农业排水沟渠硝态氮吸收动力学特征及相关性分析

作     者：李如忠 殷齐贺 高苏蒂 陈广洲 LI Ru-zhong1, YIN Qi-he1 , GAO Su-di2, CHEN Guang-zhou3

作者机构：合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽新华学院土木与环境工程学院合肥230088 安徽建筑大学环境与能源工程学院合肥230022 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2018年第39卷第5期

页      面：2174-2183页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51579061 51179042) 

主　　题：排水沟渠 硝态氮吸收 养分螺旋指标 TASCC M-M方程 

摘      要：为揭示农业排水沟渠NO_3^--N吸收动态变化特征,选择溴化钠(Na Br)为保守示踪剂、硝酸钾(KNO3)为添加营养盐,于2016年10月至2017年4月在合肥地区某一源头溪流开展5次示踪试验,并以TASCC方法和Michaelis-Menten(M-M)方程模拟NO_3^--N吸收动力学特征,结果表明,背景浓度条件下排水沟渠完全混合子渠段U_(amb)和V_(f-amb)的变化范围分别为11.40~69.13μg·(m^2·s)^(-1)[均值为34.45μg·(m^2·s)-1]、0.07~0.43 mm·s^(-1)(均值为0.24 mm·s^(-1)),相应地Sw-amb变化范围为92.51~405.74 m(均值为199.06 m),明显小于排水沟渠长度(也就是2.5 km),表明沟渠具有较强的NO_3^--N滞留潜力.M-M方程较好地拟合了NO_3^--N吸收动力学特征,参数Umax变化范围为158~1 280μg·(m^2·s)^(-1)[均值为631.13μg·(m^2·s)^(-1)],Km变化范围为0.16~5.52 mg·L^(-1)(均值为1.46 mg·L^(-1)).相关分析表明,Sw-amb与NO_3^--Namb呈显著负相关、Uamb与NO_3^--Namb呈极显著正相关,其它螺旋指标与NO_3^--N背景浓度的相关性均不明显;水文因素对NO_3^--N滞留影响也不显著,而沟渠槽道地貌特征指标Фw、ФA与大部分螺旋指标都呈显著相关性,表明槽道地貌特征对NO_3^--N滞留影响相对较为重要.