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摘要 通过在河南省济源市2个试验点(农田、林地)汛期地表径流中总磷浓度的测定,找出径流中总磷浓度变化规律,为水体富营养化的防治和农业面源污染的治理提供科学依据。
关键词 农田;林地;总磷浓度
中图分类号 X322文献标识码A文章编号1007-5739(2008)03-0124-01
人们在农业生产过程中,向土壤中不断施入肥料和农药,肥料和农药在使作物增产的同时,对土壤及周围环境包括环境空气、地表水、地下水造成污染。近年来,人们越来越注意到农业面源对环境的污染问题。施入土壤肥料中的氮和磷,很大部分并没有被作物吸收,而是在雨水的冲刷作用下随径流流失到水体中,是造成水体富营养化的直接污染源。了解农田与林地磷的流失状况以及流失规律,可以为水体富营养化的防治和农业面源污染的治理提供科学依据。
济源市位于河南省西北隅,是传说中的愚公家乡,地处北纬34°53′~35°16′,东经112°01′~112°45′之间,北依太行、王屋两山,总面积为1 931.26km2。山区面积1 340km2,丘陵面积220.1km2,平原面积371.16km2,山区、丘陵、平原占全市总面积分别为69.4%、11.4%、19.2%,属黄河流域。我们分别在位于济源市的轵城乡贾庄村(农田)和承留乡虎岭村(林地)设置面源污染监测点,于2005年汛期进行采样分析。
1试验点概况
1.1农田监测点
监测农田位于轵城乡贾庄村,面积1.3 km2,为丘陵地形,母质为第四纪黄土,土壤类型褐土,试验小区位于丘陵上部,涉及贾庄、汤寨、上雁、下雁4个村庄,有75hm2荒草地,55hm2耕地,呈梯田分布,一年两熟,种植玉米和小麦,东西最长处2 000m,平均坡度2.3°,南北最宽处514m,平均坡度15°。该地区化肥施用历史较久,磷肥主要以过磷酸钙和磷矿粉为主, 农家肥料有人粪尿、厩肥,近年来农家肥施用量大幅度减少。调查近年该区域施用磷肥情况:在每年的10月份,播种小麦时施用磷酸二氢铵375kg/hm2,折合纯磷165kg/hm2(磷酸二氢铵含磷量44%)。在流域出口处修建三角堰。
1.2林地径流监测点
监测林地位于承留乡虎岭村,面积6.36km2,地理位置为东经112°22′~112°45′,北纬35°05′~37°17′。流域内地貌属土石山区,岩性主要有混合花岗岩、砂页岩等,土壤种类有砾质砂土、薄层黄土、厚层褐土等,其中以砾质砂土为主。植被组成:乔木主要有栓皮栎、麻栎、刺槐以及化香、椿、楝、国槐、红枫树等,是济源市降雨最丰富地区。在流域出口处修建三角堰和矩形堰,如果水流量较大,用矩形堰测流量。
2样品采集与水文监测
2005年7~9月,在降雨后流域开始产流时即开始采样,同时监测记录流速、水位和流量。每观测1次径流量,同时采径流水样1次。连续取样至雨后2~3h,依实际情况监测至水量稳定。采样间隔为5min,当降雨历时较长时,可
适当增加采样间隔,如30min或60min。
3实验室分析
分析项目:总磷、pH值、氨氮、总氮、硝酸盐氮(本文仅对总磷进行讨论)。
总磷分析方法:钼酸铵分光光度法GB11893-89。
方法检出下限:0.01mg/L。
总磷分析使用仪器:723分光光度计。
4质量保证
4.1采样的质量保证
采样容器平时不得用作它用,并保持干净、安全,形成径流时即采样,采样容器用所采水样清洗2次。采集后的样品必须贴唯一性标签,并认真填写采样记录单。
4.2样品分析的质量保证
水样处理:因为土壤流失的养分多溶于水中,泥沙和悬浮物吸浮态在水流平缓处和下游水库中沉淀,不进入自然水体,故本次监测分析按照地表水监测技术规范要求,对水样自然沉降30min后监测分析。
室内分析采用国家标准分析方法,分析人员要持河南省环境保护局颁发的项目合格证,分析要求10%自控平行样,同时分析国家标准样品,结果均合格。
5试验结果
降雨1d时用1d多次监测的平均值代表当天的总磷浓度值。监测结果如表1。
6结论
(1)农田初期雨水形成的径流中磷浓度较高,随后逐渐减小;但雨水大时形成的径流大,总磷的浓度随之增大,9月17日、19日2次大雨,磷的浓度再次升高,最高达到0.89 mg/L。
(2)林地总磷浓度与农田规律相同,也是初期雨水形成
径流中磷浓度较高,随后逐渐减小,雨水大径流大时磷的浓度随之增大,从表1中可以看出,7月30日该地区一场大
雨,降雨量为140mm,该流域径流量达到4.156 3万立方米,总磷的浓度达到0.52mg/L。
(3)济源市土壤结构形态各异,农田试验区土质为褐土,土层较厚,汛期形成的径流较小,但总磷浓度较大;林地土壤种类有砾质砂土、薄层黄土、厚层褐土等,以砾质砂土为主,汛期形成的径流较大,但总磷浓度较小。
7参考文献
[1] 胡志平,郑祥民,黄宗楚,等.上海地区不同施肥方式氮磷随地表径流流失研究[J].土壤通报,2007(2):310-313.
[2] 黄宗楚,郑祥民,姚春霞.上海旱地农田氮磷随地表径流流失研究[J].云南地理环境研究,2007(1):6-10.
[3] 段永惠,张乃明,洪波,等.滇池流域农田土壤氮、磷流失影响因素探析[J].中国生态农业学报,2005(2):116-118.
[4] 陈欣,王兆骞,杨武德,等.红壤小流域坡地不同利用方式对土壤磷素流失的影响[J].生态学报,2000(3):374-377.
关键词 农田;林地;总磷浓度
中图分类号 X322文献标识码A文章编号1007-5739(2008)03-0124-01
人们在农业生产过程中,向土壤中不断施入肥料和农药,肥料和农药在使作物增产的同时,对土壤及周围环境包括环境空气、地表水、地下水造成污染。近年来,人们越来越注意到农业面源对环境的污染问题。施入土壤肥料中的氮和磷,很大部分并没有被作物吸收,而是在雨水的冲刷作用下随径流流失到水体中,是造成水体富营养化的直接污染源。了解农田与林地磷的流失状况以及流失规律,可以为水体富营养化的防治和农业面源污染的治理提供科学依据。
济源市位于河南省西北隅,是传说中的愚公家乡,地处北纬34°53′~35°16′,东经112°01′~112°45′之间,北依太行、王屋两山,总面积为1 931.26km2。山区面积1 340km2,丘陵面积220.1km2,平原面积371.16km2,山区、丘陵、平原占全市总面积分别为69.4%、11.4%、19.2%,属黄河流域。我们分别在位于济源市的轵城乡贾庄村(农田)和承留乡虎岭村(林地)设置面源污染监测点,于2005年汛期进行采样分析。
1试验点概况
1.1农田监测点
监测农田位于轵城乡贾庄村,面积1.3 km2,为丘陵地形,母质为第四纪黄土,土壤类型褐土,试验小区位于丘陵上部,涉及贾庄、汤寨、上雁、下雁4个村庄,有75hm2荒草地,55hm2耕地,呈梯田分布,一年两熟,种植玉米和小麦,东西最长处2 000m,平均坡度2.3°,南北最宽处514m,平均坡度15°。该地区化肥施用历史较久,磷肥主要以过磷酸钙和磷矿粉为主, 农家肥料有人粪尿、厩肥,近年来农家肥施用量大幅度减少。调查近年该区域施用磷肥情况:在每年的10月份,播种小麦时施用磷酸二氢铵375kg/hm2,折合纯磷165kg/hm2(磷酸二氢铵含磷量44%)。在流域出口处修建三角堰。
1.2林地径流监测点
监测林地位于承留乡虎岭村,面积6.36km2,地理位置为东经112°22′~112°45′,北纬35°05′~37°17′。流域内地貌属土石山区,岩性主要有混合花岗岩、砂页岩等,土壤种类有砾质砂土、薄层黄土、厚层褐土等,其中以砾质砂土为主。植被组成:乔木主要有栓皮栎、麻栎、刺槐以及化香、椿、楝、国槐、红枫树等,是济源市降雨最丰富地区。在流域出口处修建三角堰和矩形堰,如果水流量较大,用矩形堰测流量。
2样品采集与水文监测
2005年7~9月,在降雨后流域开始产流时即开始采样,同时监测记录流速、水位和流量。每观测1次径流量,同时采径流水样1次。连续取样至雨后2~3h,依实际情况监测至水量稳定。采样间隔为5min,当降雨历时较长时,可
适当增加采样间隔,如30min或60min。
3实验室分析
分析项目:总磷、pH值、氨氮、总氮、硝酸盐氮(本文仅对总磷进行讨论)。
总磷分析方法:钼酸铵分光光度法GB11893-89。
方法检出下限:0.01mg/L。
总磷分析使用仪器:723分光光度计。
4质量保证
4.1采样的质量保证
采样容器平时不得用作它用,并保持干净、安全,形成径流时即采样,采样容器用所采水样清洗2次。采集后的样品必须贴唯一性标签,并认真填写采样记录单。
4.2样品分析的质量保证
水样处理:因为土壤流失的养分多溶于水中,泥沙和悬浮物吸浮态在水流平缓处和下游水库中沉淀,不进入自然水体,故本次监测分析按照地表水监测技术规范要求,对水样自然沉降30min后监测分析。
室内分析采用国家标准分析方法,分析人员要持河南省环境保护局颁发的项目合格证,分析要求10%自控平行样,同时分析国家标准样品,结果均合格。
5试验结果
降雨1d时用1d多次监测的平均值代表当天的总磷浓度值。监测结果如表1。
6结论
(1)农田初期雨水形成的径流中磷浓度较高,随后逐渐减小;但雨水大时形成的径流大,总磷的浓度随之增大,9月17日、19日2次大雨,磷的浓度再次升高,最高达到0.89 mg/L。
(2)林地总磷浓度与农田规律相同,也是初期雨水形成
径流中磷浓度较高,随后逐渐减小,雨水大径流大时磷的浓度随之增大,从表1中可以看出,7月30日该地区一场大
雨,降雨量为140mm,该流域径流量达到4.156 3万立方米,总磷的浓度达到0.52mg/L。
(3)济源市土壤结构形态各异,农田试验区土质为褐土,土层较厚,汛期形成的径流较小,但总磷浓度较大;林地土壤种类有砾质砂土、薄层黄土、厚层褐土等,以砾质砂土为主,汛期形成的径流较大,但总磷浓度较小。
7参考文献
[1] 胡志平,郑祥民,黄宗楚,等.上海地区不同施肥方式氮磷随地表径流流失研究[J].土壤通报,2007(2):310-313.
[2] 黄宗楚,郑祥民,姚春霞.上海旱地农田氮磷随地表径流流失研究[J].云南地理环境研究,2007(1):6-10.
[3] 段永惠,张乃明,洪波,等.滇池流域农田土壤氮、磷流失影响因素探析[J].中国生态农业学报,2005(2):116-118.
[4] 陈欣,王兆骞,杨武德,等.红壤小流域坡地不同利用方式对土壤磷素流失的影响[J].生态学报,2000(3):374-377.