湛江某流域水稻田土壤汞污染特征及评价

【目的】开展湛江某流域水稻田土壤汞污染调查,为流域农田合理种植及农产品安全生产提供参考依据。【方法】测定研究区上、中、下游水稻田共42份土壤的汞元素含量,综合采用单因子指数法、地累积指数法及潜在生态风险指数法进行污染评价,并结合指示克里格法分析汞污染概率的空间分布特征。【结果】湛江某流域水稻田土壤汞元素含量范围为0.040～0.504 mg/kg,变异系数为68.42%,属中等变异程度;土壤汞含量平均值为0.193 mg/kg,总体上表现为中游>上游>下游,其中中游平均值为0.343 mg/kg,为全流域最高。总体上虽未超过国家农用地土壤污染风险筛选值（0.5 mg/kg）,但远高于湛江土壤背景值（0.045 mg/kg）,汞含量平均值是湛江土壤背景值的4.3倍。整个流域水稻田土壤中汞污染较明显,基于湛江土壤背景值的单因子指数评价结果表明,水稻田土壤中汞出现重度累积的样点高达52.38%;地累积指数分析结果显示33.33%的样点为中污染至强污染;整个流域水稻田土壤的汞元素潜在生态风险指数平均值在160～320范围内,风险等级为IV级,属于很强潜在生态风险。指示克里格法分析结果显示该流域水稻田土壤中具有较高汞污染概率,尤其是中游流域污染情况较突出。【结论】湛江该流域水稻田土壤汞含量属于安全范围,但存在很强的潜在生态风险。农药化肥的大量使用及汽车尾气排放可能导致水稻田土壤汞污染的问题应引起重视。     

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。     

基于输出系数模型的呼兰河流域非点源污染输出风险分析

非点源污染控制是实现流域水质改善的重要途径,通过风险评估识别重点污染区域并进行分区管理是流域非点源污染治理的最有效手段。以呼兰河流域为研究对象,收集国内外文献输出系数,利用随机模拟的方法,结合GIS技术估算了流域非点源污染输出风险。结果表明,呼兰河流域非点源污染发生率较高,氮平均输出风险达到40.48%,磷平均输出风险达到17.11%,氮为流域内主要非点源污染物质。流域的非点源污染呈现支流重于干流的现状。结合县级行政区划对估算结果进行分析发现,望奎县污染最为严重,绥化市和海伦市次之,庆安县与绥棱县相对风险较小。根据输出风险估算结果,对呼兰河流域进行管理分区,解析得到30.27%的区域属于高风险区,7.27%的区域属于极高风险区,非点源污染对流域的潜在威胁较大,有必要对高风险区域进行优先控制,并对不同等级的风险区制定相应管理措施,为流域非点源控制以及水质改善提供理论支持。     

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。     

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。     

密云水库流域农业非点源污染基本特征分析

通过对密云水库上游流域8个乡镇化学肥料、畜禽粪便、水产养殖等农业非点源污染的调查统计和监测,初步明确了该区域农业非点源污染的基本特征：（1）化肥的不合理使用和坡耕地耕作为该区域农田养分流失的主要原因,区域内农用坡耕地2005年流失氮素19.2 t,流失磷素5.5 t,流失养分的主要来源为施用的化肥;（2）流域内畜禽粪便污染负荷区域间差异明显,部分乡镇畜禽粪便环境污染风险大;（3）流域内水产养殖排放水体水质50%不达标,加剧了下游水体的富营养化.     

基于MUSLE模型的三峡库区重庆段农业非点源污染危险性评价

以三峡库区重庆段为实例,将地理信息系统(GIS)与修正的通用土壤流失方程(MUSLE)相结合,对三峡库区重庆段农业非点源污染危险性进行了评价.结果表明:三峡库区重庆段非点源污染危险性高的区域占总面积的2.16%,较高区域占1.55%,中等区域占6.76%;危险性高、较高和中等的区域主要位于库区腹心地带,如云阳、奉节、万州、巫溪、丰都、巫山等区县;同时该类区域主要分布在库区河流两岸,距河流越近,非点源污染危险性越高;且大部分为旱地,而林地上分布很少.相应地,今后三峡库区重庆段农业非点源污染控制应针对具有高、较高和中等危险性的区域.实践证明该方法是一种较好的大尺度农业非点源污染危险性评价方法,能识别农业非点源污染高风险区,并确定农业非点源污染防控与管理的优先区域和重点区域.该评价结果能为政府有效防控和管理三峡库区农业非点源污染提供决策依据.     

紫色土小流域种植模式对土壤氮素流失的影响初探

种植模式变化是农业非点源污染流域治理最佳管理措施的主要内容之一,以紫色土区徐家湾和桑树土典型农业小流域为例,初步探讨了套种和单作模式下自然降雨侵蚀过程次降雨土壤氮素的流失特征。结果表明,土壤硝态氮流失表现为套种与单作模式下的差异不显著,而铵态氮的流失受流域种植模式变化的影响强烈,套种模式下的平均流失浓度(0.453mg/L)明显大于单种模式下的(0.169mg/L)。套种模式应与流域土壤-作物系统的科学管理有机结合才能在提高土地生产力的同时有效地减控流域土壤氮素的非点源流失。     

三峡库区库尾典型农用地土壤重金属污染特征及潜在风险

为了解三峡库区农用地重金属污染特征及潜在风险,在研究区范围内布设网格,共采集土壤样品82个,对农用地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的污染水平进行分析,结合单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区污染状况和潜在生态风险进行评价,并对研究区农用地进行安全利用分区。结果表明:除As、Hg、Ni外,其余5种重金属质量分数平均值均高于三峡库区农业土壤背景值,其中,12.20%的采样点Cu含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》筛选值。内梅罗污染指数值PN依次为Cu(1.01)Cr(0.81)Cd(0.62)Zn(0.52)Pb(0.45)Ni(0.32)As(0.29)Hg(0.09),Cu污染等级为轻污染,Cr污染等级为警戒级,其余6种重金属为安全级。单项潜在生态风险指数Eir均值依次为Hg(41.33)Cd(36.71)As(12.20)Cu(6.54)Pb(5.32)Ni(4.72)Cr(2.42)Zn(1.14),其中Hg单项潜在生态风险指数Eir值大于40,属于中等风险等级,其余重金属均为低风险等级。研究区综合潜在生态危害指数RI范围为68.57～143.57,平均值为110.37,综合潜在生态风险处于低风险等级,但有7.31%的土壤样品RI值大于135,处于中等风险等级。研究区农用地土壤79.53%的面积属于安全利用区,15.97%的面积属于基本安全利用区,4.50%的面积属于低风险监控区。现阶段该研究区个别地区农用地土壤虽受到Cu的污染,但是该研究区土壤整体水平为安全级,符合农产品生产土壤环境质量标准。土壤重金属综合潜在生态危害处于低风险水平,潜在生态危害主要来自于Hg和Cd。     

滇池流域水土流失造成的农业面源污染及治理对策

通过对滇池流域农业面源污染现状的考察,及对流域10条入湖河流的水土流失和污染物负荷监测,整理得出该流域的降雨侵蚀力,并以此为基础,提出了针对流域内农业面源污染的水土保持治理对策。     

湖北三峡库区农业面源污染负荷、评价及预警系统

三峡库区(湖北)农业面源污染负荷、评价及预警系统是对全国第一次污染普查数据研究结果的应用。在明确该区域农业生产和农业面源污染现状的基础上,使用C#语言进行系统编程的实现,通过计算机将种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源的有关参数进行污染负荷估算,并对各个县及乡镇的重点污染源和重点污染区域进行风险预测及预警,为政府宏观调控及各级乡镇单元制定农业面源污染防控对策提供支撑。该系统结合Mysql数据库,通过Winform界面将研究结果中的数据以图表、文字的形式显示出来,直观明了的突出农业生产及污染现状,准确地显示出各地区污染预警值,并且通过污染负荷估算为下一步农业生产调整做出指导。     

典型农业小流域面源污染源解析与控制策略——以丹江口水源涵养区为例

【目的】对丹江口库区典型小流域农业面源污染现状进行调查分析,解析该地区农业面源污染负荷和污染源,以期为制定针对性防控策略及促进农业绿色发展提供参考依据。【方法】通过问卷调查形式对谭家湾流域进行实地走访调研,对两个村域内的种植、养殖和人居生活等污染源进行分类调查,应用输出系数法和等标污染负荷法对污染负荷进行估算。【结果】谭家湾流域农业面源污染实际产生量由2015年的162.32 t降低至2020年的27.79 t,等标污染负荷总量由62.44 m³下降至21.14 m³,主导污染源由土地利用转变为畜禽养殖。流域内总氮（TN）、总磷（TP）和化学需氧量（COD）的年负荷总量分别为5.56、0.86和21.37 t。各类污染源的贡献率表现为：畜禽养殖>土地利用>农村生活,其中生猪养殖的TN、TP和COD负荷量分别占流域负荷总量的50.91%、64.20%和46.66%,是该地区最重要的污染源。TN是流域内最主要的农业面源物,其污染等标负荷占负荷总量的52.6%,其次为TP,污染负荷率为40.7%,COD的等标污染负荷率最小为6.7%。环境污染风险评价结果显示,流域内畜禽粪便耕地负荷警报值为0.489,分级级数为Ⅱ,对环境构成污染的威胁为“稍有”,流域养殖总量在现有基础上还有10 815头猪当量的扩增空间。【结论】2015年以来,流域农业面源污染强度显著降低,保持合理的禽养殖规模,同时做好污染物消减措施,对促进丹江口库区典型流域农业面源污染持续减排具有重要意义。     

分布式水土流失型面源污染模型初探

为研究丘陵山区水土流失与面源污染协同过程机理对丘陵山区环境改善的作用,本研究研发出一种分布式水土流失型面源污染模型,该模型通过耦合多个水土流失型面源污染关键过程模块,从源、流、汇等角度精准刻画水土流失型面源污染过程机理;进而开发了基于优化算法的汇流模块,解决了分布式模型运算效率低等技术问题。本研究利用新模型评价了三峡库区菁林溪流域水土流失型面源污染时空演变规律,并模拟了退耕还林、化肥减量、坡改梯和滨岸缓冲带对水土流失型面源污染的防治效果。结果表明：菁林溪流域年均泥沙、吸附态磷、溶解态磷的负荷量分别为17.23 t·hm^-2、1.22 kg·hm^-2和0.56 kg·hm^-2,入河量分别为9 032.2 t·a^-1、601.3 kg·a^-1和541.7 kg·a^-1,分别占负荷量的54.32%、50.87%和72.99%。不同土地利用类型的吸附态磷负荷强度为坡耕地>林地>水田,溶解态磷负荷强度为坡耕地>水田>林地,表明水土流失型面源污染优先控制区与传统农业面源有所差异。同时,滨岸缓冲带的防控效果最好,可减少25.01%的泥沙量和26.22%的吸附态磷。本模型较好地模拟了水土流失型面源污染及防控措施效果,可为水土流失型面源污染过程机理精准解析和优化防控提供依据。     

基于GIS的农业面源污染风险评估

为满足农业面源污染控制实际需要,建立一种农业面源污染风险评估方法。该方法以农业面源污染风险影响因素分析为基础,建立面向农业面源污染风险评估的GIS空间分析模型,在GIS支持下,实现模型所需数据的提取及分析运算,获得多尺度农业面源污染风险程度分布图,为农业面源污染控制提供工作目标区。以杭埠河流域为样区进行模型应用,获得了较精确的计算结果;农业面源污染风险评估方法对监测地区基础数据要求不高,是一种可行的污染监测新途径。     

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。     

长沙市土地利用变化对非点源污染分布的影响研究

以长沙市为研究区域,利用1986和2000年2个时段的土地利用图,分析土地利用方式的变化,结合土壤普查图和降雨数据,利用L-THIA模型,估计2个时段研究区域长期平均非点源污染输出负荷,并分析其空间分布的变化。结果表明,从1986至2000年的15年期间,长沙市的林地和草地有向城镇、农村居民点用地和农业用地转化的趋势,其中农业用地由原来的23.12%增加到了34.81%左右,城镇用地和农村居民用地分别由原来的1.25%,0.10%变成为2.94%,0.27%,这使得1986～2000年间非点源污染敏感区面积不断扩大,污染程度在不断增加。为了控制非点源污染,根据非点源污染分布情况和土地利用方式,将长沙市分为东、中、西部3个防治区,分别采用不同的措施。     

滇池流域非点源污染分布格局与成因分析

针对滇池流域不对称环状、阶梯状地貌格局特征分析了湖滨区、台地区和山地区3个圈层的非点源污染物分布与输送特点;进一步揭示出流域内的非点源污染物主要来源于农田不合理施肥、农业废弃物与乡镇企业的管理不当、水土流失等;最后,针对性地提出了一些防治措施。     

兴凯湖流域农业非点源污染关键源区识别与防治对策研究

采用污染指数法,在RS7LGIS技术支持下,实现兴凯湖流域农业非点源关键源区识别.研究结果表明,高污染风险区即关键源区主要集中在知一镇、白泡子乡、兴凯湖乡和柳毛乡4乡镇接壤地区及杨木乡西南部,其原因是坡耕地范围广,易发生水土流失,且畜禽养殖污染及化肥污染严重,在强降雨条件下对湖泊易造成高污染威胁;中度污染风险面积占研究...     

南湾水库水源地保护区污染源调查评价

在对南湾水库饮用水水源地保护区各乡镇工业、农业、生活及养殖情况调查的基础上,采用等标污染负荷法,分析了保护区主要污染源、污染物及其空间分布特征,并提出了水源地保护的防控对策。结果表明:保护区主要污染源为畜禽养殖、化肥流失及水土流失,主要点源及非点源污染物均为氮、磷,为非点源污染的潜在威胁;点源污染源主要为靠近河道的158家养猪场,其等标污染负荷比达87.41%;非点源污染源主要分布在谭家河乡、李家寨镇、浉河港镇及董家河镇,其等标污染负荷比分别为31.64%、24.50%、16.95%与15.68%,累计达88.77%。最后根据污染源评价结果提出了水源地保护的防控对策。