摘要:农业面源污染具有发生分散、随机，排放不确定性，污染物浓度波动大、类型复杂，污染面广量大的特点，其综合防治一直是世界性难题。当前，我国面源污染防控首要的问题为污染“家底”不清，不同部门或研究学者对农业面源污染负荷估算差别大。基于几十年定位、全程的科学观测数据，本研究认为，虽然国家污染普查数据和很多学者的估算数据，均高估了种植业排放量占面源污染总量的比例，但种植业源排放总量仍然很高，必须给予充分的重视和防控。结合中国30多年的面源污染防控经验，中国科学院南京土壤研究所学者提出了农业面源污染控制的3R（“减源—拦截—修复”）和4R策略（“源头减量—生态拦截—循环利用—生态修复”），并伴随着防控技术升级和组合优化、技术产品化和装备化，逐渐完善扩展为4R+，为我国农业面源污染防控提供了理论支撑和应用指导，在一些典型地区进行工程化实施后，形成了农业面源污染防控的成功经验和案例。然而，农业面源污染防控的工作仍然面临着许多挑战，深入了解土壤与污染物之间的相互作用机制将尤为关键，此外，为实现资源的高效循环使用，有必要进一步提高氮、磷等关键污染物的净化与回收效率，确保在增进农业产值的同时降低对环境的污染负荷。

摘要:设施菜地揭棚休闲期种植填闲作物是阻控淋溶发生的重要措施，在降雨频繁地区氮磷阻控效率高的填闲作物尚不明确。以休闲为对照，种植5种填闲作物：高粱（Sorghum bicolor L.）、玉米（Zea mays L.）、黑麦草（Lolium perenne L.）、马齿苋（Portulaca oleracea L.）和羽衣甘蓝（Brassica oleracea var. acephala DC.），研究了不同种类填闲作物对设施菜地氮磷淋溶、土壤速效氮、土壤微生物的影响。结果表明：与休闲处理相比，种植填闲作物高粱、玉米、黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝分别显著减少了12.6、16.6、27.4、28.9和26.8 kg·hm-2的氮淋溶，显著减少了0.10、0.05、0.04、0.04和0.13 kg·hm-2的磷淋溶。氮淋溶阻控率由高到低依次为马齿苋、黑麦草、羽衣甘蓝、玉米、高粱，磷淋溶阻控率由高到低则依次为羽衣甘蓝、高粱、玉米、马齿苋、黑麦草。5种填闲作物中黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝的氮阻控率分别达到52.3%、55.1%和51.2%，较高粱和玉米氮阻控率平均提高了近一倍。这是因为黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝在休闲前期（21 d）就有一定的覆盖度，与休闲相比分别减少了23.5%、17.1%和26.7%的淋溶水量，而高粱和玉米前期覆盖度差，在前期降水多后期降水少的情况下其淋溶水量与休闲无显著差异；种植黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝耕层土壤（0～20 cm）中硝态氮的含量为40.1～52.8 mg·kg-1，而种植高粱和玉米土壤硝态氮的含量为67.8～72.7 mg·kg-1；此外，与高粱和玉米相比，马齿苋和羽衣甘蓝还显著提高了耕层土壤nirS型反硝化细菌和根际土壤中nosZ型反硝化细菌的丰度，可能增强了土壤的反硝化过程。综上，黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝作为降雨频繁地区的夏季填闲作物可显著减少氮磷淋溶，其中羽衣甘蓝对氮磷综合阻控的效果最佳。

摘要:过量施肥引起的氮磷流失是影响三峡库区水环境的重要因素。以三峡库区砂质土生草覆盖梯田橘园为研究对象，开展了不同施肥水平下的小区试验，连续2年对地表径流和渗漏液中的氮磷流失情况进行了观测。结果表明：（1）小区水分主要通过渗漏流失，地表径流系数低，土壤侵蚀弱。（2）深穴埋施施肥对地表径流氮磷流失无显著影响。（3）渗漏损失是小区氮磷流失的主要途径，分别占全氮和全磷总流失量的99.0%和76.9%。（4）氮磷流失量占施肥量的34.5%和6.4%，其中渗漏流失的氮磷分别占施肥量的34.3%和5.1%。（5）施肥引起的渗漏液氮流失量（y）随着施肥量（x）的增多而增大，二者具有极显著的线性相关关系（y=0.35x–5.77，P<0.01）；而施肥引起的渗漏液磷流失量与施肥量无显著的相关性（P=0.05），主要因为一部分磷肥被根系利用，大部分残余的磷肥被耕层土壤吸附，仅有少量磷肥下渗至深层土壤，并且建园改土深层残余磷素对渗漏磷流失产生了影响。可见，砂质土梯田橘园养分渗漏流失，尤其是氮渗漏流失需要足够关注，养分管理需进一步优化，以减少流失，实现高效利用。

摘要:利用三种不同深度规格的生态沟渠（E0.80、E1.05和E1.30），通过控制相同的表面水力负荷，比较研究了动态进水（TN 0.86~6.13 mg⸱L-1、TP 0.11~0.28 mg⸱L-1）条件下生态沟渠对农业面源主要污染物的去除效果，同时考察其耐冲击负荷能力和适宜建造长度。结果表明：整个试验期间，三种不同深度规格的生态沟渠对铵态氮（NH4+-N）、总氮（TN）、总磷（TP）和悬浮物（SS）的去除率均达到50%以上，其中E1.30对污染物的去除效率较高，NH4+-N、TN、TP和SS的总平均去除率分别为64.8%、63.1%、71.8%和60.8%。同时，E1.30的污染物出水浓度较为稳定，耐冲击负荷能力相对较强。进水浓度较高情况下，E1.30在TN、TP出水浓度为2 mg⸱L-1和0.2 mg⸱L-1时所需长度分别为27.4 m和4.9 m，为三种规格生态沟渠中最短。表明生态沟渠是有效去除农业面源污染物的技术，在实际应用中可因地制宜地建设E1.30规格的生态沟渠，并可辅以高效吸附氮磷材料等其他措施，进一步提高生态沟渠对农业面源污染物的去除能力。

摘要:通过实地和查阅文献的方式调研了竺山湾小流域稻麦、蔬菜和果树的常规生产、清洁生产模式下的经济效益和氮（N）素流失等数据，采用线性优化模型，统筹考虑经济收益最大和污染排放总量控制，根据N流失总量高低对竺山湾小流域种植业结构设置了五种情景（I、II、III、IV和V）进行调整。情景I以经济收益最高为目标，情景II、III分别在削减情景I 设定的N流失量20%和30%的约束下，各自实现其经济收益最高的两个情景。对于情景II和情景III，其N投入量、N流失量分别为6 267 t、511 t和5 567 t、447 t。与常规种植结构相比，这两种情景均达到了N肥投入减少20%、N流失量减少30%的项目预期目标，相对净收益分别达到8.456亿元、7.966亿元，高于未调整前常规种植结构的7.873亿元，属于五种结构调整情景中的最优和次优情景。估算了与种植结构调整相配套的生态补偿资金，包括机会成本补贴和生态效益奖励两部分。除去交易成本后，最优情景和次优情景相应的生态补偿总金额分别为961万元和3 507万元，补偿标准分别为739 Yuan hm-2和2 696 Yuan hm-2。提出了本区域内种植业结构调整的政策建议，以促进竺山湾小流域农田面源污染治理，加快本区域种植业由传统生产方式向清洁生产方式的转型升级。

摘要:基于2001~2010年气象资料和地理信息系统数据库，采用水土流失与土壤养分面源污染综合监测的模型方法，通过在南京全市范围土壤的布点采样和分析，对南京地区各区县10年期间水土流失与面源污染状况进行了定量监测和研究。结果表明：（1）全市各类土壤全氮、全磷、铵态氮和有效磷数据，能较好反映南京土壤养分现状和施肥情况。近年来全市大多数地区土壤具有全氮、有效磷显著增加、全磷明显减少的特点。（2）水土流失和面源污染具有年内和年度变化特征，其侵蚀与污染的月份多数发生在5~8月，侵蚀与污染最严重年度为2003年，最轻年度为2001年；（3）10年平均水土流失与面源污染的空间分布在各区县有显著差异，江宁区最严重，其次是六合区；（4）全市10年来水土保持和面源污染控制成效显著，植被覆盖率的增加和水土保持措施的加强，对减少水土流失与面源污染具有明显效果。

摘要:针对太湖流域稻田土壤氮素流失引起的面源污染问题，以农户常规施肥处理、化肥减量施肥处理、缓控释肥处理、有机无机肥配施处理以及按需施肥处理5种稻田氮肥管理模式，探讨了不同施氮水平与肥料类型的处理对20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm以及100~120 cm四个深度土壤氮素渗漏的影响。结果表明，20~40 cm渗漏液中总氮(TN)浓度与施肥量成正比；农户常规施肥处理会出现40~60 cm TN浓度高于20~40 cm的现象；缓控释肥处理具有较高的20~40 cm TN淋失量；溶解性有机氮(DON)是稻田氮素进入地下水的主要形态，占TN的60%~70%；减少33%的氮素施用量，可降低进入地下水体49.0%~36.9%的TN浓度。一定程度降低施氮水平并搭配有机肥，是适宜该地区的环境友好型氮肥管理模式。

摘要:以太湖上游地区为研究对象,通过TM/ETM解译获取土地利用信息,应用IDRISI软件的水文分析模块,对太湖上游地区进行流域划分,选择代表性小流域进行野外监测,分析流域土地利用与河流水质的联系,估算林地、耕地产出径流的面源污染总氮浓度特征;在此基础上采用代表性流域实测参数与分布式水文模型相结合的思路,开发基于单元格网的面源污染模拟模型,应用1980~2000年水文站实测序列对模型进行率定和校验,模拟太湖上游地区面源污染总氮的空间分布及入湖量。研究结果显示,太湖上游地区林地产出径流的总氮浓度参数为0.778mgL-1,耕地产出径流的总氮浓度参数为2.518mgL-1。模型及参数在太湖上游地区具有较好的应用效果,验证区径流模拟的平均误差为13%,总氮输出量模拟的平均误差为11.6%。应用模型估算太湖上游面源污染总氮入湖量为7632ta-1,约占总入湖量的40.8%。研究区内不同土地利用类型的面源污染总氮输出差异较大,其中耕地面源污染总氮输出量为4289ta-1,占面源污染输出总量的56.20%;林地和城镇用地面源污染总氮输出量分别为1849ta-1和1270ta-1,占面源污染输出总量的24.22%和16.64%。

摘要:通过对方便流域的水土流失、水质面源污染的研究,介绍了一体化定量监测的研究新思路.采用“3S”技术获得满足数学监测模型因子的数据.首先定量监测准水土流失量,然后利用不同土地利用条件下的全年土壤养分平均含量和水土流失定量监测结果的处理,以获得准确的水质面源污染地分布图和流入水库的污染量.水土流失量的监测精度,采用与上下游水文站的测沙数据评价法来确认;而入库养分污染量则采用其采水样分析结果与测径流流量的计算值来确认.2002年,实验区水土流失量的监测精度为93.62%,水质的全磷面源污染量的监测精度为77.79%,初步显示出一体化定量监测具有准确、快速又经济的特点.

摘要:太湖流域最近5年的研究表明:单位面积上径流迁移的土壤磷素是桑园>>菜园≥大田麦季>大田稻季;稻麦轮作田每年向水体排放的磷量为P0.8kghm-2,占当年磷肥用量的2.5%,而菜园地5个月内土壤磷素流失量就达P0.6kghm-2,桑园在4个月内高达P1.1kghm-2。径流迁移的土壤磷素形态主要是颗粒态磷(PP),占总流失磷的70%-80%,可溶性磷(DP)仅占20%-30%。在径流携出的可溶性磷总量中,可溶性无机磷(DIP)占30%-40%,可溶性有机磷(DOP)占60%-70%。径流产生的机制与土地利用方式有关:稻田产生的是“机会径流”,蔬菜地等旱地是“开放径流”,而桑园等则是“强化径流”,不同的产流机制决定径流的次数、流量和强度并导致不同的磷素迁移量。太湖流域水稻土磷素向水体排放的警戒值(Break point)为有效磷(P)25-30mgkg-1,目前该地区水稻土平均的土壤有效磷水平为12-15mgkg-1;因此常规条件下,未来5-10a内稻田不会形成严重的磷素面源污染威胁。故在城镇郊区、桑园和蔬菜基地周边建立“稻田圈”是防治磷索面源污染有效的生态措施。