基于GIS的河南省沿黄区域农业面源污染分析

作     者：邱青彬 杨玉秀 牛梦姣 张皖玉 张志勇 王小纯 马新明 熊淑萍 QIU Qingbin;YANG Yuxiu;NIU Mengjiao;ZHANG Wanyu;ZHANG Zhiyong;WANG Xiaochun;MA Xinming;XIONG Shuping

作者机构：河南农业大学农学院/作物生长发育调控教育部重点实验室河南郑州450046 河南农业大学生命科学学院河南郑州450002 

出 版 物：《河南农业大学学报》 (Journal of Henan Agricultural University)

年 卷 期：2023年第57卷第4期

页      面：558-569页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFD1700900) 河南省高等学校重点科研项目(21A210015) 

主　　题：河南省沿黄区域 农业面源污染 等标污染负荷 层次聚类分析 自然断裂法 

摘      要：【目的】探究河南省沿黄区域农业面源污染空间分布及重点污染源的排放特征,为黄河流域农业面源污染治理和高质量发展提供依据。【方法】基于河南省DEM 90 m(数字高程模型地图)数据和河南省行政区划图,采用ArcGIS水文分析方法,确定以灵宝市等25个县(市、区)为研究区域,运用排污系数法、等标污染负荷法计算并分析了河南省沿黄区域25个县(市、区)化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)和总磷(TP)4种污染物的排放量、排放强度以及等标污染负荷,在对畜禽养殖业、种植业及水产养殖业3个污染源进行全面分析基础上,将河南省沿黄区域的污染负荷与河南省总污染负荷进行宏观对比得出的重点污染源,并通过ArcGIS自然断裂法和层次聚类分析法反映区域内污染排放分布特征。【结果】河南省沿黄区域25个县(市、区)COD、NH_(3)-N、TN和TP 4种污染物的总排放量分别为16.22×10^(4)、0.23×10^(4)、1.64×10^(4)和0.25×10^(4) t,其中,TN的等标污染负荷比率最高,为41.67%;污染物主要源自畜禽养殖业,等标污染负荷比率为70.52%;同时,河南省沿黄区域畜禽养殖业和水产养殖业在总负荷中的比率高于河南省。COD、NH_(3)-N和TP在总负荷中的比率高于河南省。空间上,污染负荷较大的区域主要分布在黄河北岸,黄河南岸的污染负荷分布呈“西低东高的趋势。沿黄区域农业面源污染排放特征可划分为畜禽养殖业主导污染Ⅰ型、畜禽养殖业主导污染Ⅱ型、水产养殖业较高占比Ⅰ型和水产养殖业较高占比Ⅱ型4种污染类型区。【结论】河南省沿黄区域重点污染源为种植业源和畜禽养殖业,重点污染物为TN,TP和COD;畜禽养殖业源污染是需要优先控制的污染源,COD是需要优先控制的污染物。