丹江口库区典型小流域水体氮素分布特征研究

丹江口水库水质总体良好,但总氮浓度超标问题突出。为明确不同类型小流域氮素的分布和输出特征,优化制定库区控氮措施,选择库周典型小流域,开展水体氮素浓度系统观测和分析。结果显示:(1)余家湾(养殖型)总氮浓度平均为21.23 mg/L,五龙池(村落型)总氮浓度平均为4.00 mg/L,高于钱家沟(自然型)和张沟(农田型);五龙池(村落型)硝态氮浓度最高,平均为2.37 mg/L,张沟最低,平均为1.06 mg/L;余家湾(养殖型)氨氮浓度远高于钱家沟(自然型)、五龙池(村落型)和张沟(农田型)。(2)钱家沟(自然型)氨氮浓度沿程下降趋势显著(p0.05);张沟(农田型)硝态氮(p0.01)和总氮浓度(p0.01)沿程上升趋势显著,坑塘湿地等微地形结构可能是影响小流域氮素的沿程变化的主要因素。(3)钱家沟(自然型)和五龙池(村落型)氮素冬季(12～2月)浓度较高,夏秋季(6～11月)浓度较低,春季(3～5月)波动最大;张沟(农田型)氮素高值出现在6月;余家湾(养殖型)氮素浓度高值出现在8月。(4)余家湾(养殖型)氮素以氨氮为主,五龙池(村落型)、张沟(农田型)和钱家沟(自然型)以硝态氮为主。基于上述结论,后续丹江口库区氮素控制应系统梳理不同类型小流域的分布和数量,重点关注养殖型小流域的氨氮污染和村落型小流域的硝态氮污染。     

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     

鄂西长江喀斯特小流域氮磷输出特征

以鄂西长江中上游分界处的喀斯特小流域下牢溪为研究对象,于2019年对河道内15个观测点进行了间隔半月的现场水环境因子监测、水样采集和室内营养盐分析,以探讨河流氮磷浓度及输出负荷的时空变化特征.结果表明:下牢溪总氮和总磷浓度分别为1.46±0.05和0.02±0.04 mg/L,普遍低于长江流域内其他河流.氮素浓度呈现春夏高、秋冬低的年内变化特征,磷素浓度总体表现为丰水期高于枯水期,与降雨密切相关.河流上游氮磷浓度均较高,受控制流域内农业活动影响较大.流域氮素浓度空间分布差异性较为明显,磷素浓度对河流附近人为活动及生活污染的响应敏感.流域中全年氮磷输出负荷分别为26.57和0.25 t,主要集中在春、夏季,贡献了全年氮负荷的82.0％、磷负荷的83.9％.硝氮和溶解态总磷分别为最主要的氮磷流失形态.夏季受降雨冲刷影响,颗粒态磷流失负荷占总磷负荷的比重显著高于其他季节.     

上海郊区罗店旱地氮素的淋溶研究

渗漏流失是旱地农田氮素流失的主要途径之一,也是引起地下水污染的重要原因。上海市郊大面积旱地农田,雨季渗漏流失较为严重。基于氮素渗漏基本理论和当地农田管理习惯方式,为了研究不同施肥方式处理下氮素流失规律,对实验地进行3种不同方式处理：常规施肥、减量15％施肥、不施肥。结果表明,不同深度不同形态氮浓度随施肥时间递减,并且其递减幅度有所差异,递减幅度大致为30>50>70>120 cm。在垂直方向上,氮素在50 cm处有富集的趋势。硝态氮占总氮流失比例较大,各种不同处理方式下其所占比例均超过70％,是氮素流失的主要形态;铵态氮和亚硝态氮占总氮的比值很低,铵态氮主要分布在表层,并受施肥的影响较大。减量施肥能够减小土壤渗漏水氮素的浓度,提高肥料的利用率。     

涪陵地区农村径流水体中氮磷含量及分布特征

在涪陵地区大面积和定点采集了农村降雨径流水样品，测定了径流水体中总磷、总氮含量。用统计方法探讨了径流氮、磷平均含量及氮、磷在径流水体中的时空变化，计算出涪陵地区降雨径流氮、磷流失量。结果表明，土壤氮、磷资源流失严重，流失的氮、磷进入水体，造成水体富营养化。     

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     

控制排水条件下土壤氮素的运移

为研究暗管控制排水与非控制排水条件下， 不同排水出口控制高度对土壤中氮素分布和迁移的影响， 在湖北省荆州市四湖工程管理局丫角排灌试验站进行了野外试验。试验结果表明， 无论采取控制排水与否， 土壤垂直剖面上硝态氮浓度均有一致的变化规律： 20 cm处浓度最高， 在40~60 cm浓度急剧减小， 60~80 cm浓度值很小（1 mg/kg左右）； 控制排水对土壤硝态氮的减小率有显著影响， 表现在控制水位越高， 土层间硝态氮减小率最大； 控制排水能降低表层土壤硝态氮的迁移； 铵态氮与硝态氮迥然不同， 无论采取控制排水与否， 铵态氮在土壤垂直剖面上的含量变化不大； 控制排水对铵态氮的含量也有一定的影响， 表现在控制排水位越低， 土壤中铵态氮的含量越小.     

巢湖流域丰乐河洪水事件营养盐输出动态研究

洪水期是非点源污染输出的关键时期。通过对巢湖典型农业型流域丰乐河桃溪断面两次暴雨洪水过程（发生于2010年6月初的Event06和8月底的Event08）进行集中取样监测,结合该断面流量数据,分析了洪水过程中氮和磷营养盐不同指标（包括总氮、铵氮、硝态氮、总磷和可溶磷）浓度和瞬时负荷的动态变化规律。结果表明：Event06氮磷各指标浓度最小值、最大值及平均值均比Event08大,这与6月初农作物大量施肥,氮磷来源丰富有很大关系。丰乐河洪水事件氮输出的形式以可溶性无机氮（铵氮和硝态氮）为主,而磷则以颗粒态为主,但在涨水段的初、中期颗粒态氮和颗粒态磷所占比例比其它时段高。洪水过程中主要氮、磷指标浓度和瞬时负荷随流量增大而总体呈上升趋势(除了硝态氮),在流量峰值前达到最大值,然后呈总体下降趋势。总磷、总氮浓度与流量呈比较典型的顺时针圈形结构,表明暴雨洪水较强烈的冲刷输送作用。虽然进一步的负荷累积分析并没有显示显著的初期冲刷效应,但洪水期,特别是涨水段营养盐输出的重要性已较明显。丰乐河流域面积较大、地势较平坦,以农业活动为主,水体污染的非点源来源与农业活动有关,具体的洪水过程对营养盐的输出动态也有一定影响     

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     

太湖聚藻区水华易发季节沉积物磷的分布特征

为了探讨太湖聚藻区月亮湾在水华易发季节及前后沉积物磷的赋存及迁移特征，采用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT磷形态分级方法对月亮湾由冬季至夏季（1～7月）表层沉积物（5 cm）分层的磷形态分析发现，总磷和无机磷呈现逐渐下降的趋势，平均含量分别为53553和42590 mg/kg。但有机磷则在冬季至夏初降低，随后从夏初开始上升并于7月达最大值，平均含量为8772 mg/kg，是冬季的14～18倍，表明藻类聚集和沉降对表层沉积物有机磷含量产生显著影响。在监测的这几个月中，无机形态磷均于春季4月达到最大值，而且与1、6和7月表现出显著的差异性（P <005）。铁磷为无机磷主要形态，平均含量达到18686 mg/kg，占无机形态磷质量分数的4443%，且4月、5月和6月沉积物铁磷含量表现出显著的差异性（P <005）。其次是铝磷和钙磷，平均含量分别达到12949和9748 mg/kg，为无机形态磷质量分数的3118%和2318%，各月份沉积物铝磷含量表现出显著的差异性（P<005），而钙磷却无显著性差异。沉积物中可交换态磷的含量虽然较少（平均444 mg/kg），但其冬季至春季逐渐升高、春季至夏季逐渐降低的现象，表明在生长季节可交换态磷从沉积物向上覆水柱释放，为藻类复苏和生长提供物资基础。分析还发现，铁磷、铝磷和有机磷均与可交换态磷存在较好相关性，无机磷与总磷的相关性最为显著，表明研究区沉积物中总磷的含量与分布主要受控于无机磷     

秦岭南北潜在蒸散量时空变化及突变特征分析

根据秦岭南北54个气象站1960～2011年逐日数据,利用FAO Penman Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量（ET0）。采用样条曲线插值法（Spline）、气候倾向率、Pettitt突变点检测、相关分析等方法对该区ET0的时空变化特征以及影响其变化的气象要素进行了分析。结果表明：（1）研究区多年平均ET0为9642 mm,空间分布呈东高西低格局。各分区按其大小排序为秦岭以北>秦岭南坡>汉水流域>巴巫谷地。四季ET0分布特征与年尺度上的结论基本一致,4个季节按其大小排序为夏季>春季>秋季>冬季;（2）近52 a ET0下降的站点占本区站点总数的比例排序为汉水流域>秦岭南坡>巴巫谷地>秦岭以北,秦岭以南的广大地区相对于秦岭以北ET0下降更明显,春季大部分（78%）站点ET0上升,夏季绝大部分（91%）站点显著下降,秋季和冬季变化趋势不明显;（3）年尺度和春季ET0突变点集中出现在1979～1981年和1993年,夏季85%的站点发生了突变,其中89%发生于1979年,秋季和冬季的突变特征无明显规律可言;（4）夏季降水与潜在蒸散量变化趋势的空间分布整体上呈相反趋势,呈相反趋势的站点占站点总数的70%,秋季则达到76%。23个站点中绝大多数ET0与日照时数、最高气温、平均气温和平均风速呈显著水平（P<001）的正相关关系,相关系数排序为日照时数>最高气温>平均气温>平均风速。风速和日照时数的降低是导致秦岭南北ET0减少的主导因素,风速和日照时数的下降导致夏季和冬季ET0减少,气温上升导致春季和秋季ET0增加或整体保持稳定     

贵州红枫湖大冲小流域农业面源污染负荷特征研究

为揭示红枫湖汇水区农业面源污染物氮、磷、有机物输出的一般规律，以典型农业小流域为研究对象，自2010年1~12月，对流域降雨、流域出口的径流、TN、TP、CODcr浓度进行同步监测，并对流域内各个不同土地利用类型的产污负荷进行监测分析。结果表明，流域除TP外，其他指标严重超标；监测期间小流域径流量为414×105 m3，TN、TP、CODcr入湖总量分别为2 5467、856、10 8832 kg，其日均单位排放负荷分别为577、019 、1451 kg/(km2·d)；在降雨丰富、农业生产活动频繁的6~10月，TN、TP、CODcr的含量都明显高于其他月份，分别占各自总量的94.8%、73.3%、94.3%；坡耕地、天然林、疏林地产生的TN、TP、CODcr污染负荷量分别为流域入湖污染总负荷的13.38%、13.29%、13.54%，稻田、蔬菜地径流中TN、TP、CODcr含量分别为0.84~10.32、0.07~0.18、20.50~68.00；2.16~7.54、0.01~0.04、4.50~22.40 mg/L。居民生活污水中TN、TP、CODcr含量分别为13.84~50.11、3.20~5.10、35.7~207.0 mg/L，蔬菜、水稻种植、居民生活污水及禽畜养殖对流域面源污染贡献大；大冲小流域面源污染负荷与径流间存在极强的相关性     

近34年祁连山南坡植被覆盖变化与气象因子关系研究

基于1982~2015年GIMMS NDVI数据，通过趋势线法和相关性分析方法，对祁连山南坡植被覆盖变化及影响因素进行分析。研究结果表明：（1）祁连山南坡植被覆盖整体呈显著上升趋势，线性回归增速为0.99%/10 a；各季节平均NDVI依次为夏季>秋季>春季>冬季， NDVI变化斜率排序依次为冬季>夏季>秋季>春季； NDVI月变化趋势基本一致，夏季NDVI在2004~2015年最大。（2）近34年来，祁连山南坡大部分区域属于常绿区域，三时间阶段植被增加面积整体表现出增加-减少-增加趋势，且在2004~2015年之间植被增加面积最大，占比为92.66%，增加速度最快的区域在门源县境内。（3）在影响因素方面，研究区NDVI与气温的相关性（0.58）大于降雨的相关性（0.27），研究区生长季 (4~9月)植被覆盖受气温和降水共同影响。     

岷江径流变化特征及其对青藏高原气候变化的响应

依据1961~2003年水文气象资料，运用Mann Kendall检验和线性倾向估计方法进行了岷江年径流、青藏高原年气温与年降水长期变化特征分析及其变化趋势显著性检验，利用Pearson相关分析研究了岷江径流变化与青藏高原气温和降水间的相关性。结果表明：(1)在青藏高原年平均气温显著升高而年降水略有增加但不显著的气候环境下，岷江径流量总体呈减少的变化趋势，年变化率分别为上游紫坪铺站-2619 0 m3/s、下游高场站-6538 5m3/s，其中紫坪铺站径流减少趋势十分显著，通过了5%显著水平的信度检验；从季节变化上看，岷江径流减少主要发生在夏季和秋季，而以春季变化最少；从时间变化特性看，在60~80年代，岷江年径流呈现出年代际的周期性波动变化。(2)岷江径流随青藏高原平均气温的升高而减小；青藏高原降水与岷江径流间的相关性在上下游及季节上则表现不同，与春季径流的相关性最强，与上游紫坪铺站径流具有弱负相关性，而与下游高场站径流具有显著的正相关性；同时，岷江径流变化对青藏高原气温和降水变化在时间响应上还表现出季节上的滞后性。     

上海城市河岸带对降雨径流氮垂直去除研究

在上海市城市河岸带人工绿地建设了微区径流场,进行了5次模拟降雨径流实验,研究了人工绿地岸带下渗流中氮浓度和去除率的时空变化。结果表明：人工绿地岸带对垂直下渗流中氮有显著的净化作用,且主要集中于土壤的0~30 cm以内,TN和NH4+去除率在399%和398%以上,NO3-+NO2-去除率除11月为负值外,其余月份均在100%以上;在30~60 cm深度,由于土壤氮的析出导致径流中氮浓度增加,去除率降低;而60~90 cm深度的去除率增加。径流场内下渗流中氮浓度具有明显的水平空间变化,随距入水端距离的增加,30 cm深度下渗流中氮浓度先上升后下降;人工绿地岸带对下渗流中氮的净化作用均随淹水时间的延长呈降低趋势,且季节变化明显,在10月和4月具有较高的去除率,0~30 cm内TN、NH4+和NO3-+NO2-的去除率可分别达635%、891%和416%以上     

上海青紫泥土壤氮素淋溶及其对水环境影响研究

农田氮素淋失受多方面因素的影响，其淋失研究有多种方法，利用渗漏池，在上海青浦农田水利试验站进行青紫泥土壤氮素的淋溶模拟试验，以探讨不同水肥管理方式下的淹水稻田中，氮素的迁移，转化机制及其对水环境的影响，研究结果表明：淹水稻田中氮素淋失的基本形态为硝态氮（NO3^-,N)，在下渗水流的驱动下，NH4＋－N也能渗漏到一定的深度，对地下水环境形成威胁，但不如NO3－N显著；不同处理的剖面中NO3－－N和NH4＋－N浓度均表现出随深度增加逐渐降低的趋势，每次施肥后，不同处理剖面中的NO3＿N浓度均表现为短期内迅速上升，后期逐渐下降的趋势，其中NH4＋－N浓度与NO3－－N的消长规律相似，但表现出峰值超前且变幅远大于NO3－－N浓度的特征；氮素的淋失主要发生在当年的6－8月份之间，此期与降雨高频期的重叠加剧了对水环境的污染，采用节水节肥的管理模式，不仅能保护产量，还能减少灌溉量，大大降低施用氮肥对地下水污染的威胁。     

基于AnnAGNPS模型的三峡库区小江流域非点源污染负荷评价

运用AnnAGNPS模型对三峡库区小江流域2002～2004年的径流量、输沙量、氮磷负荷量进行模拟估算，并分别采用宝塔窝水文站（控制范围占流域面积的62%）2002～2004年实测数据对径流和泥沙模拟值进行校准和验证，采用小江流域出口2002～2004年实测年均数据对总氮、总磷模拟负荷进行校准和验证，通过敏感性分析确定了影响流域非点源污染负荷输出的主要因子，结果表明模型模拟结果相对可靠，适合于三峡库区流域非点源污染负荷评价。根据模型预测结果，模型对径流输出的模拟精度高于对泥沙和养分的输出模拟，小江流域多年年均泥沙输出量为26189 万t，总氮输出为8 33523 t，总磷输出为43686 t。研究成果对于AnnAGNPS模型在三峡库区的应用具有很好的示范性     

近50年来鄱阳湖流域降雨多时间尺度变化规律研究

利用鄱阳湖流域16个气象站1960~2008年共49 a的月降雨资料，采用Morlet小波函数，对该流域降雨季节变化、年际和年代际时间序列进行小波分析，揭示了流域降雨变化的多时间尺度特征，分析了不同时间尺度下降雨序列变化的周期和突变点。研究表明：①1960~1990年，年降雨量呈明显年际和代际振荡，并无显著趋势；进入90年代以后，年降雨呈现显著上升趋势；进入21世纪，尤其从2002年开始，年降雨量开始减少；②流域季节降雨和年降雨都存在多时间尺度特征，夏季降雨、冬季降雨和年降雨都存在18 a的第一主周期；春季、冬季和年降雨存在6 a次主周期；此外，春季、秋季、冬季和年降雨均存在3 a次主周期；③夏季降雨在18 a时间尺度上与年降雨变化具有相同的趋势和相位，春季降雨在3 a和6 a时间尺度上与年降雨变化具有相似趋势和相位变化     

通江城市河道浮游植物分布研究——以镇江市古运河为例

为了解通江城市河道浮游植物分布动态规律，同时为制定有效的水环境质量改善方案，对镇江市古运河的浮游植物组成与分布变化进行现场调查与分析，探讨了环境因子变化对河道浮游植物结构与数量的影响。结果表明，研究区共检出藻类6门38属，其中绿藻门、蓝藻门和硅藻门为3个常见门类。河道内藻类细胞密度与生物量排序为春季>秋季>夏季>冬季。对比河源采样点，河道内藻类细胞密度、生物量均在春、秋季大幅增长，藻类种类组成比例也逐渐由硅藻门为主过渡到以绿、蓝藻为主，但在夏、冬季这种变化趋势不明显。水动力、营养盐浓度、水温以及水体悬浮泥沙含量等多环境因子影响了河道内藻类生长与繁殖条件，其中因受闸控影响的水动力学条件变化是造成藻类分布变化的关键诱发要素。〖     

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。