模拟排水沟渠非点源溶质氮迁移实验研究

农田排水沟渠是由水-底泥-植物组成的复合生态结构,其间非点源溶质的迁移转化对研究沟渠拦截、控制和管理农业非点源污染具有重要意义.本研究以模拟排水沟渠静态实验为基础,以典型非点源溶质氮素为例,分析了实验期内水体、底泥及芦苇不同介质内氮含量变化过程,分析了底泥吸附与解析、芦苇生长与衰败等年内不同时期对水体中氮素浓度的影响,探讨了水-底泥-芦苇复合生态体内氮迁移及对水体中氮浓度的影响机制.结果表明,底泥的吸附与解吸、芦苇生长的吸收和同化对水体中氮素浓度均有影响,10月之前这种影响表现为促使水体中氮素浓度降低,是水体的氮净化过程;10月之后这种净化作用开始降低,11月之后表现为促使水体中氮素浓度升高.同时,模拟沟渠水-底泥-芦苇生态体内氮迁移联系密切,任一介质内或介质间氮素迁移转化都会引起水体中氮素浓度相应调整.     

沟渠湿地对农业非点源污染物的净化能力研究

沟渠湿地可通过底泥截留吸附、植物吸收和微生物降解净化农田排水汇集的非点源污染物,芦苇(Phragmites communis) 和茭草(Zizania latifolia)是长江下游地区沟渠中自然生长的2种主要挺水植物,能有效吸收N、P营养成分,是湿地净化非点源污染物的主要机制.芦苇和茭草收割以后,每年可带走 463～515kg/hm²的N和127～149 kg/hm²的P,相当于当地2.3～3.2 hm²农田流失的氮肥、1.3～3.0 hm²农田流失的磷肥.茭草的吸收和分解能力明显高于芦苇.收割除带走植株体中的营养成分外,也改善了湿地光照和曝气条件,促进营养物质的分解转化,芦苇收割区底泥和水体中的有机质、TN、TP明显低于未收割区.因此,定期收割是保证自然湿地净化功能,减轻湖泊富营养化的有效措施.     

农业非点源污染研究进展

农业的非点源污染负荷量,主要受到土地利用类型、集约化程度、灌溉等多种因素的影响.本文阐述了国内外农业非点源污染现状,以及就这一问题展开大量研究的成果,并总结了农业非点源污染造成的严重后果.     

人工水草技术在波罗江农田排水硬化沟渠中的应用

针对农田排水沟渠硬化,缺乏天然净化能力的问题,根据生态截污沟渠原理,采用人工水草技术进行大理市波罗江农田排水水质的原位净化研究。结果表明：人工水草对农田排水具有良好和稳定的净化效果,当沟渠进水COD_Mn为3.8~7.3 mg/L,TN、TP和NH₃-N浓度分别为1.18~2.65、0.05~0.19和0.45~0.83 mg/L,水力停留时间（HRT）为2.1~2.5 h时,经人工水草处理后,农田排水COD_Mn、TN、TP和NH₃-N的去除率分别达到10.86%~40.35%、13.04%~60.52%、15.65%~48.68%和13.59%~55.13%。     

试论农业养分的非点源污染与管理

非点源污染一旦发生，其控制和治理将非常困难。由物质的不当输入和输出所引起的农业养分污染是最主要的非点源污染形式。本文较系统地阐述了农业养分的四大污染源－农用化肥、畜禽粪便、沉积物、温室气体及其污染现状；并对养分的去向和环境危害机制进行了探讨。同时还提出了当前中国控制养分非点源污染应当采取的对策、措施和研究方向。     

基于数值模拟的排水沟渠营养盐滞留机制解析

现有溪流沟渠营养盐滞留研究对滞留机制精细化的描述或刻画相当不足,难以满足小流域水环境管理和沟渠营养盐滞留环境生态功能提升的需要.针对此问题,本文首先对传统的营养螺旋指标概念进行拓展,提出了面向水文过程、生物吸收和物理化学吸附作用的营养螺旋指标,并给出了量化指标内在关系的计算模式.在此基础上,利用OTIS模型及数值模拟技术,定量估算水文过程、生物吸收和物理化学吸附作用的营养盐滞留贡献率及其相对贡献水平,从而解析排水沟渠营养盐滞留机制.案例分析表明,在排水沟渠NH₄⁺和PO₄^3-滞留中,水文过程占据绝对主导地位,生物吸收和物理化学吸附滞留贡献较小.其中,水文过程、生物吸收和物理化学吸附对NH₄⁺滞留率变化范围分别为7.91%～13.07%、0.09%～0.27%和0.31%～0.58%,相对贡献水平变化范围分别为91.75%～95.29%、1.07%～2.00%和3.64%～6.26%;对PO43-滞留率变化范围分别为7.82%～12.94%、0.06%～0....     

农业非点源污染模型研究概况

在阐述非点源污染的概念、特点的基础上，对国内外农业环境非点源污染模型研究现状进行了综述。通过分类比较几个常用模型，分析了国内外研究存在的不足讨论了非点源研究的未来发展趋势。     

淀山湖影响区农业非点源污染的分析与控制

一、前言近代世界多数河流湖泊已遭受非点源污染的严重影响。据国内外文献报道,造成湖泊富营养化的众多因素中,非点源污染的贡献甚大,甚至是主导因素。而农业非点源污染则是造成富营养化面积最大的一种污染类型,其污染物的组成和性质也最为复杂。农业非点源污染的产生,深受自然因素的直接影响;在时间、空间和数量上,具有随机性、不确定性和明显的区域特点。     

农业非点源污染田间模型及其应用

非点源污染的负荷定量化研究是控制、评价和管理非点源污染的基础.农业非点源污染负荷估算包括农田排水估算和排水中的污染物浓度预测2个环节.依据水量平衡原理,农田排水应用DRAINMOD模型估算;将农田的施肥和灌溉过程"合成"作为田间污染物浓度的脉冲输入,农田排水中的污染物浓度变化则视作对应于此脉冲输入的响应过程,而污染物在田间的复杂迁移转化过程以逆高斯概率密度函数隐含表达.以此为基础,构建了农田尺度农业非点源污染负荷估算模型.以青铜峡灌区典型试验区为例,对稻田排水沟中硝态氮(NO_3~--N)和总磷(TP)的负荷过程进行了模拟,结果表明,模型估算结果和实测污染物负荷过程非常接近,Nash-Suttcliffe模拟效率系数分别为0.963和0.945,表明该模型具有较高的可靠性.     

AnnAGNPS模型在九龙江流域农业非点源污染模拟应用

运用连续-分布式参数模型(AnnualizedAgriculturalNonPointSourceModel,AnnAGNPS)进行中国南方山区中等尺度流域———九龙江流域农业非点源污染负荷估算和对流域过程和管理措施的模拟.利用4个典型汇水区校正模型参数,并进一步在九龙江的北溪和西溪两大支流流域验证模型的适宜性.以此为基础模拟西溪总氮负荷为24.76kg/(hm²·a),总磷负荷为0.67kg/(hm²·a);北溪总氮负荷10.28kg/(hm²·a),总磷负荷为0.40kg/(hm²·a).运用AnnAGNPS模型对典型汇水区特定集水单元、西溪和北溪流域的土地利用管理措施进行分别模拟.模拟结果显示坡地种植退耕返林后,天宝仙都集水单元92地表径流、泥沙、总氮和总磷负荷可分别削减了21.6%、25.9%、96%和79.2%;下庄集水单元93地表径流、泥沙总氮和总磷负荷削减率分别为94.1%、54.9%、99.2%,和79.7%;模拟西溪香蕉地改种双季稻,西溪总氮、可溶态氮、总磷和可溶性磷依次削减了23.83%、25.44%、9.08%和19.84%;模拟北溪流域内生猪场全部搬迁,流域出口总氮和可溶态氮的削减率分别为63.54%和76.92%.     

青铜峡灌区典型排水沟水污特征解析

以2009年青铜峡灌区排水沟实测流量和污染物浓度为基础,结合典型排水沟纳污现状调查及灌区灌溉与排水特点,对比点源污染和非点源污染的浓度和负荷特征,对典型排水沟污染物来源进行解析.结果表明,青铜峡灌区典型排水沟农田排水期盐分、氨氮、总磷月平均浓度依次为1 124、8.59、0.48 mg.L-1,非农田排水期盐分、氨氮、总磷月平均浓度分别为1 952、18.13、4.15 mg.L-1,农田排水期月平均输出盐分、氨氮、总磷负荷为20 896、90.35、5.80 t,非农田排水期月平均输出盐分、氨氮、总磷负荷分别为7 842、67.81、21.38 t.其中,第一排水沟水污过程与农田灌溉排水周期具有很好的一致性,表明第一排水沟以农田灌溉排水和农业非点源污染为主;第三排水沟、银新沟等则在承接农田灌溉排水的基础上,接纳了较多的点源污染,表现出点源与非点源综合污染并以点源污染为主导的污染特征.     

农田排水沟渠水体-底泥中溶质氮分布特征试验研究

沟渠系统"过程拦截"是现阶段农业非点源污染控制和管理的重要手段.针对当前农田排水沟渠水体-底泥-植物系统内各介质间非点源溶质迁移转化机制不清的现状,本研究以天然沟渠为对象,以非点源溶质氮为例,通过2014年3月~2015年2月现场监测试验,分析了农田排水沟渠水体及底泥中非点源溶质氮的分布特征.结果表明,沿沟渠纵向,试验沟渠水体中总氮质量浓度、底泥中总氮含量均呈现一定程度递减趋势,表现出沟渠系统对非点源溶质的净化作用;水体中总氮质量浓度、底泥中总氮含量在沟渠横断面分布存在较大不均匀性,其分布特征与断面形态、流量变化过程、流速分布等因素有关,其中水体中总氮质量浓度均衡度为76.89%,底泥中总氮含量均衡度为57.04%;试验期内,水体中总氮质量浓度呈"凹"形变化、底泥中总氮含量呈"凸"形变化,二者表现出相逆的变化趋势.     

农业面源污染特征及治理对策

随着社会经济的发展,中国农业面源污染日益严重,面源污染在很大程度上引起耕地退化,严重影响农产品的质与量.在概述农村面源污染特征的基础上,分析农村面源污染的影响因素,其中化学肥料、农药、畜禽粪便及养殖废弃物、生产和生活污水、生活垃圾等是面源污染的重要因子,从农作技术、水土保持及意识政策等多方面考虑提出农业面源污染的防治措施,并对中国农业面源污染的未来研究进行展望.     

控制农业非点源污染的排污收费理论探讨

文章阐述了排污收费的功能和适用情况。在不同信息条件下,对于同一环境目标或污染削减目标,应制定与可得信息相应的政策和标准。重点讨论了在不同信息条件下,排污税费的确定方法。最后,讨论了目前该领域存在的问题,并对未来发展提出了建议。     

农业现代化、信息化与农业面源污染研究

利用2003年-2013年中国30个省份的面板数据,检验了农业现代化、信息化与农业面源污染之间的关系.研究发现,农业现代化对农业面源污染有着一定的加重作用;信息化能够有效缓解因农业现代化所导致的农业面源污染,这一现象在粮食主产省同样存在,说明信息化能够发挥减污增绿的作用;农业环境库兹涅茨曲线(EKC)也得到验证.因此,应进一步推进信息化发展,有效利用信息化对农业现代化所致农业面源污染的缓解作用,还应多措并举促进农民增收,加快农民收入越过EKC曲线拐点.     

不同降雨-径流过程中农业非点源污染研究

以大宁河流域为研究区域,应用SWAT模型进行了流域农业非点源污染负荷的模拟计算。利用巫溪水文站2000～2004年的实测日径流和泥沙数据进行模型的调参计算,验证结果表明模型适用于大宁河流域。利用验证后的模型分析了不同降雨-径流条件下非点源污染的产输出特性。结果表明:降雨量对径流污染负荷有较大的影响,年内丰水段,非点源污染物浓度峰值和径流峰值同步出现;年内平水段,泥沙浓度、有机氮浓度和径流峰值同步出现,硝酸盐浓度峰值滞后于径流峰值出现时间;年内枯水段,非点源污染物浓度滞后于径流峰值度出现时间;降雨—径流与污染物浓度之间存在着密切的线性相关关系。     

流域农业面源污染生态工程调控措施

农业面源污染是导致目前流域水环境质量恶化的重要原因。文章从流域水环境状况、农业面源污染现状出发,结合面源污染的特点和研究发展历程,重点探讨了流域农业面源污染生态工程调控的可行性。