3种草皮缓冲带对农田径流污染物的净化效果及其最佳宽度研究

通过对照试验,研究了百慕大、白花三叶草和高羊茅3种草皮缓冲带对农田径流污染物的净化效果.结果表明,空白对照带对径流水SS几乎没有去除效果,百慕大草皮缓冲带对径流水SS的去除率最高,达84%.其次为白花三叶草和高羊茅草皮缓冲带,对径流水SS的去除率分别为81%、73%;进水TN质量浓度在10 mg/L以内时,3种草皮缓冲带出水TN质量浓度都低于2mg/L,均达到<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)V类标准;进水TP质量浓度为0.54～1.50 mg/L时,3种草皮缓冲带出水TP质量浓度均为0.08～0.34 mg/L,也均低于GB 3838-2002V类标准规定的限值;3种草皮缓冲带径流水SS去除率和沿程距离具有显著的相关性,在径流水SS去除率为80%时.通过计算可知3种草皮缓冲带的最佳宽度为16.1～20.4 m.其中百慕大草皮缓冲带最低,为16.1 m.     

浦阳江流域(浦江县段)面源污染模型估算及河流生态缓冲带重点区域识别

以浦阳江流域(浦江县段)为研究区,从流域面源污染空间特征入手,提出浦阳江流域岸边带建设的重点区域。采用DPeRS面源污染负荷估算模型,具体分析了2018年浦阳江流域面源污染负荷空间分布特征,并采用面向对象方法提取了岸线和河流生态缓冲带土地覆盖类型,以汇水区为单元,结合面源污染估算结果识别了浦阳江流域河流生态缓冲带重点区。结果表明：浦阳江流域中部和中北部地区面源污染排放负荷较高,面源污染入河负荷高值区主要集中于中下游地区;该流域31个汇水区中,TN和NH₄⁺-N重点汇水区有17个,主要分布在流域的中部和东北部;TP和COD重点汇水区有12个,集中分布于流域中部;浦阳江流域河流生态缓冲带范围内,植被类型和非植被类型面积占比分别为65.49%和34.51%,其中耕地面积占比29.36%,建筑用地占比11.89%;综合浦阳江流域面源污染重点汇水区和河流生态缓冲带现状遥感提取结果,筛选出的重点区包括下游地区的7号汇水区和中游地区的18~25号汇水区所在的河流生态缓冲带。今后,可针对其重点区域设计生态防护工程,也应结合源头减量、过程拦截、末端消纳与资源循环利用的防控策略,综合削减面源污染物入河量。     

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。     

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。     

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.     

污染负荷及植被生物量变化对缓冲带污染物净化效果的影响

模拟上海地区农业面源污染和降雨特征,进行缓冲带污染物净化效果和植被生物量监测试验研究。结果表明：植被缓冲带对径流污染物质的净化效果明显高于空白对照,百慕大缓冲带SS截留率最高,达到74％;白花三叶草对TN、TP的净化效果最好,去除率分别为28％和25％;百慕大和白花三叶草生物量最大,栽种当年9月份,两者地上部分的生物量鲜重分别达到了6.14和6.49 kg/m²,百慕大生长速度最快,当年9月份生物量几乎达到5月份的6倍;植被生物量增长明显提高了缓冲带截留径流污染物的效果,缓冲带SS截留率与生物量成显著线性相关,而污染负荷变化对缓冲带污染物净化效果的影响很小,明显弱于植被种类和生物量的变化。     

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。     

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。     

基于SWAT模型的流域面源污染模拟影响分析

针对流域面源污染模型往往忽略或简化河道内污染物变化过程的缺陷,探讨了河道水质模型对流域面源污染模拟的影响.以太湖流域浙西区的西苕溪流域为研究对象,选取具有一定物理机制的分布式面源污染模型SWAT模型,分别以激活和不激活其嵌套的河道水质模型QUAL2E,即SWAT模型与QUAL2E模型紧密耦合和松散耦合两种情况进行模拟,并比较了对TN及TP的模拟效果.结果表明,丰水期与平水期的模拟结果并没有显著差别;但在枯水期,由于水量较小,河道内污染物变化过程对模拟结果影响较大.同时引入QUAL2K模型,分析认为改进河道水质模型对提高SWAT模型模拟精度有一定的效果.     

生态透水带去除洱海流域生活污水氮的效果

洱海流域部分村镇生活污水缺乏系统收集及管理而直排,对洱海水质造成了显著不利影响。通过构建生态透水带,旨在摸清其去除分散式生活污水中氮的能力、机理、植物种类对除氮的影响及透水带最佳宽度。构建了4条规格为4 m×1 m×0.5 m的生态透水带,均匀敷设厚0.3 m,粒径10~18 mm（平均14 mm）的碎石。其中3条分别种植本地植被芦苇、水葱和香蒲,余下1条为空白带。实验周期3个月,每星期采水样1次,持续进水,水量0.3 m3·d-1,水力负荷7.5 cm·d-1,进水总氮（TN）平均浓度31.15 mg·L-1。结果表明,透水带具有很好的除氮效果,TN去除率依次为：香蒲（80.22%） > 水葱（76.98%） > 芦苇（69.23%） > 空白（63.61%）,植物类型对透水带TN去除效果影响显著（P-1）、水葱（7.17 mg·L-1）、芦苇（9.58 mg·L-1）、空白（11.34 mg·L-1）,均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A标准。平均氨氮出水浓度依次为：香蒲（4.47 mg·L-1）、水葱（5.48 mg·L-1）、芦苇（8.23 mg·L-1）、空白（9.67 mg·L-1）,种植植物的条带达到了城镇污水处理厂污染物排放标准的一级B标准。在TN去除率为80%时,不同透水带最佳宽度不同,香蒲（3.9 m） < 水葱（4.7 m） < 芦苇（6.3 m） < 空白（8.6 m）。     

鄱阳湖流域重金属污染评价与分析

为分析评价鄱阳湖流域重金属积累污染情况,采集流域内沉积物及土壤样品,测定其Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg含量以及pH、氧化还原电位(Eh)、有机质(SOM)以及黏粒含量等理化参数,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价流域内沉积物及土壤的重金属污染水平,利用相关性分析法及主成分分析法解析重金属污染的影响因素...     

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VFSMOD模型的不同情景下河流生态缓冲带的截留效果模拟

采用植被缓冲带模型(VFSMOD)对不同情景下河流生态缓冲带(简称“缓冲带”)的截留效果进行了模拟,考察了土壤可蚀性、土壤质地、坡度、径流源区长度、缓冲带宽度等对缓冲带拦截效果的影响。结果表明： 随着土壤可蚀性因子(K因子)变大,土壤可蚀性增强,缓冲带泥沙输入量变大;坡度变大,拦截效率下降,在坡度分别为1%、3.5%、9%和30%的条件下,达到60%的径流截留效率(RIR),缓冲带的宽度分别需要43.9,50.6,52.9和68.8 m;当RIR达到60%,砂质黏壤土、粉质黏壤土、壤土和黏土所需缓冲带的宽度为109.2、114.6、50.6、128.7 m;径流源区长度越长,缓冲带拦截效率越低。上述模拟结果可为缓冲带的设计提供参考。     

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...