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晋江金鸡闸断面面源污染负荷及水质敏感期的确定

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环境科学研究 2014年第10期27卷 1126-1133页

作者：马岚滕彦国林学钰王金生北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业重点实验室北京100083 北京师范大学水科学研究院北京100875

晋江金鸡闸断面是泉州市重要饮用水取水口断面,其水质安全对实现区域经济社会发展具有重要意义.以晋江金鸡闸断面水文水质监测资料为基础,借助水文统计及降雨径流与面源污染关系分析,提出确定不同水平年典型污染物质量浓度年际及年内变... 详细信息

晋江金鸡闸断面是泉州市重要饮用水取水口断面,其水质安全对实现区域经济社会发展具有重要意义.以晋江金鸡闸断面水文水质监测资料为基础,借助水文统计及降雨径流与面源污染关系分析,提出确定不同水平年典型污染物质量浓度年际及年内变化的方法,进而确定面源污染负荷和水质敏感期.结果表明：从枯水年到丰水年,CODMn、NH3-N、TP的面源污染贡献率随降雨径流量的增多而增大,分别为30%-74%、53%-61%、39%-62%;ρ（NH3-N）和ρ（TP）的年均值随降雨径流量的增大而减小,ρ（CODMn）与降雨径流量关系不密切.在丰水年、偏丰年及平水年ρ（CODMn）、ρ（NH3-N）、ρ（TP）的年均值变化均较小,而在偏枯年和枯水年变化较大;三者年内变化规律相近,ρ（NH3-N）和ρ（TP）的峰值一般出现在3月、4月,并且峰值大小与年降雨径流量呈反势,ρ（CODMn）峰值及与年降雨径流量关系不明显.除3月、4月外,ρ（CODMn）、ρ（NH3-N）大多达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准限值,而ρ（TP）基本达到Ⅲ类水质标准限值.

关键词：面源污染负荷水质敏感期水平年晋江金鸡闸断面

区域地表水面源污染负荷的GIS计算方法研究

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2006年第2期21卷 90-93页

作者：朱罡程胜高安琪中国地质大学环境学院湖北武汉430074

以武汉市九峰城市森林保护区为研究区,利用其ArcHydroTools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... 详细信息

以武汉市九峰城市森林保护区为研究区,利用其ArcHydroTools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.

关键词：面源污染负荷 GIS 分水岭子流域

基于种植结构改进的SWAT模型模拟乌梁素海流域面源污染负荷

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环境工程学报 2023年第8期17卷 2505-2514页

作者：刘旭华张佳慧刘华民刘杨井瑾温璐曹晓霭王立新内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010021 内蒙古财经大学统计与数学学院呼和浩特010051 草原生态安全省部共建协同创新中心呼和浩特010021 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室呼和浩特010021 内蒙古自治区环境监测总站巴彦淖尔市分站巴彦淖尔015000

乌梁素海是黄河流域最大的湖泊湿地,其地处河套灌区,是灌区排水的承泄湖。多年来面临着严重的水生态系统功能退化、水环境污染等问题,而改善和治理湖泊水环境的基础是要厘清乌梁素海流域灌区退水导致的农业面源污染负荷问题。基于无人... 详细信息

乌梁素海是黄河流域最大的湖泊湿地,其地处河套灌区,是灌区排水的承泄湖。多年来面临着严重的水生态系统功能退化、水环境污染等问题,而改善和治理湖泊水环境的基础是要厘清乌梁素海流域灌区退水导致的农业面源污染负荷问题。基于无人机获取的高分辨照片与遥感影像和地面实测数据相结合所获取的精准种植结构数据可作为SWAT模型输入的土地利用数据,以确保对农业面源污染迁移转化过程的模拟更接近真实情况。结果表明,基于作物种植结构数据对流域径流模拟精确度较高,率定期R^(2)为0.74,NES为0.81,验证期R^(2)为0.78,NES为0.67。TN和TP在2010—2020年间整体呈逐渐下降的趋势。季节分析发现,TN和TP均表现为春季负荷量较高。空间分布表明,乌梁素海流域总氮年均负荷量在南部的河套灌区较高,北部草原区较低,在流域东部番茄、瓜果、甜菜等经济作物集中分布的区域,TN负荷量为30~45 t·a^(-1);总磷污染物负荷量的空间分布与总氮基本一致,主要分布在以玉米和葵花为主的子流域,TP年均总输出量均超过10 t·a^(-1)。本研究结果可为乌梁素海流域面源污染治理及种植结构调整提供参考。

关键词：乌梁素海流域 SWAT模型作物种植结构面源污染负荷

基于CLUE-S模型的面源污染负荷预测——以南昌市为例

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江西农业大学学报 2013年第6期35卷 1347-1352页

作者：罗璇赵天李芳颢陈文波李统华江西省国土资源勘测规划院江西南昌330025 江西农业大学国土资源环境学院江西南昌330045 江西师范大学地理环境学院江西南昌330022

以鄱阳湖生态经济区核心城市——南昌市为例,根据空间模型CLUE-S模拟的未来土地利用情景,运用降雨径流模型(SCS-CN)、综合径流系数法等,预测不同情景下土地利用变化对降雨径流氮磷污染物负荷的影响。结果表明,规划控制情景下N和P的输出... 详细信息

以鄱阳湖生态经济区核心城市——南昌市为例,根据空间模型CLUE-S模拟的未来土地利用情景,运用降雨径流模型(SCS-CN)、综合径流系数法等,预测不同情景下土地利用变化对降雨径流氮磷污染物负荷的影响。结果表明,规划控制情景下N和P的输出负荷分别为10 227.27 t和1 754.77 t,自然演替情景下分别为11 170.07 t和2 153.43 t,规划控制情景下降雨径流的污染物输出负荷小于自然演替情景。

关键词：面源污染负荷南昌市自然演替情景规划控制情景

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沙颍河流域面源污染负荷空间分布特征研究

人民长江 2014年第17期45卷 6-9,13页

作者：郝守宁彭文启吴文强徐建新中国水利水电科学研究院北京100038 华北水利水电大学河南郑州450011

沙颍河是淮河流域污染较为严重的河流。为正确分析沙颍河流域的面源污染负荷空间分布情况,在已有研究的基础上,采用改进的输出系数模型中农村生活废水、农田化肥流失、畜禽养殖流失、水土流失污染负荷、城镇地表径流污染模型5个模块,对... 详细信息

沙颍河是淮河流域污染较为严重的河流。为正确分析沙颍河流域的面源污染负荷空间分布情况,在已有研究的基础上,采用改进的输出系数模型中农村生活废水、农田化肥流失、畜禽养殖流失、水土流失污染负荷、城镇地表径流污染模型5个模块,对流域面源污染空间分布进行了模拟和负荷估算。研究结果表明,4类污染物(COD,TP,TN,NH3-N)负荷量最大的区域为上游,其次为中游;单位面积负荷量最大的区域为中游。根据分析结果,确定沙颍河中游为今后重点污染治理的对象。

关键词：面源污染负荷输出系数法污染物空间分布沙颍河

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环鄱阳湖区面源污染负荷的估算及预测评价

环鄱阳湖区面源污染负荷的估算及预测评价

作者：康晚英南昌大学

学位级别：硕士

随着农业生产的现代化、集约化和产业化的快速发展,农业面源污染突现,成为水体污染的主要污染。由于农业面源污染具有明显的不确定性、扩散性、潜伏性、间歇性以及分布广泛的特性,因此,其时空分布特征和污染控制成为当今研究中一大难题... 详细信息

随着农业生产的现代化、集约化和产业化的快速发展,农业面源污染突现,成为水体污染的主要污染。由于农业面源污染具有明显的不确定性、扩散性、潜伏性、间歇性以及分布广泛的特性,因此,其时空分布特征和污染控制成为当今研究中一大难题。鄱阳湖区经济发展主要依靠农业,近年来农业的发展尤其是畜牧养殖业的发展和环湖区人口的增长,使得农村面源污染愈来愈严重。系统的分析鄱阳湖区面源污染中氮磷负荷分布特点以及营养源贡献率等,为鄱阳湖区合理配置农业资源、学规划农业产业布局,大力推广友好节约型农业技术提供必要的科学依据。本文以鄱阳湖区周边12县市为研究区域,以氮、磷2种污染物为研究对象,以土地利用、畜禽以及农业人口为三大主要营养源,结合GIS,运用输出系数模型,估算现状年1997～2007年面源污染负荷。同时借助马尔柯夫模型和灰色预测模型预测未来10年土地利用变化和畜禽人口的变化,从而得到预测2011～2020年的面源污染负荷,通过对比分析,得到以下主要结论：(1)总的来说,现状年与预测年相比,环鄱阳湖区的面源污染总氮、总磷负荷有明显递增的趋势。现状年环鄱阳湖区年平均输出TN/TP负荷分别为63114.944吨和5771.221吨,预测年为74134.776吨和6695.886吨,年平均增长率为17.46%和16.02%。(2)预测年2011-2020年与现状年1997-2007年相比,环鄱阳湖区各大营养源的贡献率有相同的变化趋势：畜禽输出的TN/TP负荷都是逐年增加,而且增加的速度是三大营养源中最快的。这是因为畜禽养殖规模随社会经济的发展不断扩大,由此造成的面源污染也越来越大;农业人口输出负荷的贡献率有下降的趋势,主要是因为农业人口随着城市化的发展逐渐减少;行政区划不变的前提下,环鄱阳湖区范围内的总土地面积是不变了,城市化的发展促使耕地逐年减少,使得土地输出荷的TN/TP负荷贡献率随时间有递减的趋势,TN负荷的贡献率减少趋势比TP负荷要快。(3)在各种土地利用类型输出的TN/TP负荷中,耕地、水域和城镇用地输出的TN/TP负荷居前三位,未利用地输出的负荷贡献最小。主要是原因如下：首先是六种土地利用类型中,耕地和水域面积占有率居前两名,而未利用地面积古有率最小;其次是耕地受农业耕作方式的影响最大,是农药化肥的直接承纳者,水产养殖直接影响到水域的水质,而未利用地基本处于比较原始状态,受人类生产和生活影响较小。(4)鄱阳湖区范围内各县市中,预测年2011-2020年与现状年1997-2007年相比,各县市的污染负荷强度都有所增加且属南昌市辖增加幅度最大。南昌地区四县市的面源污染负荷强度均高于全区范围内的平均污染负荷强度;九江地区6个县市中4县市面源污染负荷强度低于全区范围内的平均污染负荷强度。这主要是由于鄱阳湖区各县市的社会经济发展水平和种植结构都不同导致的。

关键词：鄱阳湖区面源污染负荷输出系数模型灰色预测模型 Markov转移矩阵

城郊小流域面源污染负荷研究及定量控制 ——以南京市云台山河流域为例

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城郊小流域面源污染负荷研究及定量控制 ——以南京市云台山河流...

作者：王青青南京大学

学位级别：硕士

随着人类活动的加剧与社会经济的发展,水环境问题日益突出。在点源污染逐渐得到控制的同时,面源污染控制受到越来越多国家和地区的关注,如何有效控制面源污染已经成为进一步抑制水污染、改善水环境的关键所在。云台山河流域位于南京市... 详细信息

随着人类活动的加剧与社会经济的发展,水环境问题日益突出。在点源污染逐渐得到控制的同时,面源污染控制受到越来越多国家和地区的关注,如何有效控制面源污染已经成为进一步抑制水污染、改善水环境的关键所在。云台山河流域位于南京市江宁区的城郊区域,是秦淮河流域的重要子流域之一。云台山河流域内河流水体污染严重,总氮含量严重超标,对整个流域的水环境影响严重。因此研究云台山河流域面源污染负荷与污染物削减平衡对整个秦淮河流域的生态水环境安全具有重要意义,同时对中小流域的面源污染防治具有借鉴作用。本文将云台山河流域划分为4个子片区,采用自主编写的半分布式水文模型,模拟各子片区不同下垫面的产流量与流域的出流过程,作为面源污染负荷估算的水量基础。基于面源污染负荷模型的产生模块与处理模块,分别估算流域内农村生活、畜禽养殖及土地利用面源污染的产生量与入河量,并与实测水质数据反演的污染物入河量进行对比验证。根据云台山河实际水质控制目标估算纳污容量,计算入河污染物的削减量/剩余量,为流域面源污染治理提供相应的应对措施。具体得到的成果如下:（1）基于DEM与实地考察,提取云台山河流域边界范围,流域全面积为183km;基于遥感影像将下垫面解译为城镇用地、水面、农田、林地与未利用地共5种类型,面积分别为40.3 km、4.7 km、69.4 km、33.8 km、35.0 km;同时将云台山河流域划分为4个子片区,分别为上游的胜利河片区与云坝河片区、主干流片区、下游的阳山河片区。（2）基于C++语言自主编写半分布式水文模型,模型分为产流模块与汇流模块两个部分,产流模块以栅格数据为输入,分别计算城镇、水面、水田、旱地4种下垫面的日产流量,经坡面汇流与河道汇流后模拟出流域的逐日出流过程。结果显示:2019年全年的产流量为3484万m,径流系数约为0.24,以城镇用地产流为主;云台山河全年总过水量约为3426万m,年内平均流量仅为1.08m/s,河流流量较小、河水较为滞留。（3）构建云台山河流域面源污染负荷模型,模型分为污染物产生模块与处理模块,将污染物来源划分为与降雨无关的农村生活与畜禽养殖,以及与降雨相关的农田径流产污与城镇径流产污。结果显示:云台山河流域总氮产生量为581t/年,其中来源于农村生活和农田径流的最多,分别为208t和201t,共占总氮产生量的70%以上;总磷产生量为82t/年,其中来源最多的为畜禽养殖,共51t,占总磷产生量的62%。流域内总氮入河量为187.8/年,来源最多的为农村生活与农田径流、城镇径流,分别为54.3t、76.0t、36.3t,共占总入河量的86%;总磷入河量为13.9t/年,各污染源比例基本相近。与逐月实测水质数据反演的入河量结果相比,模拟的总氮误差为14%,可作为总氮削减平衡的计算依据。（4）基于云台山河目标水质标准与水文过程模拟,估算90%枯水典型年2019年水文条件下云台山河的纳污容量。结果表明:总氮纳污容量为50.5t,总磷为10.3t,其中上游胜利河纳污容量最大,总氮、总磷分别为17.6t和3.5t。进一步计算云台山河流域的污染物削减量:云台山河流域总氮的削减量达137.3t,约超过云台山河流域总纳污容量的2.7倍;总磷的削减量达3.6t,超过云台山河流域纳污容量的40%。（5）基于污染物削减平衡,确定不同污染源的总氮控制目标:农村生活总氮削减量为39.7t,畜禽养殖为15.5t,农田径流为55.5t,城镇径流为36.6t。通过污染物产生量控制、入河路径优化等措施,可将各污染源的总氮分别削减32t、15t、65t、30t,共141t,达到污染控制目标。其中,胜利河片区与主干流片区以农村生活污染与农田径流控制为主;云坝河片区以农村生活污染控制为主,农田径流污染控制为辅;阳山河片区以城镇径流污染与农田径流控制为主。

关键词：中小流域半分布式水文模型面源污染负荷纳污能力云台山河流域

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太湖入湖河流污染特征及面源污染负荷研究

太湖入湖河流污染特征及面源污染负荷研究

作者：牛勇华中农业大学

学位级别：硕士

我国第三大淡水湖泊太湖,位于经济较为发达的长江三角洲地区。由于社会经济的高速发展,太湖流域水体污染十分严重。为研究该流域的污染现状及特征,本文通过年度间逐月调查太湖流域主要入湖河流水质、底质,得到以下结论：1.入湖河流总氮... 详细信息

我国第三大淡水湖泊太湖,位于经济较为发达的长江三角洲地区。由于社会经济的高速发展,太湖流域水体污染十分严重。为研究该流域的污染现状及特征,本文通过年度间逐月调查太湖流域主要入湖河流水质、底质,得到以下结论：1.入湖河流总氮污染十分严重,总氮控制和消减依然是重要内容。2.汇水口和小梅港区域水质差异分析结果表明,土地利用格局、水循环过程、涵养林的生态功能是两区域水质差异产生的重要原因,差异指标体现在溶解态总氮、氨氮、总磷、溶解态总磷、颗粒态磷、高锰酸盐指数;此外,汇水口区域水质污染特征体现出较强的点源污染特征;小梅港区域水质污染则体现出以总氮、颗粒态氮、总磷、颗粒态磷为主要污染物的面源污染特征;3. Cu、Zn、Pb、Ni、Cr污染浓度均值为129.38mg/kg、207.74mg/kg、52.13mg/kg、28.26mg/kg、77.06mg/kg。其中Cu、Zn、Pb、Ni、Cr均超过毒性参考值(TRV),Cu超标达800%。Zn、Pb、Cr在世界湖泊沉积物中微量金属的范围(WCTMEL)内,Cu超出144%,Ni略低于世界湖泊沉积物中微量金属的范围(WCTMEL);***为武宜运河生态风险主要贡献因子oNi-Cr、Zn-Pb具有较好的同源性,且Cu、Zn污染较高,达到中—强和强度污染级别,Pb污染级别其次,Ni、Cr污染级别较低或无污染。可以排除武宜运河携带Ni、Cr污染物进入入湖河网的可能;5.太湖流域总氮面源污染负荷为39.81万吨／年,总磷面源污染负荷为5.59万吨／年。五分区中总氮、总磷面源污染负荷依次为北部污染控制区>浙西污染控制区>西部污染控制区>南部污染控制区>东部污染控制区。太湖流域面源污染负荷中,总氮污染主要来自于耕地产生,总磷污染主要来自于建设用地。

关键词：太湖流域水质评价重金属土地格局面源污染负荷

大型水库以上水体面源污染负荷定量识别技术应用

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水利规划与设计 2021年第4期 20-24,105页

作者：戚卫伟辽宁省营口水文局辽宁营口115000

采用主成分分析方法,以白石水库为例,构建大型水库水体水质影响因素识别技术,结合污染因子识别其主要来源,重点分析其变化趋势及产生原因。分析表明:白石水库农业种植源的贡献总体上逐年降低,同年内春季及秋季高、夏季低。农村生活及畜... 详细信息

采用主成分分析方法,以白石水库为例,构建大型水库水体水质影响因素识别技术,结合污染因子识别其主要来源,重点分析其变化趋势及产生原因。分析表明:白石水库农业种植源的贡献总体上逐年降低,同年内春季及秋季高、夏季低。农村生活及畜禽养殖源的贡献年际、年内无明显变化,高风险区域为大凌河北票的上园镇、喀左县南公营子镇。

关键词：主成分分析水质参数关联分析面源污染负荷定量识别技术水库水体