北沙河上游流域氮、磷污染风险空间分布特征解析

非点源污染是全球水环境污染治理面临的严峻挑战之一,氮（N）、磷（P）污染是非点源污染重要的组成部分,解析N、P污染风险空间分布特征是非点源污染治理的关键.本研究以北沙河上游流域为例,采用输出系数法综合估算区域不同土地利用类型、畜禽养殖和居民生活的N、P污染负荷,将其视为污染源因子指标以替代潜在非点源污染指数（Potential Non-point Pollution Indicator,PNPI）模型中的土地利用指标,利用改进后的PNPI模型解析该流域N、P污染风险空间分布特征.结果表明：(1)研究区N、P污染风险皆呈东南部居民区高、西北部山区低的空间分布特征;(2)P污染主要源自居民生活,N污染主要源自土地利用输出,各土地利用类型中耕地输出的N、P污染量最多;(3)N、P污染极低风险区面积占比最大,面积占比分别为59%和56%,极高风险区面积占比最小,分别为5%和3%.研究结果有望为北沙河上游流域非点源N、P污染防治提供依据,为流域综合治理提供参考.     

高原湖泊周边浅层地下水:氮素时空分布及驱动因素

高原湖泊周边浅层地下水作为当地重要的生产和生活水源之一,由于受到地表氮素投入负荷、降雨和灌溉等因素驱动下,浅层地下水NO^-₃-N污染较为严重,威胁着高原湖泊水质安全.2020～2021年雨季和旱季从云南8个高原湖泊周边农田和居民区的水井中采集了463个浅层地下水样,分析了地下水中氮的污染特征及驱动因素.结果表明,浅层地下水中ρ（TN）、ρ（NO^-₃-N）、ρ（ON）和ρ（NH⁺₄-N）平均值分别为24.35、 15.15、 8.41和0.79 mg·L^-1, 8个湖泊周边近32%的浅层地下水样NO^-₃-N浓度超过地下水Ⅲ类水质要求（GB/T 14848）,其中,洱海、杞麓湖和滇池湖泊周边地下水NO^-₃-N浓度超标率最高,其次是星云湖、阳宗海和异龙湖,最小为抚仙湖和程海.土地利用和季节变化影响着浅层地下水中各形态N浓度及其组成,农田区浅层地下水中各形...     

Soil N balance as affected by soybean maturity class in the Guinea savanna of Nigeria

Legume–cereal rotation may reduce the fertilizer requirement of the cereal crop and we hypothesize that the benefit depends on the maturity class of the soybean. Field trials were therefore conducted in 1995 in four Guinea savanna sites to monitor the effect of soybean (Glycine max (L.) Merrill) cultivation on the N balance of the soil. In trial 1, an early (TGx1485-1D) and a late (TGx1670-1F) soybean were grown to maturity along with a maize (Zea mays L.) reference plot. In trial 2, six varieties of soybean (early: TGx1485-1D, TGx1805-2E and TGx1681-3F; medium: TGx1809-12E and TGx923-2E; late: TGx1670-1F) were grown to maturity along with a reference maize plot. The total nitrogen (N) content, aboveground N₂ fixed, and N remaining in the stover were higher in the medium and the late varieties than in early varieties. Also, the early varieties had higher nitrogen harvest indices (81–84%) than medium and late varieties (74–79%). From the N balance calculation, it was found that medium and late maturing soybean resulted in an addition of 4.2 kg N ha⁻¹ to the soil, whereas the early maturing varieties resulted in depletion of the soil N reserve by 5.6 kg N ha⁻¹ (P<0.05). On average, among the medium and late varieties, late maturing TGx923-2E resulted in an addition of 9.5 kg N ha⁻¹ to the soil. When the stover was not returned to the field, early soybean resulted in more negative N balance than the medium and late soybean (P<0.05). Therefore, planting an early variety of soybean for one season resulted in net depletion of soil N, even when the soybean residues were returned to the soil and N₂ fixed in the roots and N in the fallen leaf litter were included in the N balance calculations. Contrary to this, planting medium and late soybean for one season resulted in an addition of N to the soil. Therefore, medium and late soybean should be used as a preceding crop in legume–cereal rotation, if possible, to minimize or avoid depletion of soil N by early varieties of soybean.     

芦芽山土壤有机碳和全氮沿海拔梯度变化规律

研究不同海拔梯度和坡向的土壤碳氮分布,能在较小的空间尺度上反映不同气候状况下土壤碳氮分布规律,揭示多个互相关联的环境因子对土壤碳氮分布规律的综合影响。对山西省北部芦芽山芦芽山沿海拔梯度土壤有机碳和全氮含量的变化规律进行了分析。自海拔1703.1 m至2756.3 m每上升约50 m设置一个样带（共计21块）,每样带内布设30 m＆#215;30 m样地3个,每个样地内“S”形布点,分3层（0~10、10~25、25~40 cm）钻取土样。结果表明,在研究海拔范围内土壤垂直剖面自表层向下有机碳质量分数分别为（35.71±13.32）、（29.18±12.85）和（26.39±12.74） g＆#183; kg-1,全氮质量分数分别为（2.83±0.93）、（2.38±0.84）和（2.12±0.80） g＆#183; kg-1。土壤有机碳和全氮含量的分布特征均表现为随海拔升高而增加的趋势,与海拔呈极显著的线性正相关。土壤有机碳含量与海拔线性模型的回归系数在10~25 cm土层最大,而全氮与海拔线性模型的回归系数随土层深度增加而递减。土壤有机碳含量最高值出现在较高海拔处寒温性针叶林下,而土壤全氮含量最高值出现在最高海拔的亚高山草甸。碳氮含量的剖面分布呈现为表层（0~10 cm）最高,随深度下降而递减。研究区土壤C/N值介于5~19,最小值为海拔最高（2756.3 m）的亚高山草甸,而最大值为较高海拔分布的寒温性针叶林（2332.6 m）,沿海拔梯度表现呈“Λ”型的变化趋势。     

污水除磷脱氮中几个关键问题及研究方向的探讨

对高负荷条件下硝化反应和聚磷茵有效除磷进行了探讨;介绍了脱氮除磷过程中互相矛盾的几个主要因素：并针对环境条件、碳源需求以及对反硝化聚磷的诱导与控制等领域内的研究方向进行了综述。     

外循环三相流化床载体挂膜特性研究

对外循环三相流化床的挂膜进行研究,主要探讨污泥投加量和碳氮比(C/N)对挂膜的影响.结果表明,温度t为20～30℃.活性炭载体粒径r为0.125～0.5 mm时,2 g·L-1污泥投加量为比5 g·L-1更有利于挂膜;C/N在8～12之间时流化床挂膜最快,C/N≥14时流化床挂膜困难,易出现污泥膨胀.在挂膜成功的基础上,研究水力停留时间(HRT)对反应器内悬浮生物量和膜生物量的影响,HRT越长悬浮生物量越大,膜生物量在HRT由1～3 h时,随HRT的增长而增加,HRT超过5h时,膜生物量随HRT增长相应减少,HRT在4～5 h时,两者达到平衡.     

有机碳源环境下亚硝酸盐的积累

采用CSTR反应器实现SHARON过程,考察了有机碳源存在下亚硝酸盐的积累过程,着重研究了当温度35℃、DO 1.5～2mg/L、HRT=1 d、进水pH值为8时,C/N对亚硝酸盐积累及出水NO2--N:NH4 -N的影响.结果表明,当进水中NH4 -N浓度为360mg/L,C/N不超过0.42时,有机碳源的存在有利于亚硝酸盐的积累;在C/N 0.17～0.34范围内,SHARON反应器出水适合后续ANAMMOX进水的要求;加入有机碳源后pH值降低0.2～0.4,当C/N不超过0.5时,SHARON反应器出水pH值均处于ANAMMOX的适宜范围内;在C/N为0～0.5范围内.随C/N的增加COD去除率从约90%大幅降低至约44%后又大幅提高至约82%.加入有机碳源后,由于异养菌的生长污泥浓度以及污泥中有机物含量升高,形成了紧密的絮状结构的污泥.     

紫外诱变选育优势好氧反硝化菌株

采用紫外照射的方法对好氧反硝化菌株进行诱变,从中筛选出一株优势正突变菌株ZR43,并对其形态、生长条件及反硝化能力进行了研究.结果显示,相对于亲本R1,菌株ZR43对亚硝态氮的积累量大幅度降低,从75.05mg·L-1减少到17.42mg·L-1.TN去除率提高了18%.菌株形态为球菌.最佳生长条件:温度为30℃、pH为8、C/N为10、以丁二酸为最佳碳源.C/N对菌株ZR43的好氧反硝化能力影响很大,当C/N大于8时,总氮的去除率均达到32%以上.     

沛沿河流域土壤肥料释放的降雨模拟研究

为有效控制农业面源污染,改善沛沿河流域水质状况,通过对水稻田、杨树林和果园的土壤分别施用不同类型化肥后,模拟研究了土壤在受雨水短期浸泡及连续降雨情况下氮、磷的释放特征。研究结果表明,稻田土壤对氮磷的保肥能力最佳,施肥时应以基肥为主;果园土壤及林地土壤的保肥能力均劣于稻田土壤,应采用少量多次追肥的方法。尿素与碳铵宜做基肥使用,而氯化铵与硫酸铵宜做追肥使用。     

冬闲水田土壤——一个重要的尚未确定的N2O释放源

通过对土壤N₂0生成机理和影响因素、冬闲田土壤中碳氮营养基质积累、N₂0强烈脉冲释放和冬闲田分布面积的分析,提出北半球热带－亚热带地区冬闲田可能是一个重要的尚未确定的N₂0释放源。粗略估计N₂0(以N₂0—N计)年释放量为0.75 Tg。