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%。     

瑶湖流域非点源氮、磷负荷估算及其控制对策

利用ArcGIS10.0软件,划分了瑶湖流域的范围,并提取了土地利用类型及其面积,在流域调查的基础上,参考国内外相关研究方法,按照农村与城镇生活污染(A类污染)、畜禽养殖污染(B类污染)、村镇与农业径流污染(C类污染)和水产养殖污染(D类污染)等4种污染来源,估算了瑶湖流域的非点源氮、磷污染负荷。结果表明:入湖氮、磷总负荷分别为346.3 t/a和102.8 t/a;B类污染是氮和磷污染的主要来源,其污染负荷占总负荷的比例分别为73.1%和85.3%;南昌县对B类污染的TN和TP贡献率大于青山湖区;南昌县对A类污染的TN和TP贡献率稍小于青山湖区;对于C类污染,TN贡献率大小为:水田村镇水浇地,TP贡献率大小为:村镇水田水浇地。在此分析基础上,提出了非点源N、P污染负荷控制对策。这为瑶湖流域水污染控制提供了理论依据和数据支撑,同时也为政府制定区域社会经济发展规划提供了决策依据。     

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.     

改进的输出系数法在农业污染源估算中的应用

农业污染源是非点源污染的重要来源,了解农业污染源现状是研究流域非点源污染的前提.该文考虑了降雨和地形特征对污染物迁移的损失,并给出了降雨与地形特征对流域农业源污染损失系数的确定方法,研究了改进的输出系数模型.将改进的输出系数模型应用于鄱阳湖流域的4个小区域内,并分别计算4个小流域的降雨和地形特征影响因子,对各种污染物输出系数进行率定和验证,使改进后的输出系数模型更符合农业源污染物运动机理,通过计算发现,部分模拟精度有所提高,并得到了一组适合鄱阳湖流域农业源非点源污染物的输出系数,将其应用到整个鄱阳湖流域的农业源污染物的快速估算,为鄱阳湖流域非点源污染控制提供了科学依据.     

三级渗滤系统控制农业径流污染的试验

为明确渗滤系统在控制农业径流污染中的拦截削减性能,在重庆市万州高峰镇鹿山河旁建立三级渗滤系统,开展了农业径流污染净化效果的试验。结果显示,系统对SS、NH4+-N、TN和TP具有较好的去除效果,平均去除率可分别达到80%、78%、37%及48%。污染物浓度沿系统各级逐渐降低,TN、NH4+-N的去除率沿程逐渐趋缓,TP、SS去除率沿程没有明显减缓的趋势。系统第一级对氮的去除以颗粒态为主,第二、三级以溶解态为主;系统第一、二级对磷的去除以颗粒态为主,第三级对颗粒态磷与溶解态磷的去除比例相近。系统第一级对各污染物的去除效率最高,硝化作用较强;第二级TN、NH4+-N的去除率与第一级相比依然较高;第三级NH4+-N、TN、TP去除率较低,但SS的去除效率与第二级相当。     

江西省农业面源污染负荷分布特征的研究

基于清单法对江西省11个市农业面源污染物COD、TN、TP的产生量和产生强度进行核算,从而对江西省农业面源污染负荷进行分析。结果表明:江西省农业面源污染物中最大为COD,其中吉安市和宜春市COD产生量最大,分别达到了518.56万t/a和510.85万t/a。根据地均和人均面源污染产生量得出南昌市人均COD及TN实物产生量最大,分别达到了427.9 t/百人、13.35 t/百人,地均TN、TP产生量最高的为宜春市,分别为2.90 kg/km2、0.69 kg/km2。同时本文根据面源污染等标产生量得出农业面源污染产生强度最大的为赣州市、宜春市和吉安市。     

滞留塘系统在山区面源污染控制中的效果研究

非点源污染的本质是农村生态系统严重失调,为控制和削减进入受纳水体径流的污染负荷,各种治理技术措施得到相应发展,滞留塘便是其中之一,通过对都拉乡河道滞留塘技术的研究与分析,发现处理前总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）和悬浮颗粒物平均浓度分别为8.75mg.L-1,2.97mg.L-1,0.54mg.L-1,24.0mg.L-1;处理后总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）和悬浮颗粒物平均浓度分别为6.04mg.L-1,1.66mg.L-1,0.18mg.L-1,12.0mg.L-1。各项污染物平均去除率分别为31.0%,44.1%,66.7%,51.9%,滞留塘系统对氮、磷及悬浮颗粒物的截留效果较好。     

辽河流域(吉林省部分)畜禽养殖污染负荷及环境效应

为了防治辽河流域(吉林省部分)的畜禽养殖对环境的污染,有必要先确定流域的畜禽养殖污染负荷及其环境效应。利用排泄系数法的原理,估算了该流域各县、市的畜禽养殖污染物(包括COD、氨氮、总氮、总磷)的产生量、排放量和入河量,核算出了农田畜禽粪便负荷量、氮和磷的养分平衡率。结果表明:在4种污染物中,COD的产生量、排放量、入河量所占比例均最大,其次是总氮,再次是总磷,氨氮所占比例最小。流域农田的畜禽粪便负荷量的平均值达52.7 t·hm-2·a-1,其中伊通县的农田畜禽粪便负荷量最高,达到了污染的程度。流域中双辽市、公主岭市和伊通县的氮养分平衡率和磷养分平衡率都大于1。因此,辽河流域(吉林省部分)的畜禽养殖已对环境产生一定危害,并存在明显的环境风险,尤以公主岭市、双辽市和伊通县更为突出。     

苏州相城区望庭镇水稻田降雨 径流污染特征研究

为研究水稻田非点源污染降雨径流的流失规律,减少水田中氮、磷等对地表水环境的污染提供科学依据,在自然降雨条件下,开展水稻田降雨—产流—产污同步观测的非点源试验,分析了降雨强度、降雨前田面水深、农田管理等因素对水田产流、产污的影响,计算次降雨平均质量浓度(珋ρEMCs).试验结果表明:同一场次降雨不同污染物的流失规律有很大不同,不同场次降雨的珋ρEMCs差异也很大;水稻田降雨前期的田面水深是决定径流产生的一个重要影响因子,对于分析是否有径流产生和异常数据的解析有重要作用;化肥的施用以及降雨距离施肥后时间间隔是影响珋ρEMCs的重要因素;苏州望亭镇的试验点,总氮(TN)、总磷(TP)的径流输出系数分别为4.363和0.156kg·hm-2,分别占稻季施肥量的1.21%和0.35%.     

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.     

十堰市非点源污染状况及其区域分布特征

基于已有研究进展和实地调查资料, 研究了十堰市所辖县市区非点源污染物的产生量和流失量、污染源构成及区域分布特征。研究表明: 2004 年因各种非点源污染流入水体的污染物总氮(TN) 、总磷( TP) 分别为 1. 79 万t和 0. 38 万 t。TN 主要污染源是化肥施用和畜禽粪尿, 分别占39% 和 25% ; TP 主要污染源是水土流失、化肥污染 和水产养殖, 三者之和占到 TP 流失量的 60% 以上。十堰市所辖县市区中, 郧西县和丹江 口市非点源污染最为严重, 市辖区污染最小; 丹江口市为水产养殖污染型, 郧西县为化肥污染型, 郧县和竹山县为化肥-水土流失污染型,市辖区、竹溪县和房县为综合污染型。该研究结果可为丹江口库区非点源污染控制策略的制定提供参考。     

基于输出系数模型的云南洱海流域农业非点源污染研究

以洱海流域北部罗时江、弥苴河、永安江3个子流域作为实验区,利用输出系数模型对子流域内农业非点源氮、磷污染进行估算,结合罗时江、弥苴河、永安江水质监测数据,对模型输出系数进行率定和验证,得到一组适用于洱海流域农业非点源污染估算的输出系数.利用该组输出系数,对洱海流域范围内农业非点源氮、磷污染负荷进行估算.研究表明：氮、磷污染空间分布具有一致性,乡镇污染输出于地域分布中呈现出“南北高中间低”的趋势.不同非点源氮污染贡献率依次为大牲畜养殖>农村生活排放>种植业>生猪养殖,不同非点源磷污染贡献率依次为种植业>农村生活排放>生猪养殖>大牲畜养殖.     

深圳茜坑水库小流域非点源污染负荷估算

茜坑水库是深圳市重要的饮水源水库,非点源污染防治任务严重.该文研究根据地貌特征和土地利用情况,利用通用土壤侵蚀方程计不同土地利用类型区域的土壤侵蚀量,选择若干不同类型的非点源污染产生区域,进行降雨带来的径流水质的同步监测,分析污染量的特点.结果表明:林地和农业用地单位面积土壤流失量比较严重;农业用地和居住地是氮、磷等污染物的重点区域.     

MBR工艺强化脱氮除磷处理滇池农业面源污水的调控方法及实际应用

为保证滇池环湖截污体系已建混合水质净化厂MBR工艺实现出水氮磷稳定达标,通过现场搭建中试规模的系统,研究了外加碳源(乙酸钠)和除磷剂(聚合氯化铝)投加量对实际污水中氮磷强化去除的关系,提出了针对滇池农业面源污水常年进水水质质量浓度、碳氮比以及碳磷比均较低,TN和TP质量浓度波动大的特点,可灵活采用外加碳源(乙酸钠)和辅助化学除磷(PAC)的双调控方法或辅助化学除磷的单调控方法,在能够使出水中氮磷达标稳定的前提下,节约运行成本。同时,以中试研究参数为基准,有效地提高了洛龙河混合水质净化厂的实际运行调控效率,缩短了整个系统优化调整时间,并最终实现净化厂各项出水水质参数稳定达标,特别是TP质量浓度稳定低于0.3 mg/L的地方标准要求,预计滇池现有的两座MBR工艺处理厂每年TP的减排量可达65.3 t。     

滦河上游流域水质特征及污染源解析

滦河位于京津冀水源涵养功能区的核心区域,精准分析其水质演变特征及污染来源,对于流域水污染防治具有重要意义。本文通过对滦河上游流域19个监测断面、8个水质指标进行监测,采用对数型幂函数普适指数公式进行富营养化评价,运用主成分分析法结合多元线性回归源解析模型确定污染来源。结果表明：滦河上游流域属于弱碱性水体,大部分水体处于过饱和状态,高锰酸盐指数（CODmn）的数值丰水期变幅相对较大,年际超标率为7%,总氮（TN）浓度整体远大于氨氮（NH4+-N）浓度,且TN年际超标率高达94%,枯水期全样本超标,说明水体氮素污染较为严重。总磷（TP）全年均值为0.09mg/L,年际超标11%,整体浓度相对较低。滦河上流流域全监测区域处于富营养、中营养以及重富营养等不同程度富营养化,且处于富营养状态区域占比高达78.94%。其中丰水期富营养化程度较为严重,重富营养化均出现于丰水期。根据污染源贡献率解析可知,对水体TN、NH4+-N贡献最大的是农业非点源污染,支流还受到畜禽养殖及生活污水影响,干流TN有一部分潜在污染来源,TP和CODmn主要来自城市面源污染,五日生化需氧量（BOD5）支流主要来自于畜禽养殖、生活污水,干流区域来源相对较为复杂只受潜在污染源影响。     

基于环境容量的入湖污染负荷削减分析

水环境污染是困扰城市发展和影响人居生活的重要因子。为探索研究河湖水环境改善措施,尤其是研究与人居环境密切相关的城市内湖水环境提升,以武汉市南湖为例,开展了典型城市公园型湖泊的水质提升问题。通过对南湖汇水范围内污染物来源的进行精细化定量解析,结果结果表明南湖入湖总氮(TN)和总磷(TP)负荷分别为835.6 t/a和92.56 t/a;污染负荷空间分布有三个典型峰值区域,其面积仅占汇水范围的10.7%,而其TN产污负荷占25.18%,总磷产污负荷占23.97%。采用狄龙模型计算得出南湖水域TN环境容量为315.2 t/a,TP环境容量为21.01 t/a。在完成城镇生活污水和底泥释放中60%TN去除和75%TP去除的基础上,同时地表径流中TN控制率达到67%、TP控制率达到87%,即TN和TP排放量控制在环境容量限值以内,可使TN浓度达到1.5 mg/L,TP浓度达到0.1 mg/L,南湖水质总体达到地表水Ⅳ类要求。基于环境容量分析的入湖污染物来源定量解析,以及进一步对汇水范围内污染负荷的空间分析,可为河湖水环境污染治理措施的合理安排提供科学依据。     

典型山地城市雨水径流污染负荷时空分布

为了了解山地城市雨水径流污染特征,选取坡度大、绿地比率高的典型山地区域,研究在各降雨等级条件下、不同下垫面的初期雨水污染物时空分布特性及不同污染物指标间相关性。 结果显示:径流污染在降雨初期有最大值,其后各污染指标随时间变化迅速下降,且雨强越大趋势越明显;不同下垫面初期雨水径流水质优劣顺序为砖石>硬化铺装>绿地,不同雨强初期雨水径流水质优劣顺序为中雨>大雨>暴雨;研究区域内地表径流中总氮(TN)主要以溶解态输出,总磷(TP)则以颗粒态输出;绿地的产流中颗粒态氮磷要显著高于其他下垫面,暴雨下雨水径流中颗粒态氮磷也显著高于其他雨强;在不同雨强及下垫面条件下,悬浮颗粒物( SS) 与高锰酸盐指数(CODMn )、TP、TN、溶解性总磷(TDP)、溶解性总氮(TDN)均高度正相关。 说明山地型绿地存在一定水土流失情况,污染负荷较集中于初期雨水中,而且随雨强增大更加明显,SS 对各污染物浓度的变化具有显著影响。 因此,控制初期雨水中 SS 含量是降低山地城市雨水径流污染物含量的有效途径。     

长三角小流域AnnAGNPS模型参数敏感性及适用性评价

【目的】研究年度农业非点源污染模型(Annualized agricultural non-point source pollutant loading model,AnnAGNPS)在沛桥河小流域的参数敏感性与适用性,为长三角地区的流域综合管理工作提供数据支撑和科学依据。【方法】以长江中下游水阳江水系沛桥河小流域为研究区,采用差分灵敏度分析(differential sensitivity analysis,DSA)方法进行参数敏感性分析,通过相关系数(R²)、效率系数(E)以及相对误差(E_R)来综合评价模型的适用性。【结果】对研究区径流、总氮与总磷输出模拟最敏感的参数是径流曲线数(CN),对泥沙输出模拟敏感性程度最高的参数是CN、土壤可蚀性因子(K)、水土保持因子(P)与作物管理因子(C),且均呈正相关影响特征。验证期(2015—2018年)汛期与非汛期径流、泥沙、总氮与总磷的相关系数(R²)、效率系数(E)均大于0.80,相对误差(E_R)的绝对值均小于12%;模型对径流与泥沙汛期的模拟精度均高于非汛期,而对总氮与总磷负荷非汛期的模拟精度略高于汛期。【结论】校准后的AnnAGNPS模型应用于沛桥河小流域的模拟效果较好,可用于辅助长三角低山丘陵区农业小流域非点源污染与水土流失管理决策。