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农业面源污染具有随机性、不确定性、分布范围广等特点,与点源污染相比,农业面源污染的研究及治理难度更大。如今占污染源比例1/3的农业面源污染还没有很好的办法进行控制,面源污染正在加剧,主要污染由原来的工业污染逐渐向由于大量施用农药、化肥所引起的农业面源污染转变。岗南水库担负着防洪、灌溉、发电、供给下游用水等重任,是石家庄市的地表水水源地,近年来,岗南水库水源保护区由于化肥、农药等农业投入品的逐年增加,导致了岗南水库水体中总氮、总磷污染贡献率呈上升趋势。开展岗南水库地表水环境面源总氮、总磷污染研究,为水资源保护区寻找合适和先进的经济发展模式,对于区域经济发展和供水功能的保障有重要意义。
论文依据有机农业的原理,充分利用当地农业生态环境的优越条件,建立区域有机农业发展的技术模式和管理模式,在获得的技术数据基础上对新型农业模式的环境效益进行预测。有机模式的建立对提高区域农业的整体技术水平具有指导意义,同时有效的降低区域面源污染负荷,从而保护区域水质,使区域环境和经济协调发展。论文首先采用资料收集、现场调查的方法对岗南库区的农业生态环境进行调查和污染源的分析。在农业面源污染现状调查的基础上,确定了研究范围,同时对基地范围内的自然、人口、社会等条件进行现状调查,并对其有机产品的技术标准进行分析。在对岗南水库一级保护区的农业生态环境进行调查和有机技术标准分析的基础上,选择了有机作物,并依据区域自然条件和有机农业标准,针对岗南水库水源保护区的基本情况,建立了当地生产的有机农业技术模式和管理模式。其中技术模式主要包括土壤培肥技术、病虫害防治技术、杂草控制技术等;管理模式主要包括基地建设、质量控制、制订内部规程、建立质量跟踪系统等。
在对岗南水库一级保护区的污染源进行分析的基础上,由该区域内的土壤质地、地形、耕作措施、降水量、降雨强度、下渗和蓄水特征等水文参数,选用RUSLE模型计算颗粒态污染负荷并结合溶解态污染负荷,估算出了岗南水库水源一级保护区面源污染负荷。
在对岗南水库水质调查与分析的基础上,并鉴于岗南水库水质的实际情况和入库污染源特征等因素,选用Dillon模型预测了岗南水库中总磷总氮的含量,由岗南水库中总氮总磷浓度预测结果显示,现状计算值和现状监测值基本接近,相对误差都在1%~2%之间,表明评价所选取的总氮、总磷预测模型(Dillon模型)能够较好地描述入库污染负荷与库内水质的关系;最后运用Dillon模型计算出了有机农业技术模式使得岗南水库水体中总氮总磷浓度的减小量。
通过估算岗南水库一级保护区的面源污染负荷以及对水库中总氮总磷预测分析得出结论:在岗南水源一级保护区实施有机农业对提高区域农业的整体技术水平具有指导意义,同时能够有效的降低区域面源污染负荷,从而保护区域水质,使区域环境和经济协调发展。