河南省农业非点源污染负荷估算及空间分布研究

为揭示河南省农业非点源污染负荷及其空间分布特征,采用Johns输出系数模型,对河南省18个地级市的总氮(TN)、总磷(TP)污染负荷进行估算,运用等标污染负荷法计算各地市污染物的等标污染负荷、污染源的等标负荷比,确定主要污染源,再运用Arc GIS分析其空间分布特征及成因。结果表明,河南省农业非点源TN、TP等标污染负荷最多的是南阳市、周口市、驻马店市、商丘市及信阳市,最少的是济源市、鹤壁市和漯河市;河南省农业非点源TN、TP污染主要来源是耕地、畜禽养殖和农村人口;TN、TP的空间分布有很强的一致性,且同一污染物不同区域的空间分布差异性也较小。     

基于输出系数模型的赤峰农业非点源污染分析

为了给赤峰市农业结构调整和流域面源污染生态工程防治提供科学的决策依据,并填补当地非点源污染研究空白,采用输出系数模型(ECM),研究了赤峰市农业非点源污染负荷量。结果表明:赤峰市2011年农业非点源污染物TN和TP负荷量分别为21 176.9 t/a和3 024.0 t/a;不同类型的污染源对研究区TN污染负荷贡献率的高低顺序为:大牲口养殖牧草地耕地羊养殖猪养殖农村生活或林地园地,而对TP污染负荷贡献率的高低顺序为:大牲口养殖牧草地或羊养殖猪养殖耕地农村生活林地园地。元宝山区农业非点源污染物TN和TP的负荷强度最高,且TN负荷强度比TP负荷强度高很多,前者是后者的7倍左右;红山区、宁城县、松山区、敖汉旗和林西县的农业非点源污染物的TN和TP负荷强度较小;其次是喀喇沁旗,巴林左旗、翁牛特旗、阿鲁科尔沁旗、巴林右旗和克什克腾旗。牲畜养殖业是农业非点源污染物TN和TP负荷的显著影响因素;各区县的农业非点源污染物TN与TP的负荷量和负荷强度空间分布不均匀。     

河流污染的点源和非点源负荷分割研究

非点源污染已经成为水环境的主要污染源,区分河流水环境监测断面的点源污染与非点源污染显得十分必要。以广西入海河流南流江为研究背景,采用数字滤波法和水文估算法进行点源与非点源污染负荷的分割。分析结果显示,基于水文估算法计算的2003-2011年多年平均高锰酸盐指数、总磷、氨氮的非点源污染负荷占总负荷的比例分别为0.77、0.74、0.76;采用数字滤波法计算的2003-2011年多年平均高锰酸盐指数、总磷、氨氮的非点源污染负荷占总负荷的比例分别为0.59、0.64、0.66。结果表明,两种方法分割的非点源结果的变幅趋势相同,南流江的非点源污染在总污染负荷中的比例较高。     

基于输出系数模型的西充河流域（西充县境内）面源污染综合评价

在国内外研究成果基础上,总结了长江流域等重点区域的污染物输出系数,修正估算出西充河流域西充县境内的TN、TP的污染负荷。【方法】运用输出系数区域非点源污染TN负荷为926.87 t?a-1 ,TP为89.15 t?a-1 ,其中农业人口污染、畜禽养殖污染和农田土地径流污染对非点源TN、TP贡献率较大,其中农业人口污染是TN和TP的主要污染源,且TN负荷量远大于TP负荷量。【结论】西充河流域西充县境内非点源污染要得到相应的重视,并加以治理。     

农业非点源污染及其防治措施

农业非点源污染是最主要的一类非点源污染,也是最普遍的非点源污染,其主要特征为发生区域的随机性、排放途径及排放污染物的不确定性、污染负荷空间分布的差异性.随着对城市生活点源和工业点源污染的有效治理,农业非点源污染引起了人们的广泛关注.为此,分析了农业非点源的污染现状、机理及来源,并根据农业非点源污染存在的问题,提出了农业非点源污染的防治措施,旨在为非点源污染的防治提供参考.     

水环境非点源污染的治理与控制对策

非点源污染负荷在水环境污染中所占比例日益增大,而农业生产活动又是最大的非点源污染.由于没有固定的污染源,控制非点源污染要比控制点源污染困难得多.水环境非点源污染能够降低水体的功能、引起水体的富营养化、污染饮用水源、造成建筑物和财产的直接损失.为此,针对目前农业非点源污染存在的问题,提出了污染防治对策和管理措施,为积极地开展非点源污染控制与管理提供参考.     

北京市北运河流域农业非点源污染类型及贡献率分析

以北京市北运河流域为研究目标,对流域内各类非点源的污染负荷及其贡献率进行了系统的分析研究,并针对北运河流域内非点源污染的结构和空间分布特征提出了相应防治对策。结果表明:北运河流域农业非点源污染中CODcr的主要来源是生活污水,贡献率达到38%;氨氮的主要来源是种植业,贡献率达到43%;TN的主要来源是畜禽养殖,贡献率达到53%;TP的主要来源是畜禽养殖,贡献率达到74%。从污染负荷的空间分布看,流域内污染物排放量呈现出两头高中部低的空间分布特征,即下游通州区和上游昌平区非点源污染物排量明显高于其他区。     

漓江流域上游水质分析和污染物定量分割

在科学保护漓江、维持优良生态环境的需求下,漓江流域水质分析和非点源污染定量化十分必要。以2005-2014年青狮潭水库坝首、大面断面和桂林水文站的高锰酸盐指数、氨氮和总磷为对象,分析评价漓江流域上游不同尺度的水质状况,并运用水文估算法、径流分割法和数字滤波法对点源与非点源污染负荷进行分割。结果表明,处于上游的青狮潭水库坝首高锰酸盐指数高于大面断面和桂林水文站,处于下游的桂林水文站断面的氨氮和总磷含量高于青狮潭水库坝首和大面断面。3种方法计算的桂林水文站断面高锰酸盐指数、氨氮和总磷的非点源污染比例平均值分别是0.64、0.74和0.68,非点源污染对漓江的水质影响较大。基于数字滤波法的计算结果显示,漓江流域上游3个空间尺度的氨氮和总磷非点源污染比例的年际波动较大。高锰酸盐指数、氨氮和总磷的非点源污染比例的最大值出现在漓江流域上游3个空间尺度的中游(大面断面)和下游(桂林水文站)。     

基于GIS的尼洋河流域农业面源污染负荷分布特征

【目的】揭示尼洋河流域农业面源污染的现状特征,探明其首要污染源和关键污染区。【方法】采用输出系数模型中农村生活污水、农田化肥流失、畜禽养殖流失污染模型3个模块,基于林芝市2014年的农业统计资料,从水文、地形和行政区划3个角度,对尼洋河流域农业面源污染强度进行了估算和空间分析,并分析了COD、总磷、总氮、氨氮的污染负荷空间分布特征。【结果】4类污染物输出负荷量最大的区域为中游左控制单元;4类污染物负荷强度最大为下游左、右控制单元;畜禽养殖流失污染源是尼洋河流域首要污染源。【结论】尼洋河流域中游左岸是今后流域防治的主要对象,畜禽养殖流失污染源是主要的控制对象。     

基于等标污染负荷法的生活和农业污染源分析

近年来生活污染、农业污染已成为影响北部湾经济区入海河流南流江水质的主要因素之一。以化学需氧量和氨氮两项污染指标为例,采用等标污染负荷法,对南流江下游的生活和农业污染源进行分析。结果表明:南流江下游的生活和农业污染源大小依次为农村散养、农田径流、乡镇生活污染、农村生活污染,氨氮为主要污染物。     

基于SWAT模型的伊通河流域农业非点源污染损失估算

选取伊通河流域为研究区,在构建伊通河流域数字化平台的基础上,将SWAT模型与环境经济学方法相结合定量估算了研究区的农业非点源污染损失,为伊通河流域农业非点源污染的防治与管理提供科学依据与决策支持。研究结果表明:构建的伊通河流域农业非点源污染模型达到了精度要求。研究区2010年农业非点源泥沙负荷、总氮负荷以及总磷负荷均为最高,2011年均为最低;研究区的土壤侵蚀主要是由耕地引起的,占总量的96%以上。研究区农业非点源污染损失折算成人民币约为52 845.42万元/a,年降雨量越大的年份损失越严重;总体上,伊通河流域内农业非点源污染价值损失的大小顺序为:总氮污染价值损失泥沙淤积价值损失总磷污染价值损失土地废弃价值损失。     

城市河流水体污染变化特征及其对降雨的响应关系——以新凤河流域为例

降雨径流携带的非点源污染是驱动河流水体污染变化的主要自然要素,其中降雨对河流水污染的非线性影响机制一直是水文与环境交叉学科研究的难点,降雨强度的大小对污染物排放的影响存在显著差异。新凤河是中国首都北京市的重要生态廊道之一,河道水质受降雨影响剧烈,为了探索降雨对城市河流水体污染变化特征的影响,本研究基于北京市典型黑臭水体新凤河出口断面2015-2019年长序列水质和降雨资料,分析了水质变化及其对降雨的响应关系和不同降雨强度下的污染输出特征,科学阐明了不同降雨强度下的河流污染非线性响应规律。结果表明：(1)流域出口水质由劣Ⅴ类改善到Ⅲ～Ⅳ类,拐点出现在2017-2018年,其与降雨的相关关系直接反映了流域污染由点源主控变为非点源主控;(2)COD、氨氮和TP平均浓度在中雨和大雨强度下较高,暴雨和特大暴雨中较低,随着降雨强度的增大,组分浓度先上升后下降;(3)不同降雨强度下的降雨量与水质浓度呈现显著的二次函数关系,水质变化取决于降雨起稀释作用或冲刷作用。研究旨在从学术上揭示城市型河流污染物与流域气象要素的响应关系,为其他城市河流的非点源污染防治提出科学参考。     

辽河源头区典型小流域农业非点源污染模拟

目前辽河流域农业非点源污染比较突出,因此对其研究具有重要的现实意义及理论价值.选择辽河源头区典型一泉涌小流域为研究区,应用AnnAGNPS模型对泉涌小流域的上游(泉涌河道)及下游(会中河)3-10月的水体进行了农业非点源污染模拟.通过对氨氮、总磷污染物的实地监测及模型模拟估算,运行结果显示AnnAGNPS模型对氨氮具有较好的模拟效果,误差控制在15%以内;对总磷的模拟结果误差较大.氨氮、总磷模拟的最小模拟偏差为1.37%,最大模拟偏差为36.36%.模拟数据表明AnnAGNPS模型在泉涌小流域基本可行,也为该模型在中国北方寒冷地区的合理使用做了有益的尝试.     

汾河水库流域非点源污染模拟与研究

以汾河水库流域为研究对象,采用实测数据对SWAT模型进行参数率定与验证,进而定量估算了该流域2000—2010年径流、泥沙、氮、磷负荷,以揭示流域非点源污染负荷时空分布规律,识别污染关键区。结果表明,模型对研究区具有较好的适用性;丰水年氮、磷负荷量分别为139.34、0.92 kg/hm~2,是平水年的1.2、1.5倍,是枯水年的1.3、2.0倍;氮、磷负荷量主要集中在汛期(6—10月),分别占全年的68.81%、68.53%,非点源污染的时间变化与降雨发生的规律有很高的相关性;有机氮、硝酸氮、有机磷、溶解态磷排放强度分别为0.25~10.00、1~270、0.03~1.50、0.002~0.25 kg/hm~2,非点源污染的空间变化因降水分布、地形坡度、土地利用及土壤类型等的差异性呈现较强的区域性分布。岚县、静乐县是非点源N、P污染负荷控制的关键区。     

施肥量和降雨对水稻田氮流失影响的试验研究

过量且不合理的施肥作业方式,往往导致了氮肥的大量流失,引起水体富营养化等现象,造成了农业水环境的严重污染,是农业非点源污染的重要原因之一。为了能够及时监测氮肥流失的程度和原因,减少农业非点源污染,对稻田水中氨态氮和硝态氮离子浓度的快速测定具有重要意义。本研究使用德国WTW公司的氨氮硝氮在线检测传感器,采用实地取样的方式,对稻田水体环境中氨氮和硝氮离子浓度的变化规律进行了试验研究,探索了不同天气条件下,农田水中氮的流失情况。结果表明,降雨对氮的流失程度有很大的影响,降雨造成的氮流失是农田非点源污染的重要因素,同时施肥量越高,氮的流失情况也越严重。控制农田氮流失必须从施肥方式、耕种方式和灌溉方式等方面进行改善。本研究对于如何减少农业非点源污染,探索合理的氮肥施用方式以及在农田作业中实施最佳管理措施提供了有益参考。     

汉中市农村生活源水污染物排放系数调查及核算

为研究汉中市农村居民生活水污染物在全国范围内的赋存特征及其对环境的污染负荷,测算农村居民生活污水的排放系数,通过实地采样与问卷调查的方式收集数据并采用排污系数法核算了汉中市地区居民污染物排放量。结果表明,受地理地貌、人均日用水量、经济状况、年龄组成和日用餐次数等因素的影响,汉中市不同区域居民的生活水污染物的排放系数有所不同;村处理设施对化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率效果显著,但对动植物油的去除效率不明显。调研可为陕西省首次进行的农村生活源水污染物排放量的核算提供数据支撑,进一步健全我国生活污染源信息数据库。     

林芝市农业面源污染排放特征解析

【目的】揭示林芝市农业面源污染分布特征,探明其主要污染源和重点污染区。【方法】以林芝市7县为研究区域,以总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等3类污染物为研究对象,针对农村生活、农田化肥、畜禽养殖等主要污染源,采用输出系数模型估算了该地区的农业面源污染负荷。【结果】2014年林芝市农业面源污染物COD、TN、TP负荷量分别为72 053.57、4 864.50、765.56 t;高污染负荷区集中在工布江达县、波密县和米林县;不同的污染源类型对面源污染负荷贡献率的大小顺序为:畜禽养殖、农田化肥、农村生活。【结论】畜禽养殖是林芝市的主要污染源;工布江达县和米林县是该地区面源污染的重点防控区域。     

洱海典型灌区小流域土地利用类型对流域产流产沙及非点源氮磷流失影响规律模拟

以洱海的洱源典型小流域为研究区,基于SWAT模型,模拟了2001-2014年不同土地利用条件下灌区产流、产沙及非点源氮磷的流失规律。结果表明,不同土地利用类型的总径流产流能力由强到弱依次为林草地、水田、旱地。不同土地利用类型产沙量、总氮、总磷排放总量及单位面积排放量均呈现出旱地水田林草地的规律。由此可知,旱地和水田的氮、磷排放是灌区农业非点源氮、磷污染的主要来源。因此,选择合理的农田管理措施,有效控制旱地、水田的氮、磷排放是防控灌区农业非点源氮、磷污染的关键。     

基于HSPF模型的东江流域降水对非点源污染的影响分析

【目的】全面了解东江流域非点源污染负荷迁移特征及规律,更好地促进东江流域水环境治理和维持生态系统可持续。【方法】采用HSPF模型模拟了东江流域BOD、TN和TP非点源污染负荷的时空分布特征,分析了2007—2009年各非点源污染负荷与降水之间的关系。【结果】模型校准期和验证期间,水文过程月径流量和泥沙迁移过程年输沙量以及BOD、TN、TP污染负荷的率定误差Re均在15%以内,R2和Ens均在0.9左右;东江流域BOD、TN和TP非点源污染负荷主要集中在汛期(4—9月),分别占全年的86.7%、79.3%和85.5%,其中6月达到最高值,而枯水期(10月—翌年3月)则产生量较少,仅占全年的13.3%、20.7%和14.5%,其中1月出现最低值。【结论】HSPF模型可较好地应用于东江流域非点源污染负荷模拟;流域内的BOD、TN和TP非点源污染负荷的形成和分布受降雨影响较大,除TN外,BOD和TP污染负荷空间分布与降水的空间分布基本吻合。     

香溪河流域非点源污染负荷分析及治理措施探究

随着三峡水库的蓄水运行和流域的经济发展,三峡库区香溪河水环境呈现恶化趋势。本文选取总氮、总磷为指标,采用SWAT模型对香溪河流域的水环境现状进行了分析并对不同治理情景下污染负荷的削减情况进行了模拟,在此基础上提出了相应的治理措施建议。结果表明:(1)径流是流域N、P流失的直接载体,径流与泥沙、总氮、总磷的相关系数分别为0.87、0.98、0.89,均高于降雨。(2)香溪河污染负荷输出有较强的季节性,主要集中在丰水期,贡献率均在80%以上。(3)不同土地利用类型下污染负荷的输出差异较大,强度依次为农用地(水田)草地林地。(4)情景分析法下5种最佳管理措施显示,退耕还林和过滤带的设置都能有效削减非点源污染负荷。