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。     

基于SWAT模型的水库型水源地非点源污染模拟分析

月塘水库为仪征市应急备用水源地,流域内农业为主要产业,由农业活动产生的非点源污染也成为该水库污染物的主要来源。选择总氮(TN)、总磷(TP)作为污染物代表指标,构建SWAT模型,模拟月塘水库流域2008—2018年月尺度下径流、TN、TP的入库量,以及年尺度下TN、TP负荷的空间分布,结合区域农业管理分析,结果表明：入库径流量与TN、TP峰值出现在汛期;流域上游氮、磷负荷弱于下游,关键污染源区主要为集中于水库周边以耕地为主的区域;水量调度会影响模拟精度,自然-人工水循环耦合是该模型的改进方向。     

AnnAGNPS和SWAT模型对非点源污染的适用性研究——以中国科学院盐亭紫色土生态试验站为例

为了选取适合于紫色土流域的机理模型。同时为控制紫色土丘陵区的农业非点源污染。以及为三峡库区内非点源污染物输出与控制提供科学依据,本文将2种机理参数模型AnnAGNPS与SWAT运用到不同土地利用方式下的紫色土小流域,对地表径流和非点源污染物的输出模拟进行研究。通过适用性研究发现：2种模型对紫色土流域的径流量模拟效果最为理想,平均误差为-7.5％和2.9％;而模型对流域的泥沙模拟效果均不理想,误差较大;对于养分迁移的模拟,AnnAGNPS模型的模拟效果要好于SWAT模型。平均误差控制在10％左右。因此,AnnAGNPS模型更适合在紫色土典型流域进行模拟运用,可获得可信度较高的模拟结果。     

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.     

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。     

天目湖流域茶园非点源污染多尺度模拟

为定量评估茶园开发非点源污染产出对流域水环境的影响,本研究利用遥感手段揭示天目湖流域2000—2019年土地利用的时空变化特征,解析土地利用的数量结构和空间格局,并集成SWAT模型与APEX模型构建基于“源-汇”的一系列要素和过程的多尺度集成模拟方法。天目湖流域土地利用变化分析结果显示,规模化开发茶园后,该地呈现水源涵养区茶园集中成片、水库周边茶园向上游持续蔓延的特征。APEX-SWAT集成模型在天目湖流域取得了较好的模拟精度,模拟结果表明：规模化茶园开发后,茶园用地类型对天目湖流域的氮磷负荷贡献持续上升,至2019年,茶园总氮产出贡献超出其他土地利用类型成为第一贡献者,总磷产出仅次于耕地成为第二贡献者,洙漕河流域和平桥河流域成为两大重点氮磷产出的茶园聚集区。针对茶园的施肥削减、过滤带设置和退茶还林3种减污措施的情景模拟结果显示,退茶还林措施的氮磷削减效果最佳,其次为10 m过滤带设置,最后为20%施肥量削减。研究建议根据当地实际情况与经济效益,将水源涵养区高氮磷流失的茶园区转换为林地,并结合过滤带设置与避免雨前施肥等措施,实现丘陵山区茶园开发影响下的水源地水生态保护调控。     

基于ＳＷＡＴ模型的图们江流域氮磷营养物非点源污染研究

运用数学模型模拟非点源污染物的空间分布及其输移转化机制,是当前农业非点源污染研究中的重要手段和途径之一.流域尺度长时段分布式水文模型SWAT(soil and water assessment tool)应用于我国南方许多流域的非点源污染模拟上都取得了较好的结果.利用SWAT模型建立了东北图们江流域非点源污染数据库,对该流域(中国一侧)划分为5个小流域46个水文单元,分别进行了水文模拟、降雨径流和土壤侵蚀量计算.结果表明,图们江流域农业非点源污染主要的发生区在流域中部,海兰河和布尔哈通河交界的区域内.该区内有机氮和有机磷的非点源污染负荷明显高于其他地区,推测认为该区域为延边州首府延吉市所在地,城市建设和经济发展带来了繁荣,也造成了局部地区的植被破坏、土地裸露,水保能力下降,因此水土流失现象比较严重.另外,通过分析流域内有机氮和有机磷的时空变化特征发现,2007年延吉、龙井地区为氮磷营养物非点源污染最大发生区(有机氮9.76t·a-1,有机磷1.24t·a-1),而2008年除延吉、龙井地区外,珲春地区有机氮和有机磷非点源污染均有加重的趋势(分别由1.39t·a-1上升到3.82t·a-1,0.17t·a-1上升到0.48t·a-1);氮磷营养物的空间分布特征表明,2007年与2008年除了延吉、龙井一带为最大发生区外,珲春地区有机氮流失有所加重(从1.39 t·a-1上升到3.81 t·a-1),有机磷流失也有所加重(0.17 t·a-1上升到0.48 t·a-1),而安图等地区则有所减轻.     

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GIS的三江平原蛤蟆通河流域农业非点源污染模拟研究

选取三江平原蛤蟆通河流域作为研究区,在GIS技术的支持下,应用美国农业部农业研究局(ARS)开发的SWAT模型,对农业非点源污染进行了模拟研究,分析了不同年份、不同月份、不同土地利用类型、不同土壤类型的产出特性。     

基于流域单元的农业非点源污染负荷估算

农业非点源污染的定量化以及流域中污染关键区的识别工作对于控制农业非点源污染起着重要作用,利用描述产污过程的数学模型,以地理信息系统作为建立数据库的支持,选取辽宁西部的下河套小流域作为案例,给出基于流域单元的农业非点源污染负荷计算过程。结果显示,不同类型、不同空间位置的流域单元对整个流域污染的贡献不同,三级流域单元和直接汇入三级河流的一级流域单元对流域污染的贡献最大,也是更为需要加强管理的区域。该方法可为制定相应的流域管理措施提供依据。     

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。     

珠江三角洲典型流域AnnAGNPS模型模拟研究

针对珠江三角洲地区地表水体日益突出的氮、磷富营养化问题,选择新田小流域为主要研究对象,应用GIS技术和AnnAGNPS模型,对流域出口及重要景观单元出口的径流量、总氮和总磷进行同步观测和模拟估算。结果表明：（1）AnnAGNPS模型具有较好的模拟效果,在径流量、总氮和总磷的模拟估算中,最小模拟偏差为1.4%,最大模拟偏差为34.34%,模拟值与实测值之间具有很好的相关性;（2）在所观测的4场降雨中,模拟效果受雨量的影响较为明显,在一定范围内,雨量越大,模拟效果越好,雨量越小,模拟效果越差;（3）不同景观单元由于下垫面性质及其人类活动强度大小影响的不同,模拟效果也表现出一定的差异,果园＋林地景观单元模拟效果最好,而水田＋旱地景观单元模拟偏差较大;（4）水田＋旱地景观单元总氮、总磷污染负荷比重大,是农业非点源污染来源的主要类型和关键源区,这一结果可为区域非点源污染控制和管理提供决策支持。     

基于SWAT模型的三峡库区大流域不同土地利用情景对非点源污染的影响研究

非点源污染对三峡库区流域的水环境污染起到主导作用。本文将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究中,以2005年土地利用现状为基准设定了6种土地利用情景,定量分析了不同土地利用措施对非点源污染的控制效果。首先采用三峡库区流域2002—2008年的水文、水质实测数据对建立的SWAT模型进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标ENS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的。不同土地利用情景的非点源影响模拟结果表明,通过退耕还林措施将25°、15°、6°以上的耕地转化为林地可达到较好的非点源污染消减效果,考虑库区地处贫困山区,25°以上耕地退耕还林更为经济、可行;相同区域的草地转化为林地所产生的非点源污染要远远小于转化为耕地而产生的污染物,因此应严格控制自然植被退化为耕地的现象发生,否则会严重加剧库区污染状况;库区扩大林地范围的方案要有计划性、针对性,可在减少坡耕地的基础上进行,该措施能最大限度地减少库区非点源污染。本研究所得结论为政府科学合理的制定三峡库区流域非点源污染控制方案提供了重要科技支撑。     

密云水库上游流域氮流失规律研究

以1212.69km^2的密云水库上游流域为研究对象,研究了氮素在大尺度范围内的流失规律。结果表明,雨季中、雨季后氮的流失量明显高于雨季前,分别为雨季前的2.9倍、2.36倍;位于下游的监测点氮的浓度偏高;随着雨季的到来旅游景点、果园径流中氮的浓度会明显增加;各项污染物的季节变异系数较大的点,位于农业活动比较剧烈和径流季节变异较大的区域,而在水库或塘坝污染物的季节变异较小。不同水文期,河流水体中氮素的主要形态不同,各监测点雨季前、雨季后以溶解态氮为主,雨季中溶解态氮所占比例有所下降,在部分河道以颗粒态为主。雨季前径流中氮的流失以NO3^--N为主,约占总氮的65%,随着雨季的来临所占比例有所下降。     

概率配点法在流域非点源污染不确定性分析中的应用

农业非点源污染的形势十分严峻,流域水环境模型虽能为非点源污染管理提供决策支撑,但显著的不确定性制约着模型的应用效果.系统的不确定性分析十分重要,而传统的基于Monte Cado模拟的小确定性分析方法存在着计算成本高昂的缺点.因此,尝试将概率配点法(Probabilistic Collocation Method)应用于流域非点源污染的小确定性分析.研究以美国Newport Bay流域的二嗪磷农药非点源污染为案例,利用WARMF模型进行污染模拟.结果表明,在许多情况下,概率配点法可以通过很小的计算成本获得与传统Monte Carlo模拟方法相近的不确定性分析结果,体现出该方法在非点源污染研究中应用的优势.此外,还揭示了管理因素对于非点源污染模拟及其不确定性分析的影响作用.     

巢湖流域非点源N·P污染控制措施研究

结合巢湖流域非点源污染的实际情况,采用最佳管理措施(BMPs),通过分析流域内非点源污染物的来源及种类,探讨了流域内非点源污染的治理措施,分别从陆域非点源污染治理和水体非点源治理两方面提出了流域非点源污染控制的对策和建议。     

农林复合流域非点源污染调控的景观生态学研究现状

农业生产活动产生的非点源污染已成为三峡库区等农林复合流域较为严重的生态环境问题。景观生态学强调景观格局对生态过程中物质流、能量流的控制和影响。本研究以三峡库区农林复合流域为研究对象,从斑块类型水平、景观水平,综述非点源污染调控的景观生态学途径研究进展:第一阶段为景观生态调查。了解流域景观格局特征,判定造成非点源污染的主要原因和关键环节,明晰非点源污染产生的"源"斑块及其生态过程,确定景观格局与非点源污染的反馈关系;第二阶段为景观生态规划。斑块水平上,选取最佳管理措施(BMPs),评定应用效果;景观水平上,增加新的景观要素,调整"源"、"汇"景观斑块类型,评估景观水平调控效果;第三阶段景观生态管理。从斑块和景观两种水平进行小流域景观生态建设,逐步实施BMPs,实现景观生态规划与管理的有机结合,增强景观异质性,有效控制非点源污染强度,达到小流域的可持续发展。