我国流域面源污染总量负荷估算技术研究进展浅析

在点源污染得到进一步有效控制的情况下,面源污染日益成为我国流域水污染控制与治理的重要任务之一。科学有效地进行流域面源污染负荷估算是面源污染防治的重点和难点之一。本文对现有面源污染负荷估算方法进展进行了简要综述,并对未来研究方向作了展望。     

辽河流域农业面源污染结构与格局特征分析

为了掌握辽河流域农业面源污染的结构组成与空间格局特征,应用输出系数法和GIS空间分析技术,选取化学需氧量和氨氮两种主要污染物,对辽河流域农业面源污染的结构组成及空间分布特征进行分析。研究结果表明,农田径流是研究区最大的农业面源污染来源：在空间分布上,流域60%以上的污染负荷分布于辽河干流流域,而辽宁中西部的浑河下游、干流下游等子流域的污染强度明显高于东部丘陵区的浑河上游、太子河流域。     

滇池流域大棚种植区面源污染模拟

相对于传统的露天种植,塑料大棚改变了降雨径流和土壤侵蚀过程,进而影响面源污染物的产生。为定量研究滇池流域大棚种植区的面源污染负荷情况,选择滇池东岸某示范区为研究对象,利用清华大学开发的IMPULSE模型对其暴雨径流过程进行模拟研究,估算大棚种植区的污染负荷,总结出大棚种植区暴雨径流和面源污染的基本特征。研究表明,塑料大棚有增加地表径流量和减少地表侵蚀和面源污染两方面的作用。     

土壤中三卤甲烷前驱物质面源负荷估算模型

土壤中的三卤甲烷(THMs)前驱物质在降雨过程中产生对水体的面源污染负荷。建立了一个以三卤甲烷生成潜能(THMFP)为指标的面源污染负荷估算模型。模型由降雨一径流模型和污染物输出模型两部分组成，用以实现对不同土壤条件、降雨条件下THMFP面源污染负荷的估算。     

东圳水库流域氮磷面源污染现状调查与分析

面源污染已成为当前水环境的重要污染源。该文以莆田东圳水库流域为研究背景,通过对其2017年各类污染源进行统计调查,结合库区和入库河流水质监测,研究东圳水库流域氮磷面源污染的主要来源与负荷。结果表明,东圳水库流域的主要污染物为总氮和氨氮,主要污染源是农田径流,农业面源污染贡献了66.3%的总氮负荷。相应的,提出了东圳库区氮磷面源污染的控制措施。     

区域地表水面源污染负荷的GIS计算方法研究

以武汉市九峰城市森林保护区为研究区,利用其Arc Hydro Tools工具可以将进行科学划分区域子流域及分水岭,利用其空间分析及属性分析,可精确计算出子流域不同土地类型面积,将城镇区及非城镇区径流污染负荷模型融入分析体系中,分析统计出不同区域、不同流域、不同土地类型的地表径流污染负荷量及总负荷.利用GIS计算方法尝试解决区域面源计算中面积不准确性及参数不合理性问题,已成功运用于武汉市九峰城市森林保护区环境保护规划中,可为区域面源污染估算、水环境管理提供一种新的思路.图3,表4,参9.     

洙赵新河流域农业面源污染特征的模拟研究

针对农业面源污染特征无法直观监测问题，以山东省菏泽市洙赵新河流域为研究区域，构建SWAT模型对研究区径流量及总氮、总磷负荷量进行模拟研究，分析农业面源污染的时空分布特征，识别农业面源污染关键源区及农业面源污染类型。结果表明：率定和验证期的径流、总氮、总磷的决定系数和纳什系数均能满足SWAT模型精度要求；研究区农业面源污染负荷年际变化较小，农业面源污染主要集中发生在丰水期，即7—10月份，污染物负荷量在枯水期与平水期呈现明显的减小趋势；流域中下游的污染物负荷量比上游的大，农业面源污染的关键源区集中在流域中下游及流域南部；畜禽养殖为主要面源污染来源，污染物入河量占全部入河污染物总量的85.16%。     

洱海流域农业面源污染与水环境变化的关联分析

随着点源污染得到有效控制与治理,农业面源污染已成为湖泊水环境污染的主要来源.该文利用等标污染负荷法和相关统计、调查数据,计算了2006年～2014年洱海流域农业面源污染负荷,在此基础上,运用灰色关联分析方法,测度了农业面源污染与洱海水环境变化的关联性.研究揭示：1) 2014年流域农业污染的总排放量为8 303.63 t,折算成等标排放量COD、TN和TP分别为325.85、1371.29和420.10 m3/a,表明TN为污染超标的主要影响因子;2) 畜禽养殖关联度为0.71,种植业关联度为0.63,表明农业发展整体对洱海水环境影响较大,其中,大蒜、水稻、牛、猪的关联度分别为0.70、0.69、0.74、0.74,贡献率分别为9.35%、10.90%、35.09%、13.19%;3) 从空间分布看,海北片区的三营镇、右所镇、茈碧湖镇为流域重点污染源区,且流域主要污染物的增减变化具有一定的空间非均衡性.据此,探讨了未来洱海流域基于水环境保护的农业发展策略.     

基于水质目标的异龙湖流域精准治污决策研究

提出面向湖泊水质的工程设计规划方法(即精准治污)。流域精准治污决策建立在以三维水动力–水质模型为核心的时空数值源解析技术基础上, 定量地表达工程措施与水质响应之间的因果关系。以处于重度富营养化的云南异龙湖为例, 针对其短期治理决策问题进行精准治污决策分析。结果显示, 就异龙湖中任一点的水质而言, 在不同的补水情景下, 城河及城北河子流域都是重要的负荷输出源。如果要使湖中和湖东站点水质达标, 需要更全面地考虑各个子流域的污染源控制。当无补水时, 即使大幅度削减污染负荷, 也很难保证水质达标。在补水2000万m³及3500万m³情景下, 补水对湖内3个监测站点的水质改善都比较明显。最后, 在宏观层面上确定不同子流域重点污染控制工程类型, 并在微观层面上, 结合特定污染治理工程, 探讨在流 域精准治污体系下如何开展局地的工程评估。     

东洞庭湖区域非点源农业污染负荷评估

在我国,规模农业面源污染已成为影响湖泊流域水环境质量与环境状况的重要原因之一.本文通过相关污染系数与污染源统计的方法对东洞庭湖流域的非点源污染总量与污染负荷进行了估算,分别对农田、生活、畜禽养殖、水产养殖等不同类型非点源污染源的污染负荷进行了计算.研究结果表明,畜禽养殖和生活污染是东洞庭湖流域非点源污染的主要负荷来源,特别是畜禽养殖的TN、TP、COD污染负荷占该区域总污染负荷的63.1%、82.2%、62.5%,其次是城市和农村生活污染负荷.今后东洞庭湖区域应将畜禽养殖业以及生活污染作为该区域非点源污染控制的重点对象,并完善相关农业环境保护政策.     

基于SWAT模型的流域非点源污染模拟

利用SWAT(soil and water assessment tool)模型,在GIS技术支持下,通过构建模型所需的空间数据库和属性数据库,以黑龙江蚂蚁河流域为研究区域进行流域非点源污染的模拟研究.分别在时间和空间尺度上对研究区域非点源污染负荷分布进行分析,识别出非点源污染严重的区域及其影响因素.结果表明:在时间尺度上,非点源污染物负荷与降雨量和径流量有较强的相关关系;在空间尺度上,流域西南部地区非点源污染较为严重;不同土地利用类型的非点源污染负荷不同,耕地的非点源污染单位面积负荷最高,疏林地次之,林地等其他土地利用类型的单位面积负荷较小.     

吉首市农业面源污染分析及控制策略

为了明确武陵山区农业面源污染状况,以吉首市为研究对象,利用输出系数法和等标污染负荷法对农业面源污染总氮（TN）、总磷（TP）负荷进行估算与分析评价.结果表明,2018年吉首市农业面源污染TN和TP负荷分别为992.698和82.887 t,相应的等标污染负荷量为9.927×108和4.148×108 m3;污染源对TN和TP负荷的贡献率从大到小依次是农业化肥、农村生活和畜禽养殖.针对吉首市农业面源污染现状,提出了合理的防治策略.     

吉首市农业面源污染分析及控制策略

为了明确武陵山区农业面源污染状况,以吉首市为研究对象,利用输出系数法和等标污染负荷法对农业面源污染总氮（TN）、总磷（TP）负荷进行估算与分析评价.结果表明,2018年吉首市农业面源污染TN和TP负荷分别为992.698和82.887 t,相应的等标污染负荷量为9.927×108和4.148×108 m3;污染源对TN和TP负荷的贡献率从大到小依次是农业化肥、农村生活和畜禽养殖.针对吉首市农业面源污染现状,提出了合理的防治策略.     

三峡水库氮磷污染贡献率估算

氮磷是三峡库区水质的决定因素.在分析三峡水库中氮磷污染现状和特点的基础上,运用统计法、通量法和模型法估算了三峡水库氮磷污染物的上游来量和库区产生量,以及库区点源负荷、面源负荷,得出了库区氮磷污染主要来自库区上游和库区面源污染的结论.     

基于特征负荷法的渭河林家村断面以上流域污染物负荷估算

以渭河林家村断面以上流域为研究对象,以氨氮和化学需氧量为水质参数,根据该流域点源污染与非点源污染的排放特点提出了一种估算污染负荷的新方法,即特征负荷法,计算得到了现状年(2007年)丰、平、枯水期渭河林家村断面以上流域点源污染负荷和非点源污染负荷。结果表明:渭河林家村断面以上流域全年点源污染排放稳定,全年非点源污染排放量变化较大,丰、平和枯水期的氨氮和化学需氧量非点源污染负荷占全年总污染负荷比例依次减少。     

基于SWAT模型的江西八里湖流域氮磷污染负荷研究

基于SWAT模型, 通过社会调查和统计数据获取模型所需的空间数据及污染源输入数据, 构建江西八里湖流域的氮磷负荷模拟模型, 并利用当地 2010—2014年的气象、径流和水质观测资料, 对模型进行率定和验证。依据该模型, 分别在时间和空间上对研究流域的氮磷污染物分布进行模拟。结果表明: 流域氮磷污染主要来自城镇生活源、农田施肥和畜禽养殖, 工业源最少; 氮磷负荷主要集中在汛期(5—9月), 占全年的55%, 汛期污染负荷主要受农村生活和农业施肥的面源影响, 随着降水增大等因素导致冲刷作用增强, 径流中总氮和总磷的负荷也随之增大。氮磷等营养物负荷主要分布在流域内人口密集的九江县、浔阳区和庐山区, 与对应区域大量城镇生活污水的排放相关。     

不同插值方法在面源污染入河量计算中的适用性研究

空间数据插值方法在面源污染负荷分析中的应用越来越广,但不同插值方法对面源污染入河情况反映不同,这会对面源污染入河量的计算产生很大影响.以渠江所在行政单元为例,分别采用普通克里金法和反距离权重法两种最常用的插值方法对研究区面源污染入河系数进行空间插值,再结合输出系数法对3种面源污染源计算出的负荷总量,得到各区县面源污染的...     

黄河白银段面源污染分析及防治措施

通过对白银市农业面源污染对COD和氨氮的贡献进行分析,得到农业面源污染对黄河水质影响重大,2002年农田径流中COD负荷最大占总负荷的10.6%,氨氮占49.4%。最后提出了一些防治面源污染的技术对策。     

太滆运河流域平原河网地区非点源污染负荷时空分布规律研究

平原河网地区地势平坦,河网密布,河流的水力联系复杂,导致对非点源污染的研究有一定的困难.为加强对这一类地区非点源污染的研究、揭示流域内非点源负荷的时空分布规律,在分析现有几种适用于平原河网地区估算方法的基础上,选取太滆运河流域典型区域,以农业非点源污染估算为重点,将非点源污染分为产生量和入河量2部分,按照农田径流、农村生活、畜禽养殖分别计算产生量,再通过现场调查和野外试验估算入河系数和入河量,估算该地区的非点源污染负荷,并对其时空分布规律进行分析.结果表明,农业非点源污染负荷在年内的分布规律主要受农田径流污染的影响,6—8月份的污染负荷比较高,接近全年污染负荷的30%;以行政村为单位的非点源污染空间分布显示大成村区域污染负荷最高.     

基于数字栅格的河网小流域水质数学模型构建与应用

河网地区降雨充沛,河道水质受点源排放和降雨径流面源污染排放影响出现时空动态变化。针对小流域水质达标评估的需求,构建了基于栅格化空间重力汇水流向的降雨径流污染模型,并通过耦合河道水动力水质模型,建立点源、面源排放与河道水质的动态响应关系。以我国常州市武进港小流域为研究区域,对该模型系统进行了率定,确定了水质模型的主要参数。建立的模型系统能够实现对河网水质日尺度的动态模拟,继而实现从年均水质达标到每日水质达标的精细化分析。针对研究区域污染源组成特点,对不同污染负荷削减方案进行模拟评估。最优工况下,入湖断面高锰酸盐、氨氮和总磷的年达标频次（地表水III类标准）分别从23.0%、0、16.4%升高至71.8%、66.3%、75.9%。