紫色土丘陵区典型生态-水文单元径流与氮磷输移特征

通过对紫色土丘陵区典型农业-集镇-林地复合型小流域3次降雨-径流全过程的连续监测，测定径流过程中泥沙含量和不同形态氮磷浓度，以期认识典型农村生态-水文单元降雨径流过程中氮磷迁移规律。结果表明：降雨-径流过程中悬浮泥沙的流失主要集中在径流前期，其峰值出现在雨强最大时；集镇径流污染的影响主要表现在径流前期，是径流前期铵态氮偏高的主因；降雨-径流过程中，颗粒态氮与可溶态氮比（PN/DN）、颗粒态磷与可溶态磷比（PP/DP）的峰值均出现在雨强较大时：其中PN/DN多小于1，而PP/DP范围为1.1~30.2，说明氮素流失主要通过可溶态的方式，而磷的迁移以颗粒态磷为主。因此在紫色丘陵区建议利用湿地植物与沉砂池等综合措施控制土壤侵蚀和非点源污染以保护当地生态环境安全。     

紫色土丘陵区典型生态-水文单元径流与氮磷输移特征

通过对紫色土丘陵区典型农业-集镇-林地复合型小流域3次降雨-径流全过程的连续监测,测定了径流过程中泥沙含量和不同形态氮磷浓度,以期认识典型农村生态-水文单元降雨径流过程中氮磷迁移规律。结果表明：降雨-径流过程中悬浮泥沙的流失主要集中在径流前期,其峰值出现在雨强最大时;集镇径流污染的影响主要表现在径流前期,是径流前期铵态氮偏高的主因;降雨-径流过程中,颗粒态氮与可溶态氮比（PN/DN）、颗粒态磷与可溶态磷比（PP/DP）的峰值均出现在雨强较大时：其中 PN/DN 多小于1,而 PP/DP 范围为1.1~30.2,说明氮素流失主要通过可溶态的方式,而磷的迁移以颗粒态磷为主。因此在紫色丘陵区建议利用湿地植物与沉砂池等综合措施控制土壤侵蚀和非点源污染以保护当地生态环境安全。     

AGNPS模型在小流域农业非点源污染中的应用

 九龙江是龙岩、漳州和厦门3市的饮用水源，同时该流域又是近海流域。目前流域的农业非点源污染比较突出，因此，对九龙江流域农业非点源污染的研究，具有重要的现实意义和理论价值。AGNPS模型是美国研制的、专用于模拟小流域土壤侵蚀、养分流失和预测评价农业非点源污染状况的计算机模型。在九龙江上游遴选了一个典型农业流域——五川流域，将AGNPS模型全面、系统地引入到五川流域的农业非点源污染的模拟研究中。利用流域实测的数据，验证了AGNPS模型在该流域的适宜性。研究结果表明，模拟值与实测值基本相符，相关程度较高，该模型可以用于南方丘陵区小流域氮、磷流失的预测与评价。     

紫色土丘陵区不同土地利用类型小流域氮素流失规律初探

摘要： 以紫色土丘陵区3个土地利用类型各异的小流域为研究对象,监测了20场自然降雨侵蚀下径流氮素的流失 过程,旨在为流域尺度养分流失预测模型的发展与校正提供依据。结果表明,次降雨过程中硝态氮的流失浓度随 着流量的增加而降低,峰值流量处浓度一般达到最低;此后,随着流量的减小,硝态氮的流失浓度又呈现增加趋 势。铵态氮流失过程表现为波浪形变化,径流初期其流失浓度一般较高,随着时间的延长逐渐降低并趋于稳定。 硝态氮是紫色土小流域氮素流失的主要形式,其占到径流无机氮流失的50%~97%。单一农田土地利用将导致流 域     

黄河中游多沙粗沙区水土流失动态变化分析

以2011年和2014年黄河中游皇甫川、孤山川、窟野河、秃尾河4条支流涉及的准格尔旗和神木县两期高分辨率遥感影像为主要信息源,提取了流域内植被覆盖、土地利用、土壤侵蚀等信息,结合各支流水沙情况,分析黄河中游多沙粗沙生态环境状况。结果表明:该区植被覆盖度提高,由低和中低覆盖度为主转变为中低和中覆盖度为主;土地利用方式变化主要集中在林地、草地和其他土地,植被面积增大;土壤侵蚀强度减弱,水土流失面积减小;大力实施水土保持措施对减少径流泥沙起到积极作用,生态环境得到明显改善。     

基于GIS的粤北青莲水流域水土流失成因分析

随着人类社会经济活动的加强,水土流失有持续恶化趋势,青莲水流域内土壤肥力下降,河道泥沙淤积,影响河流行洪安全。本文选用通用土壤流失方程,利用ArcGIS的空间叠加分析等功能,分别计算分析研究区内与土壤侵蚀相关的降雨、土壤、植被、地形、土地利用等因子,经叠加分析后生成流域水土流失现状图。结果表明,地形地貌因子和土地利用因子是影响流域水土流失的关键因子,研究结果可为广东省中小流域治理提供水土保持方面的理论支撑。     

农业小流域土地利用格局变化对氮素输出的影响——以丹江口库区胡家山小流域为例

流域土地利用格局对农业非点源污染氮素输出具有重要的影响。以丹江口库区胡家山小流域为研究对象,分析2008～2016年土地利用类型变化对流域总氮输出的影响,以期为丹江口库区生态清洁小流域建设提供参考。结果表明:2008～2016年,流域出口处总氮年平均浓度从5. 13±4. 2 mg/L降低为2. 06±0. 62mg/L;总氮输出负荷由49 025 kg/a降低至21 578 kg/a,总氮输出负荷减少56. 0%。对比分析流域生态治理工程实施情况,发现坡改梯、退耕还林等水土保持治理与植被恢复措施在有效控制水土流失的同时,还在减少流域氮素输出中发挥了重要作用。经相关分析,流域内林地、耕地、居民地的空间分布格局对流域氮素输出均有影响,其中100 m河岸带范围为流域总氮负荷输出的主要区域。有效控制胡家山小流域100 m河岸带尺度的氮素流失,可显著降低流域总氮输出负荷。     

AGNNPS模型在小流域农业非点源污染中的应用

九龙江是龙岩、漳州和厦门3市的饮用水源,同时该流域又是近海流域.目前流域的农业非点源污染比较突出,因此,对九龙江流域农业非点源污染的研究,具有重要的现实意义和理论价值.AGNPS模型是美国研制的、专用于模拟小流域土壤侵蚀、养分流失和预测评价农业非点源污染状况的计算机模型.在九龙江上游遴选了一个典型农业流域--五川流域,将AGNPS模型全面、系统地引入到五川流域的农业非点源污染的模拟研究中.利用流域实测的数据,验证了AGNPS模型在该流域的适宜性.研究结果表明,模拟值与实测值基本相符,相关程度较高,该模型可以用于南方丘陵区小流域氮、磷流失的预测与评价.     

农业非点源污染物在水塘景观系统中的空间变异性研究

农业非点源污染是流域不同景观结构对降雨的一种综合响应过程，景观格局影响非点源污染物的产生和运移。本文研究安徽鲍家塘子流域中水田、秧田、水塘、荒地、沟渠等不同土地利用类型的总磷(TP)、速效磷(DRP)在土壤中的空间分布，以及降雨径流过程中TP、DRP、溶解态总磷(DTP)、悬浮物(TSS)在多水塘景观结构中的动态变化。结果表明：养分在流域不同景观组分土壤中的空间变化，是人为干扰景观异质性的综合结果；磷素输出以颗粒态磷(TP-DTP)为主，在不同景观中具有显著性差异；施肥水田是最主要的“源”景观，在降雨径流过程大量释放养分和悬浮物；水塘、荒地、没有施肥水田持留养分和悬浮物，是流域的“汇”景观，水塘有效地持留颗粒态磷；水塘系统中的沟渠是非点源污染物的主要运移通道。因此，通过对流域土地利用和景观格局的优化调整，达到对流域景观中养分过程的有效管理，实现对农业非点源污染的控制。     

基于SWAT模型的黑水河流域非点源污染控制方案研究

如何对非点源污染进行科学认识与有效控制已经成为流域污染防治的重要课题之一,不合理的土地利用方式是造成非点源污染的关键驱动因子。以四川省黑水河流域为研究区域,基于GIS平台建立了流域下垫面空间数据库,应用SWAT模型对黑水河流域及其子流域进行了年径流、泥沙及营养盐输出模拟,从土地利用方式改变对非点源污染影响的角度入手,设计环境保护规划方案,模拟了不同规划方案下黑水河流域的泥沙及营养盐输出情况,可为该流域非点源污染负荷的控制提供实际解决方案。     

基于STELLA和输出系数法的流域非点源负荷预测及污染控制措施

以汾河流域为研究对象,综合考虑非点源污染与农村生活、社会经济、土地利用之间的因果关系,利用输出系数法和系统动力学理论建立流域非点源污染的STELLA模型,对汾河流域非点源污染TN负荷进行估算,并提出缓解方案。结果表明,2014年汾河流非点源污染TN负荷为8.961×10~4t,农村生活污染贡献最大;当前发展模式无法实现TN负荷的有效控制,至2030年将增长6.83%;强化农村水废处理和改善土地利用方式对TN负荷有明显的削减效果,且综合型发展方案比单一倾向性措施更具现实意义。     

基于水库流域非点源防治的用地规划

水体富营养化的一个重要原因是非点源污染。相对于点源而言,非点源控制难度较大。试图从非点源防治的角度,采用线性规划模型进行流域用地规划。列举横岗水库流域的用地规划进行污源预测以及环境容量计量。具体思路如下:①预测流域污染物产生量;②计算流域内纳污水体环境容量,分配点源与非点源环境容量;③通过线性规划,确定各种土地利用类型的面积大小;④根据纳污水体位置以及用地现状,确定各种用地类型的相对位置。     

Evaluation of Non-point Source Loads in the Reservoir Watershed using the GIS/GPS/RS Information Technologies and Numerical Models

Abstract

One of the recent concerns of reservoir eutrophication issues focuses on a fast assessment of the non-point sources pollution impact. It frequently requires an initial evaluation of the land use pattern and the reservoir assimilative capacity. This information is useful for estimating the non-point source loads, assessing the proper uses of natural resources in the watershed, and generating the essential control strategies when required. To achieve this goal, the state-of-the-art 3S information technologies, which properly integrates the skills of geographic information system (GIS), global positioning system (GPS) and remote sensing (RS), is viewed as an integrated means for reservoir land use assessment and watershed management. Substantial efforts in this study are placed upon identifying seven types of land use patterns in the watershed of the Tseng-Wen Reservoir in Southern Taiwan, which would directly assist in the required estimation of non-point sources pollution impact. With the aid of SPOT satellite images, Erdas Imagine⁰ image processing system, and ArcView⁰ GIS, the numerical model based on the export coefficient method yields an estimation of non-point source loads on a yearly basis with respect to four target constituents. These constituents of interest consist of total phosphorus (TP), total nitrogen (TN), biochemical oxygen demand (BOD), and total suspended solid (TSS). The analysis of assimilative capacity of the Tseng-Wen Reservoir based on various types of numerical models is also included for the evaluation of the eutrophication issue. Advanced management strategies with regard to the proper use of assimilative capacity of the Tseng-Wen Reservoir and the land resources in the watershed are then discussed in terms of three classified impact levels of non-point sources in the watershed. The methodology is proved practical, promising, and effective for assessing the eutrophication issue in the reservoir watershed within a short period of time     

城市面源污染特征的分析

对城市面源污染物的种类、来源和危害,以及对受纳水体的影响两方面综合进行分析;系统归纳了城市面源污染特征的研究结果,得出结论:城市地表径流中污染物以悬浮颗粒物为主,其浓度明显大于城市污水;重金属及碳氢化合物浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同;COD、BOD5、总大肠菌数、TN和TP都低于未经处理的城市污水;不同使用功能的地表降雨径流过程排污状况中,商业区污染负荷最大;城市地表径流污染物中的金属主要来自屋顶径流;碳氢化合物和铅主要是吸附在颗粒上,其他污染物浮动性较大。最后分析了城市面源污染的影响因素,如降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型、大气污染状况、地表清扫状况等。     

土地利用变化影响的灞河流域潜在非点源污染风险时空变化特征

流域内土地利用方式改变引起非点源污染源的时空变化,已显著影响地表、地下水环境质量。以人类活动影响强烈的灞河流域为例,采用改进后的潜在非点源污染指数模型(PNPI),探讨近20年半干旱区城市型河流土地利用变化影响下的流域潜在非点源污染风险时空变化特征及其主导因素。结果表明:灞河流域主要土地利用方式为林地与耕地,共占流域面积的85%。1995-2015年间西安实施区域融合发展战略,河流下游平原区城镇用地扩张近4倍,侵占大量原有草地与耕地;基于Quantile分类法,将研究区潜在非点源污染风险值划分为极低、低、中等、高和极高等级,区域流域内潜在非点源污染风险呈现两极分化现象,即人类活动影响区的非点源污染风险增强,极高风险区迅速扩张,同时上游水源区的非点源污染风险降低;近期,西安市城镇化的快速推进是流域极高潜在非点源污染风险区域迅速扩张的主要原因。     

降雨对沣河水质和污染特征的影响

通过对沣河降雨前后水质的监测,分析了沣河污染特征。结果表明:降雨形成的面源污染对沣河总氮负荷影响显著,硝氮和总氮在降雨过程中的变化有很好的相关性,硝态氮是沣河总氮污染的主要存在形式,其主要来自于农田和水土淋溶流失及城市地表径流的硝酸盐氮;非降雨时,农村排放的生活点源是引起沣河COD和氨氮水质污染的根本原因,降雨促使生活点源进入沣河,COD和氨氮在河流水质变化中有着很好的相关性,其污染主要来自于沣河流域城镇生活污水、工业废水、乡镇企业废水及高校生活污水。     

最佳管理措施及其在非点源污染控制中的应用

在非点源污染控制中,最佳管理措施(BMPs)采用工程与非工程相结合的分散式综合控制体系,能适应非点源污染的复杂性特点,已在美国、加拿大等成功应用。介绍BMPs的基本概念和非点源污染控制中的BMPs,包括污染源管理、农业用地管理和城市土地规划管理等非工程性BMPs以及滞留式、渗透式、过滤式和生物式等工程性BMPs,提出我国应以建立雨水排放管理制度为重点,推广应用BMPs。     

澎溪河流域土地利用对非点源污染时空分布影响

基于流域DEM、土地利用和土壤数据构建澎溪河流域非点源污染SWAT模型,采用2009~2014年逐日实测资料进行模型的率定验证,模型率定期和验证期的决定系数R2和Nash-Sutcliffe效率系数ENS均在0.7以上,模拟结果可靠。利用所建模型分析了澎溪河流域不同土地利用类型的非点源污染负荷的时空分布。结果表明,流域非点源污染负荷年际分布不均,2010~2014年中2011年TN和TP负荷最大,分别为2 655.17 t和167.14 t;不同土地利用类型的氮磷负荷均集中在流域南部及沿河地势低洼区;在流域坡度和土壤类型相同的情况下,耕地的负荷最大,TN和TP的年均负荷分别为1 631.47 t和146.34 t。     

北京地区非点源污染现状分析与防治对策探讨

综述了北京市非点源污染的现状，并结合国内外对非点源污染的治理经验，提出了北京市控制污染及合理利用土地的建议。