《沿海城市河岸帶氮素截留效率和轉化機制研究》是依託華東師範大學，由陳振樓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：沿海城市河岸帶氮素截留效率和轉化機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳振樓
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以我國沿海經濟發達、水環境污染嚴重的中等城市溫州市為典型代表，選取溫州市城區典型河段河岸帶為研究對象，通過離子和核素示蹤技術、原狀土柱-微生物抑制技術、實驗室模擬技術以及現場微區試驗技術的綜合運用，研究天然和人工干預條件下河岸帶對輸入氮素的截留效率和轉化機制，探討有機碳含量、硝酸鹽濃度、溫度、水文條件、植被類型等因素對河岸帶氮素截留轉化的影響程度，提出實現分散點源和面源氮污染負荷削減目標的河岸帶最適宜寬度，設計最最佳化的河岸帶設定和維護方案，為我國城市河岸帶的近自然生態修復和重建提供科學的技術參考和理論依據。
結題摘要
在本項目執行的三年期間，選擇上海市和溫州市的典型城市河岸帶，對城市河岸帶土壤氮淨礦化和反硝化過程開展了系統的研究和探討；在上海市城市河岸帶建立了徑流場微區，採用現場實際降雨徑流觀測與模擬徑流漫灌試驗相結合的方式，系統研究和探討了城市河岸帶對面源氮污染的生態阻控能力和效率；採用土壤、鋸末、煤渣、沸石和麥飯石等多種滲濾介質，在溫州市河岸帶的實驗基地內自主設計研製了城市河道硬質型和自然型生態濾岸技術的中試模型，並採用模擬徑流漫灌試驗，探討了兩類城市生態濾岸對面源氮的削減效率和淨化能力。通過三年的研究工作發現： 上海市河岸帶土壤淨礦化速率為-0.026~0.195mg•kg-1•d-1，且受月份、觀測點位以及土壤深度的影響差異顯著；淨礦化速率與土壤SOC呈顯著性負相關關係，與土壤中NO3--N和NH4+-N呈顯著性正相關，但與土壤粒度不存在顯著性相關關係；不同植被類型土壤的淨礦化速率受土壤含水率和降水頻次影響明顯。上海市河岸帶土壤反硝化速率為1.00~82.92μmol•m-2•h-1，且存在較大的時空差異；土壤表層2~5cm深度反硝化速率最大，隨深度增加反硝化速率呈逐步降低趨勢，且呈現夏秋高冬春低的特點；土壤反硝化速率與溫度、含水率、SOC、STN和NO3--N含量成正相關，與pH值則呈負相關，溫度是最主要的影響因素；而溫州市城市河岸帶土壤反硝化速率為0.05~1.11μmol•m-2•h-1，低於上海城市河岸帶土壤反硝化速率，並隨垂岸距離的增加呈現一定的空間變化規律。 上海市城市河岸帶不僅對降雨和模擬降雨徑流的表面徑流中氮具有較好的淨化作用，同時對垂直下滲流中氮也具有顯著的淨化作用，且集中於土壤表層0~30cm深度以內；徑流場內下滲流中氮濃度具有明顯的水平空間變化；城市河岸帶對下滲流中氮的淨化作用隨淹水時間的延長而降低，且季節變化明顯，在10月和4月具有較高的去除率。 城市河道硬質型生態濾岸模型中，草皮表層的透水性要明顯優於生態透水磚表層；硬質型和自然型生態濾岸除了NO3--N以外，對各污染指標均有較好的去除效果；在硬質型生態濾岸中只有NO2--N的淨化能力與入水濃度之間呈現顯著正相關關係，其餘各污染指標的淨化能力與入水濃度之間的正相關關係均未達到顯著水平，而在自然型生態濾岸中則為NH4+-N入水濃度與去除能力之間呈現顯著正相關關係，其他污染指標則呈非顯著性正相關關係。
