都市農(nóng)業(yè)村域非點源氮污染研究——以上海南匯新場鎮(zhèn)果園村為例.pdf

1、都市農(nóng)業(yè)是上海郊區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主導方向。在其發(fā)展過程中，農(nóng)民為了提高產(chǎn)品產(chǎn)量，盲目施用大量的化肥，不僅造成資源浪費、土壤氮素利用率低和大量流失，還使得地表水和地下水都受到氮素污染。研究都市農(nóng)業(yè)村域非點源氮素的污染特征，可為都市農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、非點源氮素污染的預防與控制和水環(huán)境保護提供理論依據(jù)。
　　 本文以都市農(nóng)業(yè)典型村域-上海南匯新場鎮(zhèn)果園村為研究對象，通過監(jiān)測不同土地利用類型下的土壤、地表水和地下水中的氦素含量，研究土壤和水

2、環(huán)境中氮素的空間分布特征，分析了氮素在典型降雨事件中的遷移輸出特征，并運用單場降雨流量加權平均濃度水文子模型(EMC)和水文子模型(SCS)，估算了典型降雨條件下果園土壤氮素的輸出負荷，取得了如下的主要研究成果：
　　 1.氮素污染物在地表水和地下水中的主要存在形態(tài)為硝態(tài)氮；總氮(TN)、硝態(tài)氮(NO3--N)和銨態(tài)氮(NH4+-N)在地下水中的平均含量呈明顯的空間分布格局。具體表現(xiàn)為河道旁地下水中TN的平均濃度最高，氮素污染最

3、嚴重，而居民區(qū)地下水中TN的平均濃度最低，氮素污染最輕；NO3--N的空間分布特征與TN一致；居民區(qū)地下水中的NH4+-N平均含量顯著高于河道旁和果園旁地下水；亞硝態(tài)氮(NO2--N)的平均濃度在空間分布上具有隨機性，無顯著空間分布特征；地下水中TN、NO3--N和NH4+-N、NO2--N的平均含量隨時間變化明顯?？傮w來說，在降雨較多的季節(jié)，氮素在地下水中的平均濃度相對較高，而在降雨極少時期相對較低。果園內(nèi)溝道、環(huán)溝道和河流中TN、N

4、O3--N和NH4+-N的平均含量存在差異，而地表水中TN、NO3--N和NH4+-N的平均含量隨時間變化明顯。
　　 2.運用傳統(tǒng)統(tǒng)計學和地統(tǒng)計學方法，研究了該村主要土地利用類型--果園耕作層土壤氮素的空間變異特征。結(jié)果表明果園土壤中TN和NO3--N的變異程度較大，屬強變異性；NH4+-N的變異程度較小，屬中等變異性。TN、NO3--N和NH4+-N的變異函數(shù)的最佳擬合模型均為線性模型，都具有很弱的空間相關性。NO3--N和

5、NH4+-N含量的空間分布呈斑塊狀；TN含量的空間分布呈斑點狀。
　　 3.顆粒態(tài)氮是暴雨事件引起氮素流失的主要形態(tài)，而可溶性氮是大雨事件引起氮素流失的主要形態(tài)。NO3--N是這兩次降雨事件引起土壤可溶性氮素流失的主要形態(tài)；氮素形態(tài)和降雨強度、降雨量均會影響氮素濃度過程線的變化。在兩次降雨事件中，NH4+-N的濃度過程線變化幅度較小，而其它形態(tài)氮素濃度過程線變化明顯，響應流量過程線；在暴雨事件中顆粒態(tài)氦控制土壤氮素的流失負荷，在