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滇池流域典型区域不同土壤磷素解吸特征及磷素流失趋势研究

作　者: 郑莲琴
导　师: 和树庄
学　校: 云南大学
专　业: 生物工程
关键词: 滇池流域全磷等温吸附 Langmuir方程磷素解吸-吸附实验
分类号: X131.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

滇池已成为水体富营养化程度最严重的湖泊之一。近年来国家和地方已投入大量资金开展滇池污染治理工作,实施一大批见效快、治理技术成熟的点源污染治理工程,滇池水质恶化的趋势得到一定控制。然而,滇池的富营养化表征并没有明显改善。磷污染是水体富营养化的主要原因之一,其农村非点源是入湖总磷的重要来源。农村非点源总磷的来源与施肥密切相关,已是共识。但对于土壤中总磷是如何脱离土壤、转移进入水体的,这方面的深入研究很少。本研究在滇池全流域设定130样点,试图通过了解全流域磷素情况下,研究滇池流域土壤对磷素的解吸和吸附的规律。本研究选取其中17个样点测定速效磷,溶解性总磷,土壤磷素的解吸实验,土壤磷素的吸附实验。同时,本次研究采取了大棚不同种植年限的土壤进行土柱动态实验模拟,进而为治理滇池提供基础数据。这些工作无疑将对滇池流域土壤磷素的研究具有重要的理论指导意义。实验结果显示：(1)滇池流域土壤全磷含量范围在0.137～8.434g/kg之间,平均值为1.330g/kg,整个滇池流域的土壤全磷的含量水平偏高,从大到小依次为磷矿区>湖滨拆除区>坝平地>大棚>坡地>林地。(2)磷素等温吸附实验结果显示：滇池流域土壤磷素能较好的拟合Langmuir方程,相关性指数R2达到了显著相关水平。易解吸磷素的量：磷矿区>拆除区>大棚>坡地>坝平地>林地。最大磷素吸附量：磷矿区>拆除区、坡地>大棚>坝平地>林地。结合能常数K值：林地>坝平地>大棚>坡地>拆除区>磷矿区。最大缓冲能力：坝平地>林地>大棚>坡地>磷矿区>拆除区。(3)磷素解吸实验结果显示：全部土壤的磷素溶出在60分钟内能够达到平衡,在前30分钟内,土壤中的磷素溶出速率较快,而后逐渐达到平衡状态。6类土壤溶解性总磷在达到平衡时的浓度范围在0.0656～9.5225mg/kg之间,平均值为4.000mg/kg。(4)磷素解吸-吸附平衡点实验：不同的土地利用方式下土壤平衡质量浓度相似性比较明显。全部土壤的磷素吸附-解吸平衡点在0.0008～0.0479mg/L.(5)土柱动态实验结果显示：选取的3种不同棚龄土壤含磷量与土壤深度无明显显著关系。第一次溶出磷素明显大于第二次溶出磷素。总体结论,滇池流域土壤全磷量普遍较高。磷矿区、拆除区全磷含量最高,最大磷素吸附量大,磷素易解吸成溶解性总磷。林地全磷量较低,最大磷素吸附量都较小,磷素不易解吸成溶解性总磷。坝平地、大棚、坡地介于这两种情况之间。上述研究结果表明：土壤全磷越高,速效磷就越高,易解吸磷素就越高,最大缓冲能力就越小。因此要控制农业非点源污染中磷素通过冲刷或淋溶作用进入水体,首先应要控制土壤中磷素,其中最关键之一就是控制施肥用量。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 前言  9-10
  1.2 国内外农业非点源污染现状  10-11
  1.3 土壤中的磷  11-13
    1.3.1 土壤全磷和土壤溶液中的磷  11
    1.3.2 土壤磷素与水体富营养化之间的关系  11-12
    1.3.3 土壤中磷的吸附与解吸特征  12-13
  1.4 本研究主要解决的问题、研究内容及技术路线  13-16
    1.4.1 本研究拟解决的关键问题  13-14
    1.4.2 主要研究内容  14
    1.4.3 技术路线  14-16
第二章研究区域概况及研究方法  16-21
  2.1 研究区概况  16
  2.2 采样点的选择  16-18
  2.3 实验方法  18-21
    2.3.1 土壤样品的采集和制备  18
    2.3.2 土壤理化性质分析  18-19
    2.3.3 土柱动态实验设计  19-21
第三章土壤磷素状况和等温吸附,解吸实验结果与分析  21-53
  3.1 滇池流域磷素状况分析  21-24
  3.2 滇池流域土壤磷素等温吸附  24-39
    3.2.1 滇池流域林地土壤磷素等温吸附  24-26
    3.2.2 滇池流域坡地土壤磷素等温吸附  26-28
    3.2.3 滇池流域大棚土壤磷素等温吸附  28-30
    3.2.4 滇池流域坝平地土壤磷素等温吸附  30-32
    3.2.5 滇池流域拆除区土壤磷素等温吸附  32-34
    3.2.6 滇池流域磷矿区土壤磷素等温吸附  34-38
    3.2.7 滇池流域土壤磷素等温吸附实验小结  38-39
  3.3 滇池流域土壤磷素解吸  39-45
    3.3.1 滇池流域林地土壤磷素解吸  39-40
    3.3.2 滇池流域坡地土壤磷素解吸  40
    3.3.3 滇池流域大棚土壤磷素解吸  40-41
    3.3.4 滇池流域坝平地土壤磷素解吸  41-42
    3.3.5 滇池流域拆除区土壤磷素解吸  42-43
    3.3.6 滇池流域磷矿区土壤磷素解吸  43-44
    3.3.7 滇池流域不同土地利用方式下磷素在土壤液-固相之间分配关系  44-45
    3.3.8 滇池流域土壤磷素解吸实验小结  45
  3.4 滇池流域典型土壤磷素吸附-解吸平衡  45-53
    3.4.1 滇池流域林地土壤磷素吸附-解吸平衡  45-46
    3.4.2 滇池流域坡地土壤磷素吸附-解吸平衡  46-47
    3.4.3 滇池流域大棚土壤磷素吸附-解吸平衡  47-48
    3.4.4 滇池流域坝平地土壤磷素吸附-解吸平衡  48-49
    3.4.5 滇池流域拆除区土壤磷素吸附-解吸平衡  49-50
    3.4.6 滇池流域磷矿区土壤磷素吸附-解吸平衡  50-51
    3.4.7 滇池流域土壤磷素吸附-解吸平衡小结  51-53
第四章土柱动态实验  53-56
第五章结论与展望  56-59
  5.1 滇池流域土壤磷素吸附特征  56
  5.2 滇池流域土壤磷素解吸特征  56-57
  5.3 滇池流域土壤磷素吸附-解吸平衡点  57
  5.4 滇池流域典型样点土柱动态实验  57
  5.5 展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63

滇池流域典型区域不同土壤磷素解吸特征及磷素流失趋势研究

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