生态排水沟渠农田径流污染物的净化效果及示范

为探索上海地区农田径流污染物的生态拦截模式,在上海市环境科学研究院农业面源污染生态工程控制及生态恢复研究工作示范基地,开展了生态排水沟渠对农田径流营养性污染物的拦截净化效果的研究,并进行了工程尺度的应用示范。现场试验表明:生态沟渠对农田径流SS、TN、NH+4-N、TP均有一定的截留净化作用。工程示范结果显示:示范区内生态沟渠对SS、TN、NH+4-N、TP的净化效果总体上优于示范区外部普通农田排水沟渠。总体来看,生态排水沟渠对氮、磷等营养性污染物有较好的净化作用,可减轻周围环境受纳水体的污染负荷。     

平原河网城市典型滨河片区雨水径流监测研究

开展城市雨水径流监测,定量评估径流污染水平,分析污染规律及影响因素,可为科学制定水环境治理方案提供重要依据。以我国平原河网地区某城市一典型滨河片区为例,基于对不同下垫面雨水径流及周边河道常规污染物指标的监测,结合河道水环境质量时空变化特征,分析径流污染程度及对河道水环境的影响。结果表明,监测区域径流污染程度总体较高,其中COD、TN、TP指标的平均浓度均接近或超过地表水劣Ⅴ类水质;不同降雨事件、不同污染物、不同取样点雨水径流的初期冲刷程度均不相同,并且与降雨强度和前期污染物积累情况等因素密切相关;降雨过程中工商业发达、人员与交通密集区域排放的雨水径流增加了河道中COD、SS、TN、TP等污染物的浓度;对比结果显示监测区域部分污染物指标的城市径流污染物年排放量超过污水处理厂尾水污染物排放量。     

北运河上游流域典型降雨下不同土地利用类型面源污染特征分析

以北运河上游流域为研究对象,选取典型地块开展降雨、径流及其面源污染特征的监测与分析,获取了典型降雨下不同土地利用地块的产流特征,发现农业径流的TN、TP和COD浓度高于村镇用地和林草地,其中农业径流的TP浓度超过了地表水V类水限值.研究表明农业面源污染不容忽视,需采取综合有效的污染防控措施.     

强降雨下果园除草对径流中颗粒物及营养盐的影响

为探究夏季果园除草对果园面源污染的影响,采用人工模拟降雨的方法,研究了3种雨强(60 mm/h、120 mm/h、180 mm/h)及2种下垫面(有草样地和无草样地)条件下,果园地表径流中颗粒物(SS)及营养盐(TN、TP)的流失情况。试验结果表明,径流中TN、TP质量浓度与SS质量浓度均呈线性相关关系,TP与SS质量浓度之间的线性相关性更强(R~2=0.921 5);人工割草造成了径流中SS、TN、TP质量浓度升高,使其单位面积流失量分别增加了30%～46%、11%～29%、11%～22%,尤其是增大了降雨后期的流失量。因此,在夏季多雨、尤其是暴雨发生时段,应减少对果园中杂草的收割频次。     

典型农用地降雨径流污染物输出特征

选取常熟金泾塘地区典型农用地为研究对象,通过人工降雨研究不同降雨条件下径流污染物的输出特征,并分析径流污染对河水污染的贡献。结果表明:小强度降雨径流初期污染物输出浓度最大,而高强度降雨径流污染物输出最大浓度相对滞后;污染物TN和COD_Mn输出总量远大于TP和氨氮,且污染物输出总量随雨强增大而增加,但并不呈线性增长关系;径流污染输出的TN和TP对金泾塘河水污染贡献较大。     

长江经济带城市降雨径流污染特征分析

为系统了解长江经济带城市面源污染状况,针对性解决长江经济带城市降雨径流引起的水环境污染问题,梳理了长江经济带各省(直辖市)的城市下垫面和功能区的雨水径流污染特征,对比分析长江经济带各省(市)不同下垫面和不同功能区降雨径流污染物指标,并采用线性混合模型分析污染物的降雨径流平均浓度与经济发展水平的相关性。结果表明：长江经济带下垫面降雨径流污染主要来自路面,且远高于屋面和绿地;城市功能区降雨径流污染浓度最高的是交通区,其次是商业区和工业区,居住区最低;降雨径流污染物浓度较高的是长江中下游地区,经济发展水平越高的省(市)降雨径流污染物浓度越高。研究成果全面分析了长江经济带城市面源污染状况,可为长江经济带城市降雨径流污染综合治理的规划与设计提供指导。     

北京市城区降雨径流污染特征监测与分析

选取北京市城区典型下垫面——屋面、路面、绿地和停车场的降雨径流进行水质监测,并分析与识别降雨径流污染特征。研究结果表明,该区域降雨径流主要污染物为SS、CODCr、TN,其中CODCr和TN平均值超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类标准,SS超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)二级标准,污染程度较为严重。屋面径流中TN与氨氮污染水平在各类典型下垫面中最高,说明大气干沉降对降雨径流中氮的污染贡献较大。研究中3个降雨场次中的径流污染过程存在不同程度的初期冲刷效应(First flush effect),初期冲刷效应的显著程度与降雨强度和雨前干期天数呈正相关。     

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。     

灵武农场非点源污染特征分析及控制措施

农田污染是农业非点源污染重最主要的污染源,而土地利用方式又是影响非点源污染的关键因素。本文分别对生活污水、畜禽养殖、农田地表径流、水稻田排水、村镇地表径流和渔业养殖等6种非点源污染,采用等标污染排放法,并选取COD、NH3-H、TN和TP作为评价因子,对宁夏灵武农场的污染源进行调查和分析。结果表明:灵武农场各种污染物日排放量达到169万kg,其中COD的排放量占84.1%,6种污染源中地表径流占45.26%;TN和TP是主要污染因子,占60%以上,其中畜禽养殖污染源的TP达82.09%;若按照国标Ⅳ类水质要求,日等标总排放率将达3.28亿m3。根据灵武农场污染特点,提出了改善农村产业结构、发展生态农业和推进科学养殖等防治对策,实现无污染排放。     

天津典型居民区不同下垫面雨水径流污染特征

在对天津典型居民区域的不同下垫面雨水径流水质进行监测的基础上,以典型降雨为例,探讨了雨水径流污染物的特征和事件平均浓度(event mean concentrations,EMC)。结果表明,天津典型居民区主干道和菜市场雨水径流中的污染物质量浓度随着降雨历时的延续呈降低趋势,冲刷效应明显;屋顶雨水径流中污染物的质量浓度随降雨历时的延续变化较小,冲刷效应较弱。3种下垫面雨水径流中污染物质量浓度大小差异明显,菜市场和主干道雨水径流中SS质量浓度相差不大,且都远远超过屋顶雨水径流;雨水径流中COD和TP质量浓度的顺序由大到小依次为菜市场、主干道、屋顶;雨水径流中TN质量浓度的顺序由大到小依次为菜市场、屋顶、主干道。以EMC中值计,菜市场雨水径流中污染物平均浓度要高于主干道和屋顶,菜市场雨水径流中TP的质量浓度是主干道的3倍、屋顶的24倍。天津典型居民区雨水径流污染比较严重,如不经截留或处理直接排入城市河道等接纳水体,会严重影响河道的水质和城市的环境。     

黄河流域非点源污染负荷定量化与控制研究进展

通过文献分析,总结了黄河流域非点源污染负荷定量化与污染控制两方面的研究进展,分析了黄河流域非点源污染研究现阶段存在的问题,即农业、城市非点源污染研究总体不多,自主研发模型少见、控制管理措施单一、新型污染物研究不足等。未来黄河流域地区需加大基础数据的监测,加强部门之间数据共享,建立非点源污染数据库;进一步对非点源污染机理进行探究,研发适合该流域的水文-水质-水动力非点源污染和水库水动力-水质耦合模型;深入非点源污染防控研究,制定全过程综合控制模式与管理体系。     

新立城水库总磷优化管理

为科学管理新立城水库水环境,确保长春市饮用水源安全,耦合了点源和非点源污染因素,建立了水库总磷优化管理模型,设计了3个总磷优化管理方案,以实现总磷的优化管理。结果表明:水库现状入库总磷超过允许入库总磷约6倍,点源和非点源的共同作用导致水库总磷污染严重;非点源总磷是水库最大污染源,占总磷污染的92%;其中养殖总磷污染是非点源总磷最大污染源,占总磷污染的79%;水库总磷优化管理方案是点源入库总磷为零,农田非点源实施无污染施肥管理,非点源入库总磷为15.10 kg/d,最大养殖规模为25 416头猪。指出重点治理总磷点源和非点源污染源,加强库尾人工湿地建设,加大湖域管理力度,是实现新立城水库总磷优化管理的根本措施。     

浅谈人工湿地对面源污染中氮素的去除效果

针对我国的农业面源污染的现状,探讨了不同湿地植物和不同水流方式的人工湿地对农业面源污染中氮素的去除效果。文章从氮素的去除机理出发,通过植物和水流方式两个方面对氮素的去除效果进行分析,得出结论如下:不同湿地植物对氮素净化效果有差异,但总体来说湿地植物的生物量越大、根系越发达净化效果越好;湿地系统脱氮过程中,大部分氮是由微生物作用去除的,而复合式湿地及根系发达的湿地植物对微生物作用有良好的促进作用。     

SWAT模型在丘陵地区的非点源污染模拟研究

采用SWAT模型对苏南丘陵研究区进行非点源负荷模拟,对模型进行了率定、验证,在此基础上分析非点源污染与降雨径流的时间特性;比较不同土地利用情景下非点源污染负荷的变化;研究施肥对非点源污染负荷的影响;探讨不同管理措施对非点源污染的影响;为该区域非点源污染控制和综合治理提供科学依据。     

辽河源头区流域农业非点源污染负荷估算

近年来,非点源污染已成为我国水体污染的主要来源,其中又以农业非点源贡献最大。为探究辽河源头区流域农业非点源污染程度,运用排污系数法估算1999-2009年流域非点源污染负荷进行估算,对COD、TN、TP和氨氮的污染负荷变化趋势进行分析,应用等标污染负荷法对流域农业非点源污染状态进行评价。结果表明:1999-2009年辽河源头区流域农业非点源污染COD,TN,TP,NH3-N平均入河总量分别为35 899.67,10 402.40,1 258.56,4 306.22t/a。从不同污染物看,TN是辽河源头区流域面源污染的主要污染物,占污染物比重的47.21%。从不同污染源分析,畜禽养殖的污染负荷比为70.56%,远远超过另外三种类型的非点源污染负荷的总和,畜禽养殖污染是辽河流域非点源污染的主要来源,农村生活源的污染负荷比为19.33%,高于种植业及水产养殖业。从流域不同地区看,梨树、公主岭、东辽、双辽4市县对流域污染贡献较大,是辽河源头区流域的主要污染区域。     

河流上下游控制断面非点源污染特征的分析

为了深入研究河流上下游断面非点源污染的特征及其变化,以及同一断面不同年份的非点源污染特征,以渭河的支流沣河上游大峪口断面和中游秦渡镇断面为研究对象,根据两控制断面2009-2011三年的非点源污染水质水量同步实测资料,运用平均浓度法估算非点源污染负荷,并结合河流断面控制流域的土地情况、人类活动等情况,分析了河流上下游控制断面的非点源污染特征。结果表明:非点源污染是沣河的主要污染源,河流上游区域非点源污染负荷所占比重大于下游区域;河流上下游断面非点源浓度基本相当,下游点源浓度大于上游;下游COD、TP和NO2—N的非点源负荷量是上游的10~20倍;人类活动所产生的点源排放对中下游河流水质影响更大。     

城市水环境非点源污染模型研究

城市水环境非点源污染研究已成为城市环境研究的一个新的生长点,其形成机理、污染物的来源与归趋、污染负荷量的测算及污染控制手段与方法的研究已被广泛重视.本文时适用于城市水环境非点源污染的研究模型进行了相对系统地整理归纳,并分国内国外及GIS模型3个方面进行了阐述,以期对城市水环境非点源污染研究提供理论依据.     

新安江流域安徽省地区水环境状况分析

统计分析流域内点源污染、面源污染产生量与污染物入河量的调查监测数据,结果表明:安徽省辖新安江流域点源入河系数约为面源入河系数2~3倍,点源污染是流域内主要污染来源,但面源污染的作用不容忽视,尤其是总磷,有近2/3来自面源,相对省辖淮河、长江两流域来说,面源污染贡献率明显增大。指出流域污染防治必须综合考虑点、面源污染两个方面;在点源污染不太严重的情况下,对面源污染的治理必须引起足够的重视,才能取得实效。     

Method for calculating non-point source pollution distribution in plain rivers

The land area in a river network is divided into certain-scale square cells for the sake of precision, and, based on the physical mechanisms of rainfall-runoff processes and runoff pollution,the non-point source pollution from cells is estimated using the export coefficients of different land use types. The non-point source pollution from a land cell should all go into the closest river reach,so it is distributed according to the terrain of the plain fiver network area and the positions of land cells and river network reaches. A relationship between a single land cell and its pollution-receiving reach can be determined using this system. In view of the above, a spatial distribution model of the rainfall runoff and non-point source pollution in reaches of a plain river network area was established. This model can provide technological support for further research on the dynamic effects of non-point source pollution on water quality.     

Non-Point Source Water Pollution in China: Current Status and Future Prospects

Abstract

The pollution impacts of different types of non-point source pollution (NSP) were identified on a large scale in the lower Great Lakes of North America in the 1970s, beginning with the eutrophication crisis in these lakes and subsequently expanding to toxic substances and endocrine disrupting substances. Since then, there has developed a large knowledge base on this subject. Especially in the United States, there is now an extensive legislative and administrative framework for non-point pollution management and control. Recently, China has recognized that non-point source pollution is a major contributing factor to water pollution in many parts of China. There has been recent work in several of the large lakes of China where eutrophication is severe. Elsewhere, factory farms contribute large pollutant loads. There are currently limited legal, administrative, or technical frameworks for evaluating or controlling non-point source pollution in China. As part of the reform of governance in China, the State Environmental Protection Administration (SEPA) is examining the need for a legislative and operational framework to ensure that non-point source pollution is adequately evaluated within the larger context of water pollution control measures and to ensure appropriate cost efficiencies in pollution control investments. The overall status and legal framework for non-point source pollution control in China is examined in this paper. Parallels between China of today and North America of the 1970s are instructive for policy makers in China.