滇池王家庄湖滨带人工湿地农业径流中磷去除的干湿季节性规律[J]
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滇池沉降速率常数总磷模型引言随着人类对自然资源的过度开发和环境污染的问题日益严重,水体富营养化成为了全球普遍存在的环境问题之一。
滇池是中国境内最大的高原湖泊,其水质日益恶化成为了亟待解决的问题。
而滇池沉降速率常数总磷模型的研究对于深入理解滇池富营养化的规律具有重要意义。
什么是总磷总磷是指水体中所有形态的磷的总和,包括溶解性无机磷、溶解性有机磷、悬浮颗粒态磷和底泥磷等多种形态。
总磷是评价水体富营养化程度和水质好坏的关键指标之一。
滇池沉降速率常数总磷模型的意义滇池沉降速率常数总磷模型是通过对滇池沉降速率常数和总磷含量的关系进行建模,探索滇池水体富营养化的主要影响因素和变化规律。
该模型的建立可以帮助我们更好地了解滇池富营养化的过程,并为制定水体环境保护策略提供科学依据。
滇池沉降速率常数总磷模型的建立数据收集和预处理为了建立滇池沉降速率常数总磷模型,首先需要收集滇池相关的监测数据。
这些数据包括滇池不同区域的沉降速率常数和相应的总磷含量。
收集到的数据需要进行预处理,包括数据清洗、异常值处理等,确保数据的准确性和可靠性。
变量筛选和模型建立在收集到的数据基础上,需要进行变量筛选以选择对总磷含量影响显著的因素。
常用的变量筛选方法包括相关性分析、主成分分析等。
筛选出的变量可以作为模型的自变量,而总磷含量则作为因变量。
基于选择的自变量和因变量,可以使用线性回归、逻辑回归等统计方法建立滇池沉降速率常数总磷模型。
模型验证和优化建立模型后,需要通过验证和优化来评估模型的准确性和稳定性。
可以使用交叉验证、残差分析等方法对模型进行验证。
如果模型存在不足之处,可以通过调整模型结构或者重新选择自变量进行优化,从而提高模型的预测能力和解释能力。
滇池沉降速率常数总磷模型的应用环境保护决策支持滇池沉降速率常数总磷模型的建立可以为滇池的环境保护决策提供支持。
模型可以预测总磷含量的变化趋势,帮助制定适当的控制策略,减少总磷的输入,从而减缓滇池的富营养化过程。
人工湿地-沉水植物塘组合系统治理村镇污染水体朱平;王全金;宋嘉骏【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2014(036)004【摘要】采用人工湿地-沉水植物塘组合系统在不同水力负荷(200、500、1000mm/d)条件下对村镇污染水体净化效果进行研究.结果表明:在不同水力负荷和污染负荷下,组合系统整体运行稳定、耐负荷能力强、去除效果良好;出水COD 达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)的Ⅲ类标准,出水总磷达到GB 3838-2002的Ⅴ类标准,出水总氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准,出水氨氮达到GB 18918-2002的一级B标准.除溶解性正磷酸盐以外,组合系统对污染物的去除效果均随着水力负荷的增加整体呈现出下降趋势,低水力负荷去除效果最优.沉水植物塘在氮、磷去除效果上优于人工湿地,而人工湿地在COD去除效果上则优于沉水植物塘.【总页数】5页(P17-21)【作者】朱平;王全金;宋嘉骏【作者单位】华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013【正文语种】中文【相关文献】1.低温下沉水植物塘对农村污染水体的净化作用 [J], 邹国林;王全金;朱平;宋嘉俊;熊伟2.人工湿地组合系统在污染水体治理中的应用 [J], 刘亚君;韩雪3.组合人工湿地系统处理灵剑溪污染水体小试研究 [J], 朱继蕤;郝爽4.多级人工湿地-塘组合系统对微污染水体污染物去除效果的实验研究 [J], 胡松;占鹏;孙微;戚晓波5.探讨人工湿地组合系统在污染水体治理中的应用 [J], 何广文因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
洱海流域不同农田生态系统的磷干湿沉降特征及影响因素目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 研究目的与内容 (3)1.3 研究方法与技术路线 (4)二、洱海流域概况 (6)2.1 自然地理环境 (7)2.2 农田生态系统类型 (8)2.3 磷元素在生态系统中的作用 (9)三、磷干湿沉降特征 (10)3.1 磷干沉降量测定方法 (10)3.2 磷湿沉降量测定方法 (11)3.3 不同农田生态系统磷干湿沉降量对比分析 (12)四、磷干湿沉降的影响因素 (14)4.1 土壤磷素含量 (15)4.2 农田管理措施 (17)4.3 水文气象条件 (19)4.4 碳氮比 (20)五、案例分析 (21)5.1 案例一 (23)5.2 案例二 (24)5.3 案例三 (26)六、结论与建议 (26)6.1 主要研究结论 (28)6.2 对洱海流域农田生态系统管理的建议 (29)6.3 研究不足与展望 (31)一、内容概要本论文围绕洱海流域不同农田生态系统展开磷干湿沉降特征的深入研究,旨在揭示该区域农田生态系统磷循环过程及其与环境因素的关系。
通过综合运用野外调查、实验监测和数据分析等方法,系统评估了不同农田类型(如水田、旱地等)、管理措施(如施肥量、灌溉方式等)以及气候条件对磷沉降的影响。
在洱海流域,农田磷干湿沉降通量受多种因素共同影响,其中磷肥施用量是主要控制因素之一。
土壤类型、植被覆盖、土地利用方式以及降水等环境因子也对磷沉降产生显著影响。
通过对比分析不同农田生态系统,揭示了各生态类型下磷循环过程的差异性,并提出了针对性的管理建议。
本研究不仅为洱海流域农田磷循环研究提供了新的视角和方法,也为该区域农业可持续发展和环境保护提供了科学依据。
1.1 研究背景与意义随着人类社会的发展,农业生产活动对水资源的需求日益增加,尤其是磷肥的使用。
磷是植物生长所需的重要营养元素,对于提高农作物产量具有重要作用。
砷污染高原湖滨湿地沉积物对磷酸盐的吸附能力及影响因素探究赵蓉;刘云根;侯磊;杨桂英;王妍;齐丹卉;李梦莹;任伟【摘要】选取云南阳宗海湖滨湿地沉积物为研究对象,以阳宗海农田土壤为对照,通过室内模拟实验,研究不同砷污染程度的沉积物对磷酸盐吸附的差异及影响因素.结果表明:(1)低浓度磷酸盐时吸附能力为底层沉积物>表层沉积物>农田土壤;高浓度磷酸盐时吸附能力为表层沉积物>底层沉积物>农田土壤;主要与沉积物表面的吸附点位的分布差异有关.(2)砷污染沉积物中活性态砷的含量及水体pH是影响沉积物富集磷的重要因素.(3)可还原态砷、水体pH、弱酸提取态砷对磷酸盐的吸附有重要贡献.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2018(040)008【总页数】5页(P855-859)【关键词】阳宗海湖滨湿地;砷污染;磷酸盐吸附;影响因素【作者】赵蓉;刘云根;侯磊;杨桂英;王妍;齐丹卉;李梦莹;任伟【作者单位】西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学农村污水处理研究所,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学农村污水处理研究所,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学农村污水处理研究所,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学农村污水处理研究所,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224;西南林业大学环境科学与工程学院,云南昆明 650224【正文语种】中文高原湖泊具有地理位置独特、流域面积小、水源补给有限等方面的特点,导致湖泊存在较高的污染风险[1]。
湖滨带是保护湖泊的最后一道屏障,对污染物的截留具有重要意义[2]。
中国环境科学 2005,25(3):329~333 China Environmental Science滇池沉积物磷负荷估算*张燕1,邓西海2,陈捷2,彭补拙1 (1.南京大学城市与资源学系,江苏南京 210093;2.中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008)摘要:采集了滇池100多个沉积物柱样,并借助GIS对滇池作了分区;分段测试每个柱样的全磷(TP)含量及各区代表性柱样的137Cs含量,利用137Cs定年法确定0~5cm,5~10cm,10~15cm深度区间对应的时段是1986~2003年,1963~1986年,1954~1963年.在此基础上估算滇池不同区域与泥沙沉积量对应的TP沉积通量和总量.结果表明,近50年,全湖TP年均蓄积量为780t,表层15cm沉积物中TP累积量为3.89×104t.沉积物中磷蓄积已成为滇池水体磷的重要内部来源.关键词:137Cs计年;泥沙沉积通量;磷沉积通量;磷负荷;滇池中图分类号:X524 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(2005)03-0329-05 Evaluating phosphorus load in sediment of Dianchi Lake. ZHANG Yan1*, DENG Xi-hai2, CHEN Jie2, PENG Bu-zhuo1 (1.Department of Urban and Resources Science, Nanjing University, Nanjing 210093, China;2.Institute of Soil Sciences, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China). China Environmental Science, 2005,25(3):329~333Abstract:The load of phosphorus in sediment of Dianchi Lake was studied and evaluated. The lake was divided into areas with the aid of GIS. The total phosphorus (TP) content of each area were measured in sections. The time sections were corresponding to the interarea depth of 0~5, 5~10, 10~15cm 1986~2003, 1963~1986, 1954~1963, utilizing 137Cs dating technique. Bared on this, the TP sedimentation flux and total amount, corresponding to different depth or time section, were evaluated. Average annual accumulation amount in entire lake was 780t in lately 50 years and the TP accumulation in 15cm depth of sediment was 3.89×104t. Phosphorus accumulation in sediment had become an important internal source of phosphorus in Dianchi Lake water body.Key words:137Cs dating;sedimentation flux;phosphorus sedimentation flux;phosphorus load;Dianchi Lake磷是影响湖泊富营养化的关键因子,因而沉积物的磷负荷成为关注的重点之一.近年来滇池的污染日趋严重,不同研究对滇池磷负荷的估算有较大出入[1],甚至同一文献的不同部分提供的数值也不同[2].一个重要原因在于估算时过于简化或仅对有限时段的测量值作放大处理;尤其缺少磷的年沉积资料,以致难以判断不同时期磷负荷的变动情况.本研究除密集采样外,还利用137积298km2,补给系数8.38,最大水深5.9m,平均湖底坡度为5′31″,换水周期981d.受断陷盆地控制,滇池呈南北长、东西窄的弓弦形,海埂以北称草海,以南称外海.有多条河流呈向心状注入湖区,湖水经海口河出湖[2,3](图1).入湖河流多流经农田、城镇、磷矿区,携带着丰富的泥沙及营养物质入湖.受流域地形、湖盆形态、水动力及物源供给条件等因素的影响,沉积物的平面分布存在区域差异.为准确估算滇池泥沙沉积总量及磷负荷, 本研究对滇池划分了不同的沉积区域. 收稿日期:2004-08-19基金项目:国家“973”项目(2002CB412401);中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室重点项目资助(5022505) * 责任作者, 副教授, zhangynju@Cs定年法及GIS手段,并考虑了沉积物存在的压实效应,通过估算泥沙沉积量和测量磷含量,估算了滇池沉积物的磷负荷. 1 材料与方法1.1 滇池概况及沉积分区滇池(24°40′~25°02′N,102°36′~102°47′E)面330 中国环境科学 25卷图1 采样点分布及滇池分区Fig.1 Sampling sites and distribution boundary ofDianchi Lake■测磷采样点▲ DC-1定年采样点滇池沉积物以陆源碎屑为主,沉积相大致呈环状分布[3],因此,首先以等深线作为分界线确定湖心区.其中又以深度大于5.0m区域为远岸湖心区(Ⅰ),深度在4.5~5.0m 之间的区域为近岸湖心区(Ⅱ),湖心区湖底地形平坦,沉积物为含粉砂黏土及黏土,分选性好;将4.5m等深线和北部湖心中线以西、海口河以北区域定为湖西区(Ⅲ),该区湖水紧逼山麓,湖岸陡,沉积物为含砂、粉沙、细沙质黏土;将4.5m等深线和北部湖心中线以东、柴河三角洲南界以北区域作为湖东区(Ⅳ),湖东区地形较平缓,沉积物为黏土质粉砂;将柴河三角洲南界、4.5m等深线及海口河以南的区域作为湖南区(Ⅴ);草海单独为一区(Ⅵ). 1.2 137Cs时标确定核试验进入大气的137Cs通过干湿沉降至陆地表面与水体.湖泊中的137Cs被沉积物强烈吸附,因此,137Cs沉降量随时间变化可完好保存于沉积物的沉积序列中,即沉积物垂直剖面中各层137Cs含量反映了各层沉积时的大气137Cs沉降量.于是可用137Cs在沉积物中的特异值作时标[4],常用的137Cs时标有1954,1963,1986年.1.3 样品采集与测试采用均匀布点法对滇池进行系统采样,为保证采样点的准确,使用GPS定位,同时结合1:50000地形图进行校正,采样点位置见图1.使用内径6cm聚丙烯筒式原状沉积物取样器采集30cm沉积物柱芯,悬浮层未受扰动,界面水清澈.采样后,多数样点柱芯按0~5cm,5~10cm和10~ 15cm间距进行分割,用以测试沉积物中的全磷(TP);定年样点DC-1~DC-5(分别代表Ⅰ~Ⅴ区域) 柱芯按1cm间距截分,其中86个样品用于测定分层样品容重[5]及137Cs含量.沉积物中的TP测量采用HNO3-HF-HClO4消解方法[6].用美国热电公司生产的ICP-PoemsⅡ仪器测量,对标准土壤样品(GSS1~GSS8)中TP的定值测定表明,测量相对误差<10%.137Cs含量测定采用美国PerkinElmer Instruments公司生产的高纯锗探测器(GEM35P)、数字化γ谱仪(DSPEC-CH)及多道分析系统(MAESTRO-32).γ谱仪的能量分辨率1.68keV,峰康比69:1,在60Co,1.33MeV处的γ相对探测效率为37%.标准样由国防科学技术工业委员会放射性计量一级站提供,标准样容器形状与待测样品容器一致.测量时长86400s,分析精度为90%,置信水平为±10%.1.4 沉积物沉积率及磷负荷的估算由现场采样深度和测定的沉积物干容重,计算单位面积上的泥沙沉积量:∆M = ΣBihi (1)式中:∆M为对应T1~T2间隔(厚度Σhi=∆H, cm)的单位面积泥沙沉积量,g/cm2;Bi为第i层沉积物的容重,g/cm3;hi为第i层沉积物的厚度,cm; i为样3期张燕等:滇池沉积物磷负荷估算 331品的分截号.各时段单位面积年均泥沙沉积质量(沉积通量)Sm[g/(cm2·a)]为:Sm= ∆M/(T2-T1) (2)式中:T1、T2为估算时段的起止年份,a.根据沉积物中磷含量CTP(µg/g)及∆M,计算单位面积TP蓄积量∆P(µg/cm2)为: 用式(4)估算各时段附着于沉积物上的磷的沉积通量STP[µg/(cm2·a)]:2 结果与讨论 2.1 泥沙沉积STP = SmCTP (4)再由GIS测量各区域的湖底面积A(km2),便可估算各湖区沉积物中磷蓄积总量Stot(t):Stot= STPA /100 (5)∆P= ∆MCTP (3) 137Cs测量值及单位面积泥沙沉积量见表1.根据137Cs时标及表1值,由式(2)计算滇池各湖区的泥沙沉积通量,见表2.表1 各湖区沉积物137Cs含量及单位面积泥沙沉积量的垂直分布Table 1 Vertical distribution of 137Cs concentration and sedimentation mass per unit area insediments of Dianchi Lake深度 (cm) 0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 7~8 8~9DC-1(Ⅰ) DC-2(Ⅱ) DC-3(Ⅲ) DC-4(Ⅳ) DC-5(Ⅴ) DC-6(Ⅵ)Cs M (Bq/kg) (g/cm2)0.3881 0.7774 1.1679 1.5604 1.9632 2.4015 2.9054 3.9950 4.5526137Cs M (Bq/kg) (g/cm2)4.88 6.70 5.58 8.07 8.76 9.16 8.85 9.630.2473 0.5102 0.7902 1.0926 1.4096 2.1028 2.9073 3.3258137CsM (Bq/kg)(g/cm2)4.046.787.507.928.547.9211.608.380.30010.69111.08881.48311.90662.34012.76543.20443.64394.08574.53514.98815.451 25.91606.39776.91837.48858.19478.84179.5417137CsM (Bq/kg)(g/cm2) 3.79 4.05 3.12 5.97 8.44 9.75 7.9211.6010.14 7.59 5.16 3.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.29120.60850.94211.28091.65332.53643.03293.54284.05814.62845.87386.50367.926 28.64049.358210.084010.8355137137Cs M Cs2(Bq/kg) (g/cm) (Bq/kg)137M (g/cm2)3.61 6.34 13.77a 10.96 15.88 15.08 15.58 10.693.48 5.72 6.96 7.10 8.73 9.38 10.06 10.64 12.31 b 8.30 5.29 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.2552 0.5800 0.9075 1.2469 2.0196 2.4323 3.2839 3.7361 4.7936 5.3515 6.45617.0028 7.5729 8.1463 8.7295 9.3438- 0.2127 - 0.4309 - 0.6468 - 0.8699 - 1.2961 - 1.5175 - 1.9749 - 2.2086 - 2.6494 -2.8668 -3.3564 - 3.5917 - 3.8375 -4.0805 - 4.3236 - 4.5678- 1.0849 10.98 a 1.617610.19 a 1.7343 9.86 a10.86 a2.069216.46b 3.4091 8.96 2.4957 9.3511.52 2.8517 - 1.75369~10 6.8710~11 5.28 5.1576 5.28 3.8290 11.3511~12 3.67c 5.8007 7.96 4.3873 10.8412~13 0.00 6.44499.524.975911.8613~14 0.00 7.0901 12.84 b 5.5682 13.57 b14~15 0.00 7.7446 9.20 6.2140 8.5215~16 0.00 16~17 0.00 18~19 0.00 19~20 0.008.4320 9.1394 10.5995 11.35857.56 6.80c4.2419 - 2.429811.34 b5.25562.50 c 5.9076 -3.10982.54 c7.19106.86867.5738 9.1607 9.98476.425.45c17~18 0.00 9.8480 2.28 8.3630 4.200.00 0.000.000.00注: M为泥沙沉积量; a、b、c分别表示该深度对应的年份为1986、1963、1954年; 顶层对应时间为采样年2003年, - 为未检测;DC-6所在湖区(草海)经过清淤, 137Cs值已失去时标意义,故不再测量其137Cs值由表2可见,各时段外海泥沙沉积通量以1986~2003年最小,1963~1986年次之,1954~1963年最大.各湖区泥沙沉积通量为沿岸区(湖西、湖东区)较大,远岸湖心区及湖南区较小. 2.2 TP分布滇池沉积物TP浓度等值线见图2,各区TP平均浓度见表3,其中0~5cm,5~10cm,10~15cm对应的沉积年代大致为1986~2003年,1963~ 1986年,1954~1963年.332 中国环境科学 25卷表2 滇池各湖区泥沙沉积通量Sm及TP沉积通量STPTable 2 Sedimentation fluxes (Sm、STP) of sediment and TP in Dianchi Lake采样点 (区号)Sm [g/(cm2·a)]STP [µg/(cm2·a)]164.4 183.1 427.7 223.5 290.0 491.5 298.4 301.2 475.3 229.4 231.5 301.1 280.7 289.6457.11986~2003 1963~1986 1954~1963 1986~2003 1963~1986 1954~1963DC-1(Ⅰ) 0.0687 0.0974 0.2657 DC-2(Ⅱ) 0.1020 0.1667 0.3105 DC-3(Ⅲ) 0.13770.1555 0.2532 DC-4(Ⅳ) 0.1217 0.1385 0.2150 DC-5(Ⅴ) 0.0952 0.1141 0.1851f i m0~5cmd j lljhjhhlahnbnjnnelniedgjnl j hngnonno5~10cmjgdlon h j h o 10~20cmnlnjhnn a c g j nb e i lni图2 滇池沉积物TP含量等值线Fig.2 Isoline chart of TP in sediments of Dianchi Lakea.>6400b.5600~6400c. 4800~6400d. 4800~5600e. 4000~5600f. 4000~4800g. 3200~4800h. 3200~4000i. 2400~4000j. 2400~3200 k. 1600~3200 l. 1600~2400 m. 800~2400 n. 800~1600 o. <800表3 滇池各湖区泥沙沉积量∆M、TP蓄积量∆P、平均TP浓度CTP及TP蓄积总量StotTable 3 Sedimentation mass ∆M and TP sedimentation amount ∆P per unit area, mean TP concentration CTP andgross accumulation Stot of TP in each area of Dianchi Lake区号 A (km)2∆M (g/cm2) CTP(µg/g) 0~5 5~10 10~15 0~53.1920 2393.52.8882 2190.62.3120 2167.43.1329 1885.12.7200 2949.71.1479 2386.5 5~10 10~151879.01739.61937.51670.72537.91204.71609.71582.71877.31400.42469.7 760.74698.83087.94132.43116.74771.42589.1∆P (µg/cm2) Stot (t) 0~55~10 10~15 0~5 5~10 10~154865.63333.44222.04017.65376.71353.85138.1 2879.9 2982.14571.0 1689.4 1823.74340.3 2176.5 2223.74387.2 2190.4 2823.56717.7 2453.4 2764.7 873.2 231.2 120.93149.22500.82286.03083.33454.3 78.01.96322.5895Ⅰ 61.29Ⅱ 54.71 1.4096 1.91621.9066 2.1791Ⅲ 52.67Ⅳ 70.28 1.6533 2.40481.6176 2.1185Ⅴ 51.42 Ⅵ8.93 1.0849 1.1237注: 0~5,5~10,10~15cm深度区间对应的大致时段是1986~2003年,1963~1986年, 1954~1963年3期张燕等:滇池沉积物磷负荷估算 333由图2和表3可见,草海接纳大量城市污水,沉积物中TP浓度较高,但因草海经过疏浚,故其数据不一定能反映真实情况;外海由北至南TP浓度上升,TP浓度最高的区域是湖南区的西岸与东岸,这两区域正位于昆阳、上蒜、晋宁磷矿开采区下游,大量磷经柴河、古城河进入滇池,沉积于河口三角洲区域,且TP随离岸距离增加而降低;湖东区TP浓度最低;除局部区域外(如受观音山磷矿区影响,湖西区出现局部TP 高值)其余三区浓度差异小,远岸湖心区TP浓度略高.从沉积物层深看,0~5cm层沉积物中TP浓度最高,随深度增加TP降低;TP递减率最大的是草海,外海0~5cm至5~10cm递减率最大的是湖心区,其次是湖南区,最小的是湖东区;5~10cm至10~15cm递减率最大的是湖东区,其次是湖心区,最小的是湖西区.湖东区的沉积物主要来自各入湖河流携带的流域侵蚀土壤入湖沉积,且东岸地形平缓,是主要的农作区,20世纪70年代后又大量推广使用化肥,致使沉积物0~5cm,5~10cm的TP含量差异小,而与10~20cm差异大.比较图2中3个深度各部分的面积可以看出,TP浓度高值区域的面积是从过去到现在逐渐加大. 2.3 TP负荷因为单位面积TP蓄积量∆P由沉积物中TP浓度及单位面积泥沙沉积量决定,因此,并非TP浓度大的区域∆P一定大,但与TP浓度最高为湖南区一致,湖南区∆P在0~5cm、5~10cm、10~15cm均最高.各湖区TP沉积通量是湖西、湖南及近岸湖心区较高,远岸湖心区及湖东区较低.与外海泥沙沉积通量的时段变动相一致,TP沉积通量也是1986~2003年最小,1963~1986年次之,1954~ 1963年最大;近50年来,湖东区TP沉积通量缓慢减少,而近岸湖心区TP沉积通量则减少较快. TP蓄积量最大的区域为湖心区及湖南区;而蓄积量上下层变化最小的区域是湖西区,湖东区与远岸湖心区则较大.0~5cm、5~10cm、10~15cm各深度区间的全湖TP蓄积总量分别为1.16×104、1.27×104、1.46×104t,全湖的0~15cm沉积物中共蓄积TP 3.89×104t.根据137Cs所定时标,近50年来滇池全湖平均沉积厚度约为15cm,据此估计,近50年来滇池沉积物净蓄积TP共计3.89×104t,年均净蓄积TP为780t/a,而滇池TP年入湖量1320t/a*,从年净蓄积比例来看,滇池底泥蓄积TP占年入湖量的60%. 3 结语滇池各湖区沉积物中TP浓度从1954年到2003年均逐渐增加,但相应时期入湖泥沙量逐年减少,使得TP净蓄积量逐渐减少,全湖TP净蓄积量在1954~1963年、1963~1986年和1986~ 2003年分别为1.46×104、1.27×104、1.16×104t.可见控制土壤侵蚀有助于降低湖泊沉积物的磷负荷. 近50年来滇池沉积物净蓄积TP共计3.89×104t,年均净蓄积TP为780t/a,占年入湖量的60%.对入湖TP加以控制后,沉积物多年蓄积的TP可能成为滇池水体磷的重要内部来源, 故应十分重视内源TP对滇池富营养化的影响.参考文献:[1] 夏学惠,东野脉兴,周建民,等.滇池现代沉积物中磷的地球化学及其对环境影响 [J]. 沉积学报,2002,20(3):416-420.[2] 昆明环境科学研究所.滇池富营养化调查研究 [M]. 昆明:云南科技出版社,1992.10,91,101.[3] 中国科学院南京地理与湖泊研究所.云南断陷湖泊环境与沉积[M]. 北京:科学出版社,1989.5,131,322.[4] Pennington W, Cambray R S, Fisher E M. Observations on lakesediments using fallout 137Cs as a trace [J]. Nature, 1973,242 (5396):324-326. [5] 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析 [M]. 上海:上海科学出版社,1978.508-512,524-525.[6] 谭书香,曹玲江,李天瑞.岩石,土壤和沉积物中主成分的ICP—AES测定 [J]. 光谱学与光谱分析,1994,14(5):51-54,38.作者简介:张燕(1962-),女,江苏南京人,副教授,主要从事资源与环境方面的研究.发表论文22篇.* 国家环境保护总局.滇池流域水污染防治“十五”计划,环发[2003]84号。
滇池不同水域凤眼莲生长特性及氮磷富集能力张迎颖;张志勇;王亚雷;刘海琴;王智;严少华;韩亚平;杨琏【摘要】In order to study the growth characteristics and accumulation ability to N and P of water hyacinth in different water areas of Dianchi Lake, Eichhornia crassipes were planted by fence facilities with the initial planting amount of 3 kg · m-2 in six experimental points in Caohai and Waihai of Dianchi Lake. Water quality of the experimental water area, growth characteristics of E. crassipes and plant total nitrogen content and total phosphorus content were monitored every two weeks. The results show that since the concentrations of N and P in Caohai water were higher than other experimental water area, the average biomass growth rate of E. crassipes was 542 g · m-2 · d-1 with the accumulated biomass of 85. 37kg · m-2 throughout the year, plant total nitrogen content of 32. 9 g · kg-1 and total phosphorus content of 8. 2 g · kg-1. Since the concentrations of N and P in Baishan bay of Waihai water were lower, the average biomass growth rate of E. crassipes was 150 g · m-2 · d"' with the accumulated biomass of 27. 00 kg · m-2 throughout the year, plant total nitrogen content of 15. 0 g · kg-1 and total phosphorus content of 6.4 g · kg-1. In brief, pH, concentrations of N and P in water and wind wave are the main factors affecting the growth of E. crassipes.%在滇池草海和外海水域共选择6个试验点,采用围栏设施有控制地种养凤眼莲(Eichhornia crassipes),初始放养量为3 kg·m-2,每2周监测1次各试验点水质状况、凤眼莲生长特性指标和植株氮磷含量,对比研究滇池不同水域凤眼莲生长特性及氮磷富集能力差异.结果显示,外草海水域水体氮磷浓度较高,凤眼莲生物量增长速率最高,平均为542 g·m12·d-1,全年累积生物量最大,可达85.37 kg·m-2,植株TN、TP含量(以干质量计,下同)最高,分别为32.9和8.2 g· kg-1.外海白山湾水域水体氮磷浓度相对较低,凤眼莲生物量增长速率较低,平均为150 g·m-2·d-1,全年累积生物量较低,为27.00 kg·m-2,植株TN、TP含量较低,分别为15.0和6.4g· kg-1.水体pH值、氮磷含量和风浪是影响风眼莲生长的主要因素.【期刊名称】《生态与农村环境学报》【年(卷),期】2011(027)006【总页数】5页(P73-77)【关键词】凤眼莲;滇池;生物量增长速率;氮;磷【作者】张迎颖;张志勇;王亚雷;刘海琴;王智;严少华;韩亚平;杨琏【作者单位】江苏省农业科学院资源与环境研究所,江苏南京210014;江苏省农业科学院资源与环境研究所,江苏南京210014;江苏省农业科学院资源与环境研究所,江苏南京210014;江苏省农业科学院资源与环境研究所,江苏南京210014;江苏省农业科学院资源与环境研究所,江苏南京210014;江苏省农业科学院资源与环境研究所,江苏南京210014;昆明市滇池生态研究所,云南昆明650228;昆明市滇池生态研究所,云南昆明650228【正文语种】中文【中图分类】X173滇池是我国西南地区最大的高原湖泊,面临着严峻的富营养化问题。
滇池人工湿地系统进水前处理的研究谌伟1,2,李小平2,孙从军2,高阳俊2,蔡婧1,2 (1.上海大学环境工程,上海210070;2.上海环境科学研究院,上海200233)摘要 [目的]为减轻人工湿地堵塞状况。
[方法]采用硅藻土与助凝剂(PAM)复配对滇池湿地系统2类不同入水进行预处理,最后给出相关经济性分析。
[结果]结果表明:在目前海河水和福保村生活污水的水质条件下,当硅藻土的投加量应达到120m g/L,PAM投量为0.3m g/L时,出水TP达到一级B的1m g/L要求(G B18918-2002),而当硅藻土投加量为40m g/L时,出水SS达到一级B20m g/L的要求。
入水经过前处理,使得最大限度减轻了是湿地系统后续潜滤池堵塞隐患,保证高负荷湿地系统连续运转。
[结论]改性硅藻土前处理技术可利用较少的投资和运行费用达到降低后续湿地堵塞压力,且处理所得污泥可回收利用,毒性远低于铁盐铝盐产生的化学污泥,是符合我国国情的前处理技术。
关键词 改性硅藻土;污水预处理;湿地堵塞中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)01-00309-02R esults and A nalysis of I nfluent W ater P retreatm ent in A rtificial W etland System of Dianchi LakeCHEN W ei et al (C ollege of Environm ental Engineering,Shanghai University,Shanghai210070)Abstract [Objective]T he aim of the research was to alleviate the clogging status of artificial wetland.[M eth od]2kinds of different water2entry in wet2 land system of Dianchi lake were pretreated by combining diatom ite w ith coagulant aid(PAM).Finally the relative econ om ic analysis was given.[Result] Under present water quality conditions of H aihe River water and the d om estic sewage in Fubao village,TP of effluent water reached C lass I2B dem and(1 m g/L)of G B1891822002when the adding am ount of diatom ite sh ould reach120m g/L and the adding am ount of PAM was0.3m g/L.SS of effluent water reached C lass I2B dem and(20m g/L)when the adding am ount of diatom ite reached40m g/L.In fluent water pretreatm ent alleviated hidden clogging trou2 bles of subsequent potential filter pools in wetland system to the m aximum extend and ensured the continu ous running of high2load wetland system.[C on2 clusion]Pretreatm ent techn ology w ith m odified diatom ite can reduce the clogging pressure of subsequent wetland by less investm ent and operation cost. And the gained sewage sludge from treatm ent can be recycled and its toxicity was greatly lower than of chem ical sewage sludge produced by ferric salt and alum inium salt,which was the pretreatm ent techn ology in accordance w ith Chinese actual conditions.K ey w ords M odified diatom ite;Sewage pretreatm ent;W etland clogging 人工湿地作为主要废水生态修复技术,由于具有生态性、环境友好性等优点而被广泛用来处理多种形式的废水,在滇池的生境重建中亦发挥了重要的作用。
农业环境科学学报2006,25(5):1313-1317JournalofAgro-EnvironmentScience滇池王家庄湖滨带人工湿地农业径流中磷去除的干湿季节性规律卢少勇1,2,张彭义1,余刚1,祝万鹏1,向长生1(1.清华大学环境科学与工程系,北京100084;2.中国环境科学研究院湖泊环境研究中心国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京100012)摘要:王家庄人工湿地(面积12000m2)位于云南滇池东岸呈贡县,湿地进水来自5条农业区汇水干渠,经矩形堰均匀布水后流过湿地。
湿地于2002年8月起运行,初期优势植物为茭草(Zizanialatifolia)、芦苇(PhragmitescommunisTrin)、莲藕(NelumbonuciferaGaertn)、菖蒲(Acoruscalamus)、空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)和水芋(Callapalustris),7个月后,莲藕完全被水花生所替代。
采用现场采样及室内分析的方法,研究了湿地对农业径流中磷去除的季节性规律。
结果表明,2002年10月至2004年6月,湿地具有良好的拦截进水磷的能力,有效降低了农业区农业径流对滇池的污染。
进水总磷(TP)负荷为241(旱季,每年10月至翌年4月)和199(雨季,每年5月至9月)g・hm-2・d-1,TP浓度为0.04 ̄3.21(旱季)和0.00 ̄1.44(雨季)mg・L-1。
出水TP浓度沿程1/3处为0.03 ̄0.49(旱季,每年11月至翌年4月)和0.03 ̄0.71(雨季,每年5月至10月)mg・L-1,沿程2/3处为0.00 ̄0.68(旱季)和0.00 ̄0.73(雨季)mg・L-1。
TP去除率沿程1/3处为-73.7% ̄82.8%(旱季)和-215% ̄79.3%(雨季),沿程2/3处为-367% ̄100%(旱季)和-262% ̄93.1%(雨季)。
受雨水稀释和停留时间变短的影响,雨季的TP去除率低于旱季。
受滇池水位和湿地出水水位的影响,旱季时湿地TP的去除呈现“V”字型规律,雨季时湿地TP去除率沿程降低。
总体而言,来水中的磷、有机质和速效铁以沿程逐渐降低的方式分布于湿地表层土壤中。
秋末冬初时(每年11月至12月),菖蒲的含水率和生物量(鲜重)均比春季(每年3月至5月)的低,而生物量(干重)比春季的高。
菖蒲从11月到12月仍在生长发育。
关键词:湖滨带;人工湿地;农业径流;磷;季节变化规律中图分类号:X522文献标识码:A文章编号:1672-2043(2006)05-1313-05Wet-drySeasonalRegularityofPhosphorusRemovalfromAgriculturalRunoffbyConstructedWetlandinWangjiazhuangLakesideAreaLUShao-yong1,2,ZHANGPeng-yi1,YUGang1,ZHUWan-peng1,XIANGChang-sheng1(1.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.StateEnvironmentalProtectionKeyLaboratoryforLakePollutionControl,ResearchCenterofLakeEnvironment,ChineseResearchAcademyofEnvironmentSciences,Beijing100012,China)Abstract:Wangjiazhuangconstructedwetland(withareaof12000m2),aimedattreatingphosphoruscarriedbyagriculturalrunoff,locatedattheeasternlakesideareaofDianchiLake,belongtoChenggongCounty,YunnanProvince.Influentofthewetlandcamefrom5agriculturalditches,andtheinfluentwasequallydistributedintothewetlandviarectangularweir.ThewetlandcameintooperationsinceAugust2002,thedominatinghelophytesspecieswereZizanialatifolia,PhragmitescommunisTrin.,NelumbonuciferaGaertn.,Acoruscalamus,Alternan-theraphiloxeroidesandCallapalustrisduringtheearlyoperationperiod.After7monthsofoperation,alltheNelumbonuciferaGaertnwasreplacedbytheAlternantheraphiloxeroides.FromOctober2002toJune2004,wetlandshowedbettercapabilityofretainingphosphorusfromtheinfluent,andthewetlandobviouslydecreasedthecontaminantsloadonDianchiLake.Theindexofwater,soilandhelophytewereana-lyzedbystandardmethods.Thetotalannualphosphorusloadofthewetlandwere241g・hm-2・d-1(indryseason,fromNovembertonextApril)收稿日期:2005-11-25基金项目:国家重大科技专项“滇池流域面源污染控制研究”(K99-05-35-02)作者简介:卢少勇(1976—),男,湖南郴州人,博士,中国环境科学研究院助理研究员,研究方向为水环境污染防治与河湖生态修复。
E-mail:lusy@craes.org.cn2006年10月随着滇池流域社会和经济的发展,滇池的外源污染负荷总量在增加。
随着对滇池周围点源污染治理力度的加大,面源污染的控制逐渐成为削减滇池外源污染负荷的关键。
而农业径流携带的污染是农业区面源污染的重要组成部分,外源磷输入是导致湖泊、河流和海洋等水体富营养化的重要因素[1 ̄4]。
因此控制农业径流携带的磷对于滇池污染防治和富营养化风险的削减具有重要的意义。
在经济基础差和管理水平低的滇池东岸农业区,本研究因地制宜地选择了投资低、运行费用低和管理简便的表面流人工湿地技术来处理该区的农业径流,本研究总结了本人工湿地的磷去除的季节性变化规律,以期为类似人工湿地的设计提供参考。
1材料和方法1.1湿地环境概况湿地位于昆明市呈贡县的大渔乡,呈狭长形,东西宽10 ̄80m,南北长400m,全年主风向为西南风。
湿地进水来自5条沟渠(图1中的1号到5号,其中1号和2号的水量往北引,总的来水量进入南北向的布水渠,通过间隔和高度合理配置的矩形堰口将来水合理地配置在湿地上),采样路有3条,从南到北将湿地分成面积为890、1600、2380和1050m2的4块[5],详见图1。
1.2水样采集与分析方法水量采用浮标法测定,选择布水渠中的平直段进行,沟渠两侧为不平整的陡岸,岸边流速系数取0.8[1]。
测定流量后同时采集水样,包括进水、沿程1/3处(指从湿地进水堰起算,以湿地进水堰到出水堰的距离为1)和沿程2/3处的水样。
采用钼锑抗分光光度法分析总磷(TP),采用重量法测定悬浮物(SS)[6]。
从2002年10月至2004年6月,水样采集总次数为49次,雨季采样次数共25次(暴雨监测日仅取平均值,按采样1次计),旱季采样次数共24次,每年的2月份为春节放假,未采集水样。
2003年6月6日的暴雨历时为从1∶00到23∶00,共1320min,降雨量20.5mm。
采样监测次数为6次。
1.3土样采集与分析方法2004年2月和5月,采集表层土壤样品,2004年2月在3号采样路沿程采样,样品采集深度为0 ̄40cm。
分析土壤中的速效磷、有机质、全磷、pH值、速效铁、速效钙、速效镁和速效铝。
测定方法见参考文献[7]。
1.4植物样采集与分析方法采集植物样品,现场用盘称(10kg±50g)测定鲜重、用直尺测定株高(地面到植物最长叶顶的距离)。
植物样品带回实验室后于烘箱中在105℃下杀青30min,于65℃下烘干至恒重后,测定植物中的磷的含量[7]。
1.5季节划分当地的旱季和雨季的界限明显,雨季的降雨量占全年的85%以上。
旱季指每年的10月初至翌年的4月底,雨季指每年的5月初至9月底。
2结果与讨论2.1旱季和雨季的处理效果旱季的平均流量为497.6m3・d-1,雨季的平均流量为747.4m3・d-1。
旱季(2002年10月—2003年4月and199g・hm-2・d-1(inrainyseason,fromMaytoOctober),thetotalphosphorus(TP)concentrationwere0.04to3.21mg・L-1(indryseason)and0.00to1.44mg・L-1(inrainyseason).TheeffluentTPconcentrationswere-73.7% ̄82.8%(indryseason)and-215% ̄79.3%(rainysea-son)in1/3position(locatedatonetothirdofthewetland′stotalflowpath),-367% ̄100%(indryseason)and-262% ̄93.1%(rainyseason)in2/3position(locatedattwotothirdofthewetland′stotalflowpath).TPreductionratewaslowerinrainyseasonthanindryseason,duetothesignificantdilutionfunctionandsmallerretentiontimeofwetlandduringrainyseason.Duringdroughtseason,removalofTPinthewet-landshowed"V"shaperulealongtheflowpath.Butduringrainyseason,removalofTPinthewetlandshowedgraduallydecreasedrulealongtheflowpath.ThesephenomenawerecausedbythevariousstatusesbetweenwaterlevelofDianchiLakeandwetland′seffluent,i.e.,DianchiLake′swaterlevelwashigherthanwetland′seffluentwaterlevelduringdryseason,thustheeffluentwaterqualitywassignificantaffectedbytheDianchiLake′swater,while,DianchiLake′swaterlevelwaslowerthanwetland′seffluentwaterlevelduringrainyseason,thusthewet-land′seffluentcoulddischargetoDianchiLakeswimmingly.TP,rapidavailablephosphorus,organiccontentandrapidavailableirongradu-allydecreasedinthetopsoillayerofwetlandalongtheflowpath.Duringend-autumnandearly-winter(fromNovembertoDecember),watercontentandwetweightofAcoruscalamuswerelowerthaninspring(fromMarchtoMay),butthedryweightofAcoruscalamuswashigherthaninspring.FromNovembertoDecember,Acoruscalamuswasstillingrowth.Keywords:lakesidearea;constructedwetland;agriculturalrunoff;phosphorus;seasonaldynamicregularity卢少勇等:滇池王家庄湖滨带人工湿地农业径流中磷去除的干湿季节性规律1314第25卷第5期农业环境科学学报和2003年10月—2004年4月)和雨季(2003年5月—2003年9月和2004年5月—2004年6月)的湿地进出水浓度范围见表1。