太湖流域土－水间的物质交换与水环境质量PDF电子书下载

第一节 土-水间的磷素交换与水体富营养化 1

一、水体富营养化的定义 1

第一章 土-水间的物质迁移与水体富营养化 1

二、水体富营养化的危害 2

三、磷素是温带地表水体中藻类旺盛生长的限制因子 3

四、土壤磷素与水体富营养化 3

第二节 土-水间氮素交换与水质量 5

一、水土流失是我国最大的环境问题 5

二、侵蚀径流引起的土壤和氮的流失 6

一、水体重金属的来源 9

第三节 土-水间的重金属交换与水质量 9

二、水体重金属的特性 10

三、水体重金属的毒性 10

四、重金属与食物安全 12

五、水体重金属污染的修复技术 13

参考文献 14

第二章 稻田氮素向水体迁移与土水质量 16

第一节 氮污染及其对水质量的影响 16

一、径流引起的稻田土壤氮流失 19

第二节 土壤氮素随径流向水体的迁移 19

二、农田氮素对湖、河水体中氮素的贡献 21

第三节 土壤氮素随渗漏水向地下水的迁移 22

一、影响土壤氮素淋洗损失的因素 22

二、地下水（井水）的硝态氮污染问题 23

三、太湖地区氮素淋洗损失的估计 26

四、井水的硝态氮污染问题 28

第四节 土-水问氮素交换对土、水质量的影响 30

一、对土壤质量的影响 30

二、对水质量的影响 32

第五节 应用稳定性同位素研究环境中氮素的来源 33

一、瑞利模型 33

二、利用同位素研究水体中氮来源的研究进展 34

三、稳定性同位素技术在太湖地区水体氮来源研究中的应用 37

参考文献 40

第三章 氮素在土-水-气界面的交换及其对水环境的影响 43

第一节 氮肥施用与环境现状 43

一、我国氮肥的施用概况 43

二、氮素与水体富营养化 44

三、太湖地区农业发展现状 45

四、太湖水污染现状 46

五、稻田中化肥氮的去向 47

六、化肥氮的损失 48

第二节 氮素在土-水-气界面间的氨挥发损失 50

一、稻田氮素氨挥发损失的过程与机理 50

二、氨挥发排放通量的测定 51

三、稻田的氨挥发动态变化 51

四、影响氮素氨挥发的因素 53

五、NH3挥发的环境效应 57

六、减少稻田氨挥发损失的措施 57

第三节 大气氮的湿沉降与农田施氮的相互影响 60

一、大气氮沉降及其环境效应 60

二、稻季大气氮的湿沉降 63

三、麦季大气氮的湿沉降 65

四、稻麦轮作下大气氮湿沉降的差异 67

五、大气氮湿沉降的年际差异 68

六、小结 68

第四节 结论 69

参考文献 70

第四章 稻田磷素的径流迁移 75

第一节 太湖平原稻田土壤磷素含量状况 75

一、爽水水稻土 76

二、囊水水稻土 76

三、漏水水稻土 76

四、侧渗水稻土 77

五、滞水水稻土 77

第二节 稻田径流定位研究的试验方法 77

一、平原稻田径流试验的田间排水收集器的设计 78

二、田间试验的处理和排列 79

三、雨水和径流样品的采集 79

第三节 稻季径流的磷素迁移 80

一、太湖平原稻田稻季径流的特征 80

二、磷肥用量对稻季土壤磷素径流迁移的影响 81

三、不同供磷条件下磷素径流迁移的特征 82

第四节 麦季径流的磷素迁移 87

一、太湖平原稻田麦季径流（排水）的特征 87

二、磷肥用量对麦季土壤磷素径流迁移的影响 88

三、水稻土特性对麦季土壤磷素径流迁移的影响 90

第五节 农田径流迁移的磷素对太湖流域面源污染的贡献 91

一、农田径流迁移磷素负荷量的估算 91

二、蔬菜、果园等旱地磷素径流迁移量的估算 91

三、畜禽排泄物和废弃物中磷素径流迁移量的估算 92

四、生活污水和废弃物中磷素径流迁移量的估算 93

五、水产养殖排泄物和废弃物中磷素径流迁移量的估算 94

六、水下淤泥中磷素扩散迁移量的估算 94

参考文献 97

七、不同源的磷素对水体中磷素含量的相对贡献 97

第五章 稻田磷素的淋溶迁移 99

第一节 不同土壤类型稻田磷素的纵向分布状况 99

一、太湖平原典型水稻土剖面磷素的纵向分布 99

二、环太湖稻田土壤剖面上有效磷的季节性变化 100

三、土壤剖面有效磷的变化与太湖水体磷素含量的关系 102

四、32P标记的普钙在稻田土壤剖面上的分配 104

第二节 稻田磷素淋溶迁移的定位试验 106

一、田间渗滤液收集器装置 107

一、土壤与施肥对渗滤液中磷素浓度的影响 108

第三节 稻季土壤磷素淋溶迁移的特征 108

二、稻季磷素淋溶渗滤试验的处理 108

二、稻田土壤渗滤液中磷组分与水体磷素污染 113

三、渗漏液向下淋洗运移磷量的计算 115

参考文献 117

第六章 蔬菜地氮、磷向水体的迁移 118

第一节 蔬菜发展概况及菜园土壤肥力演变趋势 118

一、蔬菜发展概况 118

二、设施栽培菜地土壤肥力的演变趋势 119

三、设施栽培的环境特点及施肥存在的问题 120

第二节 菜园土壤氮、磷含量及其影响因素 121

一、菜园土壤氮、磷含量状况 121

二、影响菜园土壤氮、磷含量的因素 122

三、菜园土壤氮、磷的流失及其影响因素 126

第三节 菜园土壤磷、氮空间变异性 128

一、太湖流域典型地区菜地土壤磷素的空间变异趋势 128

二、太湖流域典型地区菜地土壤氮素的空间变异趋势 130

第四节 太湖流域蔬菜地土壤磷素淋失临界值及其淋失风险评价 132

一、太湖流域典型蔬菜地土壤磷发生垂直迁移的临界值确定 132

二、太湖流域典型蔬菜地土壤磷通过淋溶向水体迁移的风险评价 133

三、典型区域蔬菜地土壤氮、磷通过地面径流输出的特征 134

第五节 控制太湖流域蔬菜地土壤氮、磷向水体迁移的技术与策略 135

一、生态拦截带控制裸地蔬菜地氮、磷向水体迁移的效果 135

二、控制太湖流域蔬菜地土壤氮、磷向水体迁移的其他策略与建议 136

参考文献 138

第七章 桑园土壤磷素向水体迁移 140

第一节 太湖流域桑园的不同种植模式 140

一、太湖平原桑园的面积、产量及种植模式 140

三、太湖平原桑园的土壤肥力特征 141

二、太湖平原桑园分布的地貌特征 141

第二节 桑树的磷素营养 145

一、桑树的一般营养需求 145

二、桑树的磷素营养与磷肥使用 146

第三节 太湖流域桑园的水土流失特点 147

一、太湖流域桑园的地形地貌与径流的强化 147

二、桑园树冠层构造与地面径流的关系 148

三、桑园种植覆盖作物与桑园表土流失的关系 149

二、桑园径流迁移携带磷素的数量 150

一、桑园磷素径流试验设计 150

第四节 桑园土壤磷素向水体迁移的特征 150

三、桑园径流迁移携带磷素的组成 151

第五节 防治桑园土壤磷素径流流失的对策 151

一、合理施用肥料，无机肥和有机肥都要深施 152

二、合理采摘桑叶和整枝，保持桑园良好的冠层 152

三、地面覆盖和种植绿肥 152

四、桑园要少耕免耕 153

参考文献 154

第八章 农田土壤磷素流失迁移模型 155

一、水文模型概述 156

第一节 集总式与分布式汇流模型 156

二、分布式汇流模型 157

三、集总式汇流模型 158

四、两种水文模型（集总式和分布式）的发展方向 159

第二节 源强估算模型 160

一、源强估算模型的概念 160

二、源强估算模型的特点 160

三、源强估算模型使用方法简介 160

第三节 农田径流试验与农田土壤磷素流失评价模型 162

第四节 RS与GIS技术在磷素流失与迁移评价模型中的应用 163

第五节 国外几种主要的农田磷素流失与迁移评价模型 165

一、USLE和RUSLE模型 167

二、SWRRB及SWAT模型 168

三、ANSWERS模型 168

四、HSPF模型 169

五、BASINS模型 169

六 AGNPS模型 170

第六节 我国农业非点源污染特征下的磷素流失模型研究 172

参考文献 173

第九章 有机污染物在土-水间的转化、迁移及其环境意义 175

第一节 长江三角洲主要土壤中有毒有机物的类型、形态与转化 175

一、太湖地区土壤中有毒有机物的残留情况 175

二、农药的吸附与降解 177

三、农药在土壤中的残留期 179

第二节 长江三角洲地表水和地下水中有毒有机物的种类与含量 182

第三节 生物对土水中有毒有机物的吸收及其在各器官的转移和分配 185

第四节 有毒有机物污染土壤的微生物修复 189

一、微生物降解有机污染物的主要代谢途径 190

二、微生物修复技术的一般方法 191

三、微生物修复的影响因子 193

参考文献 194

第十章 土-水间重金属污染物的迁移与水质量 196

第一节 土壤中的重金属 196

一、土壤中重金属的一般组成及其理化性质 196

二、土壤中重金属的含量与分布 197

一、土壤中重金属的迁移与转化 198

第二节 重金属在土壤中的迁移、转化和形态分布 198

二、重金属在土壤中的存在形态 200

三、土壤中重金属的分级提取方法 201

四、土壤中重金属形态随时间的动态变化 203

五、土壤本底重金属浓度和形态分布 209

第三节 太湖水体重金属污染的一般状况 210

第四节 太湖沉积物表层的重金属污染及其形态 213

一、太湖沉积物中重金属含量分布 214

二、太湖沉积物中可提取态重金属浓度分布 216

三、沉积物总有机碳与不同形态重金属含量的相关分析 217

一、农田土壤中重金属通过地表径流的流失 219

第五节 农田土壤重金属在土-水系统中的迁移和归宿 219

二、土壤和土壤渗透水溶液中重金属的含量 222

三、小结 225

第六节 重金属污染土壤的生物修复 225

一、微生物修复重金属污染土壤 226

二、植物修复重金属污染土壤 226

三、植物和微生物联合修复重金属污染土壤 227

四、丛枝菌根修复重金属污染土壤 228

五、小结 236

参考文献 237

第十一章 农村生活污水排放及其处理 240

第一节 农村生活污水的类型及排放量 240

一、农村居民生活排放的“黑水” 240

二、农村居民生活排放的“灰水” 242

三、“农家乐”旅馆排放的污水 243

第二节 农村“灰水”的生态处理 245

一、分散的独家独户和集中的生活小区的“灰水”的生态处理 245

二、“灰水”处理的技术和设备 246

三、“灰水”处理效率 248

二、真空负压集便器与“黑水”的缩容和存放 249

第三节 农村“黑水”的生态处理 249

一、传统的管道化集中污水处理系统的问题 249

三、使用真空负压集便器的效益估算 251

四、以“黑水”为原料制备生物有机肥 252

五、农村地区推广生态厕所 254

第四节 生活污水的小型处理系统 254

一、新型防黏闭小型处理系统 255

二、小型处理系统的特点 256

一、人工湿地的类型和特征 257

二、人工湿地处理污水的机理 257

第五节 人工湿地处理生活污水 257

三、在太湖流域应用的实例 257

三、湿地处理污水的效率 259

四、人工湿地处理污水的展望 260

参考文献 260

第十二章 乡镇企业污水的处理 262

第一节 污水的微生物处理系统 262

第二节 好氧生物处理法 263

一、活性污泥法 263

二、生物膜法 274

一、厌氧生物处理法的工作原理 285

第三节 厌氧生物处理法 285

二、厌氧生物处理法的特点 286

三、厌氧生物处理法的影响因素 286

四、厌氧生物处理系统的应用与发展 287

参考文献 289

第十三章 畜禽污染物产生量及对水体排放量 290

第一节 畜禽养殖业对水环境的影响 290

一、江苏太湖地区畜禽养殖概况 290

三、江苏太湖地区各类畜禽粪尿污染物等标排放量 291

二、江苏太湖地区畜禽污染物产生量及进入水体量 291

第二节 生活污染物产生量及对水体的污染 294

第三节 精养鱼塘的污染负荷 295

第四节 封闭循环鱼类工厂化养殖水质净化技术简介 296

一、概述 296

二、技术的先进性 297

三、应用前景 297

二、畜禽粪生物发酵技术的特点 298

一、概述 298

第五节 畜禽规模养殖场生物发酵有机肥产业化技术 298

四、技术指标 298

三、研究成果的主要优势 299

四、研究成果的创新点 300

参考文献 301

第十四章 生物缓冲带防治农业面源污染的功能 302

第一节 水陆交错区滨水（湖、海、河）生物缓冲带的作用 302

一、国外的经验 303

二、国内调查与研究 303

三、水陆交错区生物缓冲带防治面源污染的机理 305

第二节 水陆交错区生物缓冲带的合理组成 306

第三节 生物缓冲带在面源污染防治上的应用实例 308

一、上海郊区应用滨岸缓冲带防治蔬菜基地对水体面源污染的示范 308

二、北京市“三道防线”保护北部水源，确保首都社会经济可持续发展 309

三、山西省加强饮用水水源地水土保持的策略 310

四、人工水生植物链对入湖生活污水的生态处理工程 311

第四节 应用生物缓冲带防治面源污染需继续研究的问题 312

三、堤岸内侧稻田圈的建设问题 313

二、与陆地生物缓冲带相配合的其他措施及各分室截污能力的测定 313

一、陆地生物缓冲带宽度的设计问题 313

四、堤岸外侧水生植物群落——滨岸湿地缓冲带的宽度和物种组成问题 314

参考文献 314

第十五章 阻截土壤污染物向水体迁移的其他策略 316

第一节 严格控制肥料过量投入，降低成本，保护环境 316

第二节 科学利用畜禽废弃物，立法禁止直接排入水体 317

第三节 合理处理乡镇生活污水，治理最大的磷素污染源 319

第四节 人工湿地——稻田是环境友好可持续利用的生态系统 321

第五节 实行“油肥麦”冬作轮茬，确保经济和环保双赢 322

参考文献 323

第十六章 土-水间物质交换对土壤质量的反馈 325

第一节 雨水与土壤质量 325

一、降水与土壤盐渍化及硝酸盐矿的形成 325

二、降水对土壤养分的补给 326

三、酸沉降与土壤质量 327

四、降水与水体质量 331

一、林外雨和林内雨及其养分含量 332

二、降雨对林区土壤的输肥作用 332

第二节 降水与森林土壤质量 332

三、林地土壤生态系统的养分平衡 334

四、降雨对水土流失的影响 334

第三节 灌溉水与土壤质量 335

一、地表水和地下水灌溉 336

二、污水灌溉 337

三、地下水灌溉与油菜硫营养 341

四、江水的硫含量 341

参考文献 342

第十七章 展望 344

第一节 土壤中有机和无机氮、磷随径流迁移的顺序 345

第二节 挥发的土壤氮素在土-水-气间的再分配 345

第三节 生活污水生态处理技术的本土化 345

第四节 生物缓冲带需因地制宜地开展深入研究 346

第五节 不同类型城镇、蔬菜基地和水体周边稻田圈的配置 346

第六节 加强面源污染数学建模与检验的研究 347

参考文献 348

附录1 表格索引 349

附录2 图幅索引 352

附录3 照片索引 355