水源區(qū)坡地中藥材種植氮磷污染特征及風險評估.pdf

1、丹江口水庫是我國南水北調(diào)中線工程的水源地，是國家水源一級保護區(qū)。南水北調(diào)中線工程要求丹江口水庫水質(zhì)達到國家地表水Ⅰ類水質(zhì)的要求，水庫水質(zhì)TP含量不能超過0.02mg·L-1，TN含量不能超過0.04mg·L-1，但通過檢測丹江口庫區(qū)水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，水質(zhì)TN含量為1.46～1.60mg·L-1，TP含量是0.02～0.05mg·L-1，其中TN含量超出控制標準35倍左右。通過對超標的成分進行分析，發(fā)現(xiàn)污染物主要來源是水庫周邊農(nóng)業(yè)面源污染，周邊1

2、00多萬畝中藥材種植是其氮磷污染重要來源。本文通過多點長時間的現(xiàn)場采樣分析得出中藥材種植示范區(qū)氮磷時空分布特征;利用實驗室人工模擬降雨裝置去分析不同降雨強度及施肥量對兩種坡地土壤氮磷、有機質(zhì)、pH等流失影響;根據(jù)模擬降雨實驗數(shù)據(jù)構建兩種坡地土壤氮磷流失模型，利用種植區(qū)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)進行驗證，并利用氮磷指數(shù)法識別種植區(qū)氮磷流失風險較高的區(qū)域，并對比兩種種植面積最大的中藥材黃姜和桔梗坡地氮磷流失風險。
　　通過定期的現(xiàn)場采樣分析中藥材種

3、植示范區(qū)氮磷時空分布特征發(fā)現(xiàn):(1)中藥材種植示范區(qū)土壤的TN、TP及有機質(zhì)平均值分別比華中地區(qū)一般耕地土壤低200.00mg·kg-1、200.00mg·kg-1及3.00％，土壤整體肥力較低;(2)種植示范區(qū)各區(qū)域土壤TP及有機質(zhì)空間分布較為均勻，海拔較高區(qū)域土壤TN的含量要高于較低區(qū)域;(3)暴雨沖刷作用易造成土壤TN從高海拔向低海拔遷移;(4)土壤TN、TP含量的高低不能直接決定土壤有機質(zhì)含量的高低。
　　通過模擬降雨實驗

4、研究發(fā)現(xiàn):(1)相同施肥量下，隨著降雨強度的增大，土壤TN含量降低，土壤坡面徑流TN濃度降低，坡面徑流TN流失量增大，滲濾液TN濃度降低，滲濾液TN流失量顯著增大;土壤TP則由土壤表層向土壤深層遷移的趨勢更明顯，土壤坡面徑流TP濃度升高，坡面徑流TP流失量增大，滲濾液TP濃度降低，滲濾液TP流失量顯著增大。(2)滲漏作用導致的土壤TN、TP流失要高于坡面徑流流失。(3)相同的降雨強度下，施肥量的增加2倍，土壤TN含量影響不大，水質(zhì)TN濃

5、度增加8倍;表層土壤的TP含量出現(xiàn)大幅度增加，水質(zhì)TP濃度增加5倍。(4)施肥量比降雨強度對土壤氮磷流失的影響更大;在施肥量相同的情況下，應當少量多次施肥。(5)其他自然條件相似，在相同的降雨強度及施肥量下，桔梗坡地的TN、TP流失量要低于黃姜坡地，考慮環(huán)境污染風險，我們優(yōu)先選擇種植中藥材桔梗。
　　根據(jù)所建氮磷流失模型及對種植區(qū)進行風險評估發(fā)現(xiàn):(1)所建氮磷流失模型經(jīng)過實際驗證，在誤差允許范圍內(nèi)，模型可用于水源區(qū)坡地中藥材種植

6、氮磷流失量估算。(2)通過模型推測，施肥量與TN、TP流失量之間存在極強的相關性，施肥量極大的影響了氮磷養(yǎng)分的流失，降雨強度與TN、TP流失量相關性較差，影響較弱，與模擬實驗結論類似。(3)從整個種植區(qū)來看，各種植區(qū)氮流失風險全部處于中低度風險，氮流失風險較低;磷流失風險以中度風險為主，磷流失風險較高。整個種植區(qū)磷流失風險要遠高于氮流失風險。玉米種植區(qū)氮磷流失風險最高。
　　開展水源區(qū)坡地中藥材氮磷污染特征及其風險評估研究，為丹江