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北运河流域污染源解析及其清单研究

北运河流域污染源解析及其清单研究

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作者：赵云强北京化工大学

学位级别：硕士

北运河发源于北京西部山区,承担着供水、防洪、景观等任务,是连通京津冀的一条重要河流。随着城市发展,水环境、水生态、水资源等环境风险问题突出,对生态环境问题进行定量解析和建立污染源清单,是进行流域综合治理的重要前提和基础。... 详细信息

北运河发源于北京西部山区,承担着供水、防洪、景观等任务,是连通京津冀的一条重要河流。随着城市发展,水环境、水生态、水资源等环境风险问题突出,对生态环境问题进行定量解析和建立污染源清单,是进行流域综合治理的重要前提和基础。本研究以ArcGis为技术手段,生态环境部划分北运河流域控制单元为基准面,采用直接和间接计算对工业源和城镇生活源进行核算,并通过构建北运河流域污染源评估模型分析方法体系,开展北运河流域十年(2009-2018)污染量化分析,掌握污染分布,探究污染来源,形成具有时空分布特征的流域水污染物排放动态清单。为管理部门控制流域面源污染及改善流域水环境提供有效支撑。研究结果表明:(1)北运河流域各控制单元工业源和城镇生活源污染物排放量呈逐年下降趋势,说明北运河流域控制单元点源污染物排放呈逐年下降趋势。这说明点源已经不在是北运河流域内的主要污染源。(2)北运河流域中部地区氮型(TN和NH4+-N)面源污染排放负荷较为突出;2009-2018年北运河流域面源TN和NH4+-N平均排放负荷分别为0.31 t/km2和0.23 t/km2,平均排放量分别为1858t和1370t,平均入河量分别为228 t和166.4 t。从时序上来看,2015年、2016年和2017年北运河流域氮型面源污染排放负荷相对较高,2016年最为突出,其原因是2016年的氮盈余量相对较高,且降雨量也高于多年均值,从而导致2016年流域氮型面源污染最为突出。从污染类型上来看,农田生产一直是北运河流域氮型面源污染的主要污染源,2009-2018年农田径流型TN和NH4+-N排放量的平均占比均为65.7%。(3)北运河流域中部和南部地区磷型(TP)面源污染较为突出;2009-2018年北运河流域面源TP平均排放负荷为0.02 t/km2,平均排放量和入河量分别为147 t和16 t。从时序上来看,受降水、农田氮磷平衡量等因子的综合影响,2015年、2016年和2017年北运河流域TP面源污染排放负荷相对较高,2009年和2012年也相对突出。从污染类型上来看,北运河流域磷型面源污染来源主要是农田生产和畜禽养殖,2009-2018年农田径流型TP排放量的平均占比为42.6%,近年随着畜禽粪便处理率的逐渐提高,由畜禽养殖引起的总磷污染总体上呈现下降趋势。(4)北运河流域中部和南部化学需氧量型(CODCr)面源污染排放负荷较为突出,具体表现为围绕流域内北京市中心城区、天津市和河北省城区地带突出分布和其他地区零散分布的特征;2009-2018年北运河流域面源CODCr平均排放负荷为2.72 t/km2,平均排放量和入河量分别为16070 t和1718t。从时序上来看,2009-2018年北运河流域CODCr面源污染排放负荷普遍较高。从污染类型上来看,北运河流域化学需氧量型面源污染来源主要是畜禽养殖和城镇径流,2009-2018年城镇径流型CODCr排放量平均占比为51.0%,畜禽养殖型CODCr平均占比为41.6%。

关键词：北运河流域污染源解析污染源清单遥感分布式面源污染模型 HEQM模型

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