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。     

基于空间信息平台的流域非点源污染模拟研究

以淮河上游息县水文站集水区域为研究对象,基于空间分辨率为1 km×1 km的DEM资料构建了研究区域数字水系,并根据土地利用方式和土壤类别将流域离散成不同的水文响应单元,选用分布式水文模型SWAT计算每个水文响应单元上的非点源污染负荷,实现流域非点源污染时空全过程模拟。模拟结果表明,在参数率定期和验证期,模型模拟的确定性系数较大,相对误差较小,可较好地模拟流域内的非点源污染。研究成果可为流域生态保护和环境评价提供参考。     

基于景观生态格局的水生态韧性空间构建

基于ArcGIS平台,以济南市韩仓河流域为研究对象,利用累计耗费距离模型分析、优化流域景观格局,形成景观生态网络;利用流域水文分析方法提取研究区汇水区单元与水系分布,结合流域景观网络分布构建生态水网。依据景观生态格局特点构建的生态水网与流域内景观要素之间联系紧密,相互促进,研究区生态流运行通畅,水生态稳定性增强,形成水生态韧性空间。     

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。     

基于土地利用变化的烟台市非点源污染差异性分析

海岸带陆源非点源污染是导致入海河流污染和近海富营养化的重要因素之一。本研究应用长期水文影响评价模型(L-THIA),结合GIS空间分析技术,定量化模拟和分析了20年来烟台市区土地利用变化导致的年均地表年径流量和非点源污染物(TN、TP)负荷变化的时空差异性。结果表明:耕地的流失使得研究区非点源污染总负荷下降,耕地向建设用地的转换带来的不透水面扩大是引起近岸带产流增加以及非点源污染负荷高于远岸带的重要原因;研究区水文效应明显区和非点源负荷变化区与城镇扩展格局具有较好的一致性。     

景观格局汇水单元法与城区水量水质模拟研究

景观多样性有助于提高城市韧性,但其可能带来的透水斑块破碎化和廊道连通度的改变,会影响城区非点源污染的产生输移特性。传统对非点源污染的定量评估忽略了汇水单元内部景观格局(形状、比例和空间配置)对物质输移的影响,是导致模拟精度偏低的主要原因。针对这一问题,本研究结合遥感影像和城市景观格局分布特征,构建了基于景观格局的汇水单元划分方法(景观格局法)。采用SWMM模型,以巢湖一级支流十五里河为对象展开研究,结果表明：(1)基于实测数据进行验证,采用景观格局法模拟各项指标(水量、COD、TP和NH₃-N)的纳什效率系数(NSE)均大于0.7,结果可靠;(2)与传统方法(泰森多边形划分汇水单元)相比,水量模拟精度(以NSE计)提高8％,水质模拟精度提高6％;(3)与泰森多边形法相比,景观格局法计算的入河总水量和污染总负荷较低,且污染物浓度峰值滞后;(4)景观格局法通过改变汇水单元之间的水力联系,模拟出污染物冲刷减弱,初期雨水冲刷效应降低,且随着重现期的加大,降低初期雨水冲刷强度的效果越明显,表明一定程度上景观类型多样化有助于缓解瞬时高强度污染影响。本研究构建的方法充分考虑了城市斑块内部的景观格局分布特征和水力联系,可为城区面源污染输出控制提供新的评估手段。     

农村水塘对地块氮磷流失的截留作用研究

农村多水塘系统对地块氮磷流失具有很大截留作用。在安徽巢湖中庙附近一农业小流域的实验结果为：1994～1995年间水的截留比例是85．5％，总氮和总磷的截留比例分别达到980％和96．0％，这表明保护水平衡的水塘有益于营养盐在陆地生态系统中的截留和有助于减少农业非点源污染。因而农村水塘以其低成本的建造和维护使之成为控制非点源污染的一种方法。     

城市新建区非点源污染特征及其控制对策

城市非点源污染是我国城市水体水质恶化的主要原因之一,严重制约了我国城市经济和社会的可持续发展.在充分调查研究的基础上,系统分析了武汉市汉阳地区桃花岛城市新建区非点源污染特征,探讨了城市新建区非点源污染控制的主要对策措施.认为可通过城市景观生态规划、城市改造、城市综合管理等措施,对非点源污染进行全面控制.     

基于非点源污染负荷的流域生态补偿动态计算研究

生态补偿定量化计算是建立流域生态补偿机制的重要内容,也是生态补偿机制实施的关键。目前流域生态补偿的核算大多停留在利用年平均数据的粗略估算上,缺乏更加精细准确的核算过程。通过构建分布式流域非点源模型,考虑水文、水质的精细变化过程,创新性地提出基于流域非点源污染负荷核算方法,结合控制断面超标污染物通量治理成本,可精确到日时间尺度的流域生态补偿精细化动态计算方法。以香溪河流域为实例,对所建的模型进行了应用和验证。结果表明:香溪河流域2015年可获得的生态补偿值较2005年增加1 207.14万元;每实现1 km~2的退耕还林,因非点源污染负荷减少和生态环境改善可获得约2.60万元的生态补偿。     

水库消落区景观生态安全格局模型初探

如何评价和衡量消落区系统的安全和健康水平是水库消落区管理中的关键。在借鉴景观安全格局途径和景观阻力模型的基础上,综合分析消落区——这一复合系统可能存在的自然和人文过程,从景观生态学的角度确定消落区的生态安全风险源及其景观生态安全影响因子,构建消落区景观生态安全格局模型。通过该模型的计算可以得到相对量化的评价结果,继而进一步探讨该模型在消落区生态安全评价方面的应用价值,从而为水库消落区的管理提供方法参考。