Effects of drought on the physicochemical,nutrient, and carbon metrics of flows in the Savannah River,Georgia, USA

Hydrological drought has wide-ranging impacts on water quality, nutrient and carbon metrics, and given the uncertainty of climate change and the predicted increased frequency and intensity of drought in the future, investigations into changes induced by drought become increasingly important. This study compared physicochemical parameters (temperature, conductivity, pH and DO), nutrients (TN, NO_X [NO₂ + NO₃], NH₃ and TP) and carbon (TOC and DOC) between hydrological drought conditions (2006–2008) and hydrological normal conditions (2016–2019) at five sites along the lower Savannah River (Georgia, USA). Although we had predicted that water temperatures would increase from drought, we instead found temperature was significantly lower during drought conditions. Levels of pH and DO were significantly higher during drought. Further, TN, TOC and DOC concentrations were significantly lower during drought, but NO_X concentrations were significantly higher during drought. Conductivity varied at the lower river sites, being significantly higher during drought at sites located below the city of Augusta, GA. These complex changes could be attributed to volume reductions coupled with an increase in the percentage of total flow originating from groundwater as well as limnetic reservoir inputs, persistent point source pollution, reduced natural catchment inputs and/or reduced floodplain interactions. The changes that occurred during drought may be disruptive to aquatic life, not only from reduced water quantity but also due to a scarcity of some biologically essential materials and lower food resources, combined with artificially high levels of some other potentially stressful materials.     

Cost of abating excess nitrogen on wheat plots in France: An assessment with multi-technology modelling

We use a multi-equation model of polluting technologies to evaluate excess nitrogen's marginal abatement cost (MAC). The MAC is estimated using the convex non-parametric quantile regression. The empirical application is conducted at the plot level for wheat production in France in 2017. Results show a median shadow price for excess nitrogen of about €21 per kilogram. If the current European Union's Nitrates Directive (which sets a 170-kg constraint on organic nitrogen per hectare) were extended to mineral nitrogen, this would allow a reduction of total excess nitrogen by 9.5%, but this would be accompanied by a 3.1% decrease in wheat revenue.     

天然沸石对氮肥工业废水的处理性能研究

针对中国华北地区氮肥工业废水含高浓度氨氮、超标磷与难降解成分的问题,研究了附近区域不同品种沸石的工业废水处理性能与表征。研究结果表明:1)华北地区具有代表性的绿色沸石对氮肥工业废水的脱氮效果较其他品种沸石显著,其对氮的吸附容量达到10.18mg/g左右;2)氮肥工业废水经过不同品种沸石的吸附作用后,其总磷浓度基本达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准;3)沸石对COD与H~+具有一定的吸附作用,吸附后氮肥工业废水的导电性能下降;4)丰富的化学成分与良好的物理特性使绿色沸石具有显著的离子吸附与交换性能。对于高浓度氮肥工业废水,绿色沸石吸附法较生物降解法具有更广阔的应用前景。     

开放水体脱氮过程及其影响因素研究进展

中国已建各类水库近10万座,水库建设改变了原河流水动力条件,影响了水体物质场、能量场、化学场和生物场,究竟是"削减了水体净化功能"还是"强化了水体去污能力"目前尚不明确.本文系统总结了开放水体脱氮过程研究进展,主要包括:(1)厌氧反硝化(Denitrification)、厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium...     

铜绿微囊藻增殖与产毒过程中的氮磷限制与主控因子研究

通过正交试验,研究了PO_4~(3-)-P分别与NO~-_3-N和NH~+_4-N两种无机氮形态共存条件下对铜绿微囊藻增殖和产毒素的影响。结果表明:在PO_4~(3-)-P和NO~-_3-N共存环境下,当ρ(PO_4~(3-)-P)≤0.10 mg/L时,藻类生长受到限制,ρ(NO~-_3-N)升高对藻细胞生长的促进作用不显著;在磷营养适宜后,ρ(NO~-_3-N)≤5.0 mg/L能有效控制藻类过度增长。在PO_4~(3-)-P和NH~+_4-N共存环境下,只有当ρ(PO~(3-)_4-P)≤0.05 mg/L时,NH~+_4-N对藻细胞生长的促进作用才能得到限制;在磷营养适宜后,ρ(NH~+_4-N)≤1.0 mg/L才能有效控制藻类过度增长。MC-LR是铜绿微囊藻产生的主要藻毒素。NO~-_3-N培养条件下,ρ(NO~-_3-N)≥10.0 mg/L时,ρ(PO_4~(3-)-P)对产毒量具有显著促进的影响;ρ(NO~-_3-N)10.0 mg/L时,ρ(PO_4~(3-)-P)的影响不明显。NH~+_4-N培养条件下,所有ρ(PO~(3-)_4-P)下的产毒量均在ρ(NH~+_4-N)=10.0 mg/L达到最大值。NH~+_4-N是富营养化防治过程中需要优先控制的氮形态,过高的ρ(NO~-_3-N)(≥10.0 mg/L)和ρ(NH~+_4-N)(≥5.0 mg/L)会大幅激发藻毒素的合成。     

不同水肥处理对稻田土壤中氮素剖面分布与氨挥发损失的影响

对苏南地区不同水肥处理稻田土壤中铵态氮和硝态氮剖面分布、稻田氨挥发损失以及水稻地上干物质量及产量进行了研究。结果表明:稻田土壤中无机氮以铵态氮为主;铵态氮质量比随着土层深度的增加而降低,20～60cm深度土层中的铵态氮质量比相对稳定,随着水稻生育期的进行,稻田土壤中氨态氮质量比逐渐降低;稻田土壤中硝态氮质量比呈现上层低于下层的趋势;控制灌溉稻田施用控释肥减少了表层土壤中的铵态氮质量比以及底层土壤中的铵态氮和硝态氮质量比,降低了氮素损失的风险。控制灌溉和控释肥的使用,减少了稻田氨挥发损失,减少幅度达到83.71%。     

桂林毛村地下河水质评价

为确定桂林毛村地下河的氮磷水平及其来源,在毛村地下河出口设置水质自动监测仪,并根据地下河水系分布在流域内布点同时采样监测。结果表明:采用GB/T14848—93《地下水质量标准》Ⅱ类评价,毛村河地下水出口的NH_4~+-N超标率为63.4%,TP达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅱ类,氮磷浓度变化与枯雨季无直接联系。毛村地下河流域TN和NO-3-N的浓度呈现出从上游至下游逐渐升高趋势,经过洼地的大岩前采样点和毛村出口的TN浓度超过地表水水质Ⅴ类标准,其他指标均达Ⅱ类标准。对比不同降雨量条件下毛村地下河出水口NH_4~+-N和TP质量浓度实时动态变化发现,在小雨和中雨期间氮磷浓度变化无明显改变,说明农业施肥和生活污水对地下河水质影响除了集中降雨之外,还存在着通过岩溶地下管道直接流入的途径。在大雨期间,集中降雨对土壤冲刷,TP质量浓度出现了瞬间最高值(23.5μg/L),NH_4~+-N质量浓度则在降雨的携带和稀释下产生剧烈波动。     

中国畜禽粪尿肥料化利用养分平衡分析

[目的]畜禽养殖污染已经对生态环境造成了严重威胁。畜禽粪污资源化利用，是习近平总书记亲自部署推动的民生实事，而畜禽粪肥还田利用是解决畜禽养殖污染问题的根本出路，也是治本之策。基于此，文章测算分析了中国不同地区畜禽粪尿肥料化利用的氮、磷养分平衡情况，有利于掌握不同地区畜禽粪尿肥料化利用的潜力，为畜禽粪尿资源高效利用提供决策支持。[方法]在采用排污系数法计算我国畜禽养殖粪尿、全氮、全磷产生量的基础上，采用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中区域植物粪肥养分需求量计算公式及其相关参数，计算了不同地区作物养分需求量，进而分析了全国不同地区畜禽粪尿肥料化利用氮、磷养分平衡情况。[结果] 2017年我国畜禽粪尿产生量为16.25亿t，畜禽粪尿中氮、磷产生量分别为899.84万t和141.22万t；在粪肥施用比例50%，施肥养分供给占比35%、45%和55%情况下，全国平均氮、磷养分供需比均低于0.5。[结论]从不同地区氮、磷养分平衡分析结果来看，我国畜禽粪尿氮、磷的消纳还有较大的空间。     

渭河河水氮污染特征分析

通过对渭河下游控制断面华县站1976年-2000年的氮浓度与流量监测数据进行分析,发现:①氨氮、亚硝氮和硝氮的年平均浓度在研究年内呈现增加趋势,80年代增幅比90年代大;总氮的年平均浓度呈现相反趋势;②1976年-1993年硝氮年平均浓度大于氨氮年平均浓度,1994以后明显小于氨氮的;③氨氮的枯季浓度比平水期和丰水期的都高,90年代这种趋势更加明显。河流径流减少和流域废污水增加是导致该现象的主要原因;④1976年-2000年点源和非点源贡献的氮污染都呈现上升趋势,不过总体上非点源污染贡献突出,主要和流域废污水排放量及氮肥施用量增加有关。