巢湖沿岸圩區(qū)營養(yǎng)鹽輸出特征研究及模擬.pdf

1、巢湖作為我國五大淡水湖之一，20世紀50年代以來，由于工農業(yè)的發(fā)展和人口的迅速增加，導致大量的生產污水和生活污水進入湖體，加劇了湖水富營養(yǎng)化程度，巢湖也被列入“三河三湖”的重點治理對象之一。巢湖周圍圩區(qū)集中，人們在圩區(qū)內進行各種農業(yè)活動，產生的各種污染物通過圩區(qū)內的排灌站排入到受納水體-巢湖,是造成水體富營養(yǎng)化的一個重要原因。所以減少圩區(qū)污染物的產生對緩解巢湖流域農業(yè)面源污染的狀況有很大的積極意義。本研究通過選擇巢湖沿岸典型圩區(qū)-西宋圩

2、作為研究對象，在2014年小麥生長期和水稻生長期進行了較系統的野外調查觀測、取樣和室內水質分析，探討在自然降雨-徑流條件下圩區(qū)各類營養(yǎng)鹽的濃度變化及輸出特征。
　　西宋圩屬于巢湖市居巢區(qū)烔煬鎮(zhèn)西宋村，位于合肥、巢湖兩城之間的中心地帶，圩區(qū)總面積約253.35 hm2，圩區(qū)內沒有工業(yè)，主要是以種植業(yè)為主，圩區(qū)的主要農作物為小麥和水稻。
　　本文研究內容主要包括：1）了解圩區(qū)溝渠內的營養(yǎng)鹽在輸送過程中沿程濃度變化特征；2）研究在

3、自然降雨-排水條件下圩區(qū)營養(yǎng)鹽的輸出特征；3）分別模擬小麥季和水稻季的營養(yǎng)鹽的輸出濃度和輸出負荷。研究的排水事件是從2013年的10月份到2014年的9月份，樣品的分析指標為總氮（TN)，硝態(tài)氮(NO3-N)，銨態(tài)氮(NH4-N)，總磷(TP)，可溶磷(DP)。同時收集了小麥季和水稻季的降雨數據，準確計算了排灌站的排水量。
　　(1)圩區(qū)溝渠水中氮磷動態(tài)研究結果表明：總體來說圩區(qū)內營養(yǎng)鹽的濃度在輸送過程中是呈現出遞減的規(guī)律。但是由

4、于污染物在輸送的過程中會有新的污染物進入溝渠，所以有時反而會出現濃度上升的情況。同時圩區(qū)的三條溝渠連接的源頭不一樣，所以也會呈現出不同規(guī)律，連接農村生活區(qū)和蔬菜種植區(qū)的溝渠源頭的氮磷濃度相對比較大。連接蔬菜地的溝渠1在降雨時源頭的TN濃度可達到12.436mg/L,直接連接農村生活區(qū)的溝渠2的源頭的TP的濃度也可達到4.34mg/L。
　　(2)圩區(qū)小麥季8次排水事件的TN和TP濃度分別在1.285～9.920 mg/L和0.13

5、5～0.413 mg/L,8次排水事件TN和TP的平均濃度分別是4.99mg/L和0.239mg/L，水稻季9次排水事件的TN和TP濃度分別在0.999～16.15 mg/L和0.12～0.595 mg/L,9次排水事件TN和TP的平均濃度分別是3.42 mg/L和0.22 mg/L，按照地表水環(huán)境質量標準（GB3838-2002），小麥季和水稻季排水事件的TN平均濃度處于標準的Ⅴ類以上（N,2mg/L),TP的平均濃度處于標準的Ⅳ類。

6、徑流中氮素的流失形態(tài)以NO3-N為主， NH4-N所占的比例相對較小，徑流中磷素的流失形態(tài)主要以DP為主。
　　(3)降雨-徑流和農田的施肥是影響農田營養(yǎng)鹽輸出的主要因素，隨著徑流量的增大，營養(yǎng)鹽的輸出量也越大。NO3-N的輸出量受施肥因素的影響較小，與徑流量呈現出顯著地線性關系。NO3-N的輸出量占總氮輸出量的比例較大，NH4-N的輸出量較小，變化幅度也比較平穩(wěn)。小麥季TN和TP的平均輸出量約占小麥季施肥總量的1.03％和0.1

7、8%，水稻季TN和TP的平均輸出量約占水稻季施肥總量的1.73%和0.16%。營養(yǎng)鹽的輸出量相對較小。
　　(4)運用SPSS軟件，分別對2014年西宋圩小麥季和水稻季的營養(yǎng)鹽的輸出濃度和負荷進行模擬，自變量包括每次降雨所產生的徑流量（R)，施肥量(F)，和排水事件至最近一次施肥事件的間隔天數(t)。結果表明：小麥季營養(yǎng)鹽的輸出負荷與以上三個變量呈多元線性關系，水稻季NO3-N的輸出負荷與以上三個變量呈現出的是一個多元線性關系，而