巢湖沿岸圩区稻季营养盐的输出特征研究

巢湖流域沿岸分布着很多圩区,人们在圩内进行各种农业活动,圩区营养盐的输出是造成巢湖流域非点源污染的重要因素。为了解圩区农业非点源营养盐的输出特征,笔者通过在巢湖流域河网地区选择比较典型的圩区,于2014年水稻生长期进行了较系统的野外调查观测、取样和室内水质分析,探讨在自然降雨-径流的条件下圩区各类营养盐的浓度变化及输出特征。2014年稻季共进行了9次排水,排水量总计73.09 mm,径流系数为0.37,9次排水事件总氮(TN)和总磷(TP)的平均浓度分别是3.42、0.22 mg/L,圩区水体处于富营养化水平。降雨-径流强度是影响营养盐浓度变化的重要因素,稻季生长期内TN和TP的输出量是0.28、0.017 kg/hm2,占稻季施肥总量的1.7%和0.16%。径流量是影响营养盐输出总量的关键因素,同时施肥量和施肥至排水事件的间隔天数也是是影响营养盐输出的重要因素。     

基于L-THIA和GIS的辽河源头区小流域非点源污染负荷变化分析

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因之一。笔者选择了辽河源区域作为研究目标,重点研究辽河流域的小型水系,使用所处位置的土地状况以及日降雨量数据,基于长期水文影响评价模型L-THIA,以GIS空间分析技术为平台,对研究区的总氮、硝态氮、总磷、COD和可溶磷5种非点源污染物的污染输出负荷进行估算,并分析了其空间分布特征。结果表明：总氮、硝态氮和总磷3种污染物的单位网格污染物输出负荷的空间分布较为一致,可溶磷和COD污染输出负荷分布各有特点。区内的农用地域污染一般都是农田抑或是村里闲置的土地。经研究发现,越是干旱的区域会使得调查数据分布影响越大,对总氮、硝态氮和总磷的贡献率分别达到了82.57%、80.02%和92.92%,村镇用地对可溶磷的污染负荷分布影响最大,而水田对COD污染输出负荷作用明显。根据不同污染物输出负荷并结合土地利用现状,采用GIS空间叠加和融合技术,将研究区划分为4个非点源污染控制区,分区结果能够为非点源污染控制提供科学依据。     

重庆农村黑臭水体水质及底泥氮磷污染分析

对84个重庆市农村黑臭水体水质和底泥氮磷的监测数据进行统计及相关性分析,并利用综合污染指数法和有机指数法对水质和底泥污染状况进行评价。结果表明,87%的黑臭水体水质存在不同程度的氮磷污染,且50%的水体同时存在氮磷超标,河沟、沟渠较塘氮污染更为严重;底泥均受总氮、有机氮、总磷污染,70.2%的底泥存在有机污染。水质中总磷、总氮、氨氮3个指标之间存在显著正相关,底泥中有机质、总氮、总磷之间不存在显著相关关系。底泥中总磷与水质中总磷存在显著正相关关系,但相关性较弱,底泥中全氮与水质中总氮不存在显著相关关系。总体上重庆市农村黑臭水体氮磷污染以外源污染为主。     

水丰湖流域入湖污染物分析及控制措施

为遏制水丰湖水质恶化,并从源头上有效控制流域污染,通过对水丰湖流域污染负荷的调查研究及生态安全评估,旨在探寻入湖污染物的来源、组成及分布规律,为流域水环境治理提供理论依据。结果表明,流域COD、TN、TP等污染负荷的排放中,养殖、农田等面源的贡献量远大于工业等点源,且污染负荷的入湖量具有明显的季节性;应用"驱动力-压力-状态-影响-响应"(DPSIR)模型评估分析,水丰湖流域生态状况处于安全区间,但是水质恶化的趋势使得污染物的控制工作亟待开展。综上,水丰湖流域的生态环境保护项目应着重从入湖河流的水质改善、畜禽养殖废弃物的综合治理、农田污染的合理控制等方面开展和强化。     

非点源污染河流水环境容量研究

为探索适合非点源污染河流水环境容量计算的模型,为水环境容量的合理利用提供科学依据,针对中国东部地区典型河流-曹娥江的污染情况,选其上游以非点源污染为主的支流进行了水环境容量研究。根据该河段的水流特性和水文、污染源的调查资料及水质实测资料,选用适当的数学模型,研究了该河段各月的水环境容量。结果表明这种方法简单、实用,适用于非点源情形下河流氨氮、总磷及CODcr的容量问题研究。     

1950—2011年石羊河流域中、下游气候和农业水资源变化分析

为揭示石羊河流域中、下游用水矛盾的根源,利用1950—2011年石羊河流域中、下游人类活动、径流量和气象观测资料,比较气候变化过程中流域中、下游绿洲化推进对农业水资源利用与生态环境恶化的内在关系。结果表明:近60年来,石羊河流域8条河流合成年径流量呈下降趋势,中游降水变化倾向率为5.1 mm/10年大于下游2.5 mm/10年,下游年蒸发量却以11.6 mm/10年的速度增加,且流域中、下游气温呈持续上升趋势(P0.001),60年间气温分别升高了1.8和1.9℃,地表可利用农业水资源减少。中游人口以9.95万人/10年(P0.001)快速增长是下游的5.5倍,人均耕地面积减少倾向率中游0.119 hm2/10年(P0.001)大于下游0.036 hm2/10年(P0.01),但保灌面积增加速度下游0.637万hm2/10年(P0.01)大于中游0.451万hm2/10年(P0.01),机井数量增速下游1867.6口/10年(P0.01)大于中游884.3口/10年(P0.001),人类过快开发利用地下水资源直接影响了生态承载力和生态安全。随着气温持续升高、蒸发加剧、降水微弱增加和河流来水减少,保灌面积和机井数量迅速增加,对地下水资源的开发利用加剧,导致研究区出现农业向生态争水,中游向下游争水的恶性局面,这也是人类活动和气候变化同时影响的结果。     

基于SWAT模型的梁滩河流域非点源污染负荷评价

为掌握梁滩河流域氮磷污染物的时空分布特征，基于空间和气象数据构建流域SWAT氮磷负荷模型，并利用监测数据对模型进行率定和验证，借助投影寻踪法综合评价各子流域的主要非点源污染来源。结果表明：模型在研究区具有较好适用性，流域氮磷排放主要集中在丰水期（5—9月）且占全年的76%，氮磷负荷主要来自于农药化肥且以总氮排放为主。从空间上看，流域中部地区以地表径流污染为主，而西部地区水土流失较为严重，且污染负荷与泥沙排放量密切相关。     

农业非点源污染国内外研究进展

农业非点源污染正日益成为水体富营养化最主要的污染源,并已成为当前限制我国经济可持续发展的重要因素。笔者从农业非点源污染物迁移转化机制、非点源污染物的防控机制、非点源污染模型模拟、农业非点源污染研究中的尺度问题等方面对国内外研究进展进行了论述。提出我国非点源污染研究需在以下方面有所加强：（1）非点源污染物耦合作用下的运移;（2）转化机理及其界面行为过程机制研究;（3）不同空间尺度和格局农业非点源污染物的迁移转化规律;（4）适合我国不同区域特色的非点源污染机理模型研究。     

黄河下游灌区河南段农业非点源污染现状及原因分析

探明黄河下游大型灌区农业非点源污染状况,对区域环境质量安全和农业可持续发展具有重大意义。笔者分析了近年来黄河下游灌区河南段农业非点源污染相关数据,概述了该地区农业非点源污染形成的主要原因,指出了农用化学物质的不合理使用、生活与养殖废弃物随意排放等均不同程度地产生了农业污染,对地下水水质造成了影响。地下水硝态氮平均含量达9.31 mg/L,接近世界卫生组织地下水硝态氮含量的最大允许浓度。畜禽排泄物中COD和氨氮量分别为458.15万t和44.86万t,是全省工业及生活污水产生COD和氨氮量的7.03倍和5.89倍。     

潮白河上游河岸植被缓冲带对氮、 磷去除效果研究

为了充分了解河岸植被缓冲带对地表径流污染物的去除效果,采用人工模拟地表径流的方法,在不同污染物浓度条件下,对北京潮白河流域内不同河岸植被缓冲带对地表径流中氮、磷污染物的去除效果进行研究.结果表明:在3种不同立地类型的河岸植被带中,随着植被带宽度的增加,河岸植被缓冲带对地表径流污染物的去除效果呈逐渐增大的趋势,草本缓冲带对磷污染物的削减效果最好,平均去除总磷率达到80.63％;草本缓冲带对氮素污染物的去除效果次之,对总氮和铵态氮的平均去除率分别为75.71％、62.18％;而灌木缓冲带对总氮、磷的削减效果较差,平均去除率分别为62.08％、65.56％.对污染物去除效果大小顺序依次为:草本缓冲带＞草灌缓冲带＞灌木缓冲带＞对照地.结果表明,不同河岸植被缓冲带对地表径流中氮、磷污染物的去除效果各有差异.在对受污染的河流进行生态植被修复时,应当充分考虑当地河流水质污染特点和地表植被特征,从而充分发挥不同河岸植被缓冲带对不同污染物的去除优势.     

人工湿地系统对农业面源污染TN/TP的消减作用——以安吉县深溪河小流域为例

为了解在浙北山区小流域特定的自然条件下,人工水塘-湿地复合系统对农业面源污染的治理效果,通过连续采样和跟踪监测的方法,研究了安吉县深溪河小流域内人工水塘-湿地耦合系统对农业面源污染中TN和TP等污染物的削减效果。结果表明：2012年5—10月中张溪人工水塘进水TN浓度为3.7~6.4 mg/L,对TN的去除率为9.9%~63.4%,且去除效果受进水TN浓度的影响较大;中张溪人工渠进水TN浓度在2.5~5.1 mg/L之间,对TN的去除率为5.0%~48.1%;洪家村人工塘和深溪村人工塘对农田水TP去除率均在30%以上,且在人工塘进水TP浓度较高的时期,去除效果较好;洪家村深溪河下游湿地对污染水体TN、TP的净化效果较好,对TN的去除率为25.0%~96.0%,对TP的去除率为21.8%~98.1%。该区人工水塘-湿地复合系统全年平均TN去除率达到60.4%,最高达到86.8%,平均TP去除率为78.6%,最高达94.9%,对深溪河流域面源污染的治理具有较好的效果。     

Agricultural Non-point Source Pollution in Drinking Water Conservation Area of the Hongfeng Lake in Guiyang City

On the basis of investigating rural population, land types, livestock and poultry breeding scale in drinking water conservation area of the Hongfeng Lake in Guiyang City, as well as the urban domestic pol utant discharge coefficient, livestock and poultry excretion coefficient, nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer loss rate in the first national pollution source survey, this paper tried to explore current situation of agricultural non-point source pollution, and provide scientific support for the pollution control. The results showed that in the drinking water conservation area of the Hongfeng lake in 2013, contribution rate of pollution sources to the water pollution in the Hongfeng Lake followed the sequence "livestock and poultry breeding > rural life > farmland fertilizer". Among all agricultural non-point source pollutants, livestock and poultry breeding pollutants were major pollution sources, with a contribution rate to CODCr, TP and NH3-N in water above 50%; rural domestic pollutants were also important pollution sources, its contribution rate to CODCr and NH3-N was 43.49% and 46.69%, respectively; contribution rate of farmland fertilizer pollutants to TN and TP was 33.76% and 27.71%, respectively, higher than that of rural domestic pollutants(25.87% and 6.75%). Therefore, the control of non-point source pollution within the drinking water conservation area should be enhanced, so as to control the pollution from the source.     

花卉蔬菜秸秆对水环境影响的模拟研究

农田秸秆废弃物是导致面源污染的主要来源,云南滇池流域是中国重要的鲜切花、蔬菜生产地和集散地,年加工流通蔬菜、花卉量达400万t以上,同时也产生了大量的废弃物,大量农田固体废弃物的富集,加大了滇池流域面源污染治理的难度。笔者选择流域内5种代表性的蔬菜、花卉秸秆,分别进行浸入试验和人工模拟降雨试验,研究其对水质的影响。结果表明：（1）浸入试验中,在相同水平的秸秆投加量下,TN、TP在秸秆投入水中约14和21天左右达到最大值;蔬菜秸秆在水体中TN、TP的总释放量明显高于花卉秸秆;水体TN、TP含量与秸秆投加量均成显著正相关。（2）人工模拟降雨试验中,蔬菜花卉秸秆TN、TP均在中雨强度下达到最大值,且蔬菜秸秆TN、TP的总释放量高于花卉秸秆。     

潜流人工湿地基质因素对农业径流净化作用的研究

为了研究人工湿地基质在处理农业径流中的作用,对农业径流人工处理湿地中的基质展开研究。结果表明:人工湿地基质能够吸附水中一定的污染物质,成熟基质基质具有很强的污染物降解能力,对水中污染物的去除发挥重要作用。湿地基质对实验农业径流的COD、TN、TP和NH4+-N的去除率分别为41%,50%,49%和%52%。出水中CODcr、TN、TP、NH4+-N含量分别达到Ⅱ类水质的含量,Ⅴ类水质的含量, Ⅴ类水质的含量,类水质的含和Ⅲ类水质的含量。     

四川省农村生活非点源污染负荷估算及评价研究

研究旨在明确现阶段四川省农村生活非点源污染状况,及对农村生活非点源污染控制提供依据。笔者依托输出系数模型,考虑农村生活垃圾、生活废水和人体粪尿污染物三方面,从污染物产生、输出到入河三阶段建立了农村生活非点源污染负荷估算模型。在模型支撑下,估算了2012年四川省各地级市（州）农村生活非点源污染物中TN（总氮）、TP（总磷）和COD（化学需氧量）的负荷量,并对TN、TP和COD的负荷总量、来源比例进行分析,同时结合地表水三级水质标准(GB 3838—2002),计算了农村生活非点源污染中TN、TP和COD的入河贡献率。结果显示四川省农村生活非点源产生负荷 TN 421070 t,TP 91122 t,COD 2023186 t;输出负荷TN 120675 t,TP 26298 t,COD 419969 t;入河负荷TN 44499 t,TP 5780 t,COD 142049 t。各地市州中,南充、达州和成都产生、输出负荷最大;宜宾、南充和达州入河量最大。全省农村生活非点源污染TN、TP和COD的入河贡献率总体不大,仅遂宁、内江入河TN负荷对水体污染的贡献率超过地表水三级水质标准100%。随经济发展,四川省农村生活非点源污染部分区域较为严重,对其控制不容忽视。研究采用的方法可为其它区域的农村生活非点源污染负荷估算提供参考和借鉴。     

洞庭湖湿地污染物的来源分析

利用洞庭湖水文观测站、环境监测站和实地考察资料,分析了洞庭湖湿地的TN、TP、COD、六价铬等重金属、硫化物、氰化物、氟化物和石油类等污染物的来源和数量。结果表明：每年输入湿地TN 670132.47 t、TP 41103.85 t,COD输入317849.26 t,重金属元素、有污染的无机和有机化合物输入量10156.616 t。在输入洞庭湖湿地的污染物中,有54.76%N、44.30%P、81.83%COD和95.59%重金属元素和化合物来自四水（湘、资、沅、澧4条江河）和三口（长江分洪流入的松滋、藕池和太平3口）,有94%～99%的污染物是由面源污染引起的,点源污染只占1%～6%。因此,在洞庭湖湿地水污染的治理上,控制系统外水系输入比控制湿地周边更重要,控制面源污染比点源污染更重要。     

人工湿地处理农业径流研究

为了处理农业径流的污染,本研究采用水平潜流人工湿地对农业径流进行处理试验,以减轻河流污染。结果表明,进水流量2.5m3/d运行条件下,水平潜流人工湿地有较好的处理效果。潜流人工湿地CODcr、TN、NH4+-N、TP的平均去除率均分别达到49.65%,51.37 %,56.24% 和59.12%;潜流人工湿地系统的出水CODcr、TN、NH4+-N、TP平均含量分别达到Ⅱ类水质的含量,Ⅴ类水质的含量, ,Ⅱ类水质的含和Ⅳ类水质的含量。通过对人工湿地处理系统影响因素分析表明：进水流量的控制非常关键,适宜的进水流量处理效果最佳。     

江西省不同流域种植业中面源污染现状分析

种植业的面源污染，按流域尺度的研究可以宏观反映某一地区的面源污染现状。因此，本研究基于江西省的农业面源污染普查数据，比较了不同流域内种植业的氮磷化肥用量和面源污染情况。结果表明：江西省各流域种植业中化肥量呈现出赣江流域>抚河流域和鄱阳湖流域>信江流域>外河流域>饶河流域和修河流域，其中以赣江流域最高，其氮肥和磷肥占全省的比例分别为51.7%和51.2%。面源污染物的排放量也呈现出赣江流域较高，其COD、TP、TN、NH3-N分别占全省排放总量的62.3%、56.3%、53.4%和53.4%。COD、TP、TN、NH3-N的排放强度也分别比全省增加了47.5%、26.5%、21.8%和14.8%。因此，赣江流域是江西省种植业的面源污染防治和化肥减施行动的关键的治理流域。