农业非点源污染负荷及现状评价——以大苏河地区为例

通过对辽宁省清原县大苏河乡2002—2007五年间农业非点源污染基础资料的调查,对大苏河乡农业非点源污染负荷以及现状进行评价。首先利用输出系数法得出构成大苏河地区农业非点源污染负荷的各个村落的贡献大小,运用SPSS软件的聚类分析可知,根据污染负荷的程度不同,大苏河乡的10个自然村共分为三类,其中以大苏河村和南天门村农业非点源污染负荷最为严重;又根据等标污负荷法,得出浑河水系的大苏河段农业非点源污染负荷各污染源的贡献率,且从大到小依次是:畜禽养殖、农田化肥、人类生活。从而为大苏河地区制定控制农业非点源污染发生的措施方面提供了科学依据。     

AnnAGNPS模型土壤数据库的建立——以柴河上游小流域为例

AnnAGNPS 模型为针对农业非点源污染的非点源污染负荷估算模型,从方便该模型在中国应用的角度出发,以辽河重要支流柴河上游流域为例建立了适合该流域的AnnAGNPS模型土壤数据库,并着重介绍了土壤数据库中土壤质地的转换及相关参数的获取方法。基于已建立的土壤数据库对AnnAGNPS模型在该流域的适用性进行了检验,结果表明AnnAGNPS模型适用于该流域,即已建立的土壤数据库适合AnnAGNPS模型在该地区使用。

     

基于阶段输出系数模型的农业非点源污染负荷估算与评价——以四川省为例

传统的农业非点源污染负荷输出系数模型无法实现农业非点源污染阶段负荷估算。本研究综合考虑农业用地、畜禽养殖和农村生活,从产生、流失、入河3阶段分别建立了农业非点源污染负荷估算模型,并以四川省为例,估算了2012年农业非点源TN（总氮）、TP（总磷）3个阶段的污染负荷量,分析了其主要来源及污染区域。结果显示,产生阶段中农业用地是主要污染源,遂宁、巴中、雅安和德阳产生负荷强度较高。流失和入河阶段中畜禽养殖成为主要污染源,阿坝流失负荷强度最大,遂宁水质受农业非点源污染影响最严重。研究表明,阶段输出系数模型能简便可靠地实现农业非点源污染阶段负荷估算。该研究可为农业非点源污染的源头控制、迁移过程控制和受纳水体修复提供支撑。     

青铜峡灌区农业非点源污染控制措施及其效果分析

农业非点源污染已成为当前影响水体环境质量的主要因子之一,对农业非点源污染控制措施的研究十分迫切和必要。青铜峡灌区农业非点源污染研究和相关监测试验表明,水分是当地农业非点源污染物产生和迁移的主要动力和载体,灌溉过程中应当加强田间水分管理,实施节水灌溉和控制排水,为改善田间土壤养分结构,强调实行和推广田间测土配方施肥技术。农田排水沟渠在输送农田排水的同时具有人工湿地的生态功效,可以充分利用生态工程技术降解吸附农田排水中的污染物,避免污染外界水体。

     

滦河流域承德市非点源污染遥感模型评估分析

本研究采用遥感分布式非点源污染评估模型（DPeRS）,对滦河流域承德市非点源污染负荷的空间分布特征和污染来源进行遥感像元尺度评估分析,进一步识别非点源污染优控单元,并探讨分析了非点源污染贡献率及影响因子。结果表明:污染量上,2019年滦河流域承德市总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）和化学需氧量（COD_Cr）非点源污染排放负荷分别为0.12、0.014、0.06 t·km^-2和0.05 t·km^-2,入河量分别为119.6、7.8、70.3 t和49.8 t;污染类型上,滦河流域承德市氮型（TN和NH₄⁺-N）非点源污染的主要来源是农田径流,TP主要是来自农田径流和水土流失,COD_Cr主要污染来源是畜禽养殖;空间分布上,滦河流域承德市非点源污染高负荷区主要分布在流域的中部和南部地区,TN和NH₄⁺-N的非点源污染优控单元面积占比均达到65%以上,而TP为整个区域需防控的非点源污染指标。降水量与氮磷非点源污染入河负荷相关性较好,丰水期TN和TP非点源污染对河流中氮磷污染的贡献率分别为33%和50%;控制单元内耕地和林地面积占比与水土流失型氮磷非点源污染排放负荷的决定系数均超过0.5。因此,重点应从源头上防范丰水期非点源污染排放,建议进一步加强水土保持工作,以减少林草天然源水土流失引发的非点源污染排放,同时也应加强农田养分管理以减少养分流失。     

应用AnnAGNPS模型模拟柴河上游农业非点源污染

运用AnnAGNPS模型(Annualized Agricultural Non-Point Source Model)对柴河上游小流域农业非点源污染负荷进行模拟估算,并通过实地监测对模型模拟结果进行适用性检验。结果表明,该模型能够模拟流域上下游水质污染负荷总量及浓度变化,适合在该流域使用。运行结果显示模型模拟对总氮效果较好,对总磷的模拟结果较差。同时模型能够较好地模拟该地区8月份农业非点源污染负荷浓度及负荷总量均达到最大值的特点,与实测值相符,但对该地区春季农业非点源污染负荷突然增高的特点在模拟值中没有得以体现。年际变化的模拟结果表明该地区农业非点源污染负荷与当地降雨量有关,这说明气象因素在模型运行过程中起着至关重要的作用。同时也发现模型自带的气象发生器不适合在该地区使用。     

陕西省农业非点源污染现状与区域特征研究

【目的】分析陕西省农业非点源污染现状和区域差异,为农业非点源污染防控提供科学依据。【方法】采用陕西省2000-2008年及各地区2008年的畜牧业生产情况、作物产量、生产资料(化肥和农膜)投入、农村人口等统计数据,对陕西省及各地区的农业非点源污染情况进行估算,并利用SPSS软件进行聚类分析。【结果】(1)从2000年开始,陕西省营养污染物排放量和等标污染负荷均呈快速上升趋势,并于2006年达到最高值,分别为251.15万t和1538.7473亿m3,之后呈下降趋势,2008年分别降为197.02万t和1197.4060亿m3。农村生活垃圾和作物秸秆耕地负荷从2000年缓慢增长后,分别于2005和2006年达最大值,之后呈下降趋势,2008年分别为3054.20和6175.11kg/hm2。农膜和化肥投入的耕地负荷则一直保持增加的趋势,2008年分别达到9.69和582.43kg/hm2。(2)陕西省11个地区农业非点源污染可以分为4类地区:第Ⅰ类地区包括杨凌1个地区,除农膜污染外,营养污染、化肥污染、作物秸秆污染和农村生活垃圾排放均很严重,属于重度污染区;第Ⅱ类地区包括西安1个地区,属于化肥施用过量型的中度污染区;第Ⅲ类地区包括宝鸡、咸阳、铜川、渭南、汉中、安康和商洛7个地区,均属于中度污染区,各指标排放量呈现中等排放水平;第Ⅳ类地区包括延安和榆林2个地区,属于轻度污染区。【结论】陕西省农业非点源污染地域差异明显,陕北的延安和榆林农业非点源污染总体较轻;而关中各地区农业和畜牧业发达,农业非点源污染排放总量较大;耕地面积较少的地区,农业非点源污染的耕地负荷较为严重。     

四川凯江流域农村非点源污染特征分析

为探讨凯江流域农村非点源污染状况,防止区域非点源污染进一步加剧,本文选取农村生活源、畜禽养殖源、农田径流源3大污染源,以2015年为基准年,利用排污系数法估算了COD、NH₃-N和TP的污染入河负荷。结果表明,2015年凯江流域农村非点源污染入河COD、NH₃-N和TP总量分别为4 906.71、1 074.02、203.50 t;农村生活源对COD和NH₃-N的入河贡献率最大,畜禽养殖源对TP的入河贡献率最大;凯江流域入河污染物主要分布在中江县、三台县和罗江县,COD、NH₃-N和TP入河量之和分别占凯江流域该类污染物入河总量的84.52%、84.28%和89.72%,其中中江县的污染负荷入河量最大。研究表明,中江县、三台县和罗江县是凯江流域农村非点源污染产生的关键区域,需重点关注。     

湖北省三峡库区1991—2014年农业非点源氮磷污染负荷分析

为研究湖北省三峡库区农业非点源氮磷污染负荷的时空分布特征,分析主要农业污染源和重点控制区域,运用改进的输出系数模型结合入河系数对研究区1991—2014年的不同农业源（农村生活、畜禽养殖和农田种植）和不同地区（夷陵、秭归、兴山、巴东）总氮总磷负荷量、排放强度进行估算,并对时空分布特征进行了分析。结果表明,1991—2014年湖北省三峡库区农业非点源污染总氮、总磷年均负荷量分别为2 132.10、222.64 t·a^-1,年均排放强度分别为1.85、0.19 kg·hm^-2·a^-1。2006年以前,总氮、总磷负荷较低,而后缓慢增加。相比于1991年,2014年总氮年负荷量降低了4.22%,总磷年负荷量增加了12.30%。从各类污染源贡献来看,旱地和乡村人口是总氮的主要贡献源,旱地和猪的养殖是总磷的主要贡献源。从氮磷负荷空间分布看,巴东县的总氮、总磷负荷最高,夷陵次之。从排放强度的空间分布看,巴东县的排放强度最高,其次是秭归。研究表明,农田种植和畜禽养殖是总氮、总磷负荷的主要贡献源,巴东县是农业非点源防治的重点控制区域,湖北省三峡库区的农业非点源污染防治工作仍需努力。     

农业非点源污染研究进展和趋势

根据国内外农业非点源污染研究现状,本文在探讨农业非点源污染内涵及其特征的基础上,简要总结了农业非点源污染负荷的估算模型,列举区域农业非点源污染风险评估的手段和方法,从不同角度归纳了农业非点源污染的控制技术,并提出了近期农业非点源污染急需研究的热点和趋势,以期为进一步的农业非点源污染管理和控制提供参考。     

基于SWAT的滇池流域农业非点源污染空间分布特征研究

该研究应用SWAT模型对昆明市滇池流域进行了流域农业非点源污染负荷的模拟计算,利用昆明水文站干海子2008—2014年的实测日径流数据进行了模型的率定与验证,验证结果显示,SWAT模型适用于滇池流域。并且利用验证后的模型分析了2008—2014年滇池河流域年均的非点源污染空间分布特征,结果表明,有机氮和有机磷负荷输出的地区大体一致。总体上,滇池河流域农业非点源污染的较大负荷产生量集中在中部地区,少量分布在南北部角落其他地区输出负荷相对较少。     

基于SWAT的汾河运城段非点源污染模拟与研究

【目的】对汾河运城段非点源污染进行模拟与分析,为该流域非点源污染控制提供依据。【方法】构建汾河运城段的非点源污染SWAT(Soil and water assessment tool)模型,根据河津水文站2005-2010年的实测逐月径流、泥沙和水质数据对模型进行率定和验证,并利用率定好的模型对研究区域的非点源污染进行模拟研究与分析。【结果】建立了包括土壤侵蚀、水文过程和污染负荷子模型的汾河运城段非点源污染模型,该模型对研究区域的适应性较好,可用于流域非点源污染的模拟研究;对非点源污染负荷时间分布规律的分析表明,研究区域各水文年的非点源污染负荷为丰水年平水年枯水年,而且发生在汛期(7-10月)的TN、TP流失量分别在60%和70%以上;对非点源污染空间分布特征的分析发现,研究区域内污染的关键区域主要为万荣与新绛县部分子流域,该部分区域降雨量、土壤侵蚀性均较大,并且坡度也相较其他区域大,因而产沙量相对较大,再加上农业活动的影响最终导致非点源污染相对较大,由此可见控制非点源负荷产出的关键在于减少流域的水土流失;对研究区域内TN、TP各类污染源贡献率进行分析可知,研究区域的非点源TN、TP负荷中分别有46.3%和53.5%为土壤养分流失所产生。【结论】汾河运城段非点源污染的控制重点在汛期(7-10月),采取相应措施减少水土流失、降低土壤养分流失、减少农业用肥量可以有效地控制研究区域的非点源污染。     

基于SWAT模型的植草河道对非点源污染控制效果的模拟研究

以三峡库区香溪河流域为研究区,基于SWAT模型,通过收集整理香溪河流域2011年DEM、土壤、土地利用数据和1970—2011年的气象数据,在模型得到满意的率定和验证的基础上,模拟分析了流域内农业非点源污染的空间分布特征,评价了植草河道措施对于农业非点源污染的削减效果。模拟结果表明,SWAT模型能够较好地模拟研究区非点源污染,研究区TN和TP污染负荷集中分布在南阳水系,以及古夫、高岚水系的下游区域。全流域TN和TP污染总负荷分别高达1388t和239t。实施植草河道措施之后,TN和TP污染负荷分别降到1120t和157t,共削减了16.7%的TN负荷和34%的TP负荷。因此,从控制效果来看,植草河道能够很好地控制三峡库区香溪河流域的农业非点源污染,尤其是对TP污染控制效果更加明显。     

阿什河流域非点源氮污染的δ15N源解析研究

农业活动往往沿着河流而发展,其产生的氮污染极大地影响了流域水质量。选择以种植业为主的阿什河作为典型流域,利用水质、土壤监测技术和¹⁵N稳定同位素示踪技术,对流域水体氮污染、种植业土壤氮特征以及氮污染来源进行解析。结果表明阿什河水质总氮浓度较高,氮污染较严重;位于上游的采样点水质较好,中游开始到下游水质逐渐恶化。种植业对于流域水体氮污染的影响根据水期以及种植周期的不同而有着不同的影响方式:平水期以种植业非点源氮污染为主要污染源的区域主要分布在中下游处,其δ¹⁵N值为0.46%～0.77%,表现为人工合成化肥和农田退水造成的土壤有机氮污染;丰水期以种植业非点源氮污染为主要污染源的区域较多,其δ¹⁵N值集中在0.19%～0.40%;上游地区以人工合成化肥为主要污染源,中下游以雨水及灌溉冲刷种植区土壤而形成的土壤有机氮来源为主。枯水期也有部分地区受到以人工合成化肥为主要污染源的氮污染,其δ¹⁵N值为0.11%～0.38%,主要是由于雨季人工合成化肥中的硝态氮下渗到土壤下层,当枯水期时地下径流补给河流,其中滞留的硝态氮对河水造成污染。     

洱海流域农业非点源污染负荷分析及防治对策

对云南大理洱海流域17个乡镇进行了等标污染负荷法分析。结果显示,喜洲镇农村生活污染负荷最大,右所镇畜禽粪便和农田化肥污染源负荷均最大;聚类分析法分析结果显示,所划分的4个类别等标污染负荷平均值分别为293.43、511.96、865.59和1104.75 m3,表明不同区域农业非点源污染的相对差异明显。根据流域面源污染的3种主要类型提出了相应的防控对策。     

基于模糊聚类分析的吉林省农业非点源污染负荷现状评价

在吉林省非点源污染现状基本情况的调查基础上,确定了吉林省农业非点源污染负荷主要为4种污染源:畜禽养殖、生活污水、水产养殖和地表径流(化肥),使用等标污染负荷法计算各污染源的非点源污染负荷贡献率,并采用基于模糊等价矩阵的模糊聚类分析对吉林省各市州的污染类型进行划分,从而为吉林省非点源污染控制管理提供科学依据。     

农业非点源污染潜力指数系统(APPI)在太湖典型区域的应用

通过地理信息系统及计算机等辅助手段对容易发生非点源污染的地区进行识别,进而将有限的人财物投入到该地区,是有效控制非点源污染,改善水环境的重要手段。在现场调查和收集农业环境数据的基础上,应用已建立的农业非点源污染发生潜力的评价系统,研究了宜兴市大浦镇19个行政村的非点源污染的负荷情况。结果表明,方钱村、浦北村以及大浦村非点源污染指数(APPI)位居所有行政村的前3位,初步判定其为非点源污染优先控制区。同时参考现场调查结果并经计算,方钱村、浦北村和大浦村的平均污染负荷量也为所有行政村的前3位,和预测结果相一致。大浦镇非点源污染负荷及分配情况分别为:农田氮磷排放总量约为198.3t·a-1,家禽氮磷排放总量约为35.6t·a-1,居民氮磷排放总量约为102.8t·a-1,总排放量约为336.7t·a-1。在3种污染类型中,污染发生潜力较大的方钱村及大浦村,家禽的氮磷排放均占有较大比例,说明家禽的散养是造成其污染的重要原因之一,需引起足够的重视。     

基于实测资料的输出系数分析与陕西沣河流域非点源负荷来源探讨

根据2001—2009年秦渡镇水文监测断面的监测数据,应用平均浓度法计算NH+4-N、TP和COD的非点源污染负荷量,并与改进的输出系数法估算结果进行对比分析,确定适合该流域的输出系数。将考虑流域输移损失的输出系数得到的非点源污染负荷与基于实测资料的平均浓度法计算结果进行对比可知,相对误差较小,表明各类营养源的输出系数值与流域损失系数值适合沣河流域。应用考虑流域输移损失的输出系数法的负荷计算结果分析了流域内污染物的来源,结果表明：近十年来,耕地和农业人口的贡献最大,其中耕地对沣河流域TN、NH+4-N和TP非点源负荷的贡献率分别占到37.87%、37.74%、15.56%,且呈现上升趋势;农业人口对TN、NH+4-N、TP和COD非点源负荷的贡献率分别是40.73%、41.06%、61.19%、21.98%,且呈现上升趋势;牲畜（包括牛、驴、猪、羊等）对COD非点源负荷的年均贡献率为73.49%。由此可见,控制耕地、农业人口以及大牲畜所产生的污染负荷可以有效削减非点源污染。     

基于SWMM的宿迁市非点源污染负荷模拟计算

以宿迁市中心城区非点源污染为对象,基于SWMM模型,根据降雨径流实测数据并结合相关经验参数率定模型参数,构建了基于SWMM模型的研究区非点源污染负荷计算模型,共设计了7种不同降雨情景,分析了不同降雨条件下研究区非点源污染固体悬浮物(TSS)、COD、TN、TP的入河污染物总量和入河过程线。在设计的降雨情景下:(1)在一定的降雨强度范围内,入河污染物总量随降雨强度增加而增加,高强度降雨较低强度降雨可对受纳水体造成更大的污染;(2)污染物浓度峰值出现在降雨45~50min内;(3)入河TSS、COD体现了明显的初期效应,而TN、TP没有明显的初期效应,这与氮磷的再次堆积有关。     

天津滨海新区大港农业非点源污染及控制对策

选取天津市滨海新区大港地区为研究对象,分别从种植业、畜禽养殖和水产养殖业3方面分析非点源污染物排放量,并从源头、过程控制等方面提出大港地区农业非点源污染控制的对策建议。结果表明,2010年大港地区农业非点源主要污染物排放量为COD377.64 t、氨氮72.34 t,畜禽养殖排放的污染占农业非点源污染的一半以上。