论文部分内容阅读
非点源污染是较为普遍的一种污染形式,随着经济的发展,对环境问题的重视不断提高,非点源污染的研究亦逐步深入,由于具有广泛性、难于定量监测、难于有效控制等特点,成为了治理的重点和难点。我国是农业大国,农村人口比例较大,农业非点源污染作为非点源污染的主要形式,成为农业生产、生活的主要污染排放形式。东辽河是辽河的一大支流,近些年来,农业非点源污染问题较为突出,本文针对东辽河流域水环境、农业非点源污染等问题,对研究区种植业、畜禽养殖业及农村生活污染进行调查和污染物估算,通过构建研究区空间和属性数据库,借助于SWAT分布式模型进行流域农业非点源污染模拟研究,获得研究区泥沙负荷、总氮与总磷污染负荷量,结合Arcgis空间处理功能,对流域泥沙、总氮与总磷污染物负荷时空特征进行分析,并计算流域各污染物入河系数,本次研究获得主要成果如下:1)基于吉林省统计年鉴数据和吉林省污染普查数据库数据,调查了研究区种植业、畜禽养殖业、农村生活污染,并进行污染负荷计算。研究区由大牲畜、猪、羊、家禽带来的氮、磷污染负荷量多年平均值依次减小;对流域生活污水及人粪尿中氮、磷含量进行估算得出,多年平均生活污水中的氮含量为12.09kg·hm-2·a-1,磷含量为1.06kg·hm-2·a-1;粪便中氮含量为7423.95kg·hm-2·a-1,磷含量为1713.22kg·hm-2·a-1,氮含量明显高于磷。2)构建了东辽河流域农业非点源污染模拟模型,利用流域泉太站径流、泥沙和污染物的实测数据,采用SWAT模型参数敏感性分析结果与SWAT-CUP软件参数分析、校准和验证功能,对流域径流、泥沙和污染物进行了校准和验证。校准期与验证期径流、泥沙、总氮与总磷的实测与模拟值的R、R2、Ens均满足模型精度与适用性评价要求,可采用上述参数进行流域农业非点源污染模拟研究。3)统计分析了SWAT污染物模拟输出结果,流域泥沙负荷、总氮与总磷污染负荷在2006~2010年间的变化规律相似,除2009年出现降低外,总体呈上升趋势。每年的5-9月,泥沙、总氮与总磷污染负荷相对较高,且2007、2008、2010这三年的7月,泥沙负荷、总氮与总磷污染负荷为年内最大值,丰水期研究区污染负荷较大。2006~2010年,公主岭市、伊通县以及源头区域辽源市污染负荷较大;中下游地区总磷污染负荷较大,以公主岭市北部、梨树县的东部等地区污染较重。4)基于SWAT模型模拟的污染物输出结果,借助于Arcgis地统计学插值方法,获得了研究区各子流域多年平均泥沙负荷、总氮与总磷污染负荷入河系数,研究污染物入河过程;研究区泥沙入河系数总体较大,在0.70~0.80之间,由东南部向西北部呈递增趋势。总氮入河系数空间分布特征与总磷相似,总氮入河系数在0.50~0.70之间,中下游地区泥沙入河系数较高;总磷入河系数相比总氮略低于总氮,入河系数在0.40~0.60之间,且由东南部向西北部总磷入河系数呈增加趋势。本次研究较为全面的揭示了研究区农业非点源产生来源、产生量、农业非点源污染负荷及污染物入河系数空间分布特征,提出相应的防治措施和建议,为流域进行农业非点源污染等方面的治理,提供可靠依据。