基于L-THIA和GIS的辽河源头区小流域非点源污染负荷变化分析

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因之一。笔者选择了辽河源区域作为研究目标,重点研究辽河流域的小型水系,使用所处位置的土地状况以及日降雨量数据,基于长期水文影响评价模型L-THIA,以GIS空间分析技术为平台,对研究区的总氮、硝态氮、总磷、COD和可溶磷5种非点源污染物的污染输出负荷进行估算,并分析了其空间分布特征。结果表明：总氮、硝态氮和总磷3种污染物的单位网格污染物输出负荷的空间分布较为一致,可溶磷和COD污染输出负荷分布各有特点。区内的农用地域污染一般都是农田抑或是村里闲置的土地。经研究发现,越是干旱的区域会使得调查数据分布影响越大,对总氮、硝态氮和总磷的贡献率分别达到了82.57%、80.02%和92.92%,村镇用地对可溶磷的污染负荷分布影响最大,而水田对COD污染输出负荷作用明显。根据不同污染物输出负荷并结合土地利用现状,采用GIS空间叠加和融合技术,将研究区划分为4个非点源污染控制区,分区结果能够为非点源污染控制提供科学依据。     

洞庭湖湿地污染物的来源分析

利用洞庭湖水文观测站、环境监测站和实地考察资料,分析了洞庭湖湿地的TN、TP、COD、六价铬等重金属、硫化物、氰化物、氟化物和石油类等污染物的来源和数量。结果表明：每年输入湿地TN 670132.47 t、TP 41103.85 t,COD输入317849.26 t,重金属元素、有污染的无机和有机化合物输入量10156.616 t。在输入洞庭湖湿地的污染物中,有54.76%N、44.30%P、81.83%COD和95.59%重金属元素和化合物来自四水（湘、资、沅、澧4条江河）和三口（长江分洪流入的松滋、藕池和太平3口）,有94%～99%的污染物是由面源污染引起的,点源污染只占1%～6%。因此,在洞庭湖湿地水污染的治理上,控制系统外水系输入比控制湿地周边更重要,控制面源污染比点源污染更重要。     

浙北山区典型小流域农村面源污染现状调查与治理对策

山区小流域与平原河网小流域在地形地貌上具有显著不同的特点,它们在面源污染的发生规律上必然也不尽相同。笔者以西山村为例,就太湖地区浙北山区小流域农村面源污染物氮、磷排放规律进行调查,提出治理相关对策。调查结果表明：西山村总氮、总磷污染排放总量分别高达3604.99 t/a和609.17 t/a。该流域的4大污染源对TN的贡献率依次为：雷竹林-茶园种植业（47.59%）>养殖业（24.41%）>生活污水（19.94%）>水稻种植业（8.06%）;对TP的贡献率分别为：雷竹林-茶园种植业（49.59%）>养殖业（24.13%）>水稻种植业（20.90%）>生活污水（5.38%）。该流域面源污染控制重心应放在雷竹林-茶园种植业和养殖业污染上,特别是雷竹林-茶园种植业这类高效益种植业上。笔者认为,进行河道修复,结合人工湿地净化,并充分利用当地稻田种植区以及生态沟渠对氮、磷污染物进行消纳,将其进行技术整合在山区小流域具有良好的运用前景。     

水丰湖流域入湖污染物分析及控制措施

为遏制水丰湖水质恶化,并从源头上有效控制流域污染,通过对水丰湖流域污染负荷的调查研究及生态安全评估,旨在探寻入湖污染物的来源、组成及分布规律,为流域水环境治理提供理论依据。结果表明,流域COD、TN、TP等污染负荷的排放中,养殖、农田等面源的贡献量远大于工业等点源,且污染负荷的入湖量具有明显的季节性;应用"驱动力-压力-状态-影响-响应"(DPSIR)模型评估分析,水丰湖流域生态状况处于安全区间,但是水质恶化的趋势使得污染物的控制工作亟待开展。综上,水丰湖流域的生态环境保护项目应着重从入湖河流的水质改善、畜禽养殖废弃物的综合治理、农田污染的合理控制等方面开展和强化。     

四川省规模化养猪场污染物排放清单

为了摸清楚四川省规模化生猪养殖污染物排放量及分布,为后续污染治理政策研究提供支持,基于四川省2013年的规模化养猪场生猪饲养量的统计和四川省规模化养猪场的产排污系数调研,计算了四川省2013年规模化养猪业污染物产排放量。经计算,四川省2013年规模化养猪场产生的粪便量总共达317.38万t,尿液达759.475万t。四川省规模化养猪场排放的污染物化学需氧量达到18.0679万t,排放的总氮达到1.6665万t,排放的总磷为0.1734万t。四川省生猪养殖污染物排放量最大的5个市分别是南充、广元、成都、绵阳和德阳,是今后四川省畜禽养殖污染控制重点地区。     

黄河下游灌区河南段农业非点源污染现状及原因分析

探明黄河下游大型灌区农业非点源污染状况,对区域环境质量安全和农业可持续发展具有重大意义。笔者分析了近年来黄河下游灌区河南段农业非点源污染相关数据,概述了该地区农业非点源污染形成的主要原因,指出了农用化学物质的不合理使用、生活与养殖废弃物随意排放等均不同程度地产生了农业污染,对地下水水质造成了影响。地下水硝态氮平均含量达9.31 mg/L,接近世界卫生组织地下水硝态氮含量的最大允许浓度。畜禽排泄物中COD和氨氮量分别为458.15万t和44.86万t,是全省工业及生活污水产生COD和氨氮量的7.03倍和5.89倍。     

基于SWAT模型的梁滩河流域非点源污染负荷评价

为掌握梁滩河流域氮磷污染物的时空分布特征，基于空间和气象数据构建流域SWAT氮磷负荷模型，并利用监测数据对模型进行率定和验证，借助投影寻踪法综合评价各子流域的主要非点源污染来源。结果表明：模型在研究区具有较好适用性，流域氮磷排放主要集中在丰水期（5—9月）且占全年的76%，氮磷负荷主要来自于农药化肥且以总氮排放为主。从空间上看，流域中部地区以地表径流污染为主，而西部地区水土流失较为严重，且污染负荷与泥沙排放量密切相关。     

闽江流域地表水质季节性变化特征研究

依据2007-2008年闽江流域11个断面不同季节地表水有机污染指标的跟踪监测数据,对闽江流域地表水质的季节性变化特征进行了初步研究。结果表明,地表水体中有机污染指标存在明显的季节性差异。COD浓度随季节变化以7月和11月较高,年内变化范围5.0 mg.L-1～28.0mg.L-1;NH+4-N浓度则1月、 3月较高,年内变化范围0.18 mg.L-1～2.97mg.L-1;TN和NO-2-N浓度均以11月较高,年内变化范围分别为0.81 mg.L-1～3.23mg.L-1和0.01 mg.L-1～0.15mg.L-1;TP浓度1月、11月较高。但COD、NH+4-N、NO-2-N、浓度均以9月较低。而且,COD、NH+4-N、NO-3-N 与TN;NH+4-N与TP之间存在显著正相关。相对而言,闽江流域水质随季节变化以秋季较好,冬、春季较差。     

花卉蔬菜秸秆对水环境影响的模拟研究

农田秸秆废弃物是导致面源污染的主要来源,云南滇池流域是中国重要的鲜切花、蔬菜生产地和集散地,年加工流通蔬菜、花卉量达400万t以上,同时也产生了大量的废弃物,大量农田固体废弃物的富集,加大了滇池流域面源污染治理的难度。笔者选择流域内5种代表性的蔬菜、花卉秸秆,分别进行浸入试验和人工模拟降雨试验,研究其对水质的影响。结果表明：（1）浸入试验中,在相同水平的秸秆投加量下,TN、TP在秸秆投入水中约14和21天左右达到最大值;蔬菜秸秆在水体中TN、TP的总释放量明显高于花卉秸秆;水体TN、TP含量与秸秆投加量均成显著正相关。（2）人工模拟降雨试验中,蔬菜花卉秸秆TN、TP均在中雨强度下达到最大值,且蔬菜秸秆TN、TP的总释放量高于花卉秸秆。     

巢湖沿岸圩区稻季营养盐的输出特征研究

巢湖流域沿岸分布着很多圩区,人们在圩内进行各种农业活动,圩区营养盐的输出是造成巢湖流域非点源污染的重要因素。为了解圩区农业非点源营养盐的输出特征,笔者通过在巢湖流域河网地区选择比较典型的圩区,于2014年水稻生长期进行了较系统的野外调查观测、取样和室内水质分析,探讨在自然降雨-径流的条件下圩区各类营养盐的浓度变化及输出特征。2014年稻季共进行了9次排水,排水量总计73.09 mm,径流系数为0.37,9次排水事件总氮(TN)和总磷(TP)的平均浓度分别是3.42、0.22 mg/L,圩区水体处于富营养化水平。降雨-径流强度是影响营养盐浓度变化的重要因素,稻季生长期内TN和TP的输出量是0.28、0.017 kg/hm2,占稻季施肥总量的1.7%和0.16%。径流量是影响营养盐输出总量的关键因素,同时施肥量和施肥至排水事件的间隔天数也是是影响营养盐输出的重要因素。     

人工湿地系统对农业面源污染TN/TP的消减作用——以安吉县深溪河小流域为例

为了解在浙北山区小流域特定的自然条件下,人工水塘-湿地复合系统对农业面源污染的治理效果,通过连续采样和跟踪监测的方法,研究了安吉县深溪河小流域内人工水塘-湿地耦合系统对农业面源污染中TN和TP等污染物的削减效果。结果表明：2012年5—10月中张溪人工水塘进水TN浓度为3.7~6.4 mg/L,对TN的去除率为9.9%~63.4%,且去除效果受进水TN浓度的影响较大;中张溪人工渠进水TN浓度在2.5~5.1 mg/L之间,对TN的去除率为5.0%~48.1%;洪家村人工塘和深溪村人工塘对农田水TP去除率均在30%以上,且在人工塘进水TP浓度较高的时期,去除效果较好;洪家村深溪河下游湿地对污染水体TN、TP的净化效果较好,对TN的去除率为25.0%~96.0%,对TP的去除率为21.8%~98.1%。该区人工水塘-湿地复合系统全年平均TN去除率达到60.4%,最高达到86.8%,平均TP去除率为78.6%,最高达94.9%,对深溪河流域面源污染的治理具有较好的效果。     

Agricultural Non-point Source Pollution in Drinking Water Conservation Area of the Hongfeng Lake in Guiyang City

On the basis of investigating rural population, land types, livestock and poultry breeding scale in drinking water conservation area of the Hongfeng Lake in Guiyang City, as well as the urban domestic pol utant discharge coefficient, livestock and poultry excretion coefficient, nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer loss rate in the first national pollution source survey, this paper tried to explore current situation of agricultural non-point source pollution, and provide scientific support for the pollution control. The results showed that in the drinking water conservation area of the Hongfeng lake in 2013, contribution rate of pollution sources to the water pollution in the Hongfeng Lake followed the sequence "livestock and poultry breeding > rural life > farmland fertilizer". Among all agricultural non-point source pollutants, livestock and poultry breeding pollutants were major pollution sources, with a contribution rate to CODCr, TP and NH3-N in water above 50%; rural domestic pollutants were also important pollution sources, its contribution rate to CODCr and NH3-N was 43.49% and 46.69%, respectively; contribution rate of farmland fertilizer pollutants to TN and TP was 33.76% and 27.71%, respectively, higher than that of rural domestic pollutants(25.87% and 6.75%). Therefore, the control of non-point source pollution within the drinking water conservation area should be enhanced, so as to control the pollution from the source.     

江西省不同流域种植业中面源污染现状分析

种植业的面源污染,按流域尺度的研究可以宏观反映某一地区的面源污染现状。因此,本研究基于江西省的农业面源污染普查数据,比较了不同流域内种植业的氮磷化肥用量和面源污染情况。结果表明：江西省各流域种植业中化肥量呈现出赣江流域>抚河流域和鄱阳湖流域>信江流域>外河流域>饶河流域和修河流域,其中以赣江流域最高,其氮肥和磷肥占全省的比例分别为51.7%和51.2%。面源污染物的排放量也呈现出赣江流域较高,其COD、TP、TN、NH3-N分别占全省排放总量的62.3%、56.3%、53.4%和53.4%。COD、TP、TN、NH3-N的排放强度也分别比全省增加了47.5%、26.5%、21.8%和14.8%。因此,赣江流域是江西省种植业的面源污染防治和化肥减施行动的关键的治理流域。     

贵州喀斯特区域农村面源污染研究进展

研究旨在总结贵州喀斯特区域地理特征与农村面源污染情况及治理现状,为今后贵州面源污染的治理提供建议与参考。通过分析贵州喀斯特区域农村面源污染治理的现有技术,并逐一分析其在贵州面源污染治理中的可行性,提出影响面源污染治理的关键因素。总结发现,贵州省喀斯特区域农村面源污染治理正面临一个非常严峻的挑战,紧关贵州农业生产发展、生态发展建设、环境卫生等及长江和珠江下游居民的用水安全。该研究得出,贵州受地理环境限制,天然耕作条件和生活环境十分有限;现今工业化进程的稳步进行,城乡环保资源分布不均衡,以及人口的增加已成为影响贵州农村面源污染的关键因素。     

基于统计数据的陕西省农业面源污染现状分析

为掌握陕西省农业面源污染现状,以期为陕西省农业面源污染提供治理方向和理论基础。立足全省2005—2018年农业统计数据,参考文献资料面源污染核算方法,研究分析肥料、农药、农膜使用量和畜禽粪尿排放量、秸秆产生量以及其投入密度、负荷。结果显示,陕西省化肥使用量和投入密度在2013年均达到峰值,分别为241.73×10⁴ t和841.98 kg/hm²;农药使用量总体呈逐年上升趋势,投入密度近年来有所降低;农膜和地膜使用量、投入密度总体表现为逐年增加,近年来增长平缓;畜禽粪尿排放量和排放负荷总体呈现持续减少的趋势,个别年份略有波动;农作物秸秆和负荷相对稳定增加,近年来变化幅度小。由此可见,陕西省农业面源污染各指标变化趋势与政策调控、技术推动呈现正相关,总体表现为降低的态势。因此,应持续优化技术、科学调整措施,减少面源污染,促进农业可持续发展。     

城乡统筹发展中农业非点源污染控制的农户行为管理研究

为了将农户的“有限理性”纳入政府对农业非点源污染农户行为管理分析框架中,为政府治理非点源污染提供相应政策参考,在 “有限理性”假设下,基于城乡统筹发展中农户行为的“集体表现”视角,运用“复制动态”方法,研究非点源污染控制的农户行为演化过程,分析政府在农户行为从初始状态到“演化稳定策略”过程中的作用。结果表明,农户“有限理性”使农业非点源污染控制的农户生产生活行为存在不确定性,但在与政府监督行为的长期博弈中,农业非点源污染控制的农户生产生活行为存在“演化稳定策略”。为促进这一稳定策略均衡,需要政府积极参与,并采用相关措施激励农户采用能使农业非点源污染排放达标的生产生活行为。