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本文通过长江三角洲地区南京、常熟和杭州三地大气干湿沉降的全年性连续观测试验,估算了目前该地区大气干湿沉降氮的数量。通过河水氮污染状况调查和模拟稻田灌溉回填土柱淋洗试验,对当前太湖地表水氮污染源进行了评论,并估算了灌溉带入稻田的氮量。通过大型原状渗漏池试验,观测了稻—麦生长季农田淋洗氮损失、径流氮损失以及NH3挥发损失等进入环境的活化氮量。此外,利用15N同位素示踪技术,在小麦和水稻两种作物上采用大田试验和砂培试验(普通砂培和ITNI装置)两种方法研究了肥料—土壤—大气—植物之间氮的交换。主要研究结果表明: (1)通过降雨带入长江三角洲地区的南京、常熟和杭州三地的湿沉降氮量分别为22.7kgNha-1yr-1、24.5kgNha-1yr-1和30.0kgNha-1yr-1,平均为25.7kgNha-1yr-1;可被2molL-1氯化钾(KCl)提取的大气颗粒中有农学意义的干沉降氮量为7.16kgNha-1yr-1。研究还发现,氮的大气干湿沉降量具有明显的季节性变化特征,湿沉降氮水稻生长季高于小麦生长季;干沉降氮的季节性变化与湿沉降氮变化相反,小麦生长季高于水稻生长季。 (2)根据常熟、南京和杭州的三个大气沉降氮观测点的雨水NH4+/NO3-比率和δ15NH4+值结果,探讨了雨水中NH4+氮的起源。雨水NH4+/NO3-比率存在季节性变化,这种变化主要是降水中NH4+浓度的季节性变化引起的。NH4+/NO3-比值变化与氮肥施用时间、不同作物生长季、耕作制(农田和菜地)以及季节性气候变化紧密关联。研究还发现,降水中NH4+的15N自然丰度值也存在季节性变化,这种变化同样也与氮肥的施用时间,不同的稻麦生长季及气候的季节性变化紧密关联。因此,可以根据NH4+/NO3-比率和δ15NH4+值的季节性变化对大气湿沉降NH4+的来源和陆地NH3排放源强度进行指示。 (3)目前,长江三角洲地区在水稻季通过河水灌溉带入稻田的氮量约为56kgNha-1,相当于当季施氮量(300kgNha-1)的1/5左右。河水中高浓度的氮污染源主要来自农村人和动物排泄物、城市生活污水的排放以及农田氮的迁移。大气干湿沉降氮也是目前该地区地表水体重要的氮污染源之一。