沂河上游典型小流域磷元素輸出特征分析.pdf

1、隨著人們對點源污染的治理,由非點源污染引起的環(huán)境生態(tài)問題益發(fā)顯得突出.降雨引起的農(nóng)田氮、磷等養(yǎng)分流失導致土壤質(zhì)量退化和水體富營養(yǎng)化,是農(nóng)業(yè)非點源污染的主要表現(xiàn)形式.而磷作為水生生物的主要營養(yǎng)物質(zhì),是影響水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵因素,診斷磷在流域內(nèi)的來源、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律成為非點源污染過程認識與控制的焦點.
　　本研究基于對孟良崮小流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況和區(qū)域水系的特征采用徑流場實驗監(jiān)測方法,在自然降雨條件下,同步觀測降雨、地表徑流量,對2010和

2、2011年汛期降雨河道斷面和不同土地利用方式的磷素流失過程進行實地監(jiān)測,分析不同降雨條件下河道斷面和各土地利用方式的磷素輸出特征,主要結(jié)論如下:
　　1.特殊降雨條件下的流域徑流磷素輸出對全年磷素輸出貢獻較大
　　首場降雨徑流中溶解態(tài)有機磷(DOP)、溶解態(tài)無機磷(DIP)、溶解態(tài)全磷(DP)、顆粒態(tài)全磷(PP)和總磷(TP)濃度明顯高于最大強度降雨,而輸出負荷分別為最大強度降雨的168％、54％、71％、48％和54％;2

3、場降雨對小流域磷素年輸出負荷有重要影響,DOP、DIP、DP、PP和TP的輸出總量分別占整個雨季輸出的48％、81％、70％、87％和81％,其中DIP占DP流失的77％,PP占TP流失的71％;2場降雨均存在污染物的初期沖刷效應,最大強度降雨的初期沖刷效應較首場降雨強烈;2場降雨的各磷素累積輸出負荷同累積徑流量之間均呈線性關(guān)系,且擬合度較好,但首場降雨各形態(tài)磷素直線方程的斜率均大于最大強度降雨.
　　2.不同降雨條件下的流域徑流

4、磷素濃度變化過程不同
　　在小流域2010年降雨量>2mm的10場降雨條件下,次降雨徑流中總磷(TP)、顆粒態(tài)全磷(PP)、水溶性全磷(DP)、水溶性無機磷(DIP)濃度變化與流量變化過程不一致,濃度峰值均出現(xiàn)于流量峰值之前,而磷素通量與流量變化過程較為一致,且兩者呈顯著的線性關(guān)系;次降雨徑流TP、PP、DP、DIP的濃度最大值及平均濃度(EMCs)差異均較大,其主要受降雨量、最大雨強和平均雨強影響,與降雨歷時無顯著相關(guān)關(guān)系,而濃

5、度最小值差異較小;TP以PP流失為主,DP以DIP流失為主,DIP/DP的動態(tài)變化與降雨歷時、降雨量、最大雨強和平均雨強均無顯著相關(guān)關(guān)系,而PP/TP的動態(tài)變化與最大雨強顯著相關(guān).DIP、DP、TP的輸出受地表徑流(DR)和基流(BF)的影響較大,DIP/DP的動態(tài)變化及DIP、DP、TP的EMCs與DR/TR(地表徑流/總徑流量)存在多項式關(guān)系,而PP/TP的動態(tài)變化和PP的EMCs受DR/TR影響較小.
　　3.不同土地利用方

6、式的磷素輸出和保土減沙效益不同
　　在2011年不同降雨條件下各土地利用方式的磷素輸出中,隨著降雨量的增加各土地利用方式,磷素輸出濃度并沒有呈現(xiàn)逐漸變大的趨勢;地瓜地和楊樹林在中雨、大雨和暴雨條件下的泥沙濃度較小,保土減沙效益較好;在不同土地利用方式中,通過分析10次不同降雨條件下磷素和泥沙總輸出特征,DOP、DIP、DP、PP、TP和泥沙輸出最小的土地利用方式分別為楊樹林、楊樹林、楊樹林、地瓜地、楊樹林和地瓜地.
　　4.