水源區(qū)坡地中藥材種植氮磷污染特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、丹江口水庫(kù)是我國(guó)南水北調(diào)中線工程的水源地，是國(guó)家水源一級(jí)保護(hù)區(qū)。南水北調(diào)中線工程要求丹江口水庫(kù)水質(zhì)達(dá)到國(guó)家地表水Ⅰ類水質(zhì)的要求，水庫(kù)水質(zhì)TP含量不能超過0.02mg·L-1，TN含量不能超過0.04mg·L-1，但通過檢測(cè)丹江口庫(kù)區(qū)水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，水質(zhì)TN含量為1.46～1.60mg·L-1，TP含量是0.02～0.05mg·L-1，其中TN含量超出控制標(biāo)準(zhǔn)35倍左右。通過對(duì)超標(biāo)的成分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)污染物主要來(lái)源是水庫(kù)周邊農(nóng)業(yè)面源污染，周邊1

2、00多萬(wàn)畝中藥材種植是其氮磷污染重要來(lái)源。本文通過多點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)采樣分析得出中藥材種植示范區(qū)氮磷時(shí)空分布特征;利用實(shí)驗(yàn)室人工模擬降雨裝置去分析不同降雨強(qiáng)度及施肥量對(duì)兩種坡地土壤氮磷、有機(jī)質(zhì)、pH等流失影響;根據(jù)模擬降雨實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建兩種坡地土壤氮磷流失模型，利用種植區(qū)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，并利用氮磷指數(shù)法識(shí)別種植區(qū)氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域，并對(duì)比兩種種植面積最大的中藥材黃姜和桔梗坡地氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)。
　　通過定期的現(xiàn)場(chǎng)采樣分析中藥材種

3、植示范區(qū)氮磷時(shí)空分布特征發(fā)現(xiàn):(1)中藥材種植示范區(qū)土壤的TN、TP及有機(jī)質(zhì)平均值分別比華中地區(qū)一般耕地土壤低200.00mg·kg-1、200.00mg·kg-1及3.00％，土壤整體肥力較低;(2)種植示范區(qū)各區(qū)域土壤TP及有機(jī)質(zhì)空間分布較為均勻，海拔較高區(qū)域土壤TN的含量要高于較低區(qū)域;(3)暴雨沖刷作用易造成土壤TN從高海拔向低海拔遷移;(4)土壤TN、TP含量的高低不能直接決定土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低。
　　通過模擬降雨實(shí)驗(yàn)

4、研究發(fā)現(xiàn):(1)相同施肥量下，隨著降雨強(qiáng)度的增大，土壤TN含量降低，土壤坡面徑流TN濃度降低，坡面徑流TN流失量增大，滲濾液TN濃度降低，滲濾液TN流失量顯著增大;土壤TP則由土壤表層向土壤深層遷移的趨勢(shì)更明顯，土壤坡面徑流TP濃度升高，坡面徑流TP流失量增大，滲濾液TP濃度降低，滲濾液TP流失量顯著增大。(2)滲漏作用導(dǎo)致的土壤TN、TP流失要高于坡面徑流流失。(3)相同的降雨強(qiáng)度下，施肥量的增加2倍，土壤TN含量影響不大，水質(zhì)TN濃

5、度增加8倍;表層土壤的TP含量出現(xiàn)大幅度增加，水質(zhì)TP濃度增加5倍。(4)施肥量比降雨強(qiáng)度對(duì)土壤氮磷流失的影響更大;在施肥量相同的情況下，應(yīng)當(dāng)少量多次施肥。(5)其他自然條件相似，在相同的降雨強(qiáng)度及施肥量下，桔梗坡地的TN、TP流失量要低于黃姜坡地，考慮環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，我們優(yōu)先選擇種植中藥材桔梗。
　　根據(jù)所建氮磷流失模型及對(duì)種植區(qū)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估發(fā)現(xiàn):(1)所建氮磷流失模型經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，在誤差允許范圍內(nèi)，模型可用于水源區(qū)坡地中藥材種植

6、氮磷流失量估算。(2)通過模型推測(cè)，施肥量與TN、TP流失量之間存在極強(qiáng)的相關(guān)性，施肥量極大的影響了氮磷養(yǎng)分的流失，降雨強(qiáng)度與TN、TP流失量相關(guān)性較差，影響較弱，與模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)論類似。(3)從整個(gè)種植區(qū)來(lái)看，各種植區(qū)氮流失風(fēng)險(xiǎn)全部處于中低度風(fēng)險(xiǎn)，氮流失風(fēng)險(xiǎn)較低;磷流失風(fēng)險(xiǎn)以中度風(fēng)險(xiǎn)為主，磷流失風(fēng)險(xiǎn)較高。整個(gè)種植區(qū)磷流失風(fēng)險(xiǎn)要遠(yuǎn)高于氮流失風(fēng)險(xiǎn)。玉米種植區(qū)氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)最高。
　　開展水源區(qū)坡地中藥材氮磷污染特征及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，為丹江