遼河河口區(qū)稻田退水過程氮遷移轉化規(guī)律研究.pdf

1、遼河河口稻田生產區(qū)是遼河流域末端，重要的天然屏障，也是遼東海岸主要的氮輸送源。查明北方河口區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)氮的環(huán)境化學特征，是建立稻田退水氮阻控技術的關鍵和基礎。為此，本文選擇遼河口一個水文封閉稻田區(qū)為研究對象，通過原位采樣分析，初步查明了不同季節(jié)稻田退水中氮的遷移轉化規(guī)律，揭示了溝渠底泥有機質含量和鐵錳賦存形態(tài)對氮遷移轉化的影響，解析了稻田生態(tài)系統(tǒng)氮的輸入和輸出源，并計算了基于源-匯平衡的稻田生態(tài)系統(tǒng)單位面積氮收支，為控制遼河河口稻田退

2、水氮污染提供了基礎數據支持。
　　主要研究內容及結果如下：
　　首先，選取研究區(qū)內具有獨立進出口的溝渠，監(jiān)測5~9月溝渠6個等距離樣點，分析了不同季節(jié)稻田退水中總氮、氨氮、硝態(tài)氮以及亞硝態(tài)氮的濃度變化特征。結果表明：總氮濃度沿溝渠水流方向遞減趨勢波動，隨季節(jié)變化呈波浪趨勢且在6月和8月出現峰值；氨氮濃度沿溝渠水流方向先降低后升高，最后趨于穩(wěn)定，隨季節(jié)變化趨勢同總氮一致；硝態(tài)氮濃度沿溝渠水流方向整體遞減并趨于穩(wěn)定，隨季節(jié)變化逐

3、漸下降；亞硝態(tài)氮濃度在溝渠空間上和季節(jié)時間上變化無規(guī)律且浮動較大。
　　其次，通過研究溝渠底泥有機質和不同形態(tài)鐵錳含量及其分布特征，分析了有機質和鐵錳賦存形態(tài)與氮形態(tài)的相關性，結果表明：隨著有機質含量的增加，總氮、氨氮以及硝態(tài)氮濃度均升高。底泥pH和OM變化導致氧化還原微環(huán)境產生波動，改變鐵錳賦存狀態(tài)，從而影響水中氮形態(tài)轉化。其中可交換態(tài)和有機態(tài)鐵錳與氨氮和亞硝態(tài)氮呈負相關，與硝態(tài)氮呈正相關；鐵錳氧化態(tài)鐵錳同氨氮、硝態(tài)氮以及亞硝態(tài)

4、氮相關性與之相反；碳酸鹽結合態(tài)鐵錳與總氮、氨氮、硝態(tài)氮以及亞硝態(tài)氮相關性較低。
　　最后，利用統(tǒng)計學分析整個稻田生態(tài)系統(tǒng)氮的輸入和輸出，建立基于物質平衡的氮源-匯模型，計算了單位面積氮的盈余或虧損。結果表明：氮輸入量為987.64kg，施肥、大氣沉降、施肥前土壤總氮、秸稈還田分別占輸入的94.21％、2.20%、3.58%、0.003%；輸出量為926.53kg，氨揮發(fā)、植物吸收、反硝化脫氮、徑流和滲漏、施肥后土壤總氮占輸出的25