水环境非点源模型与污染控制对策研究

随着我国点源污染逐渐受到控制,非点源污染已成为主要的污染源.本文介绍了水环境非点源污染的模型化研究,分析介绍了非点源污染控制的BMPs原则,对我国非点源的研究和控制这方面的工作有一定意义.     

基于GIS和模型的流域非点源污染控制区划

采用GIS技术和USLE,SCS-CN,污染物流失经验模型及AnnAGNPS机理模型相结合,对农业集约化程度较高的南方中等尺度流域进行农业非点源污染控制区划.结果表明:利用GIS和经验模型回答了流域农业非点源污染氮磷来源与贡献,标识了农业非点源污染氮磷等污染物的关键源区,发挥了经验模型所需模型参数少、研究尺度较大、效率较高的优点,通过GIS的栅格数据空间分析功能,实现了流域非点源污染的分布式模拟,识别了NPS的关键源区.借助AnnAGNPS机理模型,在模型得以校验的前提下,模拟了非点源污染管理措施方案.以模型和GIS的定量结果为依据,对九龙江流域农业非点源污染控制进行了区划,共划分了水土流失控制区、生猪养殖+水土流失控制区、化肥施用+生猪养殖控制区、水土流失+化肥施用控制区及化肥施用+水土流失控制区5类控制单元.      

城市非点源污染特征及控制管理

随着点源污染控制的不断完善,城市非点源污染成为城市水体的重要污染源。本文从非点源污染的概念入手,从汇水面性质、水文响应、污染物种类等方面阐述了城市非点源污染的特点,总结了控制非点源污染的技术性及非技术性措施,并以上海为例,分析了该地区的非点源污染特征及采取的调控对策,以期为我国城市非点源污染的防治提供参考和借鉴。     

全国非点源污染分区分级

从非点源污染产生和迁移的水文过程机理出发,结合中国<水资源分区>和<中国水文区划>,提出了全国非点源污染分区分级体系;在地理信息系统(GIS)空间数据库支持下,基于非点源污染负荷产生和迁移的规律分析,在全国范围内进行了非点源污染分区分级,进而初步绘制全国非点源分区分级图,确定了全国非点源污染负荷估算模型的空间框架.全国非点源污染分区分级体系包括5级,非点源污染一级区为中国主要十大流域;主干河流自然流域分区作为非点源污染的二级区,共80个;在二级区基础上,依据非点源污染产生的水文气候特征,划分三级区共214个;在三级分区内,以影响非点源污染产生、迁移和转化的产汇流条件、社会经济结构、地形条件等为指标,划分非点源污染的四级分区322个;五级分区以非点源污染类型为标准进行划分.     

上海市非点源污染负荷研究

通过对非点源污染排放特征研究,分别提出了农田地表径流、水产养殖、畜禽养殖、水稻田渗漏排水、城市地表径流等主要类型的非点源污染排放系数,并由此计算出上海市非点源污染排放负荷.结果显示,上海地区的五大类型非点源污染排放总负荷为CODCr近265 000t/a、BOD5约88 000t/a、NH 3-N约13 000t/a.畜禽污染和城市地表径流是构成上海市非点源污染的首要原因类型.市郊非点源污染负荷高密度区是青浦、嘉定、奉贤、金山、松江等地区.     

大尺度区域非点源污染负荷计算方法

针对我国非点源污染研究中存在的主要矛盾,即已有的实验和研究多集中在小流域和小区域范围内(10000 km2以下),而缺乏全流域尺度下的非点源污染负荷估算方法,通过分析非点源污染负荷研究中的尺度问题及其解决途径,提出了大尺度区域非点源污染负荷的计算方法,以适应规划层次下非点源污染控制和管理的需要.研究在分析非点源污染负荷产生和迁移途径的基础上,依据水文产汇流和污染物迁移过程,建立了大区域尺度非点源污染负荷估算模型;在地理信息系统(GIS)支持下,分别按城市径流、农业生产、农村居民点和畜禽养殖4种类型,计算了2000年我国10个一级水资源区的溶解态非点源污染负荷量.结果表明,2000年全国范围内非点源污染情况比较严重,耗氧有机物(以COD计)、TN、TP和NH4 -N的人河量分别达到6.65×106t、3.28×106t、1.56×106t和0.83×106t.最后,采用各流域机构的非点源污染调查数据(2000年),对模型计算结果进行了验证,结果表明,模型结构基本合理,计算结果具有一定的可靠性.     

水环境非点源污染模型研究

随着工业污染源的有效控制,非点源污染已经成为我国重要污染类型之一,如何科学地认识并有效控制非点源污染已成为研究课题.在此介绍了非点源的基础工具--非点源模型的主要类型、结构和特点,并对目前主要的非点源模型进行了比较分析,探讨了非点源模型发展的趋势.     

加强非点源污染治理 实现辽河水质达标

非点源排放是辽河流域水污染的重要原因。为实现辽河的水质目标，必须加强非点源污染的治理。非点源污染具有复杂性、模糊性、潜伏性等特点，危害规模大，防治困难。借鉴国内外先进经验，结合实际，采用卫星遥感技术，以水土流失方程、城市径流模型为基础，对辽河流域非点源污染的产生、污染负荷进行研究。     

非点源污染控制的现状及其立法原则

非点源污染危害规模大,防治困难,已经成为危害中国乃至全球生态环境的一个最重要因素。在管理与控制非点源污染方面,如果仅仅依靠技术层面上和经济层面上的治理,不仅治理难度大,投入成本高,而且在现有的技术条件下效果也不理想。因此,必须从政策法律的层面上来探讨非点源污染的控制。在现有的水污染立法体系中明确非点源污染的指导思想和立法原则,明确法律关系主体间的权利义务,使非点源污染控制有法可依。     

非点源污染负荷估算方法探讨

通过搜集整理国内外非点源污染负荷方法,概括归纳出综合分析、城市非点源和农村非点源三类非点源污染负荷估算方法,并研究比较各类方法的原理、应用条件、具体参数等。在此基础上,提出非点源污染负荷估算方法选择和最佳利用对策建议。     

基于模型模拟的城市非点源污染控制措施设计

目前针对城市小流域进行非点源污染控制措施去污效果的模拟研究处于起步阶段.利用L-THIA模型模拟武汉市汉阳地区三角湖流域2个小汇水单元（Sj1、Sj2）不同土地利用类型上的非点源污染物累积量,模拟得出1次典型降雨前Sj1和Sj2中污染物总量分别为1 .82×10⁴ kg、1 .38×10⁵ kg.基于“源-汇”和格局与过程相互作用理论,针对降雨前2 h内产生的径流,从源、污染物迁移过程和汇3个阶段采取绿色屋顶、草地、多孔路面、渗透渠、植被过滤带和湿塘等多种BMPs及其组合,进行去污效果模拟.结果显示经系列化BMPs处理后进入三角湖的污染物量占Sj1、Sj2总污染物量的14 .65%和6 .57%,控制措施效果比较明显.在流域或区域尺度上,利用L-THIA模型可以在工程建设之前进行效果预测模拟,以减少不必要的风险.     

城市化对水体非点源污染的影响

非点源污染现已成为世界上许多国家水体污染的重大污染源.长期以来,农业非点源污染受到高度重视,城市非点源污染的研究相对较少.而城市化是当今土地利用变化影响水质、流域的水文和其他物理特性以及发生潜在非点源污染的突出形式.城市化对水体非点源污染的影响,主要体现在使非点源污染的"源"、"过程"和"汇"发生了变化.本文从描述-预测评价-应用的角度总结了国际上城市化对城市水体非点源污染影响的研究.目前主要侧重于用模型来描述城市化对城市非点源污染过程的影响,模拟预测非点源污染物的负荷等.从景观生态学格局与过程的角度,探讨城市化和城市非点源污染之间的关系.城市化带来的城市景观格局的时空变化对城市非点源污染的综合影响研究是今后发展的一个方向.     

城市面源污染特性及污染负荷预测模型研究

通过分析城市面源污染的来源和污染特征,并针对城市土地利用和下垫面类型特点,建立城市面源污染预测模型,研究探讨城市降雨径流及污染负荷预测模拟和迁移规律。所建模型已成功地应用于武汉市汉阳地区城市面源污染控制技术研究,获得了满意的结果。该模型可为城市水环境规划、面源控制和管理研究提供科学手段。     

黄河流域非点源污染负荷估算与分析

以全国水资源综合规划为契机,对黄河流域非点源污染展开研究.利用3S技术,对黄河流域干、支流2000年河道及土壤等方面的空间、属性数据进行分析,结合试验监测数据,应用二元结构模型估算黄河流域不同非点源污染类型的负荷.计算结果表明:(1)2000年黄河流域总磷(TP)、总氮(TN)的非点源污染负荷已超过点源污染负荷;(2)农田是黄河流域重要的氮、磷非点源污染来源,分别占50%和64%;(3)非点源污染负荷空间分布图显示,传统牧区及黄河源区牲畜养殖造成的非点源污染比较突出;(4)城市和乡村总氮污染占流域非点源负荷的比例相对较低,而其总磷污染则对黄河流域有比较大的影响;(5)由土壤侵蚀引起的氮污染远大于磷污染.     

植草沟技术在面源污染控制中的研究进展

文章介绍了面源污染,尤其是城市面源污染的现状及其控制技术研究进展,并论述了植草沟技术的国内外研究进展及应用现状,讨论了其在工程中需解决的问题及应用前景,提出了植草沟技术与其他面源污染控制单项技术有机耦合是城市面源污染控制的一个发展方向.     

非点源污染负荷模型的比较与选择

随着点源污染治理的深入,非点源污染的严重性日益凸显。对非点源污染进行定量化和有效控制的方法是通过非点源污染负荷模型对各类非点源的形成、迁移转化以及负荷量进行模拟。然而,非点源污染模型大都由发达国家开发,而且结构和参数各不相同,如何在实际应用中选择适合的模型成为非点源污染模拟的重要问题。文章选择国内常用的SWAT、HSPF、AnnAGNPS和GWLF 4个非点源污染模型,从结构、输入输出以及所应用的流域来对模型进行比较,最后给出非点源污染模型在国内使用时,模型选择的原则和建议。     

城市面源污染的特征及其控制的研究进展

城市面源污染已成为危害中国城市水体的重要污染源之一,而中国对城市面源污染的控制还处于起步阶段。城区面源污染具有时空分布离散性、污染途径多样性、成分复杂多变性等特征。城区面源污染控制对策主要有源头控制、输送途中或终端控制、各种技术性和非技术性措施。     

Loss coefficient of nitrogenous non-point source pollution under various precipitation conditions

In this study, calibrations of non-point source (NPS) pollution models are performed based on Black River basin historical real-time runoff data, sedimentation record data, and NPS sources survey information. The concept of NPS loss coefficient for the watershed or the loss coefficients (LC) for simplicity is brought up by examining NPS build-up and migration processes along riverbanks in natural river systems. The historical data is used for determining the nitrogenous NPS loss coefficient for five land use types including farmland, urban land, grassland, shrub land, and forest under different precipitation conditions. The comparison of outputs from Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model and coefficient export method showed that both methods could obtain reasonable LC. The high Pearson correlation coefficient (0.94722) between those two sets of calculation results justified the consistency of those two models. Another result in the study is that different combinations of precipitation condition and land use types could significantly affect the calculated loss coefficient. As for the adsorptive nitrogen, the order of impact on LC for different land use types can be sorted as: farm land > urban land > grassland > shrub land > forest while the order was farmland > grass land > shrub land > forest s>urban land for soluble nitrogen. __________ Translated from Acta Scientiae Circumstantiae, 2006, 26(3): 392–397 [译自: 环境科学学报]