植生滤带对农业面源污染防治及VFSMOD模型的研究与应用进展

农业面源污染日渐严重,对人类生存环境的影响不容忽视。综述了农业面源污染的危害与现状,并详细介绍了植生滤带削减农业面源污染传输的原理,分析了植生滤带在不同环境条件下尤其是地下水水位波动对农业面源污染削减效率的影响。VFSMOD模型已被美国环保署推荐为可应用于流域规划植生滤带并有效评估其削减面源污染效率的模型,详细阐述了VFSMOD模型的机制、功能及全局敏感性和不确定性分析,并针对植生滤带及VFSMOD模型的模拟技术提出了今后进一步完善的方向及研究展望,可为农业面源污染的管理与防治提供参考。     

植被过滤带对泥沙和磷削减效率及VFSMOD-W模型模拟

植被过滤带是有效削减面源污染的生态管理措施,其削减效果受很多因素的影响。该文通过植被过滤带试验,探讨不同坡度和浅层地下水埋深对植被过滤带削减地表径流、泥沙和磷的影响,结合VFSMOD-W模型和简单磷运移经验模型评估污染物在植被过滤带的传输。结果表明,植被过滤带对地表径流、泥沙和TP的削减效率范围分别为25%～72%、43%～82%和39%～80%。在同一浅层地下水埋深条件下,当过滤带坡度分别为2%、5%和15%时,坡度越缓,植被过滤带削减效率越高。在同一坡度条件下,当浅层地下水埋深分别为0.08、0.22和0.36 m时,浅层地下水埋深越深,植被过滤带的削减效率越高。VFSMOD-W模型模拟结果显示,该模型能够较好地模拟地表径流和泥沙在植被过滤带的传输。VFSMOD-W模型结合简单磷运移经验模型对削减效果进行模拟评估,发现整体拟合效果较好(C_eff>0.85)。VFSMOD-W能较好地用于预测地表径流、泥沙和磷在植被过滤带的传输。     

基于GWR模型的汉江流域土地利用类型与水质关系评估

土地利用类型与水质指标之间存在着密切的联系。地理加权回归与传统回归分析的不同点在于它是一种局部回归分析方法,可应用于空间数据以探讨土地利用类型与水质指标之间的空间变化关系。利用普通最小二乘法(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型对汉江流域2015年94个采样点不同河岸带宽度(20m及50m)的5种土地利用类型(草地、林地、耕地、城市用地和未利用地)与7个水质指标之间的影响关系进行了对比分析与评估。结果表明:在分析土地利用类型与水质类型的空间关系时,GWR模型优于OLS模型。GWR模型评估结果表明:在汉江流域上段,耕地面积的增加使TN、PO_4~(3-)、活体Chl-a、Ca~(2+)、NH_3-N、COD和Na~+浓度显著增加;在汉江流域中段,城市用地的增加会使TN、PO_4~(3-)、活体Chl-a、Ca~(2+)和NH_3-N浓度显著增加,耕地使COD和Na~+浓度变大;在汉江流域下段,主要影响水质的是城市用地。此外,汉江流域中下游地区河岸带宽度控制在50m范围内可以达到降低污染物浓度的作用,有利于削减面源污染。该研究结果可为汉江流域中下游地区合理规划河岸带土地利用以抑制面源污染传输提供科学依据。     

动态因子分析在环境监测数据综合处理中的应用

动态因子分析(DFA)作为降维度的多元统计方法,被设计用于时间序列分析,以揭示多元变量中解释变量与共同趋势对响应变量的影响程度。相较传统多元统计方法,DFA显性考虑时间因素,并量化影响响应变量的潜在因素。该方法可以忽略内在理化过程,具有良好的模拟效果,且在国外已广泛应用于地表水及地下水生态环境、空气污染等领域,但在国内尚未被应用。DFA在自身完善、应用范围、信息挖掘、数据预处理、预测分析、空间分析方面仍有巨大发展前景。     

汉江下游干支流浮游植物群落特征及其对水质的指示评价

浮游植物群落的动态变化可以全面、真实地反映水质的优劣,有利于了解水体污染状况的发展趋势.为及时掌握汉江下游水质变化,基于2019年3—12月汉江下游干流及主要支流浮游植物和水体理化指标监测数据,分析了浮游植物群落结构特征,并通过冗余分析研究了影响浮游植物群落结构的主要环境因子,同时运用浮游植物群落特征对汉江下游水质进行...