滨岸缓冲带脱氮性能试验研究

为了摸清整个滨岸缓冲带系统的脱氮效应及各类型滨岸缓冲带在系统中的作用,通过工程尺度的现场试验,研究了一定浓度污染负荷冲击下滨岸缓冲带各区TN、NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N的净化机理。结果表明:农田是湖泊、水库水体非点源污染物的重要源头,其他不同形式的植被过滤带可以有效地聚集、吸收污染物。其中,乔草复合过滤带比单一草本过滤带具有更好的氮素去除效果,乔草复合过滤带中TN、NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N质量浓度消减率分别为84.21%、51.61%、17.61%和71.98%,而单一草本过滤带只是37.44%、49.60%、6.72%和74.45%,芦苇植物为主的挺水植物过滤带对农业非点源污染可以起到很好的防治作用,TN、NO-3-N、NO-2-N和NH+4-N质量浓度消减率为82.77%、36.40%、37.82%和74.54%。     

秸秆还田与施肥方式下淮河流域安徽段灰潮土氮素淋失特征

为揭示农田灰潮土的氮素淋失特征,采用室内试验槽土壤淋溶试验,设无秸秆+不施肥(CK)、无秸秆+常规施肥(SF)、秸秆破碎填埋10 cm+常规施肥(JGF)、秸秆原状覆盖+不施肥(JG0)、秸秆破碎填埋10 cm+不施肥(JG10)、秸秆破碎填埋20 cm+不施肥(JG20)6种处理,综合研究坡度为5°时不同施肥方式及不同秸秆还田方式下总氮(TN)、总溶解性氮(TDN)、硝态氮(NO3^--N)和铵态氮(NH4⁺-N)的淋失特征。结果表明：不同处理下各形态氮素累积淋失量均在前期最大,秸秆配施化肥较单施化肥能够降低NO3^--N及NH4⁺-N淋失比例,减少土壤氮素的淋失。秸秆还田可抑制氮素淋失,且抑制效果表现为JG10 > JG20 > JG0。JG10能有效抑制TN及NH4⁺-N的淋失率,JG20能有效抑制TDN及NO3^--N的淋失率。氮素大部分以溶解态无机氮淋失,秸秆填埋越深,溶解性无机氮淋失量越小。研究结果对减少农田灰潮土氮素淋失量及控制农业非点源污染具有实际意义。     

不同时期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺深度脱氮

应用两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)深度处理早期和晚期垃圾渗滤液.首先在一级UASB(UASB1)中实现反硝化,在二级UASB(UASB2)中通过产甲烷降解有机物,在A/O反应器的好氧区进行NH4+-N的硝化,最后在SBR中去除残余NH4+-N及通过反硝化去除NO2--N和NO3--N深度脱氮.试验结果表明:早期渗滤液ρ(COD),ρ(TN)和ρ(NH4+-N)分别为14.8,1.8和1.3 mg/mL,最终出水ρ(TN),ρ(NH4+-N),ρ(NO2--N)和P(NO3--N)分别为28,4,3.4和1.9 mg/L,获得了大于98%的TN和NH4+-N去除率.晚期渗滤液ρ(COD)为2.5 mg/mL;ρ(TN),ρ(NH4+-N)分别为3.0和2.9 mg/mL时,获得99%以上的TN和NH4+-N去除率.最终出水ρ(NH4+-N),ρ(NO2--N)和P(NO3--N)都小于10 mg/L,最终出水ρ(TN)为26～32 mg/L.     

包膜肥料对水稻土壤渗滤液中NO2--N、NO3--N、NH4+-N的影响

通过有机玻璃土柱盆栽试验,研究了包膜肥料在水稻不同生育期对不同深度土层的土壤渗滤液中NO2--N、NO3--N、NH4+-N含量的影响。结果表明,土壤渗滤液中NO2--N、NO3--N、NH4+-N质量浓度随着水稻的生长逐渐降低;在水稻分蘖期和拔节期,随着土壤深度的增加NO2--N、NO3--N含量呈现先减小后增大的趋势,NH4+-N含量呈现先增大再减小再增大的趋势;在水稻抽穗期和成熟期,NO2--N、NO3--N含量呈现逐渐减小的趋势,NH4+-N含量呈现增大的趋势。在水稻生育期内与施用普通尿素UR相比,包膜肥料LP40、LPSS、SC60氮素渗滤损失总量分别降低了58.27%,46.38%,33.30%。     

生物炭对沉积物氨氮释放影响的现场实验研究

为了验证清淤后生物炭对氨氮释放的抑制效果,于2018年2月在白洋淀北田庄附近进行场地围隔实验。主要测定指标为围隔内上覆水的氨氮(NH4+-N)和总氮(TN),为了更好的确定不同深度NH4+-N和TN浓度,取样分为上中下三层。将覆盖技术常用的活性炭材料引入与生物炭的对比中来。通过短期和长期的效果来看,6-8cm生物炭覆盖组对上覆水的TN和NH4+-N在48d的时间尺度上都有较好的降低效果。3d内的短期效果对于生物炭组和活性炭组效果都不明显。对比生物炭与活性炭,在清淤期间抑制沉积物NH4+-N释放方面,生物炭覆盖技术是更好的选择。根据现场围隔实验,覆盖层6-8cm的效果好于2-4cm的效果。     

DO与低温下MBSBBR与SBR处理生活污水的对比研究

在不同曝气强度下,对比分析了MBSBBR与SBR两系统对低浓度生活污水中COD、NH+4-N、TN和TP去除效率影响,并在冬季验证低温条件下两系统的稳定性。结果显示:曝气量变化对MBSBBR与SBR系统去除COD影响不大;曝气量由高到低整个过程中MBSBBR系统NH+4-N和TN去除效率优于SBR。其中TN去除率在较低(0.4 m3/h)的曝气量下高于高的曝气量(0.8 m3/h),但过低的曝气量(0.1 m3/h)影响系统NH+4-N去除;曝气量在0.4 m3/h时TP去除效率略高。冬季低温运行时MBSBBR在COD、NH+4-N和TN去除率相对于传统SBR具有优越性,去除率可稳定在90%、80%、60%左右,两系统的TP去除率无明显差别,MBSBBR系统低温运行时出水COD、NH+4-N、TN和TP满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。     

梯级生态浮床系统净化富营养化水体的示范工程研究

针对富营养化严重的新角浦河,构建了梯级生态浮床系统(SFTW),开展河道水体的净化处理示范工程研究.结果表明,该系统对CODcr,NH+4-N,TN和TP的去除率最高分别可达21.26%,29.07%,37.95%和20.74%.治理后的示范河段除TN仍为劣V类外,CODcr,NH+4-N和TP出水浓度均达到V类标准,...     

不同季节浮床美人蕉对水体氮素等污染物的去除

 采用浮床无土栽培的方法,以人工模拟水槽为实验场所,在水槽内的富营养化水体表面种植美人蕉,通过植物的吸收和吸附作用,以及微生物的协同作用,去除水体中的氮素。实验结果表明,春季浮床美人蕉对水中氮素的去除效果较好,经过五天的处理,TN去除率约为58.4%;NH⁺⁴-N去除效果显著,2天内去除率达100%。与春季相比,秋季浮床美人蕉对氮素的去除效果有所下降,但去除规律大致相同,经过五天的处理,TN去除率为50.4%;对NH⁺⁴-N的去除效果仍很明显,4天内去除率可达100%。研究结果为浮床植物系统的全年运行提供了科学依据。     

降雪对小兴安岭湿地氮循环的影响

氮元素是植物生长和生态循环不可缺少的营养元素,本文选取中国东北部高寒高纬度具有代表性的小兴安岭乌伊岭国家级湿地自然保护区为研究对象,土壤中氮循环对维持生态系统的稳定性具有重要意义。本文以小叶章湿地为实验对象,研究降雪对湿地氮输入以降雪后湿地氮素变化为指标进行测定,测定内容：降雪过程中TN、铵态氮和硝态氮浓度变化、降雪过程中氮的浓度随时间的变化、地表积雪氮库时间变化、降雪中氮沉降量的变化、积雪融水氮素变化、土壤表层对积雪氮截留量等,并利用EXCEL软件对得出的数据进行做图分析,最后总结出积雪融水中TIN 以NH4+-N 为主,TN 以TON 为主,NO3--N 较NH4+-N 易流失,TIN 比TON 易淋失等结论。     

喀斯特湿地空心莲子草入侵迹地水质时空变化特征

为了解威宁草海湿地空心莲子草入侵迹地水质时空变化特征,于2018年1月(冬)、2018年4月(春)、2018年7月(夏)及2018年10月(秋),在草海湿地空心莲子草入侵迹地,根据空心莲子草入侵状态分别采集水体样品,测定pH值、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N) 、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn )和叶绿素a(Chl.a)等水质指标,对空心莲子草入侵迹地水体富营养化状态及水质时空变化特征进行分析。结果表明：（1）草海湿地空心莲子草入侵迹地水质pH、TN、NH4+-N、TP、CODMn、Chl.a季节性差异显著（p<0.05）,TN、NH4+-N、TP、CODMn和Chl.a随水域变化从上游至下游呈降低趋势。TN、NH4+-N、TP、Chl.a随入侵程度的增加呈显著降低趋势（p<0.05）;（2）空心莲子草入侵迹地水体综合营养指数随季节变化呈下降趋势,春季水质最差。随水域变化综合营养指数沿上游到下游呈降低趋势,上游水质最差。草海湿地空心莲子草入侵迹地水体总体处于中度富营养化状态;（3）草海湿地空心莲子草入侵迹地属于磷限制型,通过限制磷元素的输入可有效降低水体富营养化程度。     

闽北3种人工林土壤游离氨基酸组成及其差异研究

3种人工林土壤游离氨基酸总含量表现出明显的垂直分布特征.针阔叶混交林和针叶林表层(0～20 cm)土壤游离氨基酸含量显著高于深层(20～40 cm)土壤的含量(P＜0.05);而阔叶林表层土壤游离氨基酸含量低于深层土壤的含量,但差异不显著.土壤游离氨基酸各组分均表现出显著的垂直分布特征,阔叶林表层土壤中天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、精氨酸和苯丙氨酸的含量显著高于深层土壤对应组分的含量,但苏氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸显著低于深层土壤对应组分的含量;针阔叶混交林表层土 壤中酪氨酸、组氨酸和脯氨酸低于深层土壤的含量,而其余组分均显著高于深层土壤的含量;而针叶林中除甲硫氨酸和赖氨酸外,其余15种氨基酸在表层土壤中的含量均高于深层土壤中对应组分的含量.3种人工林中无论是表层土壤还是深层土壤,游离氨基酸均以中性氨基酸含量为最高,碱性和酸性氨基酸含量次之,含硫氨基酸含量最低.表层土壤中天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬草氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和精氨酸的含量依次为:针叶林＜阔叶林＜针阔叶混交林,而赖氨酸和脯氨酸的含量则以针叶林为最高,针阔叶混交林次之,阔叶林最低;阔叶林表层土壤中络氨酸和胱氨酸含量最高.深层土壤中各组分氨基酸除赖氨酸之外均以针叶林中含量最低,针阔叶混交林次之,而阔叶林中含量最高.     

南芬细河河岸带土壤理化性质分析

 为揭示人为扰动对河岸带土壤造成的影响,以近年来频繁受到人为干扰的、辽宁省本溪市南芬区的细河河岸带为研究对象,采用野外调查和实验室分析测定的方法,对研究区27个点位,0—20cm、20—30cm、30—40cm 3个不同采样深度的土壤进行了多项理化性质的分析。结果表明,南芬细河河岸带土壤基质较硬,容重普遍较大而孔隙率较小,土壤结构性差;土壤呈中性或碱性;河岸带土壤全磷质量比普遍较高,而速效磷质量比极低;有机质和全氮质量比随采样点不同差异较大,二者之间存在极显著的相关性;不同理化指标数值普遍在研究区域的不同采样点表现出明显差异,而在同一点位的不同采样深度上的数值差异不显著。研究结果说明,频繁的人为干扰对南芬细河河岸带土壤层次性造成了较为严重的影响,其恢复过程尚需较长时间。     

坡面过程意义下的武汉市典型坡面土层厚度研究

坡面系统对坡面成土过程和搬运过程有着重要影响,土层厚度在坡面上的空间分布规律能够一定程度上反映坡面过程.该文在区域线路调查的基础上,实地测制武汉市4座典型山地的8条典型坡面,布设36个采样点,并结合遥感影像,调查了其土层厚度的分布特征及坡面系统各要素,结果表明：1)各条坡面总体呈现土层厚度由坡底到坡顶递减的分布规律;2)母质岩性是坡面成土过程所形成土层厚度的主要影响因素;3)坡度和坡长是坡面搬运过程的主要影响因素.     

桂林毛村岩溶区和非岩溶区土壤有机质与氮分析研究

用五点混合取样法采集广西桂林毛村岩溶区和非岩溶区典型林地、灌草丛地和耕地的0～20cm,20～40cm土壤样品,以高温外热重铬酸钾氧化-容量法测定有机质含量,半微量凯氏法测定全氮含量,碱解扩散法测定有效氮含量,电位法测定pH值.结果表明:岩溶区和非岩溶区的有机质,全氮和有效氮的含量都是表层明显高于底层;相同土地利用类型下,有机质、全氮和有效氮在0～20cm的含量是岩溶区高于非岩溶区,且林地＞灌草丛地＞耕地;有效氮含量与全氮和pH值有显著的正相关关系.     

松嫩平原西部农田土壤有机质和全氮的空间分布影响因素分析

运用地统计学、GIS和传统统计方法,分析松嫩平原西部吉林省通榆县农田表层土壤有机质和全氮的空间分布,并探讨高程、坡度、土壤类型和人工施肥量等因素对土壤有机质和全氮空间分布的影响.研究结果表明:1)吉林省通榆县农田表层土壤有机质含量西部高,东北和西北部低,而全氮含量为北部高,西南部低;2)不同海拔高度上的土壤有机质和全氮含量变化差异并不显著;3)土壤有机质和全氮含量随着坡度的增大,急剧减少;4)淡黑钙土、栗钙土和草甸土的有机质和全氮含量明显高于风沙土和沼泽土;5)通榆县各乡镇人工施肥量与土壤有机质和全氮空间变异的相关性并不强,说明影响本县土壤有机质和全氮含量的因素以自然环境因素为主.     

短期氮添加对杨树人工林表层土壤 可溶性有机碳的影响

在江苏省北部杨树人工林集中分布区开展短期氮添加实验,以研究表层土壤(0～10 cm)可溶性有机碳的响应规律。结果显示:杨树人工林表层土壤可溶性有机碳随着氮添加浓度上升呈现增加趋势,林龄间差异逐渐减小; 对表层土壤可溶性有机碳影响因子分析发现,短期氮添加过程中土壤微生物生物量碳与土壤可溶性有机碳动态的相关性最大,与相对于凋落物量和细根生物量没有明显相关关系,说明短期外源氮素输入会导致土壤微生物生物量的增加,从而引起作为微生物代谢产物的土壤可溶性有机碳浓度的上升。     

Structural variations of sand-bearing airflow over dune at southeastern fringe of Tengger Desert

From the analytical results of observed data onsand transport rates at different positions of dune surface atsoutheastern fringe of Tengger Desert, it has been found thatthe vertical distribution of blown sand flux exhibits a no-ticeable variation when sand grains move upslope anddownslope of dune surface under the action of wind force.Within the height of 20 cm above the sand surface, the verti-cal distribution of mass flux at different positions from toe todune crest of stoss slope of sand dunes coincides with a singleexponentially decaying law; while the vertical distribution ofmass flux over the lee slope occurs as two variable zones,with the height of 8--12 cm as the dividing line, the sandtransport rate below this height exponentially decreases withincreasing height, but above this height decreases in a powerfunction law. On the stoss slope, the relative sand transportrate in the upper layer of sand flow tends to decrease withthe increasing wind velocity and the total sand transport ratetowards the dune crest due to the shortened trajectory lengthof saltation sand grains moving upslope. On the lee slope, theincrease in lift-off height and trajectory length of saltationsand grains moving downslope leads to the increase in rela-tive sand transport rate in the upper layer of sand flow.     

川西亚高山林线交错带土壤微生物类群及酶活性季节动态

研究了川西亚高山林线交错带土壤细菌、真菌和放线菌三大微生物、细菌生理类群数量及酶活性季节动态.结果表明,土壤微生物主要集中分布在O～15 cm表层土壤,其数量及酶活性均随土壤深度的加深而降低.随季节性水热状况的变化,表层0～15 cm和15～30 cm土层微生物和酶活性各月差异显著(P<0.05),具明显的季节变化,但各类群变化规律并不完全相同,细菌、真菌、氨化细菌、好氧固氮菌、硝化细菌、有机磷分解菌、好气纤维素分解菌数量及脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和多酚氧化酶活性均8月最高,而放线菌、无机磷分解菌、反硝化细菌与嫌气纤维素分解菌数量则6月最高,各微生物及酶活性均4月最低.底层(30～47 cm)土壤各微生物和酶活性总体上季节动态不明显.各季节中,氨化细菌、好氧固氮菌、反硝化细菌、有机与无机磷分解菌是8种细菌生理类群中的优势菌群,而纤维素分解菌数量最少,表明林线交错带土壤有机质的分解非常缓慢.     

垦殖对伊犁河谷湿地土壤可溶性有机氮含量的影响

【目的】研究垦殖对伊犁河谷湿地土壤可溶性有机氮(SON)的影响,为该区湿地的开发保护和氮素调控提供科学依据。【方法】以伊犁河谷的芦苇湿地及其垦殖而成的稻田为研究对象,分层采集0～100 cm的土壤样品,分析垦殖对垂直方向上土壤SON含量的影响,并探求SON与土壤理化性质和其他氮组分之间的关系。【结果】在0～100 cm土壤深度内,芦苇湿地和稻田土壤的SON含量占土壤可溶性总氮(TSN)含量的58.9%～74.1%,表明SON是该区域土壤可溶性氮素的主要组成部分; 土壤SON含量在垦殖后降低了16.7%～40.5%,在≥20～60 cm土层表现为显著降低,表明垦殖对土壤可溶性有机氮的影响不仅限于表层土壤,这缘于湿地和稻田土壤的高含水率使得土壤SON在垂直方向上的移动性较强; 湿地土壤的有机碳和全氮在垦殖后大幅减少,其中垦殖前的含量分别是垦殖后的2.9～5.9倍和2.0～6.0倍。总体上讲,土壤碳氮比、微生物量氮、铵态氮和硝态氮在开垦前后的变化不大,只有0～20 cm土层的微生物量氮和硝态氮在垦殖后显著降低(P < 0.05); 土壤SON与土壤有机碳和全氮表现出显著的相关性,说明垦殖后土壤有机质水平的降低是SON含量下降的主要原因。【结论】土壤SON是伊犁河谷湿地土壤可溶性氮素的主要形态,但其含量在湿地垦殖为稻田后表现出减少的趋势。     

温度对太湖湖滨带不同水分梯度土壤氮矿化的影响

选择苏州渔阳山保存较为良好、典型的太湖湖滨带湿地作为试验地,并根据距离水体的远近,在湖滨带从近水体到高岗地分别设置3个实验区,每个实验区设置3个重复的取样点,将土样在实验室条件下,置于5、15、25和35℃人工气候箱中培养30 d,以测定土壤净氮矿化对温度的敏感性。结果表明:无论距离水岸带远近,湿地土壤的矿质氮含量、净氮硝化速率、净氮矿化速率总体趋势均表现为随温度的升高而增加;在相同温度下,距水体不同距离土壤的矿质氮含量、净氮硝化速率、净氮矿化速率变化总体趋势从小到大均表现为:近、中、远。土壤氮矿化速率变动范围为1.16～1.55,距离水体远近不同土壤的氮矿化速率增加倍数(Q10)没有明显的规律性。试验表明温度升高对湖滨湿地不同含水量土壤的氮矿化产生着不同的影响。