灌溉和降雨条件下生态沟渠氮、磷输出特征研究

为了研究长沙县金井河流域农业源头生态沟渠氮和磷的输出特征，对灌溉和降雨条件下及不同季节生态沟渠水体氮、磷的变化特征进行监测研究。研究结果表明：灌溉和降雨期间，生态沟渠中总氮的输出最大值为270 mg/L，其输出的主要形态为氨态氮和硝态氮，总磷的最大值达032 mg/L。灌溉后，生态沟渠氮、磷的输出均呈单调递减变化，在灌溉初期均最高。降雨后，总氮、总磷沿程变化趋势均呈递减变化；生态沟渠对水体总氮、总磷去除率分别达64%、70%；各断面氮、磷的输出随着时间的增加呈先增加后降低的趋势，其中总氮、氨态氮含量在雨后第3 d达到最高，总磷含量在雨后第2 d达到最高。在不同季节中水体氮、磷的变化以冬季总氮、氨态氮和磷浓度最高     

三峡库区消落带农用坡地磷素径流流失特征

消落带是三峡库区重要的生态交错带，但自发农用和无序开发可能会造成更多的氮磷流失，进而加剧三峡库区水体富营养化。通过对库区连续3 a的定位监测（2011~2013年），研究了三峡库区消落带农用坡地的磷素流失特征。结果表明：次降雨事件中常规施肥处理的地表径流、壤中流总磷平均浓度分别为0.848±0.153、0.140±0.006 mg/L，其中地表径流中磷的形态以颗粒态为主，壤中流以溶解态的生物可利用磷为主。常规施肥下，地表径流、壤中流磷素年均流失通量分别为0.236±0.004、0.100±0.003 kg·hm 2，地表径流、壤中流磷素流失通量分别占总流失通量的70.2%、29.8%，地表径流是坡地磷素流失的主要途径，但壤中流也是不可忽视的重要途径。与常规施肥处理相比，减量施肥处理地表径流、壤中流磷素流失量分别降低了45.3%、40.0%。建议采取减量施肥的方式，以降低营养盐负荷，保护水环境。     

丹江口库区坡耕地柑桔园不同覆盖方式下地表径流氮磷流失特征

以坡耕地柑桔园为研究对象，地表覆盖方式采用对照、秸秆覆盖和地膜覆盖3个处理，实验采用完全方案。结果表明，在本实验条件下，坡地地膜覆盖处理一定程度增加了径流量，而秸秆覆盖处理与对照每次降雨径流量基本相当；各处理土壤氮磷养分均有一定程度的流失，以氮素流失量较高，磷素流失量相对较低；在地膜覆盖条件下，柑桔园地表径流中N、P流失量较高，其总氮和总磷流失系数分别达0054%和0064%，而秸秆覆盖总氮和总磷流失系数最低；对不同地表覆盖方式柑桔园地表径流水体氮素形态特征分析表明，可溶性氮素占总氮的比例较高，可溶性氮素中又以NO-3 N为主，而NH+4 N所占的比重较低。以上结果说明，在丹江口库区，氮素污染风险要高于磷，防控的主要矛盾是氮，而秸秆覆盖是减少坡耕地养分流失较好的管理措施     

丹江口库区典型小流域地表径流氮素动态变化

探明面源污染特征对制定丹江口水库水质保障体系具有重要意义。以胡家山小流域为研究对象，对村落和林 耕复合两种典型土地利用类型和流域各集水区出口地表径流氮浓度进行了连续监测。结果表明：村落降雨径流中总氮、硝态氮浓度较高，其中总氮均值超过20 mg/L，变化幅度都不大；氨氮浓度较低，但变化剧烈，这种氮浓度演变过程和降雨强度关系密切。硝态氮是村落氮输出的主要形态，占总氮输出的6031%～9655%，与总氮输出变化过程具有显著的相关性。林 耕地的氮浓度相对较低，总氮表现出上升—下降—平稳—上升的变化过程，硝态氮和总氮变化有着显著的相关性。在空间传输过程中，小流域下游氮浓度表现出稀释和富集两种效应，其中村落的氮输出对两种效应影响较大；在时间上，受耕作制度和气象变化，各集水区的氮浓度季节性变化明显，总氮浓度表现出春季>夏季>秋季>冬季，硝氮浓度表现出秋季>夏季>春季>冬季。胡家山小流域径流中氮素的含量均高于水库水体氮素含量，总氮高于地表水Ⅴ类水质标准，需要加强对小流域污染源的控制与处理，尤其是对村落径流的处理。
     

面源污染中畜禽有机肥磷的流失形态及其环境效应

磷是作物生长所需的大量元素之一。同时在水体富营养化形成过程中也起着决定性作用。畜禽有机肥磷作为作物生长所需磷的来源之一,近20年来,随着集约化养殖业的不断发展。畜禽有机肥磷的产生量也在相应增加．引起了磷在养殖区域附近的土壤中富集,增加了磷的流失风险。目前，有关畜禽有机肥磷如何引起面源污染研究越来越多。本文回顾了畜禽有机肥磷的形态及其分析方法、磷的含量和衡量磷流失能力的标准、控制磷流失的技术措施等研究进展,对不同方法标准进行了比较．提出我国在现有畜禽有机肥控制管理措施的基础上,开展畜禽有机肥磷流失的相关基础研究以控制畜禽有机肥磷对水体质量的影响。     

平原地区复合土地利用系统中氮磷流失敏感区界定

为正确识别平原地区复合土地利用系统中氮磷流失敏感区，利用美国农业部水土保持局设计的水文模型中的〖WTBX〗CN〖WTBZ〗值描述地表状况，反映不同土地利用条件下下垫面对土壤氮、磷流失的影响；运用等标污染负荷计算方法评估不同类型污染源强度；建立了复合土地利用系统中土壤氮、磷流失敏感区的综合指数评价体系。构建的氮、磷流失评价方法在浙江大学华家池校区的应用评价结果表明，氮磷流失敏感性高的区块主要为研究区内的居民区、畜牧场和一些施肥量大的种植区，而敏感性最低的区块集中在具有良好植被覆盖的绿化区。高的污染源和高的迁移因子叠加区构成了高的流失敏感区.     

农田降雨径流污染模型探讨——以上海郊区农田氮素污染模型为例

农田降雨径流污染是非点源污染研究中的一个重要问题 ,估算其发生负荷的难度很大。通过对农田降雨径流污染模型结构的理解和适当简化不可直接建模的部分 ,对农田非点源污染物输出的重要环节———降雨径流和污染物迁移进行了模拟。根据实测资料对SCS法的部分参数作了修正 ,使小块农田的降雨径流关系适合上海的区域自然地理条件 ;采用比较完善的径流试验资料建立了相应的径流单位线 ;并利用水流流速与固体颗粒被冲刷强度的关系 ,选择合适的试验资料 ,分析得到了径流过程与氮素流失浓度的相关关系 ,从而建立了以修正的SCS法、径流单位线和径流过程与氮素流失浓度的关系为基础的农田降雨径流污染模型。在具备较长系列降雨量资料的条件下 ,该模型确定了不同降雨量频率代表年份上海郊区农田氮素的年流失量     

太湖地区典型小流域非点源污染物流失规律 --以宜兴梅林小流域为例

由农业产生的非点源污染是湖泊的主要污染源。为了研究太湖流域非点源污染负荷流失规律,选择了宜兴梅林小流域为研究对象,对降雨过程中径流流量及其污染物浓度随降雨—径流变化过程进行监测研究。采用统计和系统分析方法,建立径流量和非点源污染负荷输出量之间的数学统计模型,得出该流域非点源污染物流失规律,此方法可以推广到与该流域相似的其它地区的非点源污染研究中,应用于太湖流域水污染综合治理。     

三峡库区消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应

三峡库区消落带坡地的自发农用较为常见，消落带的这种利用方式可能加剧养分流失并对库区水环境造成影响。通过对库区2011~2013年3个落干期消落带农用坡地的地表径流、壤中流中氮素形态与浓度进行定位监测，研究消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应。结果表明：常规施肥下，消落带农用坡地侵蚀模数为1 443 kg/（hm2·a），落干期内坡地平均径流量为230 mm，径流系数为0.58，其中壤中流流量占总径流量的77%。历次降雨产流事件中常规施肥处理时，地表径流、壤中流中TN平均浓度分别是4.85±0.85、20.73±2.05 mg/L，落干期地表径流（泥沙）和壤中流的TN流失量分别为6.63±1.19、35.22±3.38 kg/hm2，分别占当季施肥量的2.2%、11.7%。可见，随壤中流流失是三峡库区消落带农用坡地氮素流失的主要途径。与常规施肥处理相比，减量施肥处理使地表径流（泥沙）、壤中流TN流失通量分别显著降低了25%、48%，表明减少氮肥用量可以显著降低消落带农用带来的环境风险，建议消落带农用地氮肥进行减量施肥，使其既不影响作物产量，也显著降低氮流失。 关键词： 三峡水库；消落带；地表径流；壤中流；氮负荷；减量施肥     

紫色土坡地泥沙养分与泥沙流失的耦合特征

通过人工降雨模拟试验,研究紫色土坡地泥沙全氮、全磷与泥沙三者流失的耦合特征及其受降雨和地形的影响。结果表明,泥沙全氮流失量随坡度及雨强的增加而减小,而全磷的流失量受雨强及坡度的影响均较小;相关性分析表明泥沙流失量愈大,全氮流失量愈小,而全磷愈大。全氮与泥沙流失随降雨时间而呈峰值特征,而全磷随时间变化较小。泥沙养分流失量的累积过程与泥沙累积过程一致,随泥沙累积量的增加而增加,且全氮流失累积量明显低于全磷流失累积量;坡地泥沙流失养分的富集比具差异性,即泥沙流失量愈大,氮富集比越低,磷富集比越高。分析坡地泥沙流失养分的富集比,可知全磷与泥沙的耦合稳定性较全氮高,更易呈现影响下游水质的滞后效应。     

农田降雨径流污染模型探讨 ——以上海郊区农田氮素污染模型为例

农田降雨径流污染是非点源污染研究中的一个重要问题,估算其发生负荷的难度很大。通过对农田降 流污染模型结构的理解和适当简化不可直接建械的部分,对农田非点源污染物输出的重要环节－－降雨径流和污染物迁移进行了模拟。根据实测资料对SCS法的部分参数作了修正,使小块农田的降雨径流关系适合上海的区域自然地理条件;采用比较完善的径流试验资料建立了相应的径流单位线;并利用水流流速与固体颗粒被冲刷强度的关系,选择合适的试验资料,分析得到了径流过程与氮素流失浓度的相关关系,从而建立了以修正的SCS法、径流单位线和径流过程与氮素流失浓度的关系为基础的农田降雨径流污染模型。在具备较长系列降雨量资料的条件下,该模型确定了不同降雨量频率代表年份上海郊区农田氮素的年流失量。     

平原地区复合土地利用系统中氮磷流失敏感区界定——以浙江大学华家池校区为例

为正确识别平原地区复合土地利用系统中氮磷流失敏感区,利用美国农业部水土保持局设计的水文模型中的CN值描述地表状况,反映不同土地利用条件下下垫面对土壤氮、磷流失的影响;运用等标污染负荷计算方法评估不同类型污染源强度;建立了复合土地利用系统中土壤氮、磷流失敏感区的综合指数评价体系.构建的氮、磷流失评价方法在浙江大学华家池校区的应用评价结果表明,氮磷流失敏感性高的区块主要为研究区内的居民区、畜牧场和一些施肥量大的种植区,而敏感性最低的区块集中在具有良好植被覆盖的绿化区.高的污染源和高的迁移因子叠加区构成了高的流失敏感区.     

附着生物对富营养化水体氮磷的去除效果

以太湖梅梁湾“863示范工程”水草恢复区原位湖水以及该区渔网围隔上的附着生物为材料，通过室内静态培养试验，研究了附着生物对富营养化湖水的氮、磷去除效果。结果表明，附着生物对水体中的氮有显著的去除效果，半个月内，附着生物对水体中总氮的累积去除率可达60%，在有附着生物的水体中总氮浓度从5 mg/L左右下降到2 mg/L左右；附着生物对水柱中氮的累积去除率和水柱中氮的浓度、附着生物的生物量以及附着生物作用时间密切相关。从培养过程中水体磷的浓度变化来说，培养初期，水体中磷的浓度比较高，附着生物对其有一定的去除作用；培养后期，水柱中磷的浓度比较低，附着生物不但不去除水中的磷，而且还向水柱中释放磷，这可能与附着生物向水体分泌碱性磷酸酶密切相关。     

附着生物对富营养化水体氮磷的去除效果

以太湖梅梁湾“863示范工程”水草恢复区原位湖水以及该区渔网围隔上的附着生物为材料，通过室内静态培养试验，研究了附着生物对富营养化湖水的氮、磷去除效果。结果表明，附着生物对水体中的氮有显著的去除效果，半个月内，附着生物对水体中总氮的累积去除率可达60%，在有附着生物的水体中总氮浓度从5 mg/L左右下降到2 mg/L左右；附着生物对水柱中氮的累积去除率和水柱中氮的浓度、附着生物的生物量以及附着生物作用时间密切相关。从培养过程中水体磷的浓度变化来说，培养初期，水体中磷的浓度比较高，附着生物对其有一定的去除作用；培养后期，水柱中磷的浓度比较低，附着生物不但不去除水中的磷，而且还向水柱中释放磷，这可能与附着生物向水体分泌碱性磷酸酶密切相关。     

高原浅水湖泊沉积物中磷、氮形态化学研究

以滇池马村湾和海东湾为研究对象,对其沉积物－间隙水－上覆水三界面中的磷、氮形态作研究,其中钙结合态磷占的比例最大,其次是有机/细菌聚合态磷和残渣磷;总氮含量很高,平均值为2.63 mg/g,而亚硝酸盐氮含量很低,其它三种无机氮形态（硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮）之间并不存在恒定的化学计量关系,这主要是无机氮循环还受水体和沉积物中有机氮的影响。调查还表明沉积物中Fe P含量与间隙水中溶解性磷酸盐磷有着较好的线性关系,沉积物中Fe P含量与间隙水Eh呈对数关系。     

底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟

通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响，其中底泥和上覆水均来自太湖，扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48 h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化，采样间隔为6 h。实验结果表明，扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量，但是可溶性无机氮的增加不明显，叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究     

基于不同卫星降雨产品的澴水花园流域径流模拟比较研究

卫星降雨产品作为缺资料或无资料地区估算流域降雨径流的一种途径，适用性尚需大量实验研究。以澴水花园流域为研究区，综合评估了TRMM(3B42V7)、TRMM_RT(3B42V7)、PERSIANN CDR和CMORPH 4个卫星降雨产品在流域平均雨量计算与径流模拟中的精度，设置多方案与多种水文模拟情景全面检验各降雨产品的可靠性与适用性。研究表明：(1)在研究期2002~2013年，没有一个卫星降雨产品对所有精度评价指标均表现最优，PERSIANN始终表现为最差；(2)各卫星降雨产品对于不同年代和不同统计时段的精度差异明显，且一般汛期精度高于全年精度。各年代精度最高的卫星降雨产品在年与汛期尺度上与实测雨量相关系数均超过0.9；(3)各卫星降雨产品对有雨日降雨探测能力较强，但空报率较高，所有卫星降雨产品对于年最大1 d、3 d和7 d降雨估算误差较大，无法达到可利用精度；(4)采用卫星降雨产品进行径流模拟时，以相应的卫星降雨进行水文模型参数率定可获得更高的模拟精度。TRMM_RT与CMORPH日径流模拟精度较好，CMORPH月径流模拟精度较好。总体而言，CMORPH更适用于径流模拟。对于典型的3场大洪水模拟结果表明，TRMM_RT和CMORPH对洪峰与洪量（径流深）的模拟精度相对较高。     

城镇化地区水文过程实验观测与模拟——以太湖西苕溪流域安吉实验小区为例

城镇化的发展使不透水面积不断增加，往往导致地区的水文过程发生较为明显的改变。以太湖上游西苕溪流域内的安吉城镇化实验小区为例，在对研究流域50多a长系列水文气象资料和区域城镇化特征作较详细分析的基础上，结合2005~2008年短时间尺度降雨径流观测实验，通过雨量、水位以及下垫面等数据分析，选用Storm Water Management Model这一暴雨洪水管理模型对该地区的典型洪水过程进行了模拟，对其降雨径流规律进行了分析。结果表明：该模型对该区域的模拟效果较好，误差较小，可以用于该城镇化地区的降雨径流过程模拟和洪水规律定量分析；分析该实验小区降雨径流过程可知，城镇化使该地区洪水上涨过程明显加快，6场典型洪水的峰型系数均值为305，洪峰流量增大而滞时缩短，较快的汇流速度使该地区的防洪压力较大。实验观测方法及模拟分析成果将有助于对太湖地区小流域城镇洪水过程特征与规律的认识，对我国东部城镇地区的防洪、规划与管理也具有重要的借鉴意义     

上海滨岸沉积物、上覆水中N含量及时空变化

综合分析了上海海岸潮滩表层沉积物有上覆水中营养盐N的含量，结果显示，表层沉积物中NH4^ －N的含量在8月、2月有11月均很高，占50％－98％，在11月份NH4^ －N和NH3^－－N含量均显著增加；在空间分布上，长江口南岸无机氮含量普遍高于杭州湾北岸，其中NH4^ －N含量峰值出现在SDK和BLG，NH3^－－N的沿程分布与NH4^ －N较为一致，二者均受到排污有长江入海径流输入的影响。上覆水中在2月和8月NH^－－N含量普遍高于NH2^－－N和NH4^ －N，而在11月NH4^ －N的含量则明显增加，并超过了NH3^0－N；无机氮沿程分布呈现较大地区差异的特点，而且NH3^－－N含量普通高于NH4^ －N（SDK、WSK、LC除外），这受污水排放和所在沉积环境等多因素控制。在对比分析从20世纪80年代至2000年近20年间上海海岸带无机氮含量的变化趋势，发现上海滨岸水及沉积物总体质量在不断下降。其中滨岸水体岸以国家海水水质标准进行评价，发现各采样点无机氮含量均超过四类海水的标准，而且最大超标幅度达到了9．54倍，形势不容乐观。     

三峡库区消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应

三峡库区消落带坡地的自发农用较为常见,消落带的这种利用方式可能加剧养分流失并对库区水环境造成影响.通过对库区2011～2013年3个落干期消落带农用坡地的地表径流、壤中流中氮素形态与浓度进行定位监测,研究消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应.结果表明:常规施肥下,消落带农用坡地侵蚀模数为1 443 kg/(hm2·a),落干期内坡地平均径流量为230 mm,径流系数为0.58,其中壤中流流量占总径流量的77％.历次降雨产流事件中常规施肥处理时,地表径流、壤中流中TN平均浓度分别是4.85±0.85、20.73±2.05 mg/L,落干期地表径流(泥沙)和壤中流的TN流失量分别为6.63± 1.19、35.22±3.38 kg/hm2,分别占当季施肥量的2.2％、11.7％.可见,随壤中流流失是三峡库区消落带农用坡地氮素流失的主要途径.与常规施肥处理相比,减量施肥处理使地表径流(泥沙)、壤中流TN流失通量分别显著降低了25％、48％,表明减少氮肥用量可以显著降低消落带农用带来的环境风险,建议消落带农用地氮肥进行减量施肥,使其既不影响作物产量,也显著降低氮流失.