其他不同类型的农田排水渠拦截效率横向对比的研究报道比较少。
因此，本研究以生态沟渠为主要对象，对比上海郊区常见的其他2种不同类型的农田排水渠，系统探究不同生态阻断系统对于农田排水渠氮磷随水流失拦截效率的影响[8]，为生态沟渠更有效地净化氮磷等面源污染物提供量化数据，进而为上海地区农业面源污染的优化控制提供重要的科学依据。
中国农田氮素径流、淋溶损失影响因素子分析与损失值估算的开题报告
中国农田氮素径流、淋溶损失影响因素子分析与损失值估算的开题报告一、研究背景及意义氮素是植物吸收生物元素中的重要组成部分之一，亦是化肥中的主要成分之一。
然而，氮素的多次利用率并不高，仅为40%-60%。
在农业生产中，大量的氮素涌入土壤和地下水中，从而形成了农田氮素径流、淋溶损失现象。
这些农业污染现象导致了土壤和水资源的严重污染和损失，带来了极大的环境和经济损失。
因此，对于中国农田氮素径流、淋溶损失的影响因素进行研究，对于保护水资源和改善环境具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过对中国农田氮素径流、淋溶损失的影响因素进行数值分析，估算相应的损失值，为控制农业污染、保护土壤和水资源提供科学依据。
三、研究内容和方法本研究计划选择中国某个地区的农田作为研究对象，采用文献调研、野外调查、实验室分析和模型模拟等方法，对农田氮素径流、淋溶损失的主要影响因素进行分析和子分析，并基于数学模型计算相应的损失值。
研究内容主要包括以下方面：1、农田氮素径流、淋溶损失的影响因素分析：选取土壤类型、降雨量、肥料用量、土地利用方式、气象因素、地形因素、水利设施等因素，通过数据分析、统计分析、空间分析等方法，对其对农田氮素径流、淋溶损失的影响进行分析和子分析，并确定其重要程度。
2、数学模型的建立：选择与本研究相适应的数学模型，对农田氮素径流、淋溶损失进行定量描述和计算，结合前期调查数据，通过模型的参数校正和模拟计算，对农田氮素径流、淋溶损失的损失值进行计算和统计。
四、研究预期成果本研究旨在建立针对中国农田氮素径流、淋溶损失的影响因素分析模型，探索影响农田氮素径流、淋溶损失的重要因素，并通过模型计算了农田氮素径流、淋溶损失的损失值，为防治农业污染、理顺人地关系、发展可持续农业贡献一份力量。
农田面源污染防治技术指南
本指南为指导性文件，各地可参考本指南提出的农田面源污染防治措施的技 术方法，根据本地湖泊流域所处的自然地理状况和社会环境、主要环境问题等个 性特征，参考选择适宜的农田面源污染防治技术。
本指南为首次发布。 本指南由环境保护部污染防治司、规划财务司组织制订。 本指南主要起草单位：中国环境科学研究院、中国科学院大学、江苏省农业 科学院。
1
1.3 术语和定义 1.3.1 氨挥发
土壤中的铵态氮转化为氨气而进入大气的过程。 1.3.2 大气沉降
指大气中氮、磷、重金属及有机污染物等直接沉降或通过雨雪等 方式沉降到陆地和水体的过程，包括干沉降和湿沉降两种。 1.3.3 等高种植
暴雨径流对流域不同土地利用土壤氮磷流失的影响
第 22 卷第 5 期 2008 年 10 月
水土保持学报 Jour nal of Soil and W ater Conserv ation
2 2
2
2. 1
研究方法
图 1 水质 监测断面示意图
采样断面设计 在新田小流域干支流共布设了 4 个采样断面 ( 图 1) , 各 断面布设的意义与功能如下: 断面 1# 监控支流上游集水区 以林地为主的面源污染物入河情况, 以及水质的变化趋势; 断 面 2# 监控坡耕地上蔬菜地、 果园、 部分水稻地等面源产污情 况以及水质变化; 断面 3# 监控经过 1 个村落和水稻田后水 质的变化趋势; 断面 4# 反应各条小溪汇入主流后 , 新田小流 域水质变化。 2. 2 监测指标 据珠江三角洲水质现状评价、 流溪河 水质现状统计与 分析 , 目前影响流域总体水质的水质指标有氨氮、 COD、 可 溶性磷等指标, 本研究水质指标以体现总体水质状况和反 应非点源污染现状为 原则, 选择水质 评价指标 : 可溶 性总 磷、 氨氮、 CODCr , T P , T N 、 硝态氮等 6 项水质指标。 2. 3 采样频次 在降雨初时开始进行采样 , 每隔 30 min 采样一次, 暴雨 历时时间短, 则加密采样 , 采样同时利用标尺测量水位 , 采 用浮标法测量流速。 2. 4 实验分析方法 化学需氧量采用重铬酸钾法, 氨氮采用纳氏试剂法, 总 磷采用氯化亚锡还原光度法, 硝态氮的分析方法采用酚二 磺酸分光光度法 , 总氮采用过硫酸钾 氧化 紫外分光光度 法, 可溶性磷采用钼锑抗分光光度法。
辽宁浑河流域不同土地类型地表径流和壤中流氮、磷流失特征
辽宁浑河流域不同土地类型地表径流和壤中流氮、磷流失特征周林飞;郝利朋;孙中华【摘要】Simulated artificial rainfall experiments have been carried out to study the characteristics of nitrogen and phosphorus losses through surface flow and interflow on different types of land in Liaoning Hunhe Basin. The results indicated that: ( 1 )there are remarkable differences between Nitrogen and phosphorus loss characteristics in surface flow and that in interflow. The output density of nitrogen and phosphorus through surface flow is high in the initial time but tends to be stable with artificial rainfall continuing.The output density of nitrogen and phosphorus through interflow keep relative stable in the whole runoff process. ( 2 ) In the whole artificial rainfall process, nitrogen and phosphorus losses by surface flow take a high proportion on cultivated land and grassland, but take a low proportion in interflow. ( 3 ) The difference in nitrogen and phosphorus losses through surface flow and interflow on cultivated land and grassland shows that soil infiltration mechanism has large reduction function, especially significant for total phosphorus in grassland, reaching more than 90％.%采用人工模拟降雨的试验方法,研究了辽宁浑河流域主要土地利用类型的土壤在地表径流和壤中流中所产生的氮、磷流失特征.结果表明,(1)地表径流和壤中流氮、磷流失特征差异显著,地表径流氮、磷输出浓度均表现为降雨初期较高而后逐渐趋于稳定的特征;壤中流氮、磷输出浓度在整个径流过程中保持相对稳定.(2)在整个降雨径流过程中,耕地与草地氮、磷流失均以地表径流为主,随壤中流流失的氮、磷占输出量的比例较小.(3)耕地与草地中地表径流和壤中流氮、磷流失差异表明,土壤的水分下渗滤减机制对氮、磷流失具有很大的削减作用,草地中对总磷的削减作用尤为显著,可达90%以上.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2011(020)004【总页数】6页(P737-742)【关键词】人工模拟降雨;养分流失;土地利用类型;地表径流;壤中流【作者】周林飞;郝利朋;孙中华【作者单位】沈阳农业大学水利学院,辽宁沈阳110866;沈阳农业大学水利学院,辽宁沈阳110866;即墨市水利局,山东即墨266200【正文语种】中文【中图分类】S157土壤中氮、磷大量流失是导致水体富营养化的直接原因之一。
河流生态系统中磷的运移与循环
《河南水利与南水北调》2023年第7期水生态文明河流生态系统中磷的运移与循环张展1，张瑜2，张岩3，杨向辉1（1.黄河水文水资源科学研究院，河南郑州450003；2.河南省水利勘测有限公司，河南郑州450002；3.河南省水土保持监测总站，河南郑州450008）摘要：磷是维持河流生物活性的重要元素，探明河流生态系统中磷的迁移转化规律对于流域环境管理具有重要意义。
本文对磷循环涉及的系列物理化学过程以及不同河流环境中主导磷变化的重要因子进行了系统总结。
从磷的组成、运移模式以及由此产生的生态效应入手，将磷入河途径分为以下几种：废水排放>不透水地面径流>透水地面径流。
大量研究表明河道中不同来源磷的滞留、传输及生物降解过程受多种因素影响。
在不影响河流生物群落发育基础上，提升河流上游河段对磷素的滞留能力，能够有效削减下游河道磷输出。
如果能够在调整外源磷输入同时，根据生态学的补偿-胁迫理论(subsidy-stress theory)对河道中磷的滞留能力进行优化，可显著改善水环境质量。
未来研究应着重于建立实现磷滞留最大化的河道管理措施并进一步辨析河道中磷运移机制，以期能够削减受纳水体富营养化发生概率。
关键词：磷；河道过程；滞留；循环；补偿-胁迫理论中图分类号：X522文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）07-0014-03Phosphorus Transport and Cycling in River EcosystemsZHANG Zhan1,ZHANG Yu2,ZHANG Yan3,YANG Xianghui1（1.Yellow River Institute of Hydrology and Water Resources,Zhengzhou450003,China;2.Henan Water Conservancy Survey CO. LTD.,Zhengzhou450002,China;3.Henan Provincial Soil and Water Conservation Monitoring Station,Zhengzhou450008,China）Abstract：Phosphorus is an important element to maintain the biological activity of rivers.It is important to understand the law of phosphorus transport and transformation in river ecosystem for watershed environmental management.In this paper,a series of physical and chemical process involved in the phosphorus cycle and important factors leading to phosphorus changes in different river environments are systematically summarized.Starting from the composition of phosphorus,its transport patterns,and the ecological effects it generates,the article classifies the pathways of phosphorus input into rivers as follows:wastewater discharge>impervious surface runoff>permeable surface runoff.Many studies have shown that the processes of phosphorus retention,transport and biodegradation are affected by many factors.By enhancing the retention capacity of phosphorus in the upstream river segment without affecting the development of the river’s biological community,it is possible to effectively reduce phosphorus output in the downstream channel.If external phosphorus input can be adjusted while optimizing the retention capacity of phosphorus in rivers based on the ecological subsidy-stress theory,it can significantly improve water environmental quality.Future research should focus on the establishment of river management measures to maximize phosphorus retention and further analysis of phosphorus transport mechanisms in the river,with a view to reducing the probability of receiving algal bloom.Key words：phosphorus;in-stream processes;retention;cycling;subsidy-stress theory0引言多数研究表明通过管理河道中的磷可有效削减富营养化带来的影响，但河道中磷的滞留-生物化学循环过程却存在较大的空间差异性。
降雨条件下农田土壤中磷的迁移规律
②２ ． ５ ０ ｃ ｍ×２ ０ ｅ ｍ× ２ ０ ｃ ｍ的铁质支撑架一个 。
③模拟降雨装 置。
２ ０ １ ３年 ６月
降雨条件下农 田土壤 中磷 的迁移规律
１ ４ ９
６ ０ ｃ ｍ
７ ０ ｅ ａ ｒ ８ ０ ｃ ｍ
ｌ ９ ０ ６ ． ９
ｌ ９ ｏ ５ ． ２ １ ８ ９ ９ ． ４
比例很低。一般土壤有效磷含 量与 土壤全 磷量 成一定
的相关性 ， 总磷含量愈 多 ， 有效磷 也增多 ｊ 。
影响磷素流失的 因素有 很多 ， 如 土壤性 质 、 磷肥施 用量、 施 用 方式 、 施用时间、 降雨 量 、 植 被 类 型 等。乌 伦 等 通过 人工 降雨模 拟 实验 ， 同 时监测 天 然降雨 径
的土壤 Ｐ 含量 随着降雨次数 的增加 的而 减少 。［ 结 论］选择科学 合理 的磷 肥施用 量 ， 同时 控制农 田土壤水 的排 出。
关键词 ： 土壤 磷元素 降雨 迁移规律 流过程得 出规 律 ： 磷输 出速 率基 本上 随 降雨 径流 过程 呈递减变化 ， 其 中水溶 态磷 与 总磷 比较其 递 减变 化 幅 度小 ， 输 出浓度呈非线性分 布 ， 而 总磷输 出浓度 递减规 律呈抛物线 型。单 宝庆 等采用 人 工降雨 的方法 ， 以
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１ ９ ０ ０
第 一 次 降雨 后Ｐ 含 量 第二次降雨后Ｐ 含量 第三 次降 雨 后Ｐ 含 量 Ｐ 含 量背 景值
１ ８ ０ ０
０
１ ０ ２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０ ７ ０ ８ ０ ９ ０
土 壤深度 （ ｃ ｍ ） 图２土 壤 中Ｐ 含量 变化
不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果
不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果刘福兴;陈桂发;付子轼;杨林章;王俊力【摘要】比较研究同一规格(深1.30 m)、不同构造〔植被(E草)、沸石填料(E填)和沟底植被+沸石填料(E草+填)〕的3种生态沟渠在模拟动态进水条件下对农田面源铵态氮(NH4+?N)、总氮(TN)、总磷(TP)和悬浮物(SS)等主要污染物的去除效率,并分析采用沟底植被与沸石填料的生态沟渠对模拟降雨径流的实际拦截净化效果.结果表明,在进水污染物ρ(NH4+?N)为0.17～1.23 mg·L-1,ρ(TN)为0.86～6.13 mg·L-1,ρ(TP)为0.11～0.24 mg·L-1,ρ(SS)为24.0～70.0 mg·L-1条件下,3种构造生态沟渠对NH4+?N、TN、TP和SS的去除效率均达到50％以上,其中生态沟渠E草+填对污染物的去除效率最高,NH4+?N、TN、TP和SS的总平均去除效率均超过70％,稳定性也相对较强.沟渠中ρ(TN)和ρ(TP)随迁移距离呈指数递减趋势.模拟生态沟渠对降雨径流氮磷去除效率研究结果表明,110 m长的沟底植被与沸石填料生态沟渠在进水污染物低浓度条件下对TN的最终处理效果较好,而在进水污染物高浓度条件下对TP的处理效果较好.在实际应用时,建议因地制宜地选择不同构造的生态沟渠,可进一步提高生态沟渠的拦截净化能力.【期刊名称】《生态与农村环境学报》【年(卷),期】2019(035)006【总页数】8页(P787-794)【关键词】生态沟渠;农田排水;总氮;总磷;去除效率【作者】刘福兴;陈桂发;付子轼;杨林章;王俊力【作者单位】上海市农业科学院/上海低碳农业工程技术研究中心,上海201403;上海市农业科学院/上海低碳农业工程技术研究中心,上海201403;上海市农业科学院/上海低碳农业工程技术研究中心,上海201403;江苏省农业科学院,江苏南京210014;上海市农业科学院/上海低碳农业工程技术研究中心,上海201403【正文语种】中文【中图分类】X524;S19农田排水沟渠是农田灌排单元的重要组成部分[1]，是农田面源污染物的最初汇集地和向下游水体迁移的重要通道，对下游水体环境有着重要影响[2]。
降雨径流时农田沟渠水体中氮、磷迁移转化规律研究
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ： Ｔｏ ａ ｉ ｏ ｅ ｎ ｏ ａ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ（ ｔ ｌ ｔ ｇ ｎ ａ ｄ ｔ ｔ ｌ ｏ ｐ ｏ ｕ ＴＮ ｎ ｎ ｒ ｐ ａ ｄ ＴＰ）ｏ ｔ ｒｉ ｈ ｇ ｉｕ ｔ ｒ ｒ ｉ ａ ｅｄ ｔ ｈ ｏ ｎ ａ — ｆｗａ ｅ ｔ ｅ ａ ｒｃ ｌｕ ｅ ｄ ａ ｎ ｇ ｉ ｆ ｇ ｎ ｃ ａ
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环境污染与防治
第 ２ ９卷
第 １期
２０ ０ ７年 １月
降雨径 流时农 田沟 渠水体 中氮 、 磷迁移转化规律研究 ＊
徐 红 灯 王京 刚 席 北斗 翟丽 华。
（ ． 京 化 工 大 学 环 境 工 程 系 ， 京 １ ０ ２ ； ． 国环 境 科 学研 究 院 ， 京 １ ０ １ ； １北 北 ００９ ２ 中 北 ０ ０ ２ ３清华大学环境科学与工程系 ， 京 １０８ ） ． 北 ００ ４
ｒ ｕ ｕ ａ ｆ ｌ ｉ Ｊ ｘｎ ， ｈ ｊ ｎ ｒ ｍｅ ｓ ｒｄ ａ ｄａ ａｙ ｅ ｕ ｉｇｒ ｉｆｌａ ｄｒ ｎ ｆ ｏｈ ｌ ｒｖ ｎ ｉｇｓ ｎｆ ｉ ｌ ｒｌ ｉ ｄ ｎ ｉ ｉｇ Ｚ ｅｉ ｇｗｅｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｌｚ ｄｄ ｒ ｎａｌ ｎ ｕ ｏｆ ｃ ｔ ｅ ａ ａ ｎ ａ ．Ｔ ｅｐｐ ｅ ｅ ｔ ｉ ｉ— ｎ ｇ ｉ
ｃ ｎ ｏ ｓ ｓｏ ａ ｄ Ｐ ｓ ｅ ｉ ｓｆｏ ｔ ｅ ｆ ｌ ，ｔ ｅ ｔａ ｓ ｏ ｔａ ｄ ｔａ ｓ ｏ ｍａ ｉ ｎ（ ａ ｅ ｆ ａ ｔｌ ｓ ｅ ｆＮ ｎ ｐ ｃｅ ｒ ｍ ｈ ｉ ｄ ｈ ｒ ｎ ｐ ｒ ｎ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ）ｏ ＴＮ ｎ ｎ ｔ ｅ ｄｔ ｈ ｗａ ｅ ａ ｄ ＴＰ ｉ ｈ ｉｃ ｔ ｒ ｗｅ ｅ ａｓ ｔ ｄ ｅ ．ＴＮ ｎ ｆｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｗａ ｅ ｒ ｎ ｔ ｂ ｅ ｃ ａ ｇ ｎ ｔ ａｎ ａｌ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｂ ｅ ｕ ｎ ｕ ｏ ｆ ｒ ｌｏ ｓ ｕ ｉｄ ａ ｄ ＴＰ ｏ ｈ ｉｃ ｔ ｒ ｗｅ ｅ ｕ ｓ ａ ｌ ， ｈ ｎ ｉ ｇ ｗｉ ｒ ｉ ｆ ｌ ｎ ｈ ｕ ｓ ｑ ｅ ｔ ｒ ｎ ｆ ｈ （ ａ ｕ ｅ ｏ ａ ｓ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｆ ｒ５ ｄ ｙ ）；ｈ ｗｅ ｅ ，ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｓ ｓ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｇ ｕ ｆ ｒｎ ａ ａ ｉｙ ａ ａｎ ｔ ｒ ｐ ｄ ｃ ａ ｇ ｎ ｌｏ ｏ ｖ ｒ ｈ ｉ ｙ ｔ ｍ ｒ ｖ ｄ ｄ ａ ｌ ｒ ｅ ｂ ｆｅ ｉ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ｇ ｉ ｓ ａ ｉ ｈ ｎ ｅ ａ ｄ ａ ｓ ｃ ａ ｌ ｗｅ ａ ｔ ｒ ｃ ｖ ｒ ｏ ｌ ｗｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｏ ｋ ｌ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｐ ｔａ ｉｔ ｉ ｕ ｉｎ ｏ ｌ ｏ ｄ ｆ ｓ ｅ ｏ ｅ ｙ ｆ ｌ ｏ ｎ ｈ ｈ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ．Ｓ ａ ｉｌｄ ｓ ｒ ｔｏ ｆＴＮ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ｏ ｔ ｒｉ ｈ ｉ ｂ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｆ ｗａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｏ ａ ｒｃ ｌｕ ｅ ｄ ａｎ ｇ ｉ ｈ ｆ ｌ ｗｅ ｕ ｉ ｑ ａ ｉ ｎ ｗｈ ｌ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉｇ ＴＰ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｅ ｐ ｎ ｎ ｉ ｌ ｇ ｉｕｔｒ ｒ ｉａ ｅｄｔ ｏｌ ｃ ｏ ｄ ａｃ ｂ ｃｅ ｕ ｔｏ ｉ ｈ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｘ ｏ ｅ ｔａｌ ｅ ｏ ｙ ｉ ｅ ｅ ａ． Ｖａ ｉｔｏ ｓ ｏ ｎ ｔ ｉ ｒ ｌｏ ｗｅ ｌｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｂ ｐ ｒ ｐ ｉｔ ｕ ｉ ｅ ｕ ｔｏ ｓ ｅ ｋ ＴＮ ｎｇ ｎ ｒ １ ｒ ｉｎ ｆＴＮ ａ ｄ ＴＰ ｗｉ ｔｍｅ ｗｅ ｅ ａ ｓ ｌ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ａ ｐ ｏ ｒａ ｅ ｃ ｂ ｃ ｑ ａ ｉｎ ，ｐ ａ ａ ｈ ｗａ ｏ ｅ ～ ４ ｄ ｙ ｆｅ ｈ ａｎ ａｌｗｈ ｌ ｐ ａ ｓｆ ｕ ｄ ｅ ｒｉｒｏ ｈ ｅ ｏ ｄ ｄ ｙ ｓｎ ｔｄ３ ａ ｓａｔｒｔｅｒ ｉｆｌ ｉ ｅ ｋ ＴＰ ｗａ ｏ ｎ ａ ｌ ｎ ｔ ｅ ｓ ｃ ｎ ａ ． ｅ ｅ Ｋｅ ｗ ｒ ｓ Ｎｉ ｏ ｅ Ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ Ａｇ ｉｕ ｔ ｒ ｒ ｉ ａ ｅｄ ｔｈ Ｔ ａ ｓｅ ｎ ｒｎ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｒａｎ ａｌｒ ｎ ｆ ｙ ｏｄ ： ｔ ｇｎ ｒ ｈ ｓ ｈ ｒｓ ｒｃ ｌ ｅ ｄ ａｎ ｇ ｉｃ ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｄ ｔａ ｓｏ ｍａ ｉ ｕ ｏ ｉ ｆｌ ｕ ｏ ｆ
稻田退水沟渠去除氮磷的强化措施及其应用概述
稻田退水沟渠去除氮磷的强化措施及其应用概述李海波;吕学东;王洪;王鑫;李英华;季现超【摘要】在阐述稻田退水氮磷面源污染严重性及沟渠结构与功能的基础上,分析了沟渠底泥吸附、植物吸收、微生物分解和协同作用等主要净化机理,探讨了沟渠植物种类选取、沟渠基质类型筛选、沟渠结构的合理设计以及充分利用毗邻生态单元构建生态处理系统4种沟渠改造措施,指出在沟渠工程化建设的同时宜采用人工强化技术,可有效增强沟渠生态与服务功能;从生态学及景观生态学角度,提出生态拦截型沟渠、溪流式接触氧化沟渠、多级消减沟渠等3种新型生态型沟渠的应用.建议在沟渠的改造、利用、管理上要实施合理的监管制度,对新型沟渠的建设相关部门要出台相关法律法规及设计规范;同时,在理论研究的基础上进行实验室模拟分析,为实践工程提供数据支撑及科学指导.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(054)020【总页数】6页(P4985-4990)【关键词】稻田退水;沟渠系统;农业面源污染;生态沟渠【作者】李海波;吕学东;王洪;王鑫;李英华;季现超【作者单位】东北大学资源与土木工程学院,沈阳 110004;沈阳大学建筑工程学院,沈阳 110044;沈阳大学环境学院/区域污染环境生态修复教育部重点实验室,沈阳110044;沈阳大学环境学院/区域污染环境生态修复教育部重点实验室,沈阳110044;沈阳大学环境学院/区域污染环境生态修复教育部重点实验室,沈阳110044;东北大学资源与土木工程学院,沈阳 110004;沈阳大学环境学院/区域污染环境生态修复教育部重点实验室,沈阳 110044【正文语种】中文【中图分类】X703;X71;S511进入21世纪以来，面源污染已取代点源污染，成为威胁地表水环境最严重的问题，其中农业面源污染又是水体污染的最大“贡献者”，负荷率最高［1］。
稻田生产具有典型的水文过程，稻田退水是一类重要的面源污染形式。
据统计，稻田退水对河流、湖泊富营养化的贡献率高达27%，大量未经充分利用的氮、磷随退水流失到周边水体环境中，造成河流、湖泊甚至海洋的富营养化［2，3］。
水域生态系统的氮磷循环与物质转化研究
水域生态系统的氮磷循环与物质转化研究水域生态系统是地球上重要的生态系统之一，它承载着大量的生物多样性和提供着人类所需的各种资源。
在水域生态系统中，氮和磷是两个重要的营养元素，它们的循环与转化直接影响着水域生态系统的稳定性和健康性。
因此，对水域生态系统中氮磷循环和物质转化的研究具有重要的理论和实践意义。
一、氮的循环与转化氮是生物体内重要的结构物质和生命活动的基本组成部分，其循环和转化对维持水域生态系统的稳定起着至关重要的作用。
氮的循环主要包括氮沉积、氮氧化还原、氮脱氧、氮固定等过程。
首先，氮沉积是氮循环的重要过程之一。
通过湍流、降水等途径，大气中的氮化合物沉降到水体中，进而通过生物摄取、解吸和沉积于底泥中。
这些营养盐的沉积对水域生态系统中的生物生长和繁殖提供了充足的氮源。
其次，氮氧化还原过程也是氮循环的重要组成部分。
氨氧化细菌和硝化细菌的作用下，氨氮逐步被氧化为硝酸盐。
而反硝化作用则是指在缺氧条件下，硝酸盐被还原为氮气释放到大气中。
这一过程使得氮在氮气和氮盐的形式间进行转化，维持氮的平衡。
此外，氮脱氧也是氮循环的重要环节。
水体中的氮最终以有机氮的形式被生物摄取，再通过有机氮分解细菌的脱氧作用释放出来。
这种脱氧作用使得氮得以再次进入到水体中，循环利用。
最后，氮固定是氮循环中的重要过程。
通过氮固定作用，将氮转化为可以被生物利用的形式，如生物固氮或人工固氮。
而生物固氮则主要是指一些细菌、蓝藻和海洋植物等能够利用氮气酶将氮气转化为氨氮。
这一过程极大地丰富了水域生态系统中的氮资源。
二、磷的循环与转化磷是生物体内合成核酸和能量储存物质的重要组成成分之一，对维持生物体的正常功能和水域生态系统的平衡至关重要。
磷的循环主要包括磷沉降、磷释放、磷吸附、磷溶解等过程。
首先，磷沉降是磷循环的重要过程之一。
随着水体中溶解性磷的浓度的增加，磷盐会沉积到水体的底泥中，从而形成磷底泥。
这些底泥在一定条件下会释放出溶解态磷，为水体的磷循环提供了来源。
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降雨径流时农田沟渠水体中氮、磷迁移转化规律研究*
徐红灯1, 2 王京刚1 席北斗2 翟丽华3
( 1. 北京化工大学环境工 程系, 北京 100029; 2. 中国环境科学研究院, 北京 100012; 3. 清华大学环境科学与工程系, 北京 100084)
图 2 总氮质量浓度沿沟渠断面变化及拟合 F ig . 2 T he variatio n and its simulatio n o f T N concentr ation
a long the ditch
图 1 沟渠断面取样点布置图 F ig . 1 T he distr ibut ing chart o f sample in ditch
采用断面浓度监测法定时取各断面水样测定总 氮、总磷, 选取 沟渠二为 研究对象。沟渠二 总长约 350 m, 在沟渠二中沿水流方向每隔 30 m 设 1 个断 面, 最后两个断面 ( 5 和 6) 的间距为 100 m, 共取 6 个断面, 断面分布见图 1。各断面在雨后连续 5 d 内 采样, 雨后沟渠中连续 5 d 的流速和流量见表 1。每 个断面用 200 mL 标准采样瓶( PVC 瓶) 取样, 样品 在 4 下保存, 第 2 天测定。总磷采用过硫酸钾法 消解, 钼锑抗分光光度法测定; 总氮采用过硫酸钾氧 化, 紫外分光光度法测定[ 8] 。
出有效的控制 途径和 决策具有 重要的意 义[ 7] 。为 此, 笔者选择我国南方典型高产农业流域浙江嘉兴 小流域, 就农田排水沟渠中总氮、总磷在降雨时的迁 移变化规为浙江省嘉兴市秀州区双桥镇北的双
桥农场, 离嘉兴市区 8 km。该农场创办于 1949 年 11 月, 为浙江省现代农业示范园区。该地区地处杭 嘉湖平原, 海拔较低, 地势平坦, 田地成块, 沟渠呈网 状分布, 沟渠坡度较小( < 0. 2% ) 。沟渠常年保持一 定水位, 在 12 月到次年 3 月部分渠段干涸。选择 7 月~ 10 月作 为研 究时段, 此时 该地区 降雨较 为集
19
环境污染与防治 第 29 卷 第 1 期 2007 年 1 月
表 2 总氮、总磷质量浓度沿沟渠变化拟合结果 T able 2 T he simulation result of T N and T P co ncentration alo ng the dit ch
时间 第1天
总氮 拟合方程式 y= - 0. 103 1x 3+ 1. 109 9x2 - 3. 541 6x+ 5. 106 7
图 4 总磷质量浓度沿沟渠断面变化及拟合 Fig . 4 T he var iatio n and its simulation of T P
concentr ation along the ditch
图 4 是总磷沿沟渠断面的变化情况。从图 4 可 见, 总磷初始质量浓度为 0. 3~ 1. 5 mg / L , 出口质量 浓度为 0. 01~ 0. 30 mg / L , 总磷沿 程呈递减 变化。 结合表 2 的拟合结果可知, 总磷总体上呈指数递减 变化趋势, 相关性虽不是很高, 但相对其他类型曲线 的拟合仍具有很高的相关性。对比图 3 中总磷进口 和出口质量浓度可以看出, 农田排水沟渠系统对总 磷具有很好的截留作用, 截留率为 20% ~ 80% 。总 磷沿程均为单一变化, 说明支流汇水对沟渠中总磷 的沿程变化影响较小, 总磷在沟渠中的迁移具有规 律性, 只是随着时间的推移幅度有所变化。
第3 天 0. 8 0. 200
第4 天 0. 3 0. 075
第5 天 0. 2 0. 050
图 3 总氮、总磷进出口质量浓度比较 Fig . 3 T he compariso n o f the inlet and outlet
concentr ation of T N and T P
2 结果与分析
关键词 氮 磷 农田排水沟渠 迁移转化 降雨径流
Fate of nitrogen and phosphorus in agriculture drainage ditch during rainfall and runoff X u H ongdeng 1,2 , W ang J inggang 1 , X i Beidou2 , Zhai L ihua3 . ( 1. Envir onmental D ep artment of B eij ing Univers ity of Chemical T echnolo gy , Beij ing 100029; 2. Chinese R esearch A cademy of Envir onmental Sciences , Beij ing 100012; 3. D ep ar tment of En vir onmental Science and Engineer ing , T singhua Univer sity , Beij ing 100084)
70% , 说明农田排水沟渠在降雨( 复杂外界) 条件下 对氮仍有很好的截留作用。降雨过程中, 总氮并未 表现出单一的变化规律, 而是呈 3 次多项式曲线变 化, 总氮在沿程变化过程中并不是一直递减而是也 有所增加, 尤其到 5 断面处增加幅度较明显, 主要原 因是在 5 断面前有一较大分支沟渠的汇入, 在短时 间内, 由 于 降 雨 产 生 的 径 流 量 大, 氮 流 失 量 也 大[ 1] 316 , 使得干渠内的总氮增加。
表 1 雨后 5 d 沟渠中水流速和流量 T able 1 T he v elocit y and quantit y of flow in
fiv e day s after rainfall
时间
第1 天
流速/ ( cm min- 1) 2. 5
流量/ ( L min- 1) 0. 625
第2 天 1. 6 0. 400
Abstract: T otal nitro gen and tota l phosphorus ( T N and T P) o f w ater in the ag ricultur e drainag e ditch o f an ag r icultural field in Jiaxing , Zhejiang wer e measured and analy zed during r ainfall and runo ff. T o help pr eventing sig nifi cant lo sses o f N and P species f rom the field, the tr anspor t and tr ansfo rmatio n ( fat e) of T N and T P in the ditch water wer e also studied. T N and T P of the ditch water wer e unstable, chang ing w ith rainfall and the subsequent runo ff ( measur ed fo r 5 day s) ; ho wever , t he ditch sy stem pr ov ided a larg e buffer ing ca pacity ag ainst ra pid change and also allow ed fast recov ery follow ing the shock lo ading conditions. Spatial dist ribution of T N co ncentration of w ater in the agr iculture drainag e dit ch fo llowed a cubic equation w hile the co rr esponding T P concent ratio n decreased ex ponentially in general. V ariations of T N and T P with time w ere a lso w ell r epr esented by appro pr iate cubic equatio ns, peak T N was noted 3~ 4 day s after the rainfall w hile peak T P w as found earlier o n t he second day.
Keywords: Nitrog en Phosphorus Ag riculture drainag e ditch Tr ansfer and transformation Rainfall runoff
氮、磷是生命支持系统不可替代的主要成分, 也 是促进农业持续发展的根本要素[ 1] 312 。氮、磷肥料 的施用是实现我国粮食增产最有效的措施之一。但 是, 氮、磷肥料的过量使用, 也带来了令人担忧的非 点源污染问题。受农业非点源污染影响, 我国湖泊 达到富营养化水体的已占 63. 6% , 一些农业高产地 区的湖泊如太湖、巢湖、滇池等总氮、总磷浓度分别 是 20 世纪 80 年代初的十几倍, 其中 50% 以上的氮、 磷污染负荷来自农业非点源污染[ 2 5] 。农田排水沟 渠作为农田生态系统的重要组成部分, 具备排水和 湿地系统的双重功效; 同时, 沟渠既是农业非点源污 染物的最初汇聚地, 又是河道和湖泊营养盐等的输 出源[ 6] 。因此, 研究氮、磷在排水沟渠中的迁移和转 化, 对正确评估农田非点源对环境的污染和影响, 提
2. 1 总氮、总磷沿沟渠的变化规律 氮、磷沿沟渠的迁移规律尤其是在降雨时是非
常复杂的, 其截留机理和迁移转化机制缺乏深入的 研究, 因此总氮、总磷沿沟渠变化规律可以帮助揭示 氮、磷沿程迁移转化规律。图 2 是总氮沿沟渠断面 的变化情况, 图 3 是总氮、总磷进 出口质量 浓度比 较, 总氮初始质量浓度在 2~ 5 mg/ L , 出口质量浓度 为 1. 0~ 3. 5 m g/ L 。对不同时间各断面的实验结果 进行拟合, 结果见表 2。从图 2 和表 2 的拟合结果可 见, 总氮沿程( 断面) 基本呈 3 次多项式曲线变化, 并 具有很好的相关性。对比图 3 中进口和出口处总氮 质量浓度可以看出, 沟渠对总氮的截留率为 40% ~