赣江上游小流域农业非点源污染生态防治技术研究

水土流失所导致的农业非点源污染已经成为赣江上游水污染的主要原因之一。以赣江上游的左马小流域为研究区,采用野外试验与问卷调查相结合的方法,进行了以小流域为单元的农业非点源污染源调查。在此基础上,针对赣江上游地区水土流失所导致的农业非点源污染的特征,结合当地实际情况,讨论了小流域农业非点源污染的生态防治措施,主要包括村落非点源污染生态控制技术、坡耕地非点源污染生态控制技术以及水系径流生态处理与生态修复技术等,这些技术的有机结合可形成赣江流域农业非点源污染控制与管理措施体系。     

三峡库区典型小流域非点源氮磷污染的来源与负荷

选择三峡库区典型小流域——忠县石宝镇石盘丘小流域,通过对其2007—2009年主要土地利用类型降雨径流中氮磷流失形态与含量进行连续监测,研究三峡库区非点源氮磷污染的来源与负荷。结果表明,三峡库区非点源氮磷污染的来源主要是居民点、柑橘果园和坡耕地,三者累计贡献了76%以上的小流域氮磷污染负荷,因此非点源污染控制的关键是拦截居民点、柑橘果园和坡耕地的暴雨径流。水稻田作为三峡库区主要的农耕地,对径流、泥沙和养分具有显著的截留和净化作用,对来自居民点的氮磷去除效率都在56%~98%之间,因此水稻田合理管理与化肥高效利用是三峡库区非点源污染负荷减控的重要途径。     

安徽省兆河流域非点源污染模拟及最佳管理措施

[目的] 识别兆河流域非点源污染分布特征及其关键源区,为流域污染控制和清洁小流域建设提供科学参考。[方法] 通过建立流域非点源污染控制模型,模拟研究该流域在现状年和规划年的非点源污染分布特征。采用单元负荷指数法识别流域的关键污染源区,预测不同非点源污染控制措施对流域污染负荷量的削减效果。[结果] 兆河流域规划年的氮磷负荷量比现状年分别增加45.3%和8.0%;县河、失曹河、裴河、盛桥河及环圩河子流域为流域非点源污染关键区;通过设置合理的工程措施和耕种管理措施可有效控制流域非点源污染。[结论] 合适的非点源管控措施有助于削减流域氮磷污染负荷量。耕种管理措施加工程措施为最佳管理措施,可以有效控制流域总氮和总磷的非点源污染。     

川中丘陵区小流域非点源氮素迁移的季节特征——以中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站小流域为例

通过分析川中丘陵区典型小流域主排水沟不同部位氮素浓度随季节变化的特征,结果表明NO3--N和NH4 -N浓度随季节变化特征明显,但浓度变化波动大。NH4 -N浓度春季最高,达到2.11 mg/L,NO3--N浓度秋季最高,达到7.12 mg/L,与总氮浓度有显著相关关系。TON浓度随季节变化特征不明显,受人类活动影响大,TN浓度随季节变化波动较小,从上游到出口处经过河流自净作用能明显降低。     

辽西易旱区典型小流域农业非点源污染形成的规律

以土壤水文界面过程理论为基础 ,研究土壤与其它环境介质之间的物质交换 ,尤其是土壤中的农业化学物质跨介质转换造成的非点源污染现象。以典型农业小流域为例 ,借助于模型 ,分析了辽西易旱区农业非点源污染形成的规律。着重分析了降雨—地表径流—土壤三者之间的相互作用 ,以及土壤水与地下水的相互作用。该研究对防治农业非点源污染具有重要的理论和实践意义。     

以灌区小流域为单元进行节水和非点源污染管理的探讨

分析了灌区节水和非点源污染存在尺度效应的原因和机理,针对田间尺度不能代替灌区尺度、而灌区尺度又过于复杂的特点,提出灌区小流域的尺度概念。灌区小流域既是灌区流域的基本生态结构单元,又是田块这一更小尺度的集合体。论述以灌区小流域为单元进行节水和非点源污染管理的可行性和必要性,并对灌区小流域节水和非点源污染管理的研究内容和研究方法提出参考意见。     

基于AnnAGNPS模型的农业非点源污染模拟

以大沽河典型小流域为研究区,借助GIS和相关资料率定参数,完成模型数据库的建立。在此基础上,采用流域出口2001～2002年径流量、泥沙和总氮监测数据优化参数、校准和验证模型,分析AnnAGNPS模型在大沽河典型小流域应用的可行性。2000～2001年,地表径流的年均模拟偏差分别为12.7%和7%,丰水期的月模拟偏差都在±30%以内,日模拟值与实测值相关系数分别是0.98和0.91,模拟结果理想;年均泥沙输出模拟误差分别为19.1％和15%,月均泥沙估算的相关系数分别为0.78和0.73,模拟结果基本可接受;年均模拟误差为50%左右,月均估计及降雨场次模拟的相关系数分别低于0.7和0.6,总氮污染负荷估算有很大的不确定性。结果表明,如何提高模型的营养盐模拟精度将是未来AnnAGNPS模型在大沽河流域应用的前提与基础。研究成果对于AnnAGNPS模型在国内的应用和推广,具有很好的示范性,并为大沽河全流域分布式水文模型的构建奠定了基础。     

小流域非点源污染管理措施的多目标优化配置模拟

基于"风险评价—规划分区—分别管理"的非点源污染管理思路,采用非点源污染风险评价模型、最佳管理措施(best management practices,BMPs)评估体系及非支配排序遗传算法相耦合的方式,对北京怀柔区北宅小流域非点源污染进行不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟,为小流域非点源污染最佳管理措施的实施,提供决策支持。研究结果表明:1)非点源污染潜力高风险区为距离河道较近受人为活动影响明显的居民区、养殖场和耕地,为重点管理区;2)根据污染物污染控制功效、成本投入以及景观美学功效3个方面综合评价结果对拟实施的BMPs进行综合评分排序,人工湿地、入渗池、绿屋顶、植物蓄留池等以下渗过程为主要污染控制机制类措施,可作为BMPs情景配置的优选措施;3)不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟表明,流域层面BMPs最优方案为为生物滞留池0,湿式滞留池105 000元,占总成本的8%,入渗沟469 560元,占总成本的92%,总氮、总磷年污染负荷量综合削减率45%;村庄层面BMPs优化配置方案为生物滞留池3 105元,占总成本的0.8%;湿式滞留池21 000元,占总成本的5.6%;绿屋顶216 306元,占总成本的64%;透水性路面11 0736元,占总成本的29.6%。总氮、总磷年污染负荷综合削减率能够达到46%;农户层面BMPs优化配置方案为绿屋顶0元;雨水罐38元,占总成本的2.5%;生物滞留池675元,占总成本的44.5%;透水性路面805元,占总成本的53%。总氮和总磷两种污染物的年污染负荷削减率65%。     

杨家沟小流域生态修复成效与启示

杨家沟小流域总面积22．67km^2,水土流失面积19．89km^2,占87．74％。自1998年列为黄河流域水土保持藉河示范区工程以后,积极运用生态修复理念,封育结合,经过近10a的努力,综合治理程度达到96．6％,植被覆盖率提高到69．64％,减沙率达77．48％,蓄水率达45．00％,土地利用结构趋于合理,农业经济结构优化调整,取得了较好的示范效果。介绍了流域生态修复的主要做法与成效,探讨了实施生态修复应关注的一些问题。     

畜禽养殖非点源污染及其生态控制

畜禽养殖产生的非点源污染对水环境影响的严重性日益受到人们的重视。论述了畜禽养殖非点源污染的形成、危害及负荷计算综合非点源污染及其控制措施的研究进展,从区域合理布局、优化管理和生态工程技术3个方面提出畜禽养殖非点源污染控制的方法和关键问题。     

集水区农业非点源污染之评估及控制对策

集水区内不当之农业活动，加速集水区土壤流失及水库水质恶化。本研究利用数值地形模型（Digital Elevation Model,DEM)、配合遥感探测（Remote Sensing,RS)与地理信息系统（Geographic Infomation Systems,GIS)等技术，撰写增益订水区非点源污染评估系统，探讨集水区农业非点源污染控制之成效。利用泥砂递移率与植生缓冲带区位检视集水区内之农业非点源污染源，划定集水区环境敏感区位，针对敏感区回收造林，可有效控制集水区农业非点源污染。     

丹江口库区典型小流域面源污染生态阻控系统效果评估

小流域面源生态阻控是控制农业面源的重要手段.选择丹江口库区典型小流域钱家沟为对象,通过小流域出口水质监测,阻控措施进出水监测,以及负荷削减核算,对面源生态阻控系统进行效果评估.结果表明:钱家沟生态阻控系统稳定半年后,小流域出口总氮(TN)、硝态氮(NO3-N)、铵态氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷(T...     

曹家路流域面源污染的特征及规律

通过连续的野外试验,对北京市重要水源地密云水库水源区曹家路流域的土壤理化特征、面源污染产汇污机制、污染物迁移转化特征等进行了初步分析和研究。研究内容包括:不同土壤类型的理化特征及养分含量随深度的变化规律;一场短时暴雨水文情形下,各面源污染特征指标的变化规律及产汇污机制;不同土地覆盖条件下,流域内各子河段面源污染的变化特征。最后,针对该研究区域面源污染特征,提出了污染物削减及控制的相关对策。     

安徽省巢湖流域众兴水库小流域农业面源污染调查与评价

[目的]对安徽省巢湖流域众兴水库小流域农业面源污染情况进行调查分析和评价,了解该地区农业面源污染的现状和特征,以期为制定针对性防控措施提供参考依据。[方法]应用等标污染负荷法,通过问卷调查形式对巢湖流域众兴水库小流域内进行实地的走访调研,对水库周边3个村域的种植、养殖及人居面源污染进行分类调查和核算分析。[结果](1)众兴水库项目区周边3个村落面源污染排放源中,养殖业污染物的排放量和污负荷率最大,污染物排放量达到109.00t,污负荷率最大为57.52%;种植业化肥施用带来的面源污染物总量达25.52t,负荷率为13.47%。生活污染源污染负荷为29.01%,污染物总量达到54.97t。(2)在化学需氧量(COD),TN,TP这3个评价因子中,以COD的污染负荷率最高,达74.26%;TN污染负荷率为21.13%;TP的污染负荷率为4.61%。[结论]小流域内养殖业的污染物排放是威胁众兴水库水源地饮用水安全的主要构成因子,也是农业面源污染防控的重点。     

云蒙湖流域非点源磷污染时空变化研究

运用输出系数模型,在GIS & RS支持下,对云蒙湖流域非点源磷污染进行了时空动态模拟.结果表明,1986-2010年,云蒙湖流域非点源磷污染负荷量明显增加,1986、1995与2010年TP负荷量分别为100.98,123.57,144.36 t;从空间分布来看,TP高负荷区主要分布于流域的河谷低平地带,主要是由于该区集中了大部分农业耕作区,化肥施用量高;从土地利用类型来看,耕地非点源污染TP逐年增加,其贡献率也逐年增加,由1986年的89.5％,1995年91.35％上升至2010年92.02％,林地、草地TP变化较小,贡献率呈减小趋势,居民用地TP增加幅度大,但由于面积较小,其贡献率较小;对于子流域而言,耕地面积比例高的子流域,TP负荷强度增加程度较大,TP负荷强度较大的子流域逐渐由中东部地区向全流域扩展.     

土地利用和农业管理对丹江流域非点源氮污染的影响

为研究土地利用和农业管理对流域非点源氮污染的影响,选择南水北调中线的重要水源地丹江流域作为研究区,应用SWAT模型模拟了流域地表水硝酸盐氮和氨氮负荷,揭示了土地利用变化和不同施肥灌溉措施对氮污染负荷的贡献。结果表明:(1)流域内全年氮污染分布不均,硝酸盐氮和氨氮污染较为严重的时段集中在每年7—9月,输出量分别为734.32,735.36 t,占全年硝酸盐氮和氨氮输出量的50%以上;(2)硝酸盐氮和氨氮的输出量具有较大的空间差异,自上游至下游逐渐加重,污染较为严重的子流域主要集中在丹凤县和商南县;(3)通过设置情景模拟,当坡度大于15°和25°的耕地退耕还林时,流域硝酸盐氮负荷分别减少59.83%和45.89%,氨氮负荷分别减少48.91%和35.78%。当流域内施肥量和灌溉量分别降低20%时,流域硝酸盐氮负荷分别减少3.63%和13.26%,氨氮负荷分别减少0.12%和15.65%;(4)耕地是流域氮污染的主要来源,降低流域施肥灌溉量和陡坡地退耕还林是控制流域非点源氮污染的关键。     

GIS支持下非点源污染模型应用分析

地理信息系统(GIS)具有强大的空间数据分析和可视化能力,可以反映非点源污染空间分布特性,将它与非点源污染模型结合可大大减轻非点源污染模拟难度。介绍了国内外非点源污染的研究现状,结合USEPA开发的BASINS系统及PLOAD模型,从数据的输入、模型参数的提取、结果的可视化3个方面分析了GIS在流域非点源污染研究中的应用,并以浙江省剡江流域为试验区进行了模拟,为此方面的研究提供了一定的借鉴。     

浙江省安吉县西苕溪流域非点源污染负荷研究

为探究浙江省安吉县西苕溪流域非点源污染现状,运用污染输出系数法对非点源污染负荷进行估算,并应用地理信息系统（GIS）技术对非点源污染负荷的空间分布特征进行分析。结果表明,2007年浙江省安吉县西苕溪流域非点源污染COD、TN、TP、NH3-N输出总量分别为2236.12t、1007.22t、78.11t、82.90t,分别占西苕溪流域污染物总量的71.91%、70.05%、83.52%、23.64%,其中农村生活污水、农林用地和村镇工业废水是COD的主要污染源,农林用地是TN的主要污染源,农村生活垃圾、畜禽养殖和农林用地是TP的主要污染源,畜禽养殖和村镇工业废水是NH3-N的主要污染源。在空间尺度上,非点源污染负荷主要集中在西苕溪流域中下游地区,COD、TP、NH3-N输出量从上游至下游逐渐增加,但TN输出量相近。