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洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮能力及其影响因素

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农业环境科学学报 2023年第4期42卷 842-851页

作者：龙广丽严星夏永秋刘鑫文炯彭芝荣湘民湖南农业大学资源环境学院长沙410128 中国科学院南京土壤研究所南京210008 岳阳市农业科学研究院湖南岳阳414000

为探究洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮规律,本研究于2020年9月至2021年8月,采集洞庭湖流域不同类型沟塘上覆水样及表层柱状沉积物,通过近似原位的培养方法并结合膜进样质谱法测定了不同沟塘的反硝化速率。结果表明:沟塘反硝化速率存在显著... 详细信息

为探究洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮规律,本研究于2020年9月至2021年8月,采集洞庭湖流域不同类型沟塘上覆水样及表层柱状沉积物,通过近似原位的培养方法并结合膜进样质谱法测定了不同沟塘的反硝化速率。结果表明:沟塘反硝化速率存在显著的时空异质性,反硝化速率范围为22.10~238.02μmol·m^(–2)·h^(–1),均值为91.12μmol·m^(–2)·h^(–1),春、夏季节的反硝化速率大于秋、冬季节。不同类型的沟塘反硝化速率也存在显著差异,表现为农沟>支沟>池塘>干沟,有植被沟渠>无植被沟渠。偏最小二乘回归分析(PLSR)表明,水体中硝态氮(NO_(3)^(-)-N)浓度和溶解性有机碳(DOC)浓度及沉积物中DOC含量均会对反硝化速率产生显著影响(P沟塘湿地可去除33.44%的水体氮负荷,从而大幅减少了向下游水域输入的氮污染风险,这对于缓解洞庭湖流域面源污染有重要作用。

关键词：反硝化速率沟塘脱氮能力面源污染

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稻田排水在沟塘湿地净化中总氮浓度的周期性特征

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河海大学学报（自然科学版） 2010年第2期38卷 220-224页

作者：高焕芝彭世彰孙勇缴锡云河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 江苏省高邮市高邮灌区管理处江苏高邮225600

基于高邮灌区水稻全生育期排水沟塘湿地水体中总氮质量浓度日变化资料，采用复Morlet小波函数，对沟塘湿地水体总氮质量浓度变化周期进行了分析．结果表明，沟塘湿地水体总氮质量浓度变化存在5个时间尺度的周期震荡，以23d为主周期，每6... 详细信息

基于高邮灌区水稻全生育期排水沟塘湿地水体中总氮质量浓度日变化资料，采用复Morlet小波函数，对沟塘湿地水体总氮质量浓度变化周期进行了分析．结果表明，沟塘湿地水体总氮质量浓度变化存在5个时间尺度的周期震荡，以23d为主周期，每6～7d质量浓度高低交替一次．因此，在满足稻田排水调控要求的前提下，TN质量浓度较高的稻田排水入沟塘后，净化周期以7～13d或19～25d为宜，经此段时间净化，水中TN质量浓度平均降低30％～58％和28％～66％，最大消减率分别达79％和93％；TN质量浓度较低时，沟塘湿地净化时间以13。19d为佳，TN质量浓度平均降低14％～72％，最高降幅87％．选择在该净化周期内对沟塘湿地进行排水，水中TN质量浓度处于较低水平，排水对下游水体造成的污染最轻．

关键词：稻田排水沟塘湿地总氮周期变化小波分析

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太湖上游天目湖流域沟塘反硝化脱氮机制及其影响因素研究

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太湖上游天目湖流域沟塘反硝化脱氮机制及其影响因素研究

作者：何鹏郑州大学

学位级别：硕士

天目湖流域位于太湖上游,由于独特的丘陵地貌及降雨的冲刷,在流域内形成了无数个不同类型的沟塘,且受到不同程度的氮污染。反硝化是永久性去除氮素的有效途径之一,也是沟塘水体主要脱氮途径。针对目前对沟塘水体等微小水体的反硝化过程... 详细信息

天目湖流域位于太湖上游,由于独特的丘陵地貌及降雨的冲刷,在流域内形成了无数个不同类型的沟塘,且受到不同程度的氮污染。反硝化是永久性去除氮素的有效途径之一,也是沟塘水体主要脱氮途径。针对目前对沟塘水体等微小水体的反硝化过程认识不足,系统研究沟塘反硝化季节变化规律、量化反硝化速率及探究影响反硝化的主要影响因子,对认识流域沟塘氮去除功能及准确评估水体污染源氮有着重要的意义。本文选取茶园塘、村塘、林塘和养殖塘为研究对象,通过野外取样以及室内培养等方法,利用膜进样质谱仪(MIMS)测定反硝化脱氮过程的最终产物氮气的产生速率及研究主要影响因子,探索不同沟塘反硝化脱氮能力及影响因素。主要研究成果如下:(1)分析了天目湖流域不同类型沟塘水体水质和沉积物理化指标。结果表明:沟塘水体理化指标具有明显的季节性变化,其中,物理指标季节变化趋势基本一致,化学指标中不同氮素在不同沟塘中的浓度随着季节的变化而有所不同。其中,总氮和硝态氮浓度最高的是茶园塘,氨氮浓度最高的则是村塘,且不同沟塘氮素组分占比也不同。沟塘沉积物中,氮素指标平均浓度最高的为茶园塘,而总磷及碳素平均浓度最高的则是养殖塘。研究沟塘水体及沉积物理化指标特征为后续研究反硝化影响因子提供支撑。(2)野外进行不同沟塘沉积物柱样采集,并进行室内24小时培养实验,将氮气产生浓度与培养时间进行线性回归得出不同沟塘氮气浓度变化速率,结合柱样体积及横截面积得出室内条件下沟塘反硝化速率,其中茶园塘、村塘和养殖塘的反硝化平均速率分别为91.28μmol/(m·h)、77.15μmol/(m·h)和59.77μmol/(m·h)。通过不同浓度硝态氮溶液的添加,得出不同浓度梯度下茶园塘反硝化脱氮速率,进行对比后发现茶园塘脱氮存在一定的氮饱和效应,设置含有不同N药品的沟塘沉积物处理组,通过N同位素示踪法结合耦合计算测出不同沟塘反硝化和厌氧氨氧化两种脱氮过程的N产生浓度,通过对比分析发现不同点位反硝化脱氮贡献率均在63%以上。(3)基于野外对茶园塘、村塘及林塘逐月采样并进行反硝化速率的计算,结果显示:茶园塘反硝化速率变化范围为76.54-94.60μmol/(m·h),村塘硝化速率变化范围为23.52-57.72μmol/(m·h),林塘反硝化速率变化范围为8.36-13.57μmol/(m·h);反硝化速率存在明显的季节变化特征,林塘和村塘的反硝化速率在夏季远大于秋季,而茶园塘则是秋季大于夏季。针对反硝化昼夜变化进行实验分析,其中:地下水ΔN浓度及反硝化速率均大于地表水,说明同一沟塘不同地带的水体反硝化过程呈现不一样的规律,此外昼夜变化的确对反硝化过程有着明显的影响。通过分析,影响沟塘反硝化的主要水体指标有水温、DO、硝态氮及亚硝态氮;沉积物指标有p H、容重、氨氮及碳素指标,其中茶园塘反硝化的主要影响因子为亚硝态氮,亚硝态氮浓度与反硝化速率呈正相关;村塘反硝化主要的影响因子为DO和水温,DO浓度与反硝化速率呈负相关,水温与反硝化速率呈正相关;林塘反硝化的主要影响因子为DO、总氮和硝态氮,DO与反硝化速率呈负相关,总氮和硝态氮与反硝化速率呈正相关。

关键词：反硝化沟塘氮素反硝化速率影响因子

太湖上游丘陵区典型沟塘温室气体排放的影响因素及通量估算

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太湖上游丘陵区典型沟塘温室气体排放的影响因素及通量估算

作者：夏天宇郑州大学

学位级别：硕士

沟塘是典型的小微湿地,虽然其面积小,但数量众多且分布广泛,是全球内陆水体的重要组成部分,在全球碳氮循环中发挥了重要的作用。在地形起伏的丘陵区,沟塘主要分布在低洼的沟谷区域,由坡面产流汇集而成,是承载集水坡地径流并向下游物质... 详细信息

沟塘是典型的小微湿地,虽然其面积小,但数量众多且分布广泛,是全球内陆水体的重要组成部分,在全球碳氮循环中发挥了重要的作用。在地形起伏的丘陵区,沟塘主要分布在低洼的沟谷区域,由坡面产流汇集而成,是承载集水坡地径流并向下游物质输送的重要水文通道,同时也是碳氮发生生物地球化学反应的热点区域。然而,丘陵区沟塘温室气体排放过程被长期忽略,其排放潜力也亟待揭示。本研究选取太湖上游丘陵区四类典型沟塘(茶园塘、村塘、林塘和养殖塘)为研究对象,通过沟塘水体和沉积物理化性质及水体中溶存温室气体(NO、CH和CO)浓度的观测,并结合静态箱采样,精准估算了不同类型水塘温室气体的排放潜力,揭示了影响其排放的主要影响因素。主要研究结论如下:(1)不同沟塘水体和沉积物理化指标存在显著的时空差异。总体上,受集水坡地不同土地利用组成的影响,茶园塘水体的总氮和硝态氮年均浓度最高,养殖塘COD年均浓度和p H最高,村塘电导率SPC相对较高;在沉积物中,茶园塘沉积物中氮素的指标浓度最高,而养殖塘总磷及碳素相关指标平均浓度最高。从季节变化来看,不同类型沟塘水体理化指标季节波动明显。其中,不同类型沟塘的物理指标季节变化趋势基本一致,呈现秋冬低春夏高的四季变化特点;而化学指标氮素和碳源浓度随季节呈现不同的变化趋势,比如茶园塘氮素浓度冬春季节高,说明受施肥的影响严重,而养殖塘碳源浓度夏秋季节高,与投放养殖饲料有关。(2)通过对沟塘水体中溶解态NO、CH和CO浓度观测,进一步揭示了水塘中各类温室气体浓度变化的时空特征,并解析了驱动温室气体排放的主要控制因素。总体上,不同类型水塘中各温室气体浓度存在较大差异,比如茶园塘NO浓度相对较高,超出其饱和浓度的366.7-1555.0%,达到其他沟塘的2-3倍,说明茶园塘NO排放潜力最大;村塘CO排放潜力最大,其村塘的CO饱和度是其它塘1.4-4.3倍;而养殖塘的CH排放潜力最大,分别是其他水塘的3-5倍;从季节变化来看,不同类型温室气体的存在明显季节差异,多数水塘NO和CH溶解态浓度夏秋季远高于冬春季,CO浓度则表现出冬春季远大于夏秋季的趋势;从昼夜变化来看,茶园塘NO和CH溶解态浓度在夜晚逐渐升高,说明夜晚的排放潜力更大;而CO浓度在白天上午逐渐升高,说明呼吸作用增强;研究还进一步分析了驱动不同温室气体浓度时空变化的主要因素,发现总体上NO的排放主要受(NO-N、NO-N)和DO影响,其中DO饱和度和NO饱和度呈负相关,氮素会促进反硝化过程;CO的排放主要受SPC、水温、TN和f DOM影响,SPC与CO饱和度呈正相关;CH的排放主要受温度和氮素(NO-N、NO-N)影响,NO-N、NO-N与CH饱和度呈负相关。(3)研究采用静态箱估算的通量修正了气体扩散模型,并针对性估算了太湖上游丘陵区典型沟塘不同温室气体的排放通量,研究发现:采用静态箱估算的结果来修正气体扩散模型显著降低了通量估算的不确定性,得出Eq 3(Crusius和Wanninkhof,2003)模型适合于丘陵区沟塘排放通量的估算;进一步应用修正后的扩散模型,发现对于NO,茶园塘的排放通量最高为12.02μmol·m·d,分别是村塘、林塘和养殖塘排放的3-4倍;对于CH,养殖塘的排放通量最高为1.11 mmol·m·d,林塘最低为0.24 mmol·m·d;对于CO,村塘的排放通量最高为87.44 mmol·m·d,是林塘排放的5.3倍。然而,沟塘由于受集水坡地汇水的影响,温室气体排放多变,估算不确定性较大;在未来的工作中,可以增加采样频率、改进监测的方法或原位修正气体扩散模型等。

关键词：温室气体沟塘饱和度通量影响因素

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300万公斤西红柿为什么倒入沟塘

中国质量万里行 2000年第12期 25-27页

作者：汪延葛如江

农民种菜找不到销路,能埋怨农民素质太低、不懂市场吗?按社会分工的道理,农民应该专事种粮种菜,并以销定产。问题是"销"怎么定?按市场经济的规律,应该是由批发商根据市场行情向农民定货,并且提出相应的质量、供货时间等方面的要求,提供... 详细信息

农民种菜找不到销路,能埋怨农民素质太低、不懂市场吗?按社会分工的道理,农民应该专事种粮种菜,并以销定产。问题是"销"怎么定?按市场经济的规律,应该是由批发商根据市场行情向农民定货,并且提出相应的质量、供货时间等方面的要求,提供充分的技术指导。可批发商有这种能力吗?应该有也一定要有!在批发商不具备这些条件时,政府要大力支持,但支持的目的是为了让批发商、农民真正走向市场而不是出了问题找市长。

关键词：西红柿农民批发商寿光和县劳动者贸易市场批发市场蕃茄菜农沟塘

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老沟塘内加宽公路路基施工技术

国防交通工程与技术 2015年第6期13卷 52-55页

作者：于新军中铁十四局集团有限公司山东济南250014

介绍了在老路取土坑和老边沟内进行帮宽路基的快速修筑施工技术,采用"抽水—清淤—填筑透水材料—倾填土方—动静结合机理加固路基"的综合技术方案,进行了强夯加固、降水和新老路基衔接设计,解决了高水位、低液限粉土地下水渗透快且呈... 详细信息

介绍了在老路取土坑和老边沟内进行帮宽路基的快速修筑施工技术,采用"抽水—清淤—填筑透水材料—倾填土方—动静结合机理加固路基"的综合技术方案,进行了强夯加固、降水和新老路基衔接设计,解决了高水位、低液限粉土地下水渗透快且呈承压水赋存状态而不能进行分层填筑压实的难题。现场检测及多年使用实践证明新旧路基之间衔接良好。选择的技术方案和工艺参数可为同类公路工程扩建提供借鉴。

关键词：沟塘路基帮宽公路扩建强夯加固高真空降水新老路基衔接

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大兴安岭林区安全快速火烧沟塘用火技术

森林防火 1988年第3期 17-20页

作者：李志芳黑龙江省森林保护研究所

一、火烧沟塘防火效用大兴安岭是我国森林火灾特别严重的重要林区,而火烧沟塘可谓是这里预防森林火灾特别有效的重要措施。因为沿着大兴安岭林区的河流、水沟,大多有条平坦带状的地面,镶嵌在群山之间,俗称沟塘,这是林区最容易发生森林火... 详细信息

一、火烧沟塘防火效用大兴安岭是我国森林火灾特别严重的重要林区,而火烧沟塘可谓是这里预防森林火灾特别有效的重要措施。因为沿着大兴安岭林区的河流、水沟,大多有条平坦带状的地面,镶嵌在群山之间,俗称沟塘,这是林区最容易发生森林火灾,并能快速蔓延发展的危险地带。它具有以下特点。 1、这里阳光充足,水土肥美、杂草茂盛、可燃物丰富,遍地积存有易干又易燃的草母子,易燃性特强,火险等级最高; 2、这里是人们居住,放牧、种植与通行等活动频繁的地

关键词：沟塘安全期林区大兴安岭安全快速

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海门57公顷废沟塘种上“水上庄稼”

中国农业资源与区划 1995年第5期 62-63页

海门５７公顷废沟塘种上“水上庄稼”在江苏省海门市广大农村，以往到处可见的一块块零星废沟塘如今当成宝一样被农民利用，种植了“水上庄稼”，经济效益高于耕地上收入的两倍。１９９４年，全市５７公顷“水上庄稼”平均每公顷净收入... 详细信息

海门５７公顷废沟塘种上“水上庄稼”在江苏省海门市广大农村，以往到处可见的一块块零星废沟塘如今当成宝一样被农民利用，种植了“水上庄稼”，经济效益高于耕地上收入的两倍。１９９４年，全市５７公顷“水上庄稼”平均每公顷净收入超１．５万元。海门农村由于这几年建...

关键词：沟塘海门海门市收入财政管理水上农民劳动者茭白茭瓜水生蔬菜

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300万公斤西红柿为什么倒入沟塘

山东农业(农村经济版) 2001年第4期 16-17页

作者：汪延葛如江

农民种菜找不到销路,能埋怨农民素质太低、不懂市场吗?按社会分工的道理,农民应该专事种粮种菜,并以销定产。问题是“销”怎么定?按市场经济的规律,应该是由批发商根据市场行情向农民定货,并且提出相应的质量、供货时间等方面的要求,提... 详细信息

农民种菜找不到销路,能埋怨农民素质太低、不懂市场吗?按社会分工的道理,农民应该专事种粮种菜,并以销定产。问题是“销”怎么定?按市场经济的规律,应该是由批发商根据市场行情向农民定货,并且提出相应的质量、供货时间等方面的要求,提供充分的技术指导。可批发商有这种能力吗?应该有也一定要有！在批发商不具备这些条件时,政府要大力支持,但支持的目的是为了让批发商、农民真正走向市场而不是出了问题找市长。

关键词：西红柿蔬菜种植农业菜农市场经济经济体制蔬菜大棚批发商农民劳动者沟塘蔬菜批发市场