不同坡度及不同降雨条件下面源污染中氮元素去向特征规律研究

发布时间：2020-10-30 04:16

　　 面源污染已成为当今世界普遍存在的环境问题。农业面源污染是面源污染最主要的形式。农业面源污染的核心问题是水体中氮、磷元素的增多,最终导致水体富营养化。农业面源污染已经广泛受到重视,农业面源污染的研究对农业的良性生态发展和环境的保护具有非常重要的意义。本论文通过设计、搭建模拟耕作层实验地块,采用喷雾系统进行模拟人工降雨,进行模拟实验。主要的研究成果如下:(1)在降雨强度为中雨(6 mm/h)总降雨量为4.L的降雨条件下,设计坡度为0度、5度、10度、15度、20度五组实验组。研究地表径流水、下层渗水中氮元素去向特征规律。通过实验得出:①地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮的浓度分别均是:15度实验组20度实验组10度实验组5度实验组0度实验组。坡度从0度、5度、10度、15度浓度均随着坡度的增大而上升,但当超过15度后随着坡度的增大而下降,坡度为15度时是影响地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度变化的一个临界坡度值。②地表径流水、下层渗水中氨氮浓度均随着时间的推移而降低。实验的第3天到第9天浓度快速下降,从实验的第9天到第29天平缓下降。③实验的第3天到第6天地表径流水、下层渗水中的硝态氮浓度快速上升,实验的第6天到第9天地快速下降,实验的第9天到第29天平缓下降。总氮的浓度随时间变化的特征与硝态氮浓度随时间变化的特征相同。(2)在实验坡度为10度的条件下,设计降雨条件为:降雨强度为小雨(2.5 mm/h),总降雨量为2 L;降雨强度为中雨(6 mm/h),总降雨量为4 L;降雨强度为大雨(12 mm/h),总降雨量为8L的三组实验组。研究地表径流水、下层渗水中氮元素去向特征规律。通过实验得出:①地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度分别均是:大雨实验组中雨实验组小雨实验组,地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度随降雨强度、总降雨量的增大而上升。②地表径流水、下层渗水中氨氮浓度均随着时间的推移而降低。实验的第3天到第9天浓度快速下降,从实验的第9天到第29天平缓下降。③实验的第3天到第6天地表径流水、下层渗水中的硝态氮浓度快速上升,实验的第6天到第9天地快速下降,实验的第9天到第29天平缓下降。总氮的浓度随时间变化的特征与硝态氮浓度变化的特征相同。(3)不同降雨条件及不同坡度的实验条件下地表径流水中氨氮、硝态氮、总氮浓度分别均小于下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度。(4)在降雨强度为中雨(6 mm/h)总降雨量为4 L的降雨条件下,设计坡度为0度、5度、10度、15度、20度五组实验组。分别测定地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度,研究地表径流水、下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度关系随时间变化的特征。地表径流水、下层渗水中总氮浓度全程均是最大的。实验的前几天氨氮浓度比硝态氮浓度大,之后其值均比硝态氮浓度稍小。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X71
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 农业面源污染的研究进展
        1.2.1 农业面源污染的影响因子
        1.2.2 农业面源污染的危害
        1.2.3 农业面源污染防治研究进展
        1.2.4 农业面源污染中氮元素去向特征规律研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究的目的
        1.3.2 研究的内容
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 研究的技术路线
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验植物和土壤
        2.1.2 实验药品
        2.1.3 实验仪器和材料
    2.2 实验方案设计
        2.2.1 实验平台的设计及搭建
        2.2.2 实验平台不同坡度的设计
        2.2.3 实验不同降雨条件的设计
    2.3 实验方法
        2.3.1 实验步骤
        2.3.2 实验测定指标
    2.4 实验测定指标测定方法
        2.4.1 氨氮测定方法（纳氏试剂分光光度法）
        2.4.2 硝态氮测定方法（紫外分光光度法）
        2.4.3 总氮测定方法（碱性过硫酸钾分光光度法）
第3章 不同坡度条件下氮元素去向特征研究
    3.1 不同坡度条件下实验的设计
    3.2 面源污染不同去向中氨氮浓度变化的特征
        3.2.1 地表径流水中氨氮浓度随时间变化的特征
        3.2.2 下层渗水中氨氮浓度随时间变化的特征
        3.2.3 地表径流水与下层渗水中氨氮浓度关系特征
    3.3 面源污染不同去向中硝态氮浓度变化的特征
        3.3.1 地表径流水中硝态氮浓度随时间变化的特征
        3.3.2 下层渗水中硝态氮浓度随时间变化的特征
        3.3.3 地表径流水与下层渗水中硝态氮浓度关系特征
    3.4 面源污染不同去向中总氮浓度变化的特征
        3.4.1 地表径流水中总氮浓度随时间变化的特征
        3.4.2 下层渗水中总氮浓度随时间变化的特征
        3.4.3 地表径流水与下层渗水中总氮浓度关系特征
    3.5 氨氮、硝态氮、总氮浓度关系随时间变化的特征
        3.5.1 地表径流水中氨氮、硝态氮、总氮浓度关系随时间变化的特征
        3.5.2 下层渗水中氨氮、硝态氮、总氮浓度关系随时间变化的特征
    3.6 小结
第4章 不同降雨条件下氮元素去向特征研究
    4.1 不同降雨条件下实验的设计
    4.2 面源污染不同去向中氨氮浓度变化的特征
        4.2.1 地表径流水中氨氮浓度随时间变化的特征
        4.2.2 下层渗水中氨氮浓度随时间变化的特征
        4.2.3 地表径流水与下层渗水中氨氮浓度关系特征
    4.3 面源污染不同去向中硝态氮浓度变化的特征
        4.3.1 地表径流水中硝态氮浓度随时间变化的特征
        4.3.2 下层渗水中硝态氮浓度随时间变化的特征
        4.3.3 地表径流水与下层渗水中硝态氮浓度关系特征
    4.4 面源污染不同去向中总氮浓度变化的特征
        4.4.1 地表径流水中总氮浓度随时间变化的特征
        4.4.2 下层渗水中总氮浓度随时间变化的特征
        4.4.3 地表径流水与下层渗水中总氮浓度关系特征
    4.5 小结
结论与建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

【引证文献】

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1 席萍梅;;基于水量水质耦合模型的辽宁西部农业面源污染模拟研究[J];水土保持应用技术;2017年05期

本文编号：2861973