基于AnnAGNPS模型的灞河流域非点源污染模拟研究

以灞河流域下属子流域为研究对象,运用AnnAGNPS模型对流域内非点源污染特征进行了定量分析,并以非点源污染严重的灞河中游子流域为例,提出不同的非点源污染控制方案。结果表明:AnnAGNPS模型对径流模拟效果总体良好,率定期模拟相对误差(Re)基本在-10%～0,模拟效率系数(Ens)为0.65,相关系数(R~2)为0.81,验证期模拟Re基本在-50%～0,Ens为0.68,R~2为0.71。利用5次降雨事件数据考察AnnAGNPS模型对TN、TP污染负荷的拟合精度,AnnAGNPS模型对4次降雨的TN污染负荷模拟Re控制在-13%～5%,3次TP污染负荷模拟Re维持在-12%～40%;在非点源污染控制方案中,耕地变换成林地对TN、TP污染负荷的削减效果非常显著,假设灞河中游小流域耕地变为林地的转变率分别为30%、50%、100%时,TN污染负荷削减28.20%、43.01%、78.23%,TP污染负荷分别削减33.55%、53.94%、66.81%。     

基于SWAT模型的湿地系统非点源污染模拟研究

采用SWAT模型对天津临港生态湿地公园进行径流与非点源污染模拟,利用2012年10月至2014年9月的径流量实测值及降雨数据率定模型的参数,应用2014年10月至2015年9月的实测数据验证模型,并通过纳什模拟系数(Ens)、日平均径流相对误差(Er)以及决定系数(r~2)判断模型的准确性。结果表明:(1)SWAT模型在临港生态湿地公园的径流模拟情况基本良好,可为其非点源污染模拟提供可靠的模型基础;(2)结合2014年进、出口水质实测数据,可以计算临港湿地公园对氮、磷污染物的降解能力。     

基于SWAT模型的金属矿区雨水径流中锰污染负荷分析

通过改进林玉环的汞迁移转化一维模型,并在一定的基本假设下,得到了锰的一维迁移转化动力学模型,利用Fortran语言编程嵌入SWAT模型源程序,在参数敏感性分析后进行改进模型的率定与校正以及敏感性参数的调节分析后,得到金属矿区雨水径流中锰污染负荷分析的SWAT改进模型。运行结果表明,SWAT改进模型能够对雨水径流中锰污染负荷进行较高精度的模拟,其中回归系数(r2)、Nash-Sutcliffe效率系数(Ens)分别为0.88、0.91,符合回归系数和Nash-Sutcliffe系数的评价标准(r2≥0.6,Ens≥0.5),获得锰矿区的污染关键区,与实际矿区污染相符合,为锰矿区及其他金属矿区雨水径流中重金属污染的评测和控制、治理与修复等提供科学依据。     

城市非点源污染逐日排放特征及控制策略研究——以昆明市北部排水片区为例

城市非点源污染的排放负荷计算及特征分析是开展相应污染控制工作的基础。基于SWMM模型开展昆明市北部排水片区2013年城市非点源污染逐日排放负荷模拟与特征分析,并选取6项评价指标对比分析了3种源头控制技术措施的径流和污染物削减潜力。结果表明:2013年研究区域排入盘龙江的非点源COD、TN和TP年排放负荷分别为2 818.39、119.24、75.21t,最大日排放负荷分别为135.41、5.69、3.86t;2013年非点源COD、TN和TP入盘龙江日平均排放值分别有171、170、215d未达到水环境功能区划目标;削减潜力分析结果表明,水质浮选雨水口对COD年总负荷超标倍数和超标日平均超标倍数的削减程度最大,屋面雨水收集则对其余指标的削减效果最好。     

非点源污染模型参数数字化及不确定性研究进展

非点源污染模型是非点源污染量化研究的重要内容.目前,非点源污染模型数量繁多,集总模型不考虑时空变异性,适用流域面积小;分布式模型利用网格划分流域,可以模拟时空变异性,但参数繁多、率定困难、精度达不到要求、难以收集与管理.而全球定位系统、地理信息系统和遥感(合称3S)技术的应用,可以解决参数的选择问题,减少模型中的不确定成分.因此,在未来的非点源污染模型研究中,应重点关注利用3S技术解决参数的选择问题,以及模型参数的敏感性分析和不确定性分析.概述了非点源污染模型的研究进展,重点介绍了3S技术在非点源污染模型中的应用和非点源污染模型中的不确定性分析.     

不透水表面雨水径流污染物冲刷规律研究

针对雨水径流污染冲刷模型中降雨强度与污染物冲刷存在的时间差问题,采用有效降雨强度替代降雨强度,建立了径流污染物冲刷模型,并利用建立的模型对不透水表面雨水径流污染物冲刷进行了模拟。结果表明,模型对SS、COD、TN和TP模拟的相关系数R2平均为0.87、0.81、0.93和0.89,具有较高的模拟精度。SS、COD、TN和TP的冲刷系数分别为0.77、0.66、0.92和0.74 mm-1,TN的冲刷系数略高,但总体相差不大。SS、COD、TN和TP均显示了较强的初期冲刷效应,在有效降雨强度为4 mm时,截留初期雨水径流量的35%~40%,即可控制70%以上雨水径流污染物。建立的模型可应用于研究不透水表面的雨水径流污染物冲刷规律,为雨水径流污染物控制提供理论计算依据。     

非点源污染负荷估算方法研究进展及对北京市的应用

非点源污染是目前影响北京市水环境质量的主要污染源之一,对国内外水环境非点源污染负荷估算方法的研究进展及应用情况进行了总结和分析,介绍了污染负荷当量法、径流分割法、经验相关关系法等经验统计方法,并重点对SWMM模型、输出系数模型等模型估算方法的原理、特点及对北京市的应用情况进行了概括分析。     

西安市城南绕城高速路面径流污染排放特征

以西安市城南绕城高速高新段作为径流采样区域,采取"降雨—产流—产污"同步监测的模式,对2016年6—8月的6场降雨径流事件进行全程人工时间间隔监测,测试径流过程SS、COD、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd的浓度变化,分析路面径流污染物特征,为西安市即将大面积推行的"海绵城市"建设提供基础资料。     

于桥水库流域污染负荷估算和管理效果评估

于桥水库流域非点源污染已成为政府高度关注的热点问题之一。使用非点源污染负荷模型PLOAD,以流域数字高程模型(DEM)、2010年土地利用现状图和不同土地利用的污染物输出系数等作为模型主要输入数据,结合流域现场调查监测等方式,对于桥水库流域的TN和TP污染负荷进行估算,分析污染物的空间分布特征,模拟实施不同管理实践下的流域TN和TP削减率。结果表明,于桥水库流域内TN和TP污染负荷分别约为223.4、19.5t/a,分布特点为"南部高于北部,河流和水库沿岸污染较重"。综合管理实践对TN和TP的削减率分别为24.49%、27.23%,其中农村人畜粪便管理、生态移民等的去除效果较显著。     

吉林省招苏台河流域农业非点源污染特征研究

招苏台河吉林段为辽河重污染支流,以发展农业为主的产业结构使流域内非点源污染十分严重。采用输出系数法与地理信息系统(GIS)技术相结合,对2003—2012年流域农业非点源污染的组成结构、年际变化和空间分布特征进行研究。研究结果表明:(1)2003—2012年研究区农业非点源TN、TP负荷均呈先增后减趋势,TN负荷平均贡献率由高至低依次为种植业(52.62%)、畜禽养殖业(37.66%)、农村生活(9.72%);TP负荷平均贡献率依次为畜禽养殖业(51.58%)、种植业(30.36%)、农村生活(18.06%);(2)河流两岸1 000m缓冲区内农业非点源污染负荷相对集中,2012年缓冲区内TN、TP负荷分别为流域总负荷的50.30%、54.68%;(3)种植业和农村生活所产生的污染相对稳定,缓冲区内的畜禽养殖业是该流域农业非点源污染防治的重点和突破口。     

地表和地下径流养分输出通量估算方法研究

基于养分通量—基流—直接径流(LBD)模型、LOADEST模型和递归数字滤波技术,建立了一套地表和地下径流养分输出通量估算方法。以浙江省珊溪水库源头溪流之一——峃作口溪地表和地下径流TN输出通量的估算为例,展示了此方法的估算过程。结果表明,地下径流对峃作口溪TN输出通量的年贡献率为72.2%~74.7%,约为地表径流年贡献率的2.5倍。此方法只需要离散的水质数据和连续的径流量数据,就能够同时区分任意时间尺度下地表和地下径流养分输出通量,为流域水环境污染控制和管理提供依据。     

北京城区雨水径流水质及其主要影响因素

掌握城区雨水径流水质及其主要的影响因素是有效地利用城区雨水资源和控制城市非点源污染的基础。根据北京 1998— 2 0 0 0年大量的降雨径流水质数据 ,本文分析了城区屋面和道路雨水径流的水质变化规律及其主要影响因素城市雨水径流的水质很差 ,初期径流的污染程度甚至超过城市污水。除了空气质量的影响外 ,最重要的影响因素是屋面材料、道路类型及路面污染状况、气温、降雨强度、降雨量和降雨间隔时间等     

香溪河流域土地利用格局演变对非点源污染的影响研究

以分布式模型SWAT为研究工具,在气候、土壤等因素不变的情况下,模拟了三峡库区香溪河流域土地利用格局演变对于非点源污染的影响.研究结果表明,自20世纪80年代至2007年,研究区由土地利用所造成的非点源污染TN总体呈减少趋势,4种土地利用情景下模拟得到的年均非点源污染TN分别为1 841.60、824.86、1 790...     

浏阳河土地利用变化对非点源污染负荷的影响

以红壤丘陵区典型流域——浏阳河流域为研究区域,利用1986、2000、2005年3个时段的土地利用数据,分析土地利用方式的变化,并结合土壤普查图和降雨数据,在RS和GIS的支持下,利用长期水文影响评价(L-THIA)模型,评估区域长期水文响应,采用相似流域的营养盐输出系数估算非点源污染负荷。结果表明,从1986～2005年期间,林地和草地有向城镇、农村居民点用地和农业用地转化的趋势,其中农业用地由13.75%增加到20%左右,城镇用地和农村居民用地分别由原来的1.34%和0.10%变为2.56%和0.80%,期间非点源污染敏感区面积不断扩大,污染负荷不断增加,TN由1986年的675.56 t增加到2005年的1 001.02 t,TP从15.52 t增加到了23.41 t。     

小流域N、P污染负荷的构成比重研究

对浙江省宁海县颜公河流域N、P污染物负荷的构成比重进行了研究，提出了农业非点源污染造成水体污染的严重性。采用美国农业部的AnnAGNPS模型模拟计算流域中农业面源污染的N、P负荷，并对模型模拟计算的可靠性进行了验证。     

土壤渗滤系统中植物对地表雨水径流中磷的控制效果与影响分析

按照城市地表雨水径流水质指标,通过在自来水中添加药剂或材料,人工配制模拟地表雨水径流。通过对有植物和无植物种植的两个土壤渗滤系统开展4次模拟地表雨水径流渗滤试验,监测每次模拟地表雨水径流渗滤试验的渗滤出水中TP含量以及在进水、落干阶段土壤渗滤系统试验装置中0、5、15、35cm深度改良土壤渗滤介质的交换态无机磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)的含量,研究土壤渗滤系统中植物对地表雨水径流中磷的控制效果和对改良土壤渗滤介质吸附磷迁移转化过程的影响。结果表明:(1)4次模拟地表雨水径流渗滤试验中,土壤渗滤系统对模拟地表雨水径流中TP的去除率均在89%以上,有植物种植的土壤渗滤系统中TP去除率均高于无植物种植的土壤渗滤系统。(2)改良土壤渗滤介质对模拟地表雨水径流中无机磷的吸附是分层进行的,随着上层改良土壤渗滤介质固定的无机磷量逐渐增加,改良土壤渗滤介质对模拟地表雨水径流中磷的吸附作用逐渐减弱,含有较多磷的模拟地表雨水径流进入下层的改良土壤渗滤介质再被吸附固定。在没有外源磷进入的阶段,改良土壤渗滤介质吸附磷的主要介质为红壤土中无定形态的铝,植物的生长会促使改良土壤渗滤介质中Al-P累积到一定程度后会向Fe-P转化。     

基于文献分析的生物滞留研究现状与展望

自从生物滞留技术用于净化雨水径流以来,相关研究已经进行了30余年。对Web of Science(核心合集)和中国知网(核心期刊)数据库中2010—2021年关于生物滞留技术研究成果的文献信息进行统计分析,针对生物滞留系统的设计构造参数、运行条件、溶解性风险污染物去除和径流控制模型等研究热点与现状进行阐述,提出了生物滞留系统的未来研究方向。     

海岸带狭义非点源污染的研究现状

非点源污染已经成为中国海洋环境重要的污染源,目前的非点源实验和研究多集中在流域、湖泊和水库范围内,缺乏针对海岸带区域的非点源污染的研究,这类狭义非点源是在雨水作用下直接以地表径流和地下渗透的方式进入沿岸海域的。现今在沿海地区,这类非点源对海洋环境的影响越来越大,由于缺乏完善的政策法规、监测手段、计算方法和防治措施,国内外学者对这部分狭义非点源污染的关注度较小,因而如何科学地认识并有效控制狭义非点源污染成为一个紧迫的研究课题。通过对狭义非点源在法律法规、存在特征和防治措施等方面存在的问题和进展加以探讨,以引起相关研究学者的重视。     

河岸缓冲带对地表径流及悬浮颗粒物的阻控效应

河岸缓冲带可以有效地截留阻控农业非点源污染物向水体中迁移。构建草木犀带T2、草木犀与枫杨混合带(T3林草带)和杂草带(T1对照)3种类型人工河岸缓冲带,通过野外径流实验区2年的实地观测,对寒冷地区不同类型及不同宽度植被缓冲带阻控地表径流和悬浮颗粒物(SS)的能力进行了初步的研究。实验共收集21次降雨径流和3次融雪径流,通过对径流水样分析,结果表明,3种类型缓冲带均能有效截留降雨径流,5 m宽T3缓冲带的截留效率达78%。河岸缓冲带对降雨径流的阻控效应明显高于融雪径流,且对地表径流中SS质量的截留明显高于对浓度的截留作用。枫杨与草木犀的混合种植并没有显著减少融雪径流中悬浮颗粒物的含量,宽度达到13 m时,其阻控作用才明显。总体上,林草带对地表径流及悬浮颗粒物的阻控能力最强。     

农业非点源污染模型研究进展及趋势

对农业非点源污染模型AGNPS作了简要的综述,重点介绍了农业非点源污染模型的结构、原理和输入输出参数,以及该模型在国内外研究现状,同时介绍了运用RS和GIS帮助获得模型参数的方法和途径,最后对模型在中国的发展前景进行了展望。