涟水流域非点源污染特征

依托GIS软件平台,将SWAT模型应用于湘江支流涟水流域,对涟水流域径流、泥沙及非点源氨氮、总磷污染负荷进行模拟计算.研究结果表明,基于SWAT模型的涟水流域非点源污染模拟是可行的.通过统计分析揭示了涟水流域非点源污染的时空分布规律;通过对比不同施肥水平和不同时期土地利用情景下非点源污染负荷,揭示了施肥水平及土地利用对...     

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。     

基于SWAT模型的农业施肥对梅江流域营养盐产出变化的影响分析

以梅江流域为研究区域,基于SWAT模型构建适用于该流域的氮磷污染负荷模型,模拟分析了农业施肥影响下的流域内氮、磷营养盐产出的时空分布变化特征,为该流域营养盐污染控制和综合治理提供有益参考.结果表明:1)研究区氮、磷营养盐产出的增加与农业化肥的施用有关,在时间变化上,2011年流域内总氮和总磷的产出分别增长了99.33 mg/L和17.64 mg/L,总氮、总磷负荷产出的增加主要集中在4—8月,分别占全年总产出的87.3％和68.5％;2)在空间分布上,总氮、总磷污染负荷变化的空间分布特征基本一致,均集中在研究区的中部和北部.     

基于卫星降水融合产品的黄河源区汛期径流模拟

黄河源区(唐乃亥水文站以上)多年平均径流量约200×108m3,占黄河天然径流量的34%,是黄河流域的主要产流区和重要的水源涵养区.黄河源区历史汛期径流的变化一直是学界关注热点.本文以数字流域模型研究对象,旨在提高黄河源区历史汛期径流模拟结果精度.首先对比评价了黄河源区多源降水数据,相比于地面雨量站数据和CMORPH降水数据,CMORPH地面融合降水数据在黄河源区分辨率较高,精度可靠.其次集成了适用于黄河源区的大尺度、高分辨率的数字流域模型,利用融合降水数据,完成了黄河源区汛期径流的模拟.将2008~2012年汛期划分为率定年和验证年,径流模拟结果显示,率定和验证期逐日径流过程的Nash-Sutcliffe效率系数较高,汛期径流量符合良好,证明了数字流域模型在黄河源区的适用性,有利于黄河源区水资源分布进一步的评估和管理.     

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%。     

三峡库区小江流域溶解态氮素污染模拟

小江是三峡库区中部北岸流域面积最大的一级支流,农田以紫色土坡地为主,随降雨形成的地表径流和壤中流流失的非点源溶解态氮是水体中氮素污染的主要来源.根据小江流域地形、土壤等特性,构建流域溶解态氮素污染模型,并将具有物理机制的SLURP分布式水文模型引入污染模型中地表径流和壤中流的模拟,借助GIS技术,对小江流域2000～2007年溶解态氮的输出量与负荷的时空分布进行了模拟与定量计算.结果表明:土地产生的负荷占总负荷的68.3%～76.8%,农村居民点产生的负荷占23.2%～31.7%;土地产生的负荷中85%以上来源于农田.     

基于S WA T模型的母猪河流域水资源时空变化特征研究

在山东胶东半岛母猪河流域构建了分布式水文模型SWAT,在模型参数敏感性分析、参数率定、模型验证的基础上,对研究区月水文过程进行模拟,并在此基础上分析了母猪河流域近年来水资源时空变化特征.研究结果表明米山水库水文站月径流过程模拟效果较好,率定期和验证期R2和ENS均在0.8左右.母猪河流域多年平均年径流深为372.5mm,西母猪河源区年均径流深较高,东母猪河子流域较低,流域年径流深基本上呈西高东低的空间分布特征.春夏两季与年径流深空间分布特征较为一致,而秋冬两季径流深空间分布较均匀.汛期7—10月份流域产流量约占全年总产流量84%,极易引发流域性大洪水,而非汛期产流量严重不足,流域水资源短缺问题十分严峻.     

基于SWAT的涟水河上游流域非点源污染模拟

以涟水河娄底水文站上游流域为研究区域,应用SWAT模型对该区域的径流、泥沙及非点源氨氮、总磷污染负荷进行模拟计算.将1998年设置为模型启动期,即＂模型预热＂,利用娄底水文站1999～2002年的实测月径流、氨氮及总磷的实测数据进行模型参数确定,运用2003～2005年实测的月径流、氨氮及总磷数据对调参后的模型进行模型验证,验证结果表明模型基本合理可行,可用于涟水河上游流域的非点源污染模拟计算.运用率定后的模型,去除点源污染,重新进行模拟得到最终的非点源污染氨氮、总磷.根据模拟结果对该区域的径流、泥沙、氨氮及总磷污染负荷的时空分布特点进行了分析,为涟水河娄底水文站上游流域非点源污染的综合防治规划提供了参考和依据.     

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.     

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。     

淮河支流西淝河污染物质负荷输出特征

淮河污染物质主要来源于各小流域支流,因此研究支流污染物质输出特征对淮河的污染物质减排和水质管理具有十分重要的科学意义。研究选取淮河支流西淝河为研究对象,于2018年1～12月期间对流域出水口断面水量、水质（CODMn、TN和TP等）进行高频次的同步监测,分析污染物质的负荷特征。监测和数据分析分雨期和非雨期进行,其中雨期为3～9月,非雨期1、2、10、11、12月,汛期主要为5～9月。研究结果表明,西淝河出流CODMn浓度变化范围是2.8～10.2 mg·L-1,年均值5.4 mg·L-1,TN浓度变化范围是0.82～3.80 mg·L-1,年均值2.04 mg·L-1,TP浓度变化范围是0.01～0.34 mg·L-1,年均值为0.11 mg·L-1。西淝河流域污染物质输出具有明显的季节性变化,CODMn、TP浓度和负荷随时间变化趋势与流量一致,雨期浓度均高于非雨期浓度,在汛期达到最大。TN浓度、负荷随时间变化趋势与CODMn、TP不同,非雨期浓度高于雨期浓度。单位面积上CODMn年出流负荷量为22.9 kg·ha-1,TN年负荷量为8.7 kg·ha-1,TP年负荷量为0.46 kg·ha-1,CODMn和TP、TN负荷量均与流量、浓度成极显著正相关,负荷输出受降雨径流影响较大。     

GIS and L-THIA Based Analysis on Variations of Non-point Pollution in Nansi Lake Basin,China

Non-point source(NPS) pollution is the main threat to regional water quality,and the estimation of NPS pollution load has become an important task for NPS pollution control in China.Combined with geographical information system(CIS),the longterm hydrologic impact assessment(L-THIA) model was used to evaluate the temporal-spatial changes of chemical oxygen demand(COD),total nitrogen(TN) and total phosphorus(TP) in Nansi Lake basin from 2000 to 2010.The results show:1) the estimated COD,TN and TP loads in 2010 are260017.5,111607.7 and 6372.0 t with the relative errors of 2.1%,2.0%and-8.8%respectively,and more than 90%concentrated in the raining period from June to September;2) cultivated land and construction land take up more than 80%of the whole Nansi Lake basin,and the proportions of the three kinds of NPS pollution loads coming from cultivated land and construction land are more than 98%;3) during 2000-2010,the COD,TN and TP loads increase by 8801.6,180.3 and 71.9 t respectively,and become the main impact factors on the water quality of Nansi Lake.     

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。     

深圳河湾流域水污染源解析研究

利用污染源调查资料、污水处理厂运行数据、底质监测结果、SWMM的非点源污染模型和截排系统溢流模型, 估算深圳河湾流域的非点源和溢流污染负荷, 解析流域主要污染物的时空分布和来源, 得到如下结论。1) 2015年深圳河湾流域全年入河负荷量为COD 3.676 万 t/a, 氨氮 5715.65 t/a, TP 494.36 t/a, 其中点源为COD 2.63 万 t/a, 氨氮 5496.9 t/a, TP 463.55 t/a, 占全年的比例分别为72%, 96%和94%。非点源负荷为COD 8608 t/a, 氨氮 99.8 t/a, TP 18 t/a。雨季(4-9 月)溢流总负荷为COD 1894.05 t, 氨氮 118.95 t, TP 12.81 t。2) 深圳河湾流域单日入河负荷为COD 116.5 t/d, 氨氮 15.75 t/d, TP 1.412 t/d; 旱季污染源中漏排污水, 各指标负荷属排污口和支流漏排占比最大; 旱季点源总COD为71.94 t/d, 氨氮为15.06 t/d, TP为1.27 t/d。雨季中, 非点源的COD占比最大(34.21%), 其次是支流漏排(28.73%)和排污口(22.3%); 3) 雨季非点源和溢流的负荷对水质的影响不能忽略, 尤其是暴雨天, 虽然时间短, 但大量负荷对水质冲击的影响极其严重, 恢复到正常水质需较长的时间。     

基于输出系数模型的清水河上游农业非点源污染负荷估算

结合调查资料和GIS技术,采用Johnes经典输出系数模型估算2000、2005、2010、2015年清水河上游流域总氮（TN）、总磷（TP）农业非点源污染负荷,并分析其时空变化特征和污染来源。结果表明,四个时期TN、TP的污染输出负荷均呈明显的下降趋势,且前者是后者的9.2~9.8倍;不同污染源类型对TN、TP负荷贡献率的影响规律相似,且土地利用是最关键的影响因素,表现为耕地>草地>林地。从空间变化趋势上,TN、TP的污染负荷强度分布特征相似：整体分布不均,高负荷区集中分布在清水河支流水系两岸坡度较小的平原和丘陵区,低负荷区主要分布在耕地较少的水源涵养区,且TN的负荷强度是TP的10倍左右。分别从土地利用、禽畜养殖和农村生活等角度分析其污染来源,结果表明耕地,尤其是蔬菜等经济作物种植是农业非点源污染的主要来源,禽畜养殖及居民生活是非点源污染的重要组成部分。     

基于济宁市污染源现状分析的南四湖流域水质改善对策研究

以济宁市污染源普查数据和南四湖湖区监测结果为基础,对湖区富营养化状态和济宁市各类污染源进行了分析．2011年与2006年相比,湖区COD,氨氮,TP,TN浓度分别下降33％,53％,29％和52％,湖区水质明显改善,主要水质指标中,TP问题仍比较突出．济宁市各类污染源COD,氨氮,TP,TN排放总量分别为15．45万吨,2．59万吨,0．18万吨,3．26万吨．农业面源污染源成为首要污染源,TP,TN占所有污染源排放比例最大;生活污染源c0D排放量最大,占各类污染源COD排放总量的45．76％;工业点源污染得到治理,但对输水水质安全的影响不容忽视．提出了改善水质的合理对策和保障南水北调东线输水水质安全的合理措施．     

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.     

基于统计模型LOADEST的宝象河污染物通量估算

污染物通量的估算是掌握河流输移负荷的简便方法,可为流域总量控制提供科学依据.LOADEST模型利用连续的水量数据和离散的水质数据,建立污染物通量回归方程,进而估算河流不同时间尺度(日/月/季节/年)下的污染物通量,此外,模型还考虑删失型水质数据的情况,是估算低频率水质监测河流污染物通量的有效途径.以滇池污染严重的入湖河流—宝象河为例,利用LOADEST模型建立污染物通量回归方程,进而估算1999—2008年河流的入湖通量和水质情况.结果表明:(1)TP、COD、TSS多年平均入湖通量分别为18.9×103、1374.0×103、5608.6×103kg/年,TN为239.2×103kg/年,其中溶解态氮(NO3--N,NH4+-N)占83.8%;(2)2001年后各污染物年均浓度均超过Ⅳ类水质标准,超标最严重的为TN;(3)丰水期入湖通量占年通量的40%以上,暴雨径流冲刷成为污染物进入河流的主要方式;(4)NH4+-N、TN、TP年和不同季节入湖通量、浓度均呈现显著增加趋势,年增长率达6%以上;COD入湖通量和浓度在1999—2004年呈增加趋势,2005年后呈下降趋势;由于流域开展水土保持治理措施,TSS的入湖通量和浓度均呈下降趋势.     

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。