漢江上游金水河流域氮濕沉降
摘要:漢江上游金水河流域是南水北調(diào)工程的重要水源涵養(yǎng)區(qū),但是氮污染已成為該流域水質(zhì)的主要威脅因素。該研究對漢江的金水河流域開展了為期1a(2012-02~2013-02)的氮濕沉降觀測,并利用氮輸出模型估算了氮濕沉降對河流氮負(fù)荷的貢獻量。結(jié)果表明雨水中總氮(DTN)的濃度在0.24~2.89mg·L-1之間,銨態(tài)氮(NH4+-N)、硝態(tài)氮(NO3-N)及有機氮(DON)分別占42.8%、13.3%和43.9%;雨水氮濃度隨降雨量增大而變小,明顯受到降雨的稀釋作用。流域內(nèi)氮濕沉降主要來自人類活動,沉降負(fù)荷在4.97~7.00kg·(hm2·a)-1之間,受降雨量的主要影響,上游地區(qū)的氮濕沉降負(fù)荷>下游地區(qū)>中游地區(qū),春夏兩季約占全年氮濕沉降的81%.流域氮濕沉降對河流氮負(fù)荷貢獻量約為34000~46000kg,只占流域氮肥貢獻量的5.05%~6.78%,遠小于流域內(nèi)農(nóng)業(yè)活動化肥氮的貢獻量,不是河流氮的主要來源。
關(guān)鍵詞:金水河流域,氮濕沉降,氮截留,源頭河流,氮負(fù)荷
近百年來,世界范圍內(nèi)工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,使得排放到大氣的含氮化合物急劇增加。從1860-2000年,人類活動產(chǎn)生并排放到大氣中的反應(yīng)性氮由15Tg.a-1增加到165Tg.a-1,并且其中的70%沉降到達地表。世界許多地區(qū)的氮沉降超過了自然界可以承受的范圍,造成氮飽和及水質(zhì)惡化的危害,影響水生和陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。在國外,氮沉降已經(jīng)作為重要的氮源納入到流域氮循環(huán)的研究范圍之內(nèi)。
目前我國大氣氮素濕沉降通量平均值達9.19kg.(hm2.a)-1,已經(jīng)成為繼歐洲和美國之后的第三大沉降區(qū)。我國雖然是氮排放嚴(yán)重地區(qū),但氮沉降的研究卻分布零散,大量的研究也只集中在氮沉降對陸地生態(tài)系統(tǒng)(如森林、草地等)的影響,以流域為單位對氮沉降進行的研究僅見于九龍江等地區(qū),將氮沉降納入流域非點源污染對河流氮負(fù)荷的貢獻量進行估計的研究比較少見。
金水河流域是我國南水北調(diào)中線工程重要水源地之一,氮污染已經(jīng)成為該河流水質(zhì)的重要因素。金水河又是典型的降水補給型河流,80%的河水來自降水和地下水,所以對該地區(qū)的降水濕沉降進行調(diào)查研究,并將其作為流域重要的氮源,估算其對河流氮負(fù)荷的貢獻量,對河流氮源的分析和水質(zhì)管理意義重大。
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