水源地水土流失非点源污染定量研究进展

水土流失与非点源污染及水质等问题是目前国际上研究的热点。非点源污染是导致水污染的主要原因之一,由于其涉及范围广,具有随机性、分散性、成因复杂、潜伏周期长及难以定点监测等特点,使非点源污染定量研究成为控制水污染的关键。本文针对目前研究现状,介绍了基于水质监测和径流过程的非点源污染研究;总结和评述了近年来常用的非点源污染模型;分析了GIS技术在非点源污染研究中的应用;指出了目前水源地非点源污染定量研究存在的问题,对今后的发展方向进行了展望。     

水土保持的水环境效应研究

 非点源污染已成为我国很多湖库型水源地的主要污染源,给人们的生活和健康以及经济社会的可持续发展造成严重危害。水土保持措施是防治非点源污染,保护水源水质,保障饮水安全的重要手段。笔者界定了水土保持水环境效应的概念;将非点源污染的类型划分为农业型、水土流失型、农村生活型、城市径流型和降水降尘型;首次系统地揭示水土保持的水环境效应机制;定量分析小流域综合治理与区域综合治理水土保持的水环境效应。     

浅谈北京市山区水土流失与非点源污染

利用北京市山区坡面径流小区实际观测资料,进行了山区非点源污染与水土流失关系的分析,说明了水土流失是非点源污染物的载体和水体污染的主要途径,影响非点源污染物流失和水土流失的主要因素一致,污染物流失量随着水土流失量的加大而加大。目前北京市在非点源污染治理方面,已实现了从以末端治理为主向从源头上控制为主的综合治理的转变,生态清洁小流域建设将水土流失和面源污染防治作为治理目标,在小流域内构筑"生态修复、生态治理、生态保护"三道防线,已在水源保护方面取得了显著的效益。     

拉萨河流域非点源污染输出风险评估

有效识别流域非点源污染高风险区,对污染控制与管理以及水环境质量改善具有重要意义。该研究以拉萨河流域为研究对象,构建包括降雨、地形和施肥影响因子的输出风险模型,识别流域各级非点源污染输出风险的地域单元。结果表明:1996年和2010年,非点源污染输出风险概率分别为50.0%和46.3%;非点源污染风险处于较高以上程度的区域面积分别为12 985.8和11 628.0 km2,占全区总面积的38.9%和34.9%;与1996年相比,2010年非点源污染风险程度由低级别向高级别转换的总面积约为6 674.3 km2。拉萨河流域非点源污染发生的风险概率为中等,风险程度在局部范围内有所下降,主要表现在高风险区域面积减少、低风险区域面积增加,但是中等和较高风险区域面积有增加趋势。土地利用变化、农业生产和水土流失是非点源污染发生的主要原因,应巩固生态环境综合治理成果,提前应对可能出现的非点源污染问题,制定生态农业发展规划,营造控制非点源污染迁移的植被缓冲带。     

沣河水污染特征及非点源污染负荷估算分析

沣河流域的主要污染指标为COD、BOD5、NH4+-N等,非点源污染负荷的定量化对流域水污染控制和水环境综合治理意义重大。结合沣河1986-2009年水量、含沙量及水质状况监测数据进行有机污染综合指数及相关分析,并采用平均浓度法对流域的非点源污染负荷和点源污染负荷进行了研究。结果表明:(1)有机污染综合指数(A值)呈抛物线趋势,径流量与沣河水质呈负相关性,含沙量与沣河水质呈正相关性。通过产业结构调整等措施,近年来沣河水质有明显改善;(2)沣河的污染负荷大部分来自降雨径流引起的非点源污染,在沣河水污染中TN的非点源污染负荷比例在56%以上,TP的非点源污染负荷比例在68%以上,NH4+-N的非点源污染负荷比例在63%以上,比重较大,非点源污染对沣河水质的影响不容忽视,而且TP受到的影响相对最大,可通过合理配置水土保持措施,有效防治非点源污染。     

密云水库土门西沟流域非点源污染负荷估算

密云水库水质影响北京市地表饮用水源质量,非点源污染成为密云水库水质下降的主要原因。为了满足水资源管理规划,在密云水库土门西沟小流域内根据不同的水土保持措施选择6个径流小区,主要有：板栗林、油松林、刺槐林、混交林、灌木林、梯田,于2007年对小区地表径流进行水质水量的监测。运用RUSLE公式和SCS法估算流域内不同水土保持措施的非点源污染负荷,利用ArcGIS工具绘制了土壤侵蚀量空间分布图。结果表明：土门西沟小流域非点源污染物主要来源于土壤侵蚀,泥沙中的吸附态是非点源污染物存在的主要形式;其次土门西沟小流域不同水土保持措施单位面积的污染负荷输出由大到小排列顺序为,经济林＞阔叶林＞灌木林＞针叶林＞混交林＞梯田。研究结果表明减少经济林来增加混交林用地面积,提高水源林的覆盖率,梯田可以维持现有的用地状况,禁止陡坡栽种农作物,坡脚和沟道农地采取梯田的耕种方式,以此来达到控制非点源污染的目的。跟以往研究得出的结论相反,梯田非点源污染负荷比林地小,主要是因为梯田相对坡耕地大大增加了地表入渗量,此外是因为梯田施用有机肥料,减少非点源污染。     

水土保持对水资源量与水质的影响研究

 界定了水土保持的水资源与水环境效应的概念;采用基于物理机制的分布式水文模型(WEP-L模型),以黄河流域的重点水土流失治理区———河口镇至龙门区间为例,对水土保持的水资源量进行定量研究。结果表明,水土保持使广义水资源量增加72.6亿m3,增幅27.1%,使狭义水资源量减少9.0亿m3,减幅14.4%,使狭义水资源的构成发生了变化,即地表水资源量减小、不重复量和地下水资源量增加。以北京市为例定量分析了水土流失区域综合治理对水质的影响。结果说明,水土保持措施是防治非点源污染,保护水源水质,保障饮水安全的重要手段。     

水土流失防治措施在非点源污染控制中的作用

从非点源污染的概念出发,阐述了水土流失触发的非点源污染及其危害,对不同的水土流失防治措施在非点源污染控制中的作用进行初步分析,试图从水土流失防治的角度为非点源污染控制和治理提供一些依据.     

降低农业非点源污染影响的措施

<正> 污染源可分为两大类:即自然的和人为的。进一步又可分为点源及非点源污染。主要的点源污染包括工业排放,城市污水处理场。非点源污染可来自城市径流、建筑工地、林地、农田及矿区。非点源污染不仅影响地表水质更可使地下水质恶化。农业上主要的非点源污染有:侵蚀、沉积作用、动物性废弃物、农药以及灌溉回水。     

对淮河流域水土保持生态建设的几点认识与思考

治淮实践逐步加深了人们对淮河流域水土保持重要性的认识,阐述了“蓄泄兼筹”治淮方针的深刻内涵、洪涝旱和非点源污染等灾害与水土流失的相关性及水土保持在流域综合治理中的战略地位和基础性作用。淮河流域水土保持生态建设应坚持以小流域为单元综合治理;发挥生态系统的自我修复能力;坚持典型示范,综合防治,规模治理;坚持水土保持与淮河流域防洪体系紧密结合;坚持生态优先,生态、经济和社会效益并举;狠抓预防监督;加强科研和应用先进技术同步。     

水土保持措施防治非点源污染的作用机制

 进入土壤或水体中的非点源污染物一般可分为化肥、农药和重金属3大类。这3大类污染物在土壤或水体中通过植物吸收、土壤胶体吸附、微生物降解、径流淋失与挥发等途径进行迁移转化。系统阐述水土保持生物措施、工程措施和农业技术措施3大措施对化肥、农药和重金属3大污染物的各种迁移转化途径所具有的促进与抑制作用,可为合理配置水土保持措施,有效防治非点源污染提供重要的理论依据。     

论新时期水土保持激励政策

 针对水土流失严重的坡耕地、退化草地、低质林地和老少边穷地区,取消农村两工后的水土保持工作提出相应的水土保持激励政策,包括农耕地水土保持激励政策、退化草地水土保持激励政策、水土流失区生态公益林补贴政策、施工企业的水土保持激励政策和老少边穷地区水土保持扶持政策。这些政策建议为我国建立一套完整的水土保持激励政策提供理论依据和决策支持,为充分调动全社会共同参与水土保持、水土流失治理的积极性,加快我国水土流失治理步伐,推动我国水土保持事业的再发展奠定基础。     

Performance of soil and water conservation practices in the erosion evolution process,runoff dynamics and surface roughness

Soil and water conservation practices are used widely to prevent soil erosion and protect soil and water resources, which is significant for ecological restoration and food security. However, rill evolution processes, erosion and deposition characteristics and critical hydrodynamic parameters need more research. In order to investigate the effect of soil and water conservation practices on soil erosion dynamics, simulated rainfall experiments were undertaken in a laboratory on 15° loess slopes with engineering measures (fish-scale pits, FSPs), tillage measures (artificial digging, AD; contour ploughing, CP) and bare slope (CK). The results showed that: (1) during rill erosion, hillslopes with FSPs, CP and AD were more likely to develop wide and shallow rills, while a bare slope (CK) was more likely to develop narrow and deep rills. At the end of the experiment (cumulative rainfall was about 150 mm), headward retreat erosion dominated the AD slope (maximum rill length: 3.27 m), side-wall expansion erosion dominated the CP slope (maximum rill width: 0.522 m) and bed incision erosion dominated the CK (maximum rill depth: 0.09 m); (2) soil and water conservation practices reduced surface erosion and sediment transport and runoff velocity. However, the positive effects disappeared when rainfall amounts exceeded 82.5, 105 and 127.5 mm for FSPs, CP and AD, respectively; (3) for runoff kinetic energy and runoff shear strength of 3 J and 1.5 N/m², respectively, soil and water conservation measures had greater anti-erosion abilities than CK; (4) as rainfall duration increased, surface roughness, runoff rate and sediment concentration increased on the CK and FSP treatments, but decreased on the CP and AD treatments. This study has important implications for managing different soil and water conservation measures based on rainfall conditions and offers a deeper understanding of soil erosion processes.     

宁波市水土保持区划研究

宁波市的水土保持区划工作始于2000年.当时主要依据宁波市地形地貌特点的水土保持区划,已不能适应新时期水土保持工作的需求.为科学指导宁波市今后的水土保持工作,在全国水土保持三级区划的基础上,结合宁波市的自然条件、水土流失发生发展趋势和社会经济发展对水土保持的需求,有必要重新进行水土保持分区.作者采用叠图分析法,将全市划分为北部农田防护水质维护区、中部人居环境水质维护区、东南土壤保持水质维护区和西部水源涵养生态维护区等4个不同的水土保持分区.北部农田防护水质维护区,重点加强耕地、园地和林地等具有重要生态功能土地的保护,改善平原河网水质;中部人居环境水质维护区,重点加强城市开发建设中土石弃渣和泥浆处置的管理,构建生态走廊,改善人居环境和河湖水质;东南土壤保持水质维护区,重点改造治理低质林地,完善沿海防护林建设,对经济林园地实施保土耕作措施,提高土地利用综合效益;西部水源涵养生态维护区,重点采取封山育林措施,充分发挥植被拦截泥沙、调蓄径流、涵养水源和治理面源污染的能力.通过合理的区划,以期科学指导宁波市今后的水土保持工作.     

黄土高原水土保持与雨水资源化

在分析黄土高原水土保持工作难度的基础上,进一步研究区域水土保持的科学内涵,以及水土保持与雨水资源化的关系。认为：黄土高原水土保持的关键与核心在于如何实现雨水资源化;降雨径流调控与利用不仅可实现雨水资源化,而且可以同步解决制约该区发展的干旱缺水与水土流失并存2大难题。在此基础上,提出了黄土高原水土保持亟待研究的科学问题与技术问题,并初步构建了黄土高原水土保持与雨水资源化的技术体系框架。     

内蒙古十大孔兑西柳沟流域土壤侵蚀及水土保持措施调查

[目的] 内蒙古十大孔兑地区属黄河中上游多沙粗沙区和生态脆弱区,对该区典型流域西柳沟的土壤侵蚀进行实地调查,分析流域土壤侵蚀特征及成因,为该区水土流失防治提供科学依据。[方法] 于2022年9月19—26日和2023年6月21—26日沿X640解柴线（解家营—柴沟堡）和G109京拉线（北京—拉萨）2条公路分别布设15个调查点和14个集水区,对调查点及集水区植被、土壤、土壤侵蚀特征和水土保持措施等进行调查。[结果] 流域内草地片蚀较为严重,耕地侵蚀不严重,沟谷内裸地风蚀较为严重。上游黄土高原丘陵区沟蚀严重,且溯源侵蚀、下切侵蚀及沟岸扩张未停止,伴随较为严重的重力侵蚀。中游风沙区以风水复合侵蚀为主,大幅增加了流域的产沙总量。流域内道路建设及边坡开挖等人为扰动进一步加剧了侵蚀风险。径流泥沙含量测定结果验证了流域泥沙的主要来源为上游地区。流域内水土保持措施以植被措施及工程措施为主,虽已起到一定水土保持作用,但由于形式单一而未能发挥理想效果。[结论] 西柳沟短历时高强度的降雨特点叠加下层砒砂岩土壤条件共同加剧了该区土壤侵蚀,经济发展压力下的人类活动扰动加剧了生态风险,当地政府亟需持续增加水土保持投入,提高监管能力,加强对于土壤侵蚀的监测与机理研究,完善水土保持综合治理。     

南水北调中线水源区水土保持的生态经济问题研究

南水北调中线河南水源区水土流失问题严重,以面蚀、沟蚀为主要形式,还有局部的滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蚀。为保中线调水水质,应坚持生态经济相协调和可持续发展的观点,按不同类型区施予不同水保措施,建立政府行为与市场经济相结合的运行机制,建立封禁区群众生产生活补贴机制,加强水源区水土保持科研和监测工作。     

高分子保水剂在土壤水肥保持和污染治理中的应用进展

高分子保水剂(super absorbent polymer,SAP)是一种具有高吸水和保水能力的高分子聚合物,应用土壤具有水肥保持和土壤改良等多重效应,近年在农业生产、水土保持和污染治理中应用受到重视。该文通过作者多年研究积累和文献综合分析,回顾了高分子保水剂发展历程,提出其效应原理的理论体系,包括保水剂自身吸水、保水和释水原理,保水剂促进土壤改良和保持效应原理;保水剂提高肥料等农化产品利用效率原理;保水剂调节植物生理节水效应原理和固化土壤重金属效应原理。此外,文章对保水剂在农业水肥保持与高效利用、土壤重金属污染治理等方面的研究进展进行了系统分析,并根据其存在问题,指出加强新型产品研制及其应用基础研究,加快应用技术推广是保水剂发展的主要方向。