GIS的嘉陵江流域吸附态氮磷污染负荷研究

以美国通用土壤流失方程为基础,根据研究流域的特征和已有的研究成果确定方程中的因子算式,在地理信息系统GIS支持下,估算了各单元的土壤流失量,应用吸附态非点源污染负荷模型,对嘉陵江流域吸附态氮磷污染负荷进行了数值模拟与定量分析。结果表明:嘉陵江流域近年平均输沙模数为161.94 t/(km2.a),北碚出口吸附态氮磷污染负荷分别为29620.8 t/a和1391.96 t/a,吸附态氮磷流失较严重的地区主要分布在白龙江和西汉水流域,各土地利用类型吸附态氮磷流失模数大小顺序依次为:荒地>灌木>草地>农田>城镇>林地。     

基于水环境复杂系统理论的地下水氮污染负荷来源的测度方法

开发了地下水环境综合模拟框架(IGESF),用以测度地下含水层氮污染来源。考虑到地下含水层氮污染来源测度的复杂性,基于流域水循环及其伴生过程的理论基础,利用分布式水文模型、分布式水环境模型、地下水数值模拟以及污染物运移模型构建了IGESF。在对地下含水层氮污染来源测度时,结合地下水总氮浓度的实测数据,以华北平原作为典型区进行了分析。结果表明:华北平原在1995—2004年来自面源的地下含水层氮污染负荷为38 400 t/年;来自河道的线源污染为26 000 t/年。得出的结论与海河流域水资源综合规划数据基本相同。     

长江流域农业面源磷污染排放特征与防治技术研究

长江流域面源氮污染防控自2015年4月国务院发布实施《水污染防治行动计划》以来,已经取得了较好的进展,但流域内磷污染防治形势依然严峻.目前,总磷已超过COD和氨氮,成为长江流域首要的污染物.我国工业磷污染虽得到了良好的控制,但农业面源磷污染的问题日趋严重,流域内现有技术集成度较低,技术需求与技术现状不匹配.本文对长江流域农业面源磷污染现状、成因进行分析,从源头减量、过程阻断和末端治理的防治角度,阐述当前有效处理农业面源磷污染问题的技术,以期对流域内防治技术的应用推广提供理论依据.     

基于SWAT模型的莲塘口流域农业面源污染模拟

以浙江省金华市莲塘口流域为研究区,基于SWAT模型建立适用于该流域的面源污染分布式模型,模拟分析了研究区不同土地利用方式以及不同施肥制度下氮磷负荷的排放,识别关键污染源的贡献,为该区域面源污染控制和综合治理提供科学依据.结果表明:研究区单位面积总氮、总磷排放负荷较大的土地类型分别为住宅用地、水稻田,但总氮、总磷排放负荷总量最大的土地类型均为水稻田;种植施肥、农村生活和畜禽养殖排放产生的总氮、总磷负荷分别占流域总量的71.1%和50.2%,其中,由于种植施肥排放的总氮、总磷分别占流域总氮、总磷排放总量的55.4%和48.1%;减少水稻田的施肥量可以有效降低农田氮磷污染负荷的排放量,但增加施肥次数无显著减排效果.     

东湖面源污染负荷的数学模型

基于东湖流域地表形态、功能与覆盖特征、降雨径流与面源污染物分布的时空规律，遴选建立流域的降雨径流量、土壤输出量与面源污染负荷的数学模型，实测确定各径流区不同地表的模型参数，编制程序分析计算其径流模数、土壤输出与ＴＮ，ＴＰ负荷，为东湖面源污染治理工程提供了科学依据，其技术成果可供同类型浅水湖泊面源污染治理工程借鉴。     

东湖面源污染负荷的数学模型

基于东湖流域地表形态、功能与覆盖特征、降雨径流与面源污染物分布的时空规律，遴选建立流域的降雨径流量、土壤输出量与面源污染负荷的数学模型．实测确定各径流区不同地表的模型参数，编制程序分析计算其径流模数、土壤输出与ＴＮ，ＴＰ负荷，为东湖面源污染治理工程提供了科学依据，其技术成果可供同类型浅水湖泊面源污染治理工程借鉴．     

基于SWAT模型的三峡库区流域污染物来源分析及重点控制区域识别

随着非点源污染逐步成为三峡库区流域污染的重要控制对象,将SWAT模型应用于三峡库区流域非点源模拟研究,以识别库区非点源污染来源关键区域.模型建立后采用2002—2008年水文、水质实测数据进行率定与验证,径流、泥沙、营养盐的评价指标ENS均达到令人满意的效果,表明SWAT模型应用于三峡库区流域是可行的.通过对三峡水库污染物的来源分析可知:三峡库区上游汇入为库区污染物的主要来源,贡献率平均为71.74%,库区流域非点源污染贡献率最高为33.03%,而库区点源污染贡献率较小,最高仅为4.17%.对库区单位面积污染负荷的模拟研究表明:三峡库区流域非点源污染物产生的关键区域主要集中在库区腹部,即小江、大宁河、汤溪河等支流流域.     

城市化进程中武昌沙湖流域面源污染负荷时空分布模拟

利用遥感影像图进行武昌沙湖流域的土地利用分类,利用元胞自动机(CA)模型预测2011-2015年的土地利用变化,将CA预测结果与面源模型相结合,预测2015年沙湖流域面源污染物总氮(TN)、总磷(TP)、生化需氧量(BOD)负荷的时空分布.研究结果表明2003-2010年间,建设用地面积不断扩展,其他地类向建设用地转变速度依次为:农田56.8%、绿地35.1%、水域23.9%、未利用地8.9%.2011-2015年间各用地类型均有继续向建设用地转变的趋势.从污染物负荷总量的变化情况上看,2015年3种污染物的负荷总量较2003年均有较大幅度增长,其中:TN增长30.11%,TP增长17.32%,BOD增长43.38%.从污染物负荷总量的空间分布差异上看:TN由2003年的建设用地>绿地>农田>未利用地,转变为2015年的建设用地>未利用地>农田>绿地;2015年TP和BOD的污染负荷总量空间分布规律与2003年保持一致,为:建设用地>未利用地>农田>绿地.     

海河流域邯郸境内农业非点源污染估算与解析

为了准确把握海河流域邯郸境内农业非点源污染现状，采用输出系数法、等标污染负荷法、ArcGIS技术和系统聚类法对邯郸各县进行污染估算和系统解析。2019年邯郸市农业非点源污染物化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）和氨氮（NH₃-N）排放量分别为58 396、6 046、1 348和4 669 t，COD污染物排放量最大。等标污染负荷评价显示总氮和总磷是主要污染物，负荷比分别为29.67%和33.08%。畜禽养殖源和化肥流失源是主要污染来源，负荷比分别为41.97%和38.72%，化肥流失污染是TP主要贡献者，畜禽养殖污染是NH₃-N主要贡献者，各污染源对COD和TN的贡献率较为平均。将邯郸市农业非点源污染划分为6种污染类型，确定严格监管区并提出相应治理措施，为未来综合治理提供参考和指导。     

农业磷面源污染形成机制及治理进展

磷肥在农田过量施用较为严重,是磷面源污染的主要来源之一。深入研究农业磷面源污染的形成机制,对预防地表水体的富营养化、地下水中的磷污染问题具有重要意义。综述了国内外磷的迁移转化机制、土壤磷酸离子吸附固定特性及影响因素（土壤粘粒,pH值,有机阴离子,Al、Fe、Ca、Mg化合物以及矿物组成等）、磷养分的迁移淋失和吸附法去除水体磷等多方面的研究进展;同时,还提出了提高磷肥有效性并减少磷养分淋失对农业磷面源污染控制所具有的重要意义。     

汾河流域(运城段)非点源污染负荷研究

利用输出系数法计算汾河流域运城段非点源总氮(TN)污染负荷并分析其影响.汾河流域运城段非点源TN约为127.415X104t/a,其中农业化肥污染、农业人口生活污染及牲畜养殖污染非点源TN的贡献率较大,农业人口生活污染为最大来源.非点源污染是汾河流域运城段水环境质量的一个重要方面,对流域非点源污染的控制已刻不容缓.     

汉江中下游非点源磷负荷对水质的影响

非点源污染是河流水体富营养化的主要来源之一,也是当前流域水质管理的重要难题,然而目前关于非点源磷负荷对水质的影响研究尚少.选取汉江中下游流域作为研究区,基于Landsat TM影像、DEM、土壤、水文、气象等环境监测和社会经济统计数据,运用SCS模型和负荷输出经验方程,估算了研究区内非点源磷负荷,结合2007年点源排放的调查结果,在分析污染物迁移转化规律的基础上,建立了汉江中下游的一维水质模型,并利用2007年研究区内16个水质断面监测数据进行了验证.结果表明:2007年汉江中下游平均非点源磷负荷量达5 381.30t,迁移进入河道后对水质污染的贡献率在60%左右,其中农业非点源和城市非点源影响尤其突出,已成为汉江中下游最主要的污染类型.     

面源污染中磷流失多重影响因素主成分分析

为全面了解对美国中部Illinois州具有浅层排水系统的轮作农业地区的面源污染问题,利用主成分分析方法及多元线性回归,对Little Vermillion River流域磷流失影响因素主成分进行分析.结果表明,磷流失的影响因素基本分为3大主成分:一是生物主成分,包括温度、植被类型、覆盖因子、生物量、散蒸量;二是水力主成分,降雨及流量;三是人为干扰主成分,施肥量及耕作内容.其中水力主成分对流失的影响最大,尤其是对浅层排水中磷流失的影响.     

小流域非点源污染控制体系研究——以川中丘陵区林山场小流域为例

介绍川中丘陵区林山场小流域非点源污染现状，从社会变迁、生活生产方式改变等方面分析了小流域非点源污染产生的原因，指出不科学的生产生活方式是小流域非点源污染产生的主导因素。以构建社会主义新农村的健康生态系统为目标，利用多种技术方法，针对农业污染、居住区污染设计了以垃圾分类回收处理和有机废弃物沼气资源化处理为中心、有机结合其它控制措施的小流域非点源污染控制体系，并从法律、经济、技术支持与公共参与等层面提出了相应对策。     

基于暴雨洪水管理模型的海绵道路非点源污染负荷削减效果评估

为研究海绵道路对降雨径流过程的非点源污染负荷削减效果,以武汉市青山区某工业道路为研究对象,设计3组低影响开发（LID）措施方案:下凹式绿地（方案I）、下凹式绿地与透水砖组合（方案II）、下凹式绿地与透水砖和透水路面组合（方案III）。通过暴雨洪水管理模型对研究区的非点源污染负荷进行模拟研究,分析不同暴雨重现期下研究区降雨径流中污染因子悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、总氮量（TN）和总磷量（TP）的负荷迁移过程及削减效果。结果表明:3组方案在不同降雨事件中对4种污染负荷均有一定削减作用,SS、COD、TP、TN负荷削减率分别提高了21.28%~50.70%、15.31%~49.57%、11.61%~51.23%、13.13%~44.75%。LID方案在小降雨事件中对负荷削减率提升幅度最大,且方案II和方案III对污染负荷的削减效果明显优于方案I,但方案II和方案III对污染负荷控制效果接近,说明透水路面对污染负荷的控制效果较差。     

农用肥对三峡库区紫色土小流域氨挥发及氮收支的影响

农业面源氮素已成为影响三峡库区环境安全的主要因素,但有关农业面源氮污染研究并未深入区分氮污染主要来自何种农业用地,同时以什么方式进入三峡库区。以三峡库区紫色土农用坡地为研究对象,对典型农耕模式下碳铵、尿素和复合肥的氨挥发特征以及小流域内氮素收支平衡进行分析,以期探究氨挥发对三峡库区氮污染的影响。采用原位受控对照实验的范式进行研究,结果表明,在典型农耕模式下,三峡库区紫色土氨挥发速率表现为：复合肥最低,变化最平缓;尿素的峰值出现滞后,下降缓;碳铵的峰值出现较早,下降快。小流域内尿素的氨挥发率为8.82%~18.37%,碳铵为17.86%~30.70%,复合肥为2.56%~3.86%。施肥种类的氨挥发率大小为：碳铵 > 尿素 > 复合肥,典型用地的氨挥发率大小为：水田 > 果林 > 旱地。对流域内氮收支平衡分析,发现小流域内化肥是氮素最主要的输入,氨挥发是主要的输出,土壤氮素残留严重,增加了氮素流失风险。从环保角度考虑,降低三峡库区碳铵使用频率、减少旱地和果林施肥量、优化氮肥施用结构是减少氨挥发的有效途径,氨挥发率的减少对三峡库区氮污染防治具有重要意义。     

三峡库区香溪河流域污染负荷研究

针对三峡库区香溪河流域点源和面源污染负荷特点 ,分别建立了模糊预测模型和降雨～输沙量～污染物相关模型 ,并对污染负荷进行了分析预测 .结果表明 ,所建预测模型较传统方法有所改进 ,在香溪河流域具有很好的适用性 .在污染负荷预测基础上 ,根据三峡建库前后不同的边界条件 ,对其最大容许污染负荷量进行了初步分析计算