小尺度流域河湖水质关联性分析

选取巢湖潜溪河流域和六叉河流域作为江淮农业小流域代表,采用灰色关联分析(GRA)方法,对比研究小尺度流域入湖河流对河湖交汇区水质的影响.河水及河湖交汇区水质周年变化状况监测结果表明,巢湖水质1 a中富营养化最为严重时段是10-12月,营养元素N、P和溶解性金属离子Mn、Fe、Al含量也达到年内最高.河湖水质灰色关联分析结果表明,2个流域河流水质与河湖交汇区水质高度关联,灰色关联度为0.687～0.896.对于小尺度流域而言,湖泊水质对于流域河流水质变化响应迅速,农业流域面源污染对湖泊水体污染的贡献明显.     

流域土壤基质与非点源磷污染物作用的3种模式及其环境意义

以华北地区典型农业流域为研究对象,针对流域不同空间分布和干扰程度下的土壤基质与污染径流中磷素的相互作用过程进行了模拟研究.研究发现,土壤基质与磷的作用过程呈3种模式,持留型、释放型及持留-释放转换型.持留型土壤基质对污染径流中磷酸盐具有较强的吸附作用,能有效持留径流中的磷素;释放型土壤基质则以解吸过程为主导,向径流中释放大量的磷素;持留-释放转换型土壤基质则呈动态性,当径流中磷酸盐含量较低时,解吸过程占优,以磷素释放为主,当径流中磷酸盐含量较高时,吸附过程占优,以磷素持留为主.结果表明,在自然环境及人类干扰的作用下,流域异质性景观下的土壤基质与非点源污染物的作用过程差异明显,其生态功能具有时空动态性.从非点源污染发生的角度来看,在空间上,土壤基质可成为污染物的汇或释放源;在时间上,同一区域存在源-汇功能的动态转化.因此,异质性景观中土壤基质与污染物作用过程动态机制的认识与判定,对于流域尺度上有效控制非点源污染十分关键.     

常见基质对暴雨径流中磷素去除效果的比较研究

选取沙子、土壤、沸石、白矾石、陶粒、钢渣、石灰石、蛭石和碎石9种常见的基质,通过吸附和解吸实验、静态吸附实验和动态模拟实验,较为系统地研究了这些基质的吸附特性以及去除暴雨径流中低浓度磷素污染物的特性,并分析了影响基质去除磷素的影响因子.结果表明,9种供试基质对磷酸盐的动态去除效率要比其他形态磷高,对磷素的平衡吸附量大小顺序为：沸石、土壤、蛭石 ＞陶粒、钢渣、石灰石 ＞碎石、沙子、白矾石,对磷素的动态吸附能力为：沸石、石灰石、白矾石、土壤＞钢渣、碎石、沙子＞陶粒、蛭石.另外,蛭石、陶粒和钢渣在对暴雨径流中磷素的静态和动态吸附过程中出现了磷释放现象,其它基质对磷酸盐的动态吸附能力较强,去除率介于30%～87%.综合分析以上多种因素,为了去除暴雨径流中的低浓度磷素,沸石、石灰石和土壤是比较理想的工程基质材料.     

植草沟在城市面源污染控制系统的应用

暴雨径流造成的城市面源污染已引起广泛重视,为控制和削减进入受纳水体的径流污染负荷,各种技术措施得到发展,植草沟便是其中之一.植草沟是景观型地表沟渠排水系统,从植草沟定义、类型、设计计算、参数确定、运行维护及应用实例方面作了较详细介绍.植草沟在条件合适时可代替传统的雨水管道,具有很好的推广应用前景.     

城市道路下垫面粗糙度对街尘累积分布与污染特征的影响

道路下垫面是街尘累积-冲刷这一城市地表径流发生核心过程的重要场所,研究道路下垫面粗糙度对街尘及其负载污染物的持留分布与污染特征将对估算地表径流负荷及控制策略提供重要科学依据.本文以典型沥青和混凝土路面的街尘为研究对象,采样配对法试验设计并结合分形理论,对比分析粗糙度对街尘单位面积含量、颗粒物粒径组成、负载的氮磷及重金属污染的影响.结果表明,相比沥青路面,粗糙度较小的水泥路面所持留的颗粒物单位面积含量较少,颗粒物粒径较细,分选性较好.氮、磷含量与2种下垫面的粗糙度并无显著的相关关系,主要受环境因素影响较大,各粒径的氮、磷含量负荷比与其质量比一致,细粒径颗粒物对氮、磷的吸附作用并不明显.而重金属污染则受2种下垫面的粗糙度影响较大,水泥路面重金属含量高于沥青路面,且细粒径颗粒物的重金属污染负荷比较大,高于其质量比2.4%~24.1%.不同下垫面街尘样品各粒径段颗粒物微观形态相似.破损路面对街尘累积过程的单位面积含量及粒径组成有着较大的影响,可能对街尘累积冲刷过程及污染物富集存在不同程度的影响.     

石臼漾湿地冬季有机质的可生化性

在冬季,石臼漾构筑根孔湿地对有机质的去除率不高.若设想这只是一个表观现象,实际上湿地在冬季能够有效地去除水体中难降解有机质,但释放部分易生化的有机物质.为了验证这一假设,研究了冬季石臼漾湿地岸边带和植物床-沟壕系统中有机质可生化性的空间分布.结果表明:湿地内部其有机质可生化性r(BOD₅/COD_Cr)为0.26~0.84,80%数据高于可生化性下限值(0.30),远超过源水(0.0999).经过湿地净化,水体中有机质的性质发生了显著的变化.湿地内部其r(COD_Cr/TOC)比值(0.85~2.57,平均值1.90)远低于源水(5.41),大量的还原性有机物质及部分芳香族类化合物被湿地拦截和持留.这说明即使在冷季,石臼漾湿地仍对源水中的有机质具有较好的去除效果.以人工湿地生态根孔技术为核心的植物床-沟壕系统是整个湿地中水质净化特别是有机质去除的关键区域.     

围隔中水华控制实验

目前我国很多湖泊和水库处于富营养化状态,其显著表现之一是微囊藻(Microcystis)在湖泊生态系统中恶性生长,形成水华,使水体群落结构恶化,湖泊水产品产量降低,湖泊丧失旅游价值,尤其严重的是影响了自来水厂的正常运行。 许多学者对控制微囊藻的生长进行过研究,其中最主要的方法是减少营养元素(主要是磷、氮进入湖泊的控制),对流域的点污染源和面污染源进行控制。这种方法耗资大,就我国的经济承受能力而言,短期内还很难全面实行。生物控制方法有引入微囊藻致病微生物或引入捕食微囊藻的浮游动物和鱼类,但目前仅处在实验室阶段。在以供水为主要功能的水体中,用化学方法控制微囊藻生长是使用比较广泛的方法。近年来,人们虽然试验了一万余种有机化合物的杀藻作用,但最常用的化学除藻剂仍是硫酸铜。这些除     

河南省土壤库中钾养分资源状况的研究

通过对河南省1995年取得的1130个土样进行了土壤全钾、速效钾和缓效钾的测定 ,并同第二次土壤普查 (1985年 )的结果进行了比较。表明河南省土壤速效钾含量平均为102 6mg/kg,与第二次土壤普查相比下降了30 4mg/kg,年平均下降3 04mg/kg;以豫东区土壤速效钾含量下降最多 ,为46 5 % ,豫中区下降最少 ,仅为6 8 %。土壤缓效钾含量低的仅为177 5mg/kg,高的达2553mg/kg,平均为863mg/kg。土壤全钾平均含量为17 2g/kg,也下降了10 4 % ;下降幅度最大的为潮土达16 9 % ,褐土下降最低为0 5 %。     

湖滨带温室气体氧化亚氮(N2O)排放研究

利用不锈钢气体采集箱,在太湖梅梁湾湖区,沿水体至陆地方向对植被型和裸露型湖滨带进行温室气体N2O的原位排放观测。结果发现两种类型湖滨带N2O排放均显著高于临近的开阔水体,可以达到10~100倍,水位变幅区是湖滨带温室气体N2O排放的峰值区,是陆向和水向辐射区的5~10倍。在观测期间,N2O排放通量的范围为-159.2～1565.6μg·m-2·h-1,具有明显的时空梯度变化,时间上,9月份最高,随着气温的下降和芦苇的衰亡而逐渐减少,在1月份最低;空间上,自水向辐射区至陆向辐射区,先逐渐升高,在水位变幅区达到峰值,然后再降低。该结果初步说明了湖滨带是温室气体N2O的一个极其重要的排放源,而目前IPCC对水体N2O排放的估算可能存在很大的疏漏;同时也从一定程度上反映了湖滨带是湖泊脱氮的重要区域,其对缓解湖泊氮污染起到了举足轻重的作用。     

利用生态混凝土控制城市坡面暴雨径流污染试验研究

利用生态混凝土作为护坡材料,研究暴雨条件下生态混凝土控制山坡降雨径流污染的机理,以期对生态混凝土在城市护坡和护岸中的应用提供理论依据.研究结果表明,生态混凝土改变了雨水在坡面上的水文过程,阻延径流作用十分明显,有效地降低了污染物的负荷输出.生态混凝土试验小区（T2）与裸地（CK）和改良土壤小区（T1）相比,径流量分别减少了48%和24%,TN年度污染负荷（UPLRs）分别减少了53%和45%,溶解态氮（DN）减少了26%和28%,TP减少了57%和30%,溶解态磷（DP）降低了80%和33%,COD降低了62%和40%,TSS降低了56%和43%,产流时间和流量峰均明显滞后.另外,同植被覆盖良好的小区（T3）相比,生态混凝土对各种污染指标的控制效果没有明显差异,但其抗冲刷能力较强,更能适应城市护坡和护岸的需要.