肥料施用下稻田中有機質(zhì)的賦存及其在地表水污染的評估方法.pdf

1、農(nóng)業(yè)非點源污染主要由施入農(nóng)業(yè)用地的肥料、農(nóng)藥與其它有機或無機營養(yǎng)物質(zhì)的流失所造成的。有機質(zhì)從農(nóng)業(yè)用地的流失是目前存在于農(nóng)業(yè)與環(huán)境的問題之一。有機質(zhì)的流失造成土壤碳庫的損失，引起周邊水體的高量有機碳污染，威脅飲用水水源安全，若與飲用水處理中的消毒劑發(fā)生反應(yīng)將生成致癌的消毒副產(chǎn)物，直接威脅人體健康。因此，研究有機質(zhì)的“源”（農(nóng)業(yè)非點源）與有機質(zhì)的“匯”（地表水體）具有顯著的環(huán)境意義。由于農(nóng)業(yè)非點源污染的復(fù)雜性、間歇性、分散性，對有機質(zhì)從“源

2、”至“匯”的遷移過程進行研究非常困難且實用性不顯著。因此，本研究著重于有機質(zhì)的“源”——對有機質(zhì)的流失進行源頭控制;有機質(zhì)的“匯”——對已受到有機質(zhì)非點源污染的地表水體水質(zhì)進行評估。
　　本文對有機質(zhì)的一類“源”，即肥料施用下的稻田為對象進行了研究，以期為對有機質(zhì)的流失進行源頭控制提供科學(xué)依據(jù)。稻田土壤與某些肥料（如有機肥）含有高量的有機質(zhì)，可能流失至周邊水體造成有機質(zhì)污染。首先，本文以稻田土壤中的有機質(zhì)為研究對象，于2012年至

3、2014年在嘉興種植區(qū)開展田間小區(qū)試驗，研究了不同肥料種類與不同肥料施用量下土壤有機碳（Soil organic carbon，SOC）含量(g kg-1)與存貯量(Mg ha-1)，以期了解土壤有機質(zhì)的特性以及施肥對土壤有機質(zhì)的影響。其次，本文以稻田田面水中的有機質(zhì)為研究對象，于2013年在嘉興同一水稻種植區(qū)開展田間小區(qū)試驗，研究了稻田田面水中溶解性有機碳(Dissolved organic carbon，DOC)的含量、有機質(zhì)作為消

4、毒副產(chǎn)物(Disinfectionbyproducts，DBPs)前體物的反應(yīng)性及其動態(tài)變化特征，以期為農(nóng)業(yè)非點源有機質(zhì)的減排提供科學(xué)依據(jù)。
　　研究表明，施用有機肥（豬糞）顯著影響土壤有機碳含量與存貯量，0～20cm土層的SOC含量與存貯量隨有機肥施用量的增加而增加，但在施肥量高達一定程度時，SOC含量與存貯量不再增長，說明可能已經(jīng)達到飽和。施肥不影響20cm以下的土壤有機碳含量與存貯量。回歸分析0～5cm、5～20cm與0～1

5、00cm土層或土壤剖面的SOC貯存量與有機肥的碳輸入，分別得到10.5％、29.4％與36.4％的土壤碳固定率。
　　有機肥施入量越高，稻田田面水中溶解性有機質(zhì)的含量越高，通過排水或徑流導(dǎo)致的溶解性有機質(zhì)的輸出風(fēng)險也越大。使有機肥的施入與預(yù)報的降雨或灌溉之間的時間間隔相隔1周以上，將是非常好的水肥管理模式，使之既滿足作物營養(yǎng)需求又降低溶解性有機質(zhì)的輸出風(fēng)險。按照這種改良的灌溉排水模式，稻田土壤成為DOC的碳匯而非DOC輸出至周邊水

6、體的源。
　　本文亦對有機質(zhì)的一類“匯”，即流域水體為對象進行了研究，以期為對已受到有機質(zhì)非點源污染的地表水體水質(zhì)進行評估提供科學(xué)依據(jù)。本研究于2014年于杭州余杭區(qū)鸕鳥鎮(zhèn)的流域開展試驗，選取未受到污染的上游源頭以及僅受到稻田面源污染的水體作為水樣采集點，研究了三維熒光光譜結(jié)合熒光區(qū)域積分方法在指示有機質(zhì)污染中的應(yīng)用，以期為評估水體水質(zhì)安全、預(yù)警水體污染事件提供科學(xué)依據(jù)。
　　研究表明，水質(zhì)常規(guī)指標DOC濃度與254nm下特