中国区域土壤表观氮磷平衡清单及政策建议

利用OECD表观氮平衡模型框架,建立了中国表观氮磷平衡核算的框架、方法和数据库.模型结果表明,2003年中国土壤表观氮磷盈余总量分别为640×10⁴　t和98×10⁴　t,氮磷盈余强度分别为16.56 kg/hm²和2.53 kg/hm².由于中国氮磷平衡区域分布严重不平衡,面临着氮磷盈余管理和氮磷缺损管理的双重压力.化肥和畜禽粪便是中国土壤氮磷投入最主要的来源,因此是中国氮磷盈余管理最佳切入点.由于各地氮磷投入结构各异,在氮磷盈余严重的中东部地区,不宜采用“一刀切”的政策,而应针对不同地区氮磷输入的特点进行氮磷盈余管理.     

钦州湾枯水期富营养化评价及其近5年变化趋势

利用近5年枯水期现场调查的结果,采用富营养化指数法对该海湾富营养化程度进行评价并探求其变化趋势。结果表明近5年钦州湾枯水期富营养化指数的变化为0.08~10.2,其空间分布表现为沿着盐度梯度从茅岭江或钦江河口往外富营养化逐渐减轻。从2006年到2010年钦州湾富营养化从贫营养化往中度和重富营养化程度发展,富营养化显逐渐加重的趋势,在近两年河口区达到了重富营养化程度。陆源径流污染源的输入是富营养化空间分布的主要决定因素,而近5年富营养化逐渐加重的趋势主要是由不断增加的磷酸盐导致。海湾富营养化程度的增加并没有引起浮游植物生物量的急剧增加,但却增加了赤潮等生态灾害的风险。     

中国北方山区水库与引黄水库富营养化特征

于2012年10月—2013年8月对中国北方地区2种典型水库:山区水库(卧虎山、锦绣川)和引黄水库(鹊山、玉清)进行了采样调查,对其水质特征和富营养化现状进行分析研究。结果表明:2类水库水质的最大差异在于山区水库的氮含量显著高于引黄水库,这主要与水源、氮素来源和水库的进水方式有关。山区水库中SD与藻类生物量、TP关系密切;而引黄水库中,影响SD的环境因素较复杂,除藻类生物量和氮、磷外,碱度和水温也与SD密切相关。全年水平上,卧虎山水库营养状态指数显著高于其他水库,属中-富营养水体,锦绣川水库、鹊山水库和玉清水库均属中营养水平。时间上,同类型水库的营养状态指数季节变化基本一致。参与营养状态计算的4个因子中,Chla和TN对营养状态指数的贡献最大,表明这两者是引起2类水库营养状态加重的重要原因。典型的水源及进水方式、流域人类活动类型和强度是影响山区水库和引黄水库营养状态的主要外部因素。     

长江口盐沼植物对营养盐和重金属的吸收、分布与滞留研究

测定3种盐沼植物体内TN、TP、重金属Cu、Zn、Pb和Cd的含量,计算了3种盐沼植物地上部分TN、TP和重金属库的大小.结果表明,3种盐沼植物在养分的分配模式上显著不同,3种盐沼植物地上部分重金属含量均低于地下部分;互花米草地上部分的养分库和重金属库均大于芦苇和海三棱镳草,表明其对养分和重金属的吸收与滞留效率更高.如果从湿地植物净化的角度来考虑,收获互花米草对河口环境的净化作用最佳,特别对P的去除效率最高;但另一方面,互花米草的入侵将会显著改变长江口湿地生态系统的生物地球化学循环过程,如提高沉积物中重金属的生物可利用性,有可能把更多的重金属输入河口水体和食物网,使湿地成为重金属的源而不是汇.     

两种大型海藻自然环境下的营养动力学研究

在室外条件下,对菊花江蓠(Gracilaria lichenoides)及龙须菜(G.Lemaneiformis)的N、P吸收动力学及生长动力学进行了研究.两海藻对NO3-N、NH4-N及PO4-P的最大吸收速率(Vmax)分别为55.88、35.17 μmol/(g·h)、3.106 μmol/(g·h)和53.17、32.24 、3.064 μmol/(g·h);半饱和常数(Ks)分别为7.762、3.414 、0.222 μmol/L和6.331、2.345、0.110 μmol/L,两海藻对N营养的竞争能力相似;从生长动力学结果看:菊花江蓠N、P的最大生长浓度为60 和30 μmol/L,龙须菜为100和40 μmol/L.     

Nutrient release from fish silage using microwave-enhanced advanced oxidation process

The microwave-enhanced advanced oxidation process was used to treat fish silage for nutrient release and solids reduction prior to its use as a fertilizer for greenhouse operations. Fifteen sets of experiments with varying hydrogen peroxide dosages and treatment temperatures were conducted to evaluate the effectiveness of the process on the solubilization of fertilizer constituents. It was found that up to 26% of total Kjeldahl nitrogen could be released as ammonia with 6% hydrogen peroxide dosage at 170°C. An increase of nitrate/nitrite concentration was observed with higher hydrogen peroxide dosage and higher microwave temperature; the highest concentration of 10.2 mg L^{? 1} nitrates/nitrites was achieved at at 170°C and 6% H₂O₂ dosage. Up to 20 ± 9.5% of total chemical oxygen demand was reduced at temperatures between 120 and 170°C. Large quantities of volatile fatty acids were generated at lower temperatures, corresponding to an increase in soluble chemical oxygen demand, but not at higher temperatures. The treatment of fish silage using the microwave-enhanced advanced oxidation process appears to be promising.     

碳源对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响

以合成废水为研究对象,分别以丙酸钠、乙酸钠/丙酸钠(1∶2碳/碳)、乙酸钠和葡萄糖为外加碳源,建立同步脱氮除磷的静置/好氧/缺氧序批式反应器(SOA-SBR)。通过比较长期运行过程中各反应器的脱氮除磷效果,考察不同碳源对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响,并通过分析典型周期内氮、磷元素及微生物体内储能物质的变化,探究其影响机理。结果表明,丙酸钠为碳源时SBR能获得96%的最佳除磷效果以及78.3%的总氮去除率;乙酸钠为单一碳源时可取得92.3%的除磷率和93.7%的总氮去除率;而混合碳源对于氮、磷的去除能力介于丙酸钠和乙酸钠之间;葡萄糖为单一碳源时系统对于磷和总氮的去除率仅26%和36.7%。丙酸钠和乙酸钠均能取得良好的同步脱氮除磷效果,但乙酸钠对总氮去除能力更佳。通过分析典型周期中内聚物含量变化表明,微生物体内聚羟基脂肪酸酯(PHA)和糖原质含量的变化与系统反硝化能力和溶解性正磷酸盐(SOP)去除效果呈正相关性。     

热解温度和时间对污泥生物碳理化性质的影响

污泥热解制备生物碳是一种环境友好的污泥处理处置途径。重点考察了热解温度及时间等因素对生物碳品质的影响。污泥取自厦门某城市污水处理厂脱水污泥（初始含水率为80%）,热解实验结果表明,随着热解温度的升高（从300～700℃）,热解时间的增加（2～4 h）,生物碳产率均下降;低温热解时（300℃）,生物碳偏酸性,而高温热解时（700℃）,生物碳偏碱性;生物碳N含量随着热解温度的升高、热解时间的增加而降低,而P、K及微量元素随着热解温度的升高,热解时间的增加而增加。DTPA浸提实验结果表明,高温热解能降低污泥生物碳中微量元素的有效性。     

富营养水体中浮游植物生长的营养限制研究

选取位于武汉城郊汤逊湖畔的30个养殖池塘作为研究对象,运用营养盐加富试验评价了浮游植物生长的氮磷限制类型。研究发现这些池塘的氮磷含量均较高,尤其是TP,绝大部分都在0.4 mg/L以上,TN/TP(原子比)变化范围为1.7~20.3。相关分析显示,浮游植物的生物量与氮素(TN,TDN,NO3-,NH4+,NO2-)显著正相关(r=0.402~0.677,P<0.05);但与磷素(TP,TDP,PO43-)无显著相关性(P>0.05)。营养盐加富试验显示浮游植物群落对加N的响应程度要显著大于加P;受N限制的池塘数量占50%;P限制的占13.3%;N、P共同限制的占23.3%;而不受N、P影响的仅占13.3%。这些结果表明:在富营养的水体中,当TP浓度>0.4 mg/L且TN/TP<20时,N是限制浮游植物生长的主要因子,P处于第二位。     

洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例,研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显,0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg,全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg,全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg,全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg;林地土壤全氮含量最高,有机质含量最低,水田有机质、全钾及速效磷含量均最高,旱地水解氮含量最高,而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低;土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93,排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）;土壤养分要素的相关性分析结果表明,有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系,相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。