基于SWAT模型的观澜河流域城市面源污染负荷量化及影响效应评估

随着我国城市区域污水收集、截污系统的完善与水质净化厂出水标准的提高,点源污染逐步得到控制,城市面源污染对河流水质的影响越来越凸显。针对当前城市内河流集水区域城市面源污染负荷难以量化、对水体水质影响效应难以解析等问题,以深圳市观澜河流域为研究对象,通过对流域的现场勘察调研与地表累积物采样研究,来修正流域土地利用类型数据与SWAT模型的城镇数据库,构建流域城市面源污染评价模型。结果表明：SWAT模型城镇数据库中地表沉积物最大累积量(DIRTMX)、地表沉积物中总氮含量(TNCONC)、地表灰尘累积半饱和时长(TNALF)与地表灰尘总磷含量(TPCONC)对TN与TP负荷的模拟最为敏感;建立的SWAT模型对观澜河流域径流量、TP与TN模拟验证期的纳什效率系数(E_NS)分别为0.79、0.7、0.67,决定系数(R²)分别为0.81、0.77、0.81,模型拟合结果较好。应用SWAT模型分析了2018年观澜河流域TN和TP的城市面源污染时空分布特征：TN和TP输出最高值为13.31~14.91 t·km⁻²和1.69~1.86 t·km⁻²;8月份观澜河流域降雨径流污染最为严重,TN和TP负荷分别为2.15 t·km⁻²与0.24 t·km⁻²。上述评估结果可为区域城市面源污染的负荷量化与影响效应评估提供参考。     

基于种植结构改进的SWAT模型模拟乌梁素海流域面源污染负荷

乌梁素海是黄河流域最大的湖泊湿地,其地处河套灌区,是灌区排水的承泄湖。多年来面临着严重的水生态系统功能退化、水环境污染等问题,而改善和治理湖泊水环境的基础是要厘清乌梁素海流域灌区退水导致的农业面源污染负荷问题。基于无人机获取的高分辨照片与遥感影像和地面实测数据相结合所获取的精准种植结构数据可作为SWAT模型输入的土地利用数据,以确保对农业面源污染迁移转化过程的模拟更接近真实情况。结果表明,基于作物种植结构数据对流域径流模拟精确度较高,率定期R²为0.74,NES为0.81,验证期R²为0.78,NES为0.67。TN和TP在2010—2020年间整体呈逐渐下降的趋势。季节分析发现,TN和TP均表现为春季负荷量较高。空间分布表明,乌梁素海流域总氮年均负荷量在南部的河套灌区较高,北部草原区较低,在流域东部番茄、瓜果、甜菜等经济作物集中分布的区域,TN负荷量为30~45 t·a⁻¹;总磷污染物负荷量的空间分布与总氮基本一致,主要分布在以玉米和葵花为主的子流域,TP年均总输出量均超过10 t·a⁻¹。本研究结果可为乌梁素海流域面源污染治理及种植结构调整提供参考。     

天目湖流域农业面源污染控制研究

天目湖是溧阳市饮用水源地,近年的水质下降,与流域农业面源污染和旅游产业发展不无关系。因此,通过对农田、林地、居民居住地地表径流污染以及畜禽、水产养殖、农村生活及旅游等氮、磷污染物排放量的估算,提出农业化肥减施、种植业结构调整、农田基础设施生态改造、农村环境综合整治等控制措施。     

射阳县黄沙港流域面源污染现状及防治对策

针对农村面源污染日渐突出的问题,以农村饮用水源地黄沙港为例分析了农村面源污染的现状和成因,并从乡镇规划、生活污水处理工艺选择、畜禽水产业污染治理、农药化肥的施用、农业废弃物利用技术等方面提出防治措施。     

小流域面源污染的防治对策分析

目前,小流域面源污染已成为人们所关注的热点水环境问题,而农业面源污染又是重中之重。文章探讨了小流域面源污染的基础特征和影响因素,探讨了小流域面源污染的防治对策。     

农业生产面源污染控制探讨

就农业面源污染对农业可持续发展的影响，以及造成面源污染的原因进行了分析，从观念上、政策上、技术上对农业面源朽染控制做了一些探讨，以促进农村水环境保护和农业的可持续发展。     

太湖苕溪流域农业面源污染评价及对策

苕溪水系是太湖的重要支流,其总流量的70％入太湖.近年来沿水系农业发展带来的面源污染问题日益突出,在一定程度上影响了太湖的水源环境.通过对苕溪流域农业面源污染的调查和评价发现:流域种植业化肥TN污染负荷率高达98.03％,TP为1.97％;畜禽养殖粪便COD污染负荷率达74.91％,TN为20.59％,TP为4.50％;淡水养殖中精养鱼塘污染物TN污染负荷率达54.15％,COD为39.95％,TP为5.90％.针对这一现状,提出了太湖苕溪流域环境友好型农业发展的对策建议.     

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...     

“控源-截污-资源化”模式处理面源污染

针对农村面源污染的时空范围广,不确定性大,成分、过程复杂,难以控制的特点,同时考虑废物资源化的问题,提出了"控污-截污-资源化(再利用)"CIR模式,包括三方面:通过改变不良用水习惯及耕作方式等从源头上控制污染排放;利用植物缓冲带、自然塘、沟渠湿地和表面流湿地等达到截污的目的;将畜禽养殖废水及生活黑水集中处理,产生沼气,变废为宝,于湿地内种植经济类水生植物,兼性塘内水产养殖,最终实现废物资源化(再利用)。经过将近一年半的运行测试,测试结果表明,整个模式不仅除污效率高,而且可产生良好的经济效益。     

面源污染管理中不同类型工程设施的性能比较

为深入了解面源污染管理中不同类型工程设施的性能,本文对人工湿地、草生水路、植被过滤带、物理过滤池、渗滤沟及水力分离器的污染物去除效率及费用进行了评价。结果显示,不同类型工程设施对污染物质的去除能力不同。物理过滤池、人工湿地及渗滤沟在总体上表现出较高的污染物去除能力。而费用(包括建设费用和运行维护费用)比较发现,物理过滤池费用较高而人工湿地、植被过滤带及渗滤沟费用相对较低。较高费用的工程设施具有较高的污染物去除能力,如物理过滤池。而较低或中等费用的工程设施未必具有较低的污染物去除能力,如人工湿地。故在面源污染治理工程措施的选择中,应综合考虑不同设施的污染物质去除能力与建设及维护费用等指标。     

南水北调中线水源地小流域面源污染生态阻控

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,水质保护极其重要,以小流域为单元建设面源污染生态阻控系统是控制库区氮磷输入的重要途径。结合丹江口库区现状,提出“控山”“净水”“护林”“保田”“治村”五位一体的小流域面源生态阻控总体思路,将汇水流域、汇水沟道、塘洼节点等区域的措施耦合衔接,功能上互补,形成生态阻控系统。小流域面源生态阻控技术的实施包括本底调查和问题识别、措施布局设计、工程建设和运行监测等步骤。该技术方法在丹江口库周的钱家沟小流域开展了应用实践,阻控系统建设完毕后的监测结果显示,小流域TN平均下降33.9%,TP平均下降49.1%,总体阻控效果较好,可为南水北调中线水源地小流域的面源治理提供参考。     

人工河岸湿地对面源污染的处理效果研究

针对城市河道污染治理存在的主要问题,并考虑到华南地区河流水量、水质、水温季节性变化大的特点,构筑了人工河岸湿地试验系统,对该系统约13个月连续性运行进行了观测和研究。结果表明,平均水力负荷为15cm/d工况下,试验系统对高锰酸盐指数、SS、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为50%、60%、50%、35%和45%;系统对高锰酸盐指数、NH3-N和TN的去除效果随季节变化明显,夏季处理效果好于冬季;SS处理效果受季节影响不明显;TP初期处理效果好于末期。该人工河岸湿地既能较好地改善水质,又能改善生态环境、美化城市景观,是一项适合城市河道污染治理的技术。     

基于最佳管理实践的中新生态城面源污染控制措施优选研究

基于最佳管理实践（BMP）理念和方法,以中新生态城为例,采用多属性决策分析方法的ELECTRE-Ⅲ方法和模型,采用VisualBasic语言自行编制辅助计算机程序,对该地区8种雨水控制管理措施进行了优化比选。优选结果表明,对于中新生态城,8种雨水控制管理措施的优选排序为：湿地〉地下蓄水库〉人渗沟〉可渗透路面砖〉道路边沟〉绿色屋顶〉下凹绿地〉绿化缓冲带。     

上海市青浦区农业非点源污染的流域分配研究

根据遥感技术得到的土地利用类型、河网、道路、圩区等信息,结合地理信息系统(GIS)的空间分析功能,建立了在多种空间因素影响下确定农业非点源污染负荷的流域分配方法。在此基础上,以上海市青浦区为例,得到了该区各河段中的污染负荷量．从而为寻求流域内合理的土地利用模式和农业非点源污染排放总量的控制方法提供决策依据。     

以农业面源污染阻控为目标的河流生态缓冲带研究进展

河流生态缓冲带是河流生态系统的重要组成部分,一些国家已将河流生态缓冲带的构建与维护作为控制流域面源污染的关键措施。针对河流生态缓冲带的农业面源污染阻控功能,梳理了河流生态缓冲带的研究进展。基于河流生态缓冲带类型的划定,重点总结了河岸植被缓冲带的阻控机制及影响阻控效果的主要因素、氮磷削减途径和缓冲带生态构建模式,并就植被缓冲带对污染物的削减机理及量化方法、缓冲带的设计理念与构建模式、缓冲带的长期效果评估和管理机制等方面提出了展望,以期为我国河流生态缓冲带的科学划定、生态构建以及生态系统管理提供参考。