浙江省安吉县西苕溪流域非点源污染负荷研究

为探究浙江省安吉县西苕溪流域非点源污染现状,运用污染输出系数法对非点源污染负荷进行估算,并应用地理信息系统(GIS)技术对非点源污染负荷的空间分布特征进行分析.结果表明,2007年浙江省安吉县西苕溪流域非点源污染COD、TN、TP、NH3-N输出总量分别为2 236.12t、1007.22t、78.11t、82.90t,分别占西苕溪流域污染物总量的71.91％、70.05％、83.52％、23.64％,其中农村生活污水、农林用地和村镇工业废水是COD的主要污染源,农林用地是TN的主要污染源,农村生活垃圾、畜禽养殖和农林用地是TP的主要污染源,畜禽养殖和村镇工业废水是NH3-N的主要污染源.在空间尺度上,非点源污染负荷主要集中在西苕溪流域中下游地区,COD、TP、NH3-N输出量从上游至下游逐渐增加,但TN输出量相近.     

东北地区春季融雪期非点源污染负荷估算方法及应用

针对我国东北地区春季融雪期非点源污染的形成特点,提出了基于现场监测的径流浓度法估算春季融雪期非点源污染。该方法主要包括监测频次确定、监测点位布设、现场监测、融雪径流计算、非点源污染产生量估算、典型子流域入河系数估算和非点源污染入河量估算等7个过程。其中,监测点布设于不同土地利用类型的平均坡度与该种土地利用类型的主要土壤类型重合的区域,监测频次通过分析融雪过程和融雪径流特征确定。将该方法应用于东北地区的阿什河流域,计算出春季融雪期阿什河流域非点源污染COD的产生量为1 637.03 t,入河量为151.11 t。     

基于SWAT模型的流域非点源污染模拟——以密云水库北部流域为例

本文利用SWAT(Soil and Water Assessment Tools)模型,在GIS技术和流域数字高程模型的支持下,对北京密云水库北部区域进行了流域非点源污染模拟研究,建立了一套适用于SWAT模型的研究区非点源污染基础信息库;根据2000-2002年的气象、水文、水质等监测数据,对研究区非点源污染负荷的时空变化进行模拟.结果表明,在空间尺度上,白河流域产流(占总流域的47.75%)、产沙(占总流域的53.65%)最大,但潮河水系含沙量(占总流域的62.55%)最大;单位面积氮磷流失量最高区域在潮河水系的东部丘陵区安达木河控制流域,其次为西部山地区的白河水系控制流域, 流失量最低的区域出现在潮河水系中部冲积扇区主河道控制流域.在时间尺度上,8月份流量最大,占雨季总流量的51.48%;而硝态氮和矿物质磷在9月份输出最大, 分别占雨季总输出83.64%和50.55%.不同土地利用类型非点源污染流失负荷不同,不同土地利用类型非点源污染流失负荷不同,耕地负荷贡献最大,其次是农村居民点,林地的污染负荷贡献最小.     

嘉陵江流域非点源溶解态氮污染负荷模拟研究

嘉陵江流域是三峡水库最大的支流,为研究嘉陵江流域非点源溶解态氮污染负荷的年际变化规律及其来源的空间分布情况,以流域土地利用类型为研究单元,通过引入具有物理机制的半分布式水文模型--_SLURP水文模型,并推导溶解态氮的流域输移损失系数,建立了流域非点源溶解态氮污染年负荷模型.借助GIS技术,应用所建模型,对嘉陵江流域各土地利用类型上的年地表径流量和溶解态氮污染负荷进行了模拟.模拟结果表明,以旱地和水田为主的涪江流域的溶解态氮流失情况最为严重,其次是渠江下游流域和西汉水流域,1990-2005年嘉陵江流域各土地利用类型上产生的非点源溶解态氮年均负荷为35 726 t·a-1,约占流域出口总氮负倚的32%.     

晋江西溪流域土地利用变化对非点源污染影响的SWAT模拟

运用SWAT模型,对晋江西溪流域土地利用变化的非点源污染响应进行了研究.结果表明,土地利用变化造成的非点源总氮、总磷污染总量分别从20世纪70年代的年均1 530 t、266 t,上升为2001年的2 641 t、542 t;单位面积非点源污染最严重的区域越来越集中于流域中部地区;就非点源污染总量而言,除坑仔口溪区的污染总鼍仍较小外,其余4个水系区中的分布趋于均衡;由于耕地减少、园地猛增等原因,非点源污染由20世纪70年代的以耕地产污为主变为2001年的以园地产污为主,园地成为非点源污染重点治理的用地类型.     

小流域非点源污染模拟与仿真研究——以HSPF模型在西丽水库流域应用为例

流域范围非点源污染的环境影响评价是流域水环境管理的基础，模拟仿真研究可为削减非点源污染负荷提供必要的政策依据。在简要介绍了HSPF模型的基本结构的基础上，应用HSPF模型模拟了2000年、2004年7月至2005年6月深圳西丽水库流域水量和水质的连续动态变化。采用ArcGIS软件进行流域划分，通过野外监测完成数据采集，根据河流出口断面流量和污染物浓度校准与验证模型，最终输出流入水库的SS、TN和TP的总负荷量与非点源负荷量，并通过判决系数、Nash-Sutcliffe系数等考察模拟值与实测值的吻合程度。研究结果表明，非点源污染是造成水库水质污染的主要原因，果树施肥是水库N、P污染的主要来源，减少化肥使用量可以使非点源污染负荷明显降低。     

流域非点源污染物输出的环境因子分析

通过流域断面水质监测和GIS的流域空间分析等手段建立石头口门水库流域基础数据库,运用多元统计分析和偏冗余度分析对枯水期和丰水期影响流域非点源污染物输出空间分异的自然环境、人为干扰、尺度因素及其交互作用等环境因子进行了定量分解,运用冗余分析方法探讨了两个时期不同环境因子对流域非点源污染物输出种类及其形态的影响。结果表明,所选环境因子在枯水期和丰水期分别解释了流域非点源污染水质空间变异的64.5%和68.2%;两个时期纯自然环境对非点源污染的影响均最为显著,分别解释了水质空间变异的43.7%和59.5%,其次是纯人为干扰,均超过了20%。自然环境-人为干扰的组合在枯水期较为强烈地影响非点源污染的产出,占到水质空间变异的20%以上,而在丰水期这一作用不明显。枯水期,以居民用地为主的人为干扰控制着流域内以氨氮和颗粒有机氮为主的氮的输出以及有机物质的输出,而以流域面积为主的尺度因素则主要影响可溶性磷和有机物质的输出。对于丰水期而言,非点源污染物输出的种类和形态受到不同类型环境因子组合的控制。     

北运河下游不同土地利用非点源污染负荷估算

选取我国北方地区以圩区为主要形式的北运河下游农业灌溉区——天津武清区和北辰区作为研究对象,针对不同土地利用类型进行降雨径流污染物浓度监测,采用美国土壤通用流失方程(USLE)、降雨径流模型(SCS-CN)、综合径流系数法等,结合GIS技术,分别估算了透水地面和不透水地面的氮磷负荷量。结果表明,非点源污染总氮、总磷的年负荷量分别为2865.04t.a-1和101.22t.a-1,不透水地面所产生的TN、TP负荷量分别占研究区污染负荷总量的81%和67%,透水地面所产生的TN、TP负荷量分别占研究区污染负荷总量的19%和33%(且污染物形态以溶解态为主,分别达到了81%和74%)。对于不同土地利用类型,总氮流失主要来源于村庄(贡献率为49%)、城镇(贡献率为17%)和耕地(贡献率为16%),而总磷主要来源于村庄(贡献率为31%)、耕地(贡献率为23%)和城镇(贡献率为19%)。从产污强度来看,城镇用地是最高的,是其他土地利用类型的10倍以上。     

估算流域非点源污染负荷的降雨量差值法

结合我国非点源污染监测资料少的实际情况,利用我国现有的水文站降雨资料和水质资料,提出了一种简便易用的流域非点源污染负荷估算方法——降雨量差值法。与传统的径流分割法相比,降雨量差值法能利用现有水文水质资料而无需增加监测项目,即可对流域非点源污染负荷作出估算,计算过程简单,结果合理。     

降雨和施肥对秦岭北麓俞家河水质的影响

为了探讨小流域内种植业的施肥措施对流域内地面水质的影响机制,选取秦岭北麓的俞家河小流域为研究对象,设置8个覆盖整个流域特征的监测断面,并于该流域主要经济作物猕猴桃的3个典型施肥时期的不同降雨条件下对河流水质进行监测,分析水体中氮、磷和有机污染物含量的时空分布特征以及降雨和施肥对其产生的影响。结果表明:俞家河流域总氮浓度的变化范围是4.53~11.45 mg·L~(-1),平均值为6.51 mg·L~(-1);总磷平均浓度的变化范围是0.004~1.377 mg·L~(-1),平均值为0.312 mg·L~(-1);CODMn浓度的变化范围为0.89~11.23 mg·L~(-1),平均值为3.15 mg·L~(-1)。早春基肥期总氮平均负荷为227.03 g·d-1,流域负荷增加了73.34%;盛夏追肥期总磷平均负荷为11.36 g·d-1,流域负荷增加了117.36%。大雨时期总氮、总磷、COD_(Mn)负荷分别为228.10、9.94、174.53 g·d-1,对应增加的百分比为35.93%、84.31%、69.65%。水体总氮、总磷浓度与降雨密切相关,雨强越大,浓度和负荷增加越显著,雨强是造成该流域氮素流失的主要气象参数。早春基肥期果园施加氮肥是水体总氮的主要来源,盛夏追施肥会增加水体磷素污染风险,早春施肥期大雨后存在较高的COD_(Mn)污染风险,降雨和施肥的叠加效应是导致面源污染发生的主要因素。河流污染负荷较高的区域集中于中部,主要由两岸猕猴桃园施肥引起,居民的生活污染也有一定贡献。     

亚热带区域农业面源污染流域源头防控机理与技术示范

日益剧增的农业面源污染使得亚热带流域环境可持续管理面临巨大挑战。亚热带红壤丘陵地区的丰富降水、复杂多样土地利用方式和高强度氮磷投入,导致了该地区水文过程、氮磷元素生物地球化学过程、以及氮磷污染物迁移转化规律的复杂性。从"十一五"至今,我们以亚热带丘陵区典型金井小流域为对象,研究建立流域多尺度环境监测系统,准确定量流域氮磷平衡特征,精确解析流域氮磷迁移规律与输出通量;构建以水文和氮磷过程为主要对象的分布式栅格流域生源要素管理模型(CNMM),制定流域氮磷环境安全控制标准,开发流域环境安全评价和污染源头防控决策支持系统;研发针对农田养分流失、分散型农村生活污水和养殖业废水的绿狐尾藻生态湿地消纳技术,探索农业氮磷减控关键途径,构建流域面源污染源头防控技术体系,并进行了大规模的推广应用与示范。这些结果将巩固和加强亚热带区域农业面源污染流域源头防控的应用基础研究,为实现流域环境的生态管理、质量恢复和生态系统服务功能提升提供理论依据。     

GIS支持下的水源汇水区非点源污染关键因子识别——以深圳市为例

利用GIS和非点源污染模型SWAT分析出深圳市的主要水源地水库的汇水区域,根据收集的专题数据,在GIS软件的支持下,从土壤侵蚀敏感性和"源"汇"景观空间分布状况2个方面对水源汇水区的非点源污染现状进行了评价,得出了深圳市6个主要水库水源地的非点源污染的关键因子,并提出了一些汇水区内生态环境的保护措施。     

基于单因子水质标识指数法的赋石水库流域河流高锰酸钾指数（CODmn）分析

采用单因子水质标识指数法,以高锰酸钾指数（CODMn）为评价指标,对2009年7月～2011年6月浙江省安吉县赋石水库流域河流水质进行评价。结果表明,2009年7月～2010年6月该流域河流水体主要为I类和Ⅱ类水;2010年7月～2011年6月主要为V类水。按照达到前3类水的比例,干流（西溪）水质好于支流,西溪支流水质好于赋石水库支流。该流域有机污染物主要来自于农业非点源污染和生活生产资料废弃物,2010年7月以后该流域由于面源污染导致水质出现恶化,需要加强对面源污染的管控。     

水环境中磷的农业非点源污染研究

地表水体富营养化是水污染的核心问题之一,而预防和降低磷养分流失是控制水体富营养化的关键途径.农业非点源污染因为具有时空范围广,不确定性大,污染严重的特点,已成为影响水环境的重要污染源,其中氮、磷的农业非点源污染又是最主要的.在分析农业非点源污染的研究现状和特点的基础上,结合其成因和影响因素,提出了相应的防治对策.     

长兴县北部地区的土地利用与水质响应研究

以长兴县北部地区为例,以氨氮作为污染评价指标,分别利用改进后的输出系数法和研究区社会污染普查资料合理估算了研究区全流域和各乡镇的非点源污染量及点源污染排放量。通过对比污染输出总量和国家地表水环境质量标准发现,研究区全流域整体达到二级水质标准,但夹浦镇水质严重超标,且主要贡献来自于点源污染,其余乡镇水质良好。进一步分析发现,长兴县北部地区不同的土地利用组合类型和比例对非点源污染输出有着重要影响,总体规律是耕地对非点源污染输出贡献比例最大,其次是居民地和裸地,并且随着林地比例的增加和耕地、居民地的减少,污染逐渐降低。     

我国农业面源污染原因分析及防治对策

农业面源污染是目前中国农村环境质量下降的主要形式,导致流域水环境和水资源的恶化。阐述了造成我国农业面源污染的主要原因,并提出相应的防治对策,以期减少我国农业面源污染。     

速生桉种植中氮素对饮用水源地水质的影响

【目的】研究速生桉种植中氮素对饮用水源地水质的影响,可为广西饮用水源地速生桉种植的污染防控提供科学依据。【方法】以广西横县六蓝水库饮用水源地为例,采样分析水源地取水口处水质。在为期5年(2011~2015年)的一个轮伐期内,以六蓝水库汇水区为研究尺度,实地调查汇水区各村屯林农的肥料施用情况,估算肥料用量及污染物氮的排放量,并分析氮的排放量与水质污染因子的相关性。【结果】采样结果显示,除第1年(2011年)的总氮监测数据达Ⅱ类水质标准外,其余4年(2012~2015年)的数据均未达Ⅱ类水质标准,氨氮的5年监测数据均能达Ⅱ类水质标准。六蓝水库汇水区速生桉林业面源总氮排放量占流域范围所有污染源总氮排放量的84.7%。速生桉施肥引起的总氮排放量与总氮监测数据显著相关(α=0.05,P=0.023),与氨氮监测数据不显著相关(α=0.05,P=0.106);生活污染源和分散式畜禽养殖污染源的总氮排放量与氨氮监测数据极显著相关(α=0.01,P=0.009),与总氮监测数据不显著相关(α=0.05,P=0.072)。【结论】六蓝水库饮用水源地氮素主要污染源为速生桉林种植施肥,总氮排放量在一定程度上影响着水库总氮因子浓度。因此,采取科学测土配方施肥技术,合理控制和安排汇水区内速生桉的肥料用量与次数,进而减少氮素排放,对于预防饮用水源地水体富营养化起到重要作用。     

基于GIS与SWAT的洱海流域农业非点源污染模拟研究

农业非点源污染是造成我国流域污染的主要原因之一,而数学模型是研究流域污染、水质分析与预测的主要技术手段。在综合分析目前非点源污染模型的优缺点后,选取当前较为先进和完善的分布式水文模型——SWAT模型,借助GIS、RS技术,开展洱海流域农业非点源污染模拟研究,了解洱海流域农业非点源污染状况,为洱海流域的综合治理和规划提供合理的参考和依据。     

农业面源污染对上海淀山湖流域水环境的季节性影响

以能够代表上海淀山湖流域农业生产特征和农业面源污染特征的大莲湖区域为研究对象,在区域农业面源污染特征研究的基础上,通过对大莲湖及其主要入湖河段水质四季监测和分析,得出区域农业面源污染对水环境的季节性影响规律。结果表明,大莲湖水系TN及COD季节变化与区域农业面源污染排放相关性不显著,而水系TP季节变化与面源污染TP季节排放相吻合,且与叶绿素a（Chl.a）值在四季均具有较好的相关性,说明区域TP污染物是影响大莲湖富营养化的限制性因素。由于区域TP在冬季、夏季和秋季80%以上来自于精养鱼塘排水,因此精养鱼塘TP污染物的排放控制应作为区域农业面源污染控制的重点。     

东圳水库水质影响预测及对策

根据污染源现状调查结果与污染源预测方法,预测了水平年东圳水库流域污染负荷。结果表明,流域污染负荷主要来自农业面源、生活污水和生活垃圾,其中农业面源是流域最大污染源,而农业面源中主要是果园径流污染。在构建东圳水库水域二维水流水质数学模型的基础上,基于流域污染负荷预测结果,模拟分析库区水环境变化趋势,结果为库区总氮和总磷将难以满足Ⅲ类水质标准要求。根据污染源调查及水质影响预测结果,建议加强对东圳水库水环境保护,重点开展果园面源污染控制、生活污水收集处理及生活垃圾收集转运处置等项目。