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通过测定土壤中铵态氮和硝态氮的含量,能够为农业领域土壤精准施肥和土壤的环境保护提供重要参考。目前基于分光光度法的土壤中铵态氮和硝态氮的分析方法容易受到提取试液颜色、浑浊度、其他共存离子等干扰不能直接测定,必须进行脱色等前处理操作,费时耗力。因此,本文建立了一次性同时浸提,不经脱色处理,采用气相分子吸收光谱法测定农田土壤中铵态氮和硝态氮含量的方法。利用该方法测定农田土壤中铵态氮和硝态氮,避免了繁琐的显色反应过程,一个批次样品(50个)的分析流程仅需5h。在0.10~2.00mg/L(铵态氮)和0.20~4.00mg/L(硝态氮)浓度范围内,工作曲线线性良好;方法检出限分别为0.013mg/kg及0.002mg/kg;相对标准偏差(RSD)<1%;加标回收率为96.3%~100.7%。较之基于传统分光光度法的国家标准方法,本方法在检出限、精密度和回收率等指标方面均有显著改善,能够满足农田土壤中铵态氮和硝态氮的批量精准分析需求。 相似文献
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多年冻土区土壤碳、氮的可变性及对深层土壤特性了解的缺乏限制了人们对气候变化响应的理解。为明确东北大兴安岭多年冻土区森林土壤有机碳、有效氮(铵态氮、硝态氮)含量分布特征,于2020年秋季(9月末)采集呼玛河流域三种类型多年冻土区(不连续多年冻土区、零星多年冻土区和岛状多年冻土区)16个1 m深的土壤剖面,基于结构方程模型探讨海拔、气候、冻土区类型和植被类型等环境变量对森林土壤有机碳和有效氮含量的影响。结果表明:土壤有机碳和硝态氮含量在不连续多年冻土区高于零星多年冻土区和岛状多年冻土区,土壤铵态氮含量在零星多年冻土区高于岛状多年冻土区和不连续多年冻土区;在垂直剖面上,随着土壤深度的增加,土壤有机碳和有效氮含量呈降低趋势,且土壤有机碳与有效氮之间呈显著的负相关关系(P<0.05)。结构方程模型表明,植被类型和年平均温度是土壤有机碳含量变化的主要控制因素,年均降水量对土壤有机碳含量变化的影响最弱;冻土区类型和植被类型是土壤铵态氮和硝态氮含量变化的主要控制因素。研究结果能够为未来准确模拟和估算呼玛河流域多年冻土区森林土壤碳氮储量提供一定的数据支撑。 相似文献
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再生水灌溉条件下氮磷运移转化实验与数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
利用二维饱和-非饱和土壤氮磷运移转化模型nitrogen-2D对污水灌溉试验的实测数据进行了分析,结果证明所提出的模型可以较好的描述土壤中的水分运动和氮的转化运移过程,土壤含水量及铵态氮剖面模拟值与实测数据吻合程度较好.用检验过的数学模型模拟了不同污水灌溉方案下土壤及地下水中不同形态氮及磷的变化情况,分析了不同灌溉方案下土壤的氮磷平衡和农田养分平衡状况,结果表明:适度的污水灌溉,硝态氮和无机磷不会淋溶出1.5m土层,不会对地下水造成氮磷污染;施入土壤的铵态氮,由于有较强的吸附性,不易被作物直接吸收,49%转化成硝态氮,作物根系吸收以硝态氮为主,氮肥当季利用率为23.3%;反硝化是进行污水灌溉时旱地土壤氮素的主要损失形式,约占施入氮量的12.6%. 相似文献
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基于DRAINMOD的农田地表径流氮素流失动态模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解水旱农田地表径流氮素流失机理及过程,于2008年6～9月在湖北省漳河灌区开展了田间试验,并利用DRAINMOD模型对其进行模拟。研究结果表明:水田地表径流铵态氮和硝态氮的流失率均高于旱地,水田地表径流以铵态氮为主,而旱地以硝态氮为主。水旱农田地表径流氮素流失模拟值与实测值都非常接近,水田地表径流硝态氮和铵态氮模拟的相对误差分别为8.35%和10.99%,旱地分别为5.45%和14.11%;水田硝态氮和铵态氮模拟的效率系数分别为0.961和0.974,旱地的分别为0.993和0.938,效果都很好。因此,利用DRAINMOD模型进行该地区农田氮素流失动态模拟是可行而有效的。 相似文献
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利用15N同位素成对标记法并结合MCMC数值模型,研究岩溶区乔灌地开垦种植砂糖桔4年后土壤氮转化特征。结果显示:乔灌地开垦种植砂糖桔后,土壤有机氮矿化速率由2.93 mg N·kg-1·d-1显著下降至0.60 mg N·kg-1·d-1,土壤无机氮的供应能力降低,土壤有机氮矿化速率与土壤有机碳、全氮和全钙含量呈显著正相关性,与铁、铝、钾和黏粒比例呈显著负相关性;土壤铵态氮微生物同化速率由1.76 mg N·kg-1·d-1显著降低为0.10 mg N·kg-1·d-1,在砂糖桔地铵态氮微生物同化速率与有机氮矿化速率的比值仅为0.17。乔灌地土壤自养硝化速率高达11.06 mg N·kg-1·d-1,而硝态氮微生物同化作用微弱,硝态氮异化还原速率仅为0.64 mg N·kg-1·d-1,导致硝态氮净产生速... 相似文献
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为了研究关中盆地浅层地下水氮污染对人体产生的潜在健康危害风险,在研究区采集和测试了232个水样,采用单因子污染指数法和健康风险评价模型对浅层地下水氮污染进行了评价。结果表明,在浅层地下水中硝态氮污染程度相对较重,呈面状分布;而铵态氮和亚硝态氮污染程度较轻,以点状存在。浅层地下水中硝态氮对人体健康的慢性毒害指数较高,高风险区占研究区面积的78.2%,主要分布在农业活动强烈的灌区和人口居住密集、工业相对发达的城镇区;硝态氮含量大于12.6mg/L的三类地下水对人体健康也是高风险的,即传统意义上可以饮用的三类水对人体健康并不都是安全的。上述成果对地下水资源管理和保护具有重要的参考价值。 相似文献
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由于人类活动影响,水体硝态氮污染已经成为世界范围内的环境问题。硝态氮污染不仅会造成水体富营养化,长期摄入过量硝酸盐还会严重威胁人体健康,控制并解决水体硝态氮污染是我国经济社会发展过程中亟待解决的重要环境问题。我国西南喀斯特地区是世界上面积最大、发育最典型和人地矛盾尖锐的岩溶连续分布带,具有十分脆弱且高度敏感的生态系统。与非喀斯特地区相比,这里水体硝态氮污染情况更为复杂和严重。因此,明确西南喀斯特地区内硝态氮的时空分布特征并对其来源进行解析是有效治理的前提。本研究梳理了近几十年来西南喀斯特地区水体硝态氮的现代监测结果,探讨了水体硝态氮时空分布特征、来源及受控机制等问题,发现:(1)区域内地表水硝态氮平均检出质量浓度不高,地下水检出质量浓度波动范围较大;(2)近几十年来,地表水硝态氮质量浓度整体呈现小幅增长趋势,而地下水检出质量浓度随时间的变化存在地域差异;(3)降水的稀释和冲携作用对区域内硝态氮质量浓度及分布的影响不容忽视,而人类活动导致的土地利用变化带来的影响可能成为未来的主控因素;(4)区域内水体硝态氮主要来源于铵态化肥、土壤有机氮、粪肥及污水,硝化作用是主要的转化过程。研究结果将为进一步认识喀斯特地区氮循环过程及促进地区可持续发展提供理论基础。 相似文献
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利用TRIME-T3型TDR仪土壤含水量测量系统和WM-1型负压计系统现场监测了强烈灌溉条件下整个作物生长期西芹大棚土壤水分、土壤负压(基质势)的动态变化;研究表明,不同深度土壤含水量受强烈灌溉的影响程度不同,0.3 m深度处受影响最大,1.0,2.0 m深度处受影响最小;受灌溉的影响,0.3,0.6,1.0 m深度处负压有所波动,其中0.3 m深度处负压的波动幅度最大;2.0 m深度处的土壤一直处于"饱和-非饱和"两种状态的转换之中;在地下水埋深为2.0 m左右,且上部土层的渗透性较差(饱和渗透系数仅为0.04 m/d)的情况下,地下水水位受灌溉的影响极小. 相似文献
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土壤无机氮素的损失主要是铵氮的挥发损失和硝氮的反硝化和淋失.土壤水分和氮素含量的增加,都将增加氮肥淋失的潜在威胁,如处置不当,获得高产可能需要以环境的污染为代价.节水条件下土壤无机氮素的损失量有所减少,但是氮素利用效率也同时受到了土壤水分状况的限制.探讨了作物产量、氮素损失和农业生产要素(水分、氮素)实际投入量之间的关系,建立了节水条件下土壤氮素损失和环境评价概念型模型,通过在北京水利科学研究所永乐店灌溉试验站3年的试验资料对模型进行了参数求解及校验. 相似文献
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在野外实验基地进行的含氮污水灌溉实验工作基础上,分析了污灌过程中氮化合物在土壤及地下水中迁移转化规律.研究结果表明,污灌对下层土壤及地下水中NH4+浓度影响较小,但对NO3-浓度影响较大,尤其是长期进行污灌的土壤,易造成地下水中NO3-污染.利用本文推导的数学模型,可以定量预测污水灌溉后土壤水及地下水中NH4+、NO3-浓度的时空变化.采用Monte-Carlo法,进行含氮污水灌溉污染风险分析,结果表明,进入地下水的NO3--N最大浓度超过污灌水NO3--N浓度0.76倍的可能性为25%、超过污灌水NO3--N浓度0.43倍的可能性为75%,污灌造成的地下水NO3-污染风险必须引起注意. 相似文献
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A.M.D. van Rotterdam-Los S.P. Vriend M.J. van Bergen P.F.M. van Gaans 《Journal of Geochemical Exploration》2008,96(1):53-68
Acid water from the Banyuputih river (pH 3.5) is used for the irrigation of agricultural land in the Asembagus coastal area (East Java, Indonesia), with harmful consequences for rice yields. The river water has an unusual composition which is caused by seepage from the acidic Kawah Ijen crater lake into the river. This unique irrigation setting allows the study of soil acidification in situ. This paper assesses the effects of volcanogenically contaminated irrigation water on the chemical properties of the agricultural soils.The changes in soil properties were evaluated by comparing samples taken from the topsoil and sub-soil (1–3 m depth) from areas irrigated with acid water and areas irrigated with neutral water. The field survey thus resulted in four soil categories. Bulk soil composition, organic matter content, moisture content and particle size distribution were determined. Reactive phases were quantified with the selective extractions 1 M KCl, 0.1 M Na-pyrophosphate and 0.2 M acid ammonium oxalate (AAO).By comparing the four soil categories it is shown that the use of the naturally polluted irrigation water has had a large influence on the chemical composition of the topsoil. The composition of the soil solution has changed over the entire investigated soil profile. Furthermore the acid irrigation water has strongly modified the composition of the reactive phases, extracted as KCl, pyrophosphate, and AAO extractable elements, and also the bulk soil composition has been significantly modified. Overall this has resulted in the net dissolution of some elements and the net precipitation of others. The changes in the reactive phases and bulk soil composition are only apparent in the topsoil (0–20 cm) but not in the deeper soil. 相似文献
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针对不同的水肥处理,采用15N示踪方法,观测分析了氮素在稻田的时空分布及运移规律、挥发及淋失损失规律、氮素在水稻植株中的分布特征、稻田氮量平衡等。结果表明:不同灌溉方式下,由于稻田水分状况的差异导致土壤养分时空分布不同,从而影响其对作物的有效性;由于节水灌溉稻田水分相对较少,基质浓度较高,挥发损失高于淹灌。虽然节水灌溉下稻田渗漏液NH4及NO3-浓度较淹灌高,但由于此时总渗漏量显著减少,氮的总淋失较淹灌条件少;节水灌溉下,适当增加追肥次数,有利于减少各种氮素养分的损失,提高氮肥利用率;节水灌溉下水稻对氮素的吸收利用率高于淹灌,且有利于氮素养分向稻谷转移。 相似文献
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为了掌握土壤中硝酸盐氮的空间变异性规律,为硝酸盐污染土壤控制与修复提供依据,以东北某农业灌区为例,利用地质统计方法进行土壤硝酸盐氮的空间变异特征及影响因素分析。研究结果表明:土壤硝酸盐氮的空间变异性显著,变异系数达到82.88%以上。第一层土壤硝酸盐氮在南北向空间上存在严格的自相关性,空间变异的结构性成分比例较高;第二、三层位土壤硝酸盐氮空间变化接近分形布朗运动;第四层位土壤硝酸盐氮在各方向上都具有较高的随机性。总体土壤硝酸盐氮质量分数由西向东逐渐递减,在浑河中下游以及细河附近土壤硝酸盐氮质量分数偏高。不同影响因素对于硝酸盐氮的空间变异特征影响不一致:土壤硝酸盐氮质量分数与有机质质量分数的空间分布趋势一致;不同土壤类型中,水田环境中土壤硝酸盐氮随着深度线性递减,而其他类型土壤中硝酸盐氮质量分数在表层向下递减后有一个回升现象,这与它们各自所处的环境特点有关,而地表壤土和砂土富含硝酸盐。 相似文献
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Modeling the risk of nitrate leaching and nitrate runoff loss from intensive farmland in the Baiyangdian Basin of the North China Plain 总被引：2，自引：0，他引：2
The water movement and soil nitrogen cycle of the Baiyangdian Basin were simulated, and the risk of nitrate leaching and nitrate runoff loss from intensive farmland was assessed by using the distributed hydrological soil and water assessment tool (SWAT) in this study. The model assessment showed that SWAT was able to simulate water and nitrate movement in the region with satisfactory results. The modeling analysis indicated that fertilizer application was the overriding source of soil nitrogen and might result in a large amount of nitrate accumulation in soils; this nitrate might be lost by leaching or runoff driven by water movement. In 2009, nitrate nitrogen leaching represented 19.5 % of the total amount of nitrogen fertilizer application, while nitrate nitrogen runoff represented 1.7 % only. Thus, it showed that the nitrate leaching was the main approach of soil nitrogen movement in farmland because of strong percolation. It also showed a significant variation of nitrate leaching from different soil depths, with the largest amount leached from surface soil layers and the smallest amount leached from lower soil layers. Therefore, it could be further revealed that the nitrate concentration was very low at soil layers lower than the root zone of crops (1.2 m). Validated by groundwater observations, groundwater pollution by nitrate derived from fertilizers was not serious because of the deep groundwater level in the study plain. However, the risk of groundwater pollution would increase significantly if precipitation increased. 相似文献
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基于野外调查、取样分析以及遥感影像等,介绍了银川平原水文地质条件及水资源利用概况,探讨了土壤盐渍化、湖泊湿地萎缩、地下水盐化、地下水超采以及土地荒漠化等水环境问题及其演化成因。结果表明：银川平原地下水主要接受渠系渗漏及灌溉入渗、大气降水入渗、平原周边地下侧向径流、洪水散失、黄河水等补给,地下水排泄方式主要是排水沟排泄、蒸发和人工开采等,大部分地区潜水埋深在3 m以内;地表水主要来源于黄河引水,水资源利用效率不高;土壤盐渍化总面积8.17×104hm2,呈逐年缩减的趋势,主要分布于银川平原北部,平原南部仅分布在邵岗东部、灵武东部秦渠和东干渠等;湖泊湿地总体呈逐渐减少趋势,主要分布在银川平原北部,永宁以北、平罗以南区域比较集中,滩涂沿黄河两岸分布;潜水总含盐量自西向东、自南向北不断增大;银川和石嘴山深层地下水超采严重,地下水降落漏斗面积已超过500 km2;沙漠化土地分布在银川平原的东西两侧;土壤盐渍化及地下水盐化主要由潜水位埋深过浅,蒸发强烈造成的。最后,提出了防治上述水环境问题的对策：进一步加强水资源管理以及地表水与地下水联合调配;提高农业水资源利用效率;完善田间工程配套,实现渠道防渗管道化;改进田间灌溉技术;严格污水排放,积极开展污水净化处理,实行污水资源化;加强对水土环境质量的系统监测。 相似文献
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M. M. Matinzadeh J. Abedi Koupai A. Sadeghi-Lari H. Nozari M. Shayannejad 《International Journal of Environmental Science and Technology》2017,14(3):563-576
The excessive loss of soil nitrogen through drainage losses causes different environmental problems. The depth and spacing drain of drains play an important role in the quality and quantity of discharged drainage into the environment. In this paper, a simple but comprehensive model using system dynamic approach for water cycle and nitrogen dynamics was used to simulate the effect of drain depth and spacing on nitrate and ammonium losses in a sugarcane agro-industrial company. Twenty-four scenarios were modeled including the combination of four different drain depths and six drain spacing to compare the effect of drain depth and spacing on the nitrogen uptake by plant, denitrification, net mineralization, the amount of ammonium losses through runoff, nitrate and ammonium losses through drainage water, the sum of excessive water, the stress day index and the relative yield. The results indicated that optimal drainage system density is obtained in the depth of 1.1 m and spacing of 80 m, in a way that the total drainage losses would be reduced up to an acceptable level. The optimum designing of the drainage systems according to environmental criteria can control nitrogen pollution load at farm level and can therefore have appropriate results both in terms of economic and environmental considerations. 相似文献