洋河水库流域非点源污染迁移特性及流域数学模型的构建

【目的】分析河北秦皇岛市洋河水库流域N、P等主要污染元素的迁移特性,为洋河水库流域非点源污染入库前的治理提供参考。【方法】采用SWAT(soil and water assessment tool)模型,对秦皇岛市洋河水库流域内2008－2014年的径流及污染物迁移情况进行模拟,同时借助SWAT中的部分模块功能,应用Fortran语言建立流域污染物迁移扩散数学模型,模拟计算2015年流域污染状况并验证模型精确度。【结果】在2008－2014年,洋河水库流域年均非点源污染流失总量中,TN负荷总量为845.96 t,流失率为10.6%,其中有机氮负荷总量占91%;TP负荷总量为240.56 t,流失率为6.4%,其中有机磷负荷总量占40%,有机态污染物负荷量的空间分布与产沙量基本保持一致。数学模型计算结果表明,东洋河入口处2015年TN、TP质量浓度计算值分别为11.62,0.032 mg/L,TN、TP质量浓度实测值分别为10.80,0.024 mg/L,其中TN质量浓度模拟的相对误差为7.59%,TP质量浓度的绝对误差仅为0.008 mg/L。【结论】洋河水库流域内的有机态污染源是主要流失源,其中有机氮、有机磷主要通过土壤流失入河;经验模型模拟对洋河水库流域径流及污染状况的模拟精度较高,可以满足区域非点源污染的治理需求。     

洋河流域NDVI时空变化及驱动力分析

目的研究洋河流域的植被覆盖变化及驱动因素,可以为该区域生态建设及植被修复提供重要的参考价值。方法基于SPOT Vegetation NDVI数据、气象数据及土地利用数据,运用趋势分析、偏相关分析、复相关分析及残差分析等方法,探究1999—2015年气候变化及人类活动对洋河流域NDVI的影响。结果(1) 1999—2015年洋河流域NDVI整体呈上升趋势,增速为每10年3.9%,NDVI显著改善和显著退化的面积分别占流域总面积的57.90%和1.13%,其中有林地和灌木林地改善最为明显。(2)研究区有51.99%的区域NDVI变化受气候因子驱动明显,其中降水驱动型和降水、气温驱动型分别占流域总面积的26.13%和25.44%,前者主要分布在兴和、尚义、阳高、天镇、怀安及宣化等区域,后者主要分布在兴和南部及向东偏南方向延伸的带状区域,单一的年均气温对NDVI的变化影响较弱。(3)1999年以来,流域植被受人类活动的干扰逐渐增强,增速为每10年4.5%,以正向作用为主,正向作用主要分布在坝缘3县(尚义、万全、崇礼)及阳高等地,负向作用主要分布在城镇和农村等人口较为密集的地区。结论1999—2015年洋河流域NDVI变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,但主要影响因素为人类活动干扰,京津风沙源治理等工程项目对当地的植被改善有十分重要的作用。      

平凉市主要河流水环境排污调查及纳污能力研究

平凉市位于甘肃省东部,处在甘、陕、宁3省（区）交界处,地理位置非常重要,良好的水资源质量是其经济社会发展的保障。为全面、系统地掌握平凉市主要河流污染状况及纳污能力,以入河排污口调查为契机,摸清主要河流排污现状,分析测算水体纳污能力,从而为河流防污治污工作提供参考。     

鄱阳湖水文特征及湖泊纳污能力季节性变化分析

分析了鄱阳湖水文和湖泊纳污能力的季节性特征.结果表明,鄱阳湖水文季节性变化显著,多年高于19.5 m水位的频率主要出现在20世纪90年代,低于7.5 m水位的频率主要出现在20世纪60年代左右,但年内变化比年际变化的差异大.多年最大月平均容量是多年最小月平均容量的2个数量级以上,最大月平均容量是7月,为182.4×108m3;最小月平均容量是1月,为4.4×108m3.鄱阳湖水体自净时间平均为19 d,水量交换系数为21.33.湖泊纳污能力季节性变化明显,在1年之中,7月份的纳污能力最大,1月份的纳污能力最小.在当前情况下,湖泊对CODMn的纳污能力只有5月-10月等6个月的纳污能力在Ⅲ级标准之上,4月和11月处于Ⅲ级标准的临界点,其余月份的纳污能力在Ⅲ级标准之下;7月最大纳污能力为111 466 t,1月最小纳污能力为2 649 t.湖泊全年对总磷的纳污能力都在Ⅲ级标准之下,鄱阳湖全年处于磷超标状况.湖泊对TN的纳污能力只有4月-11月等8个月的纳污能力都在Ⅲ级标准之上,其余月份的纳污能力都在Ⅲ级标准之下;7月最大纳污能力为18 574 t,1月最小纳污能力为442 t.鄱阳湖迄今未出现大面积的富营养化现象也与湖泊容量的季节性变化特征有关.     

引江济淮安徽段水污染物总量控制及水环境保护

在对引江济淮规划区的概况、现状水质、现状污染源进行调查的基础上,进行了规划年2020年污染源预测。根据调水线路水质目标,选用合适的模型,以流域为单元,断面水质达标为目标,计算了引江济淮规划区各流域的纳污容量。在此基础上,制订了区域内的污染物总量控制方案,提出合理的水环境保护措施,确保引江济淮污染物削减目标可达,水质安全。     

大伙房水库控制流域土壤侵蚀评价及其影响因素分析

以大伙房水库控制流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)为评价模型,以地理信息系统软件Arcview 3.3为分析平台,通过数字高程模型、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大伙房水库控制流域的土壤流失量进行了定量化分析;采用土壤侵蚀综合指数评价了研究区土地利用、坡度及土壤类型对区域土壤流失的影响程度.结果表明:大伙房水库控制流域大部分地区土壤侵蚀模数小于50t·km-2·a-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀最为严重,水田次之;不同坡度等级中,0°～3°的土壤侵蚀强度最强,25°以上的土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,水稻土的侵蚀强度最重,暗棕壤最轻.     

1990—2020年于桥水库流域景观格局时空演变及驱动力

景观格局时空演变是土地利用变化最直观的表现形式,剖析流域景观格局变化及其驱动力,对流域土地利用管理及水质保护具有重要意义。以于桥水库流域1990、2000、2010年和2020年4期土地利用数据为基础,采用半变异函数法和移动窗口法分析土地利用时空变化及其景观破碎度、斑块形状和多样性变化,并使用灰色关联法分析变化的驱动因素。结果表明,1990—2020年,于桥水库流域内城镇建设用地、农村居民点和林地的面积分别增加了588.89%、24.19%和0.83%,耕地、草地和水域面积分别减少了15.14%、5.96%和3.13%。1990—2010年,城镇建设用地大幅增长,耕地、草地等大幅减少。2010—2020年,城镇建设用地的增长速率放缓,林地开始增加。30年间,整体景观水平上,流域景观破碎度和多样性增加,景观斑块形状趋于复杂化。类别水平上,耕地及草地破碎化,景观斑块形状更加复杂。城镇建设用地斑块密度指数（PD）和最大斑块指数（LPI）增加,平均斑块面积指数（MPS）大幅下降。于桥水库周边和遵化市城区是流域景观格局变化的两个中心。流域内景观格局变化与人口密度、农村人口数、规模以上工业企业数及...     

基于GWLF模型的于桥水库流域氮磷负荷估算及来源变化解析

外源氮磷污染物输入是于桥水库富营养化加剧的主要原因之一。为了研究“水十条”实施以来于桥水库流域氮磷污染负荷的变化,采用GWLF模型模拟各个子流域产流量,再乘以子流域出口断面总氮（TN）、总磷（TP）监测浓度,进而估算整个流域氮磷污染负荷,并对2016—2017年氮磷污染的来源和变化情况进行分析。结果显示：2016—2017年于桥水库流域年均TN负荷2 574.6 t,TP负荷94.6 t。引滦调水、入境河流、库周产流和大气降水对TN的贡献占比分别为27.9%、46.8%、17.3%和8.0%,对TP贡献占比分别为66.3%、17.3%、13.6%和2.8%。与2016年相比,2017年流域TN负荷增加35.6%,主要是由于引滦调水TN浓度大幅上升（增幅239%）、沙河等流域产流量增加（增幅11.4%）导致;2017年流域TP负荷减少74.0%,主要是由于引滦调水和沙河等河流TP浓度均明显下降（降幅分别为87.8%和71.0%）导致。因此,建议于桥水库流域环境管理部门加强总氮面源污染防控,同时选择大黑汀水库氮磷浓度较低的时期调水,以减少氮磷污染负荷。     

天津于桥水库流域河流表层沉积物中碳· 氮· 磷分布及污染评价

对流域内33个河流表层沉积物样点的总有机碳(TOC)、总氮(TN)和磷形态含量进行了测定,分析了沉积物中碳、氮、磷含量的分布特征及三者之间的相关性,并对于桥水库流域河流表层沉积物进行污染现状评价。结果表明:于桥水库流域河流表层沉积物TOC平均含量为0.99%,TN平均含量为0.15%,TP平均含量为1 904.93 mg/kg。相关性分析表明,沉积物TOC与TN呈极显著正相关(R2=0.794),TOC与草地面积比例呈极显著正相关,R2为0.685;TN和草地面积比例呈显著正相关(R2=0.392);TP与各种土地利用类型的相关性均不明显,但OP和Fe/Al-P与城镇居民用地面积比例呈极显著正相关,R2分别为0.664和0.698,与林地面积比例呈显著负相关,R2分别为-0.472和-0.403。有机指数和有机氮评价结果显示,有48.5%的采样点有机指数处于Ⅰ类水平,有39.4%和48.5%样点有机氮处于Ⅲ和Ⅳ类污染水平,表明于桥水库流域河流表层沉积物有机指数整体处于尚清洁及以上水平,受到有机污染程度较小,而流域内的有机氮污染相对较为严重。     

广州市南沙新区流域污染分布特征及控制策略

广州市南沙新区作为粤港澳大湾区的门户枢纽,对水环境建设提出了新的要求。对南沙地区现有污染源及其分布特征进行了调研和分析,并提出了有针对性的控制策略。结果表明,南沙新区污染负荷压力较大的区域主要集中于北部的榄核、东涌、大岗3镇的中心镇区;南沙新区当前污染源类型以面源污染为主,农村生活源和水产养殖源是主要的化学需氧量和总磷污染来源,农村生活源和城镇生活源是主要的氨氮污染来源;不同地区应结合自身污染程度和发展定位采取相应的污染控制策略。     

黄栗树水库污染治理的研究

黄栗树水库位于全椒县,属大二型水库,具有生活供水、农业灌溉、防洪调蓄等多种功能。对黄栗树水库主要污染源进行了调查,并提出了隔离防护、污染源综合整治和湿地保护3种综合治理措施。     

洋河水库底泥污染特性研究

通过对洋河水库表层底泥中的重金属元素及营养盐的分析,揭示其空间分布特征。采用潜在生态风险指数和地积累指数两种指标相结合的方法对表层底泥中重金属污染程度进行评价,同时采用有机指数法对表层底泥的肥力状况进行评价。结果表明,洋河水库的重金属污染主要以汞元素为主,并依据潜在生态风险指数将水库分为2个生态风险功能区：西河口和东河口轻污染区、引水口和水库中心中等污染区。底泥有机指数相当高,整个库区都处于Ⅲ级,水库平均有机指数高达0.244,水库底泥肥力较高。     

农业非点源污染的流域单元划分方法

为了正确地认识不同尺度的农业非点源污染现象的特征 ,寻找不同尺度之间的联系规律 ,从流域的尺度效应、流域相似性以及流域的空间单元划分等方面进行了研究 ,提出一套兼顾尺度效应的以等级系统为基础的流域单元划分方法 ,同时以辽西下河套小流域为例 ,进行了具体的应用 ,进一步充实了农业非点源污染研究的方法论。     

流域总量控制下的农业非点源污染控制方案及其风险分析——以杭埠-丰乐河流域为例

以巢湖的最大入湖支流杭埠-丰乐河及其流域为研究区域,以国际较新流域管理模型WARMF（Watershed Analysis Risk Management Framework）为研究工具,通过入河负荷、水质、水量的综合分析确定流域关键控制区,提出总量标准转换系数、结合功能区水质要求、计算河段的总量负荷标准。以分段计算总量标准取代总量分配,以负荷流失率和化肥流失率为基准进行非点源内部不同土地利用类型的削减分配,通过局部灵敏度分析和摩尔斯敏感判别因子筛选风险因子,尝试以个别关键区域的控制达到全流域的改善,并且以Jacknife模拟为风险分析方法对控制方案进行风险分析。     

乌梁素海流域污染现状分析及防治对策

基于已有研究结果和实际调查资料,采用排污系数法,对乌梁素海流域COD、TN、TP污染负荷进行估算。结果表明,2008年鸟梁素海流域COD、TN、rIP污染负荷总量分别达39.3、6．95、0．91万∥a,其中畜牧养殖业和农田面源是主要的贡献源,其污染负荷分别占COD负荷总量的23．5％和31．1％、TN负荷总量的40．3％和25．2％、TP负荷总量的61．1％和13．5％。乌梁素海富营养化控制的关键是降低农牧业污染排放,而处于转型期流域的工业污染也不容忽视,并针对这3类污染源提出防治对策。     

红枫湖水库的污染现状及治理对策

概述了近年来红枫湖水质的变化情况及其污染的原因,介绍当前治理红枫湖污染的一些措施及治理过程中存在的问题,并据此提出治理红枫湖污染的部分建议。     

鄱阳湖水环境承载力及主要污染源研究

通过研究鄱阳湖水环境承载力、水污染主导因子及其主要来源,为科学规划鄱阳湖生态经济区的产业布局和发展规模,建设"环鄱阳湖生态经济区"提供理论依据。研究结果:鄱阳湖水资源承载力0.5216,表明鄱阳湖水资源对流域内社会经济发展还有一定的承载空间;水质承载指数6.179,说明流域范围内主要污染物的排放量超过鄱阳湖的水质承载力;水环境承载力4.295,反映出鄱阳湖虽然水资源丰富,但水环境较差的水质性缺水的生态问题仍然存在,防治流域水污染刻不容缓。鄱阳湖水体中BOD、COD的年纳污量虽小于Ⅲ类水质控制纳污量,但TN的年纳污总量介于Ⅲ类水和Ⅳ类水质的控制纳污量之间,TP年纳污量大于Ⅳ类水质的控制纳污量,TN和TP成为湖区水体的主要污染因子。鄱阳湖水体中的COD、TN、TP主要来源于城镇生活污水和非点源污染,其中非点源污染的贡献率最大,农业非点源污染控制应成为"环鄱阳湖生态经济区"建设重点。     

天津滨海新区大港农业非点源污染及控制对策

选取天津市滨海新区大港地区为研究对象,分别从种植业、畜禽养殖和水产养殖业3方面分析非点源污染物排放量,并从源头、过程控制等方面提出大港地区农业非点源污染控制的对策建议。结果表明,2010年大港地区农业非点源主要污染物排放量为COD377.64 t、氨氮72.34 t,畜禽养殖排放的污染占农业非点源污染的一半以上。     

郭村水库重金属分布及污染评价

2010年5月对郭村水库水体重金属含量进行研究,并应用均值综合污染指数法对研究区域重金属污染进行了评价。结果表明,Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd平均含量分别为0.103、0.046、0.340、0.152、0.087、0.008 mg/L。重金属超标倍数以Cu最大,为32.99倍,Pb次之,为1.24倍,Cr、Ni、Zn、Cd超标倍数均不超过1。重金属超标率表现为Cu、Zn最大,分别为100%、90%;Cd、Cr、Ni、Pb超标率相对较小,分别为40%、30%、30%、30%。对污染分担率进行统计,发现Cu为主要污染元素。应用均值型综合污染指数法对重金属污染进行评价,结果表明,郭村水库属于重度污染水平。     

沙河水库污染源调查及污染分析

沙河水库是中国热带农业科学院、华南热带农业大学居民主要的饮用水水源地,该区域主要污染源有,南辰橡胶加工厂、采石厂、云月湖旅游度假村、农业种植和农村生活污染源、畜禽养殖污染源。