發(fā)布時間：2020-04-05 02:53

【摘要】：非點(diǎn)源污染又稱面源污染,是當(dāng)今影響水質(zhì)的最大因素,也是一個難以控制的世界問題。南四湖流域非點(diǎn)源氮磷污染,是影響南四湖及南水北調(diào)東線水質(zhì)的主要因素,明確南四湖流域非點(diǎn)源氮磷污染的來源及其主要影響因素,并采取合理有效的調(diào)控模擬措施對流域水資源管理和南水北調(diào)東線工程成功有決定性的意義。本文建立一種基于水文和水質(zhì)數(shù)據(jù)斷面非點(diǎn)源污染分割方法,獲取了南四湖流域11個典型流域非點(diǎn)源污染時空演變空間數(shù)據(jù)序列;通過考慮污染物遷移和溶解過程改進(jìn)了輸出系數(shù)模型,對南四湖流域非點(diǎn)源氮磷污染來源進(jìn)行了定量解析,基于效益評估模型并對不同組合情景下調(diào)控措施的非點(diǎn)源污染削減效果和所需費(fèi)用進(jìn)行了模擬與優(yōu)選。研究結(jié)果表明:(1)非點(diǎn)源氮磷污染是南四湖流域水污染的主要來源,南四湖流域非點(diǎn)源氮磷污染占總污染的比例分別為65.9%和66.8%。棗莊市、菏澤市、濟(jì)寧市和泰安市的非點(diǎn)源總氮污染的貢獻(xiàn)率分別為14.7%、35.8%、45.4%和4.1%;非點(diǎn)源總磷污染的貢獻(xiàn)率為14.5%、37.6%、43.8%和4.1%。(2)基于改進(jìn)輸出系數(shù)法對非點(diǎn)源氮磷污染來源解析發(fā)現(xiàn),土地利用、牲畜養(yǎng)殖和農(nóng)村生活中非點(diǎn)源總氮污染比例分別為33.6%,25.9%和40.5%,總磷污染比例分為31.6%,43.7%和24.7%;不同土地利用類型非點(diǎn)源氮磷污染來源分析中,旱地貢獻(xiàn)比例分別為81.3%和81.9%。(3)基于統(tǒng)計分析的非點(diǎn)源污染影響因素定量分析發(fā)現(xiàn),非點(diǎn)源總氮污染主要正向因素是年牛養(yǎng)殖和年徑流量,相對貢獻(xiàn)率為23.57%和7.52%,非點(diǎn)源總磷污染主要正向影響因素為年牛養(yǎng)殖、年末農(nóng)業(yè)人口和年度農(nóng)藥量,相對貢獻(xiàn)率為39.75%、14.10%和8.07%;非點(diǎn)源總氮污染主要抑制因素為建設(shè)用地面積、國內(nèi)生產(chǎn)總值和年末總?cè)丝?相對貢獻(xiàn)率為35.21%、21.25%和9.71%;非點(diǎn)源總磷污染主要抑制因素為建設(shè)用地面積和國內(nèi)生產(chǎn)總值,相對貢獻(xiàn)率為19.19%和17.57%。(4)通過恢復(fù)防護(hù)費(fèi)用,機(jī)會成本等方法模擬了6°以下耕地保護(hù)性耕作、6-15°種植等高植物籬、畜禽散養(yǎng)戶沼氣池、濱岸植被緩沖帶+免耕等9個調(diào)控措施情景發(fā)現(xiàn):畜禽散養(yǎng)戶沼氣池、6°以下耕地保護(hù)性耕作和濱岸植被緩沖帶+免耕的非點(diǎn)源氮磷污染負(fù)荷減排效果較好,總氮削減量分別為8133.02t、7642.24t和4709.75t;總磷削減量分別為1344.41t、1170.72t和2341.45t。調(diào)控情景中經(jīng)濟(jì)效益較好的是測土配方施肥技術(shù)和6°以下耕地保護(hù)性耕作,分別為3739.36萬元和5482.80萬元。(5)通過減污效果和經(jīng)濟(jì)效益的綜合評價,本論文首先推薦大力推廣耕地保護(hù)性耕作和測土配方施肥技術(shù)措施,其次是畜禽散養(yǎng)戶沼氣池,此外,濱岸植被緩沖帶+免耕所需費(fèi)用較低,環(huán)境效益較顯著,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低,也值得推薦。
【圖文】：

微山湖四個相互連貫的湖泊構(gòu)成。最大水面積約為 1266km2，占山東省淡水水域面積 45%（濟(jì)寧市科學(xué)技術(shù)委員會編寫，1987）。南四湖流域覆蓋濟(jì)寧、菏澤、棗莊、泰四個市，面積約 29000 km2，其中泰安只含有寧陽縣。南四湖主體方向主要呈西北—南東延伸，中間較兩端更加細(xì)長，形狀宛如啞鈴。整湖由攔湖大壩分為北部的上級湖和南部的下級湖，攔湖大壩也稱為二級壩，有節(jié)制閘船閘，上級湖、下級湖最大湖面分別為 602 km2，664 km2；最高水位分別為 36.5m 35m；死水位 33m 和 31.5m；前者注入河流 29 條，占全湖總集流面積的 88.4%，后注入河流 24 條，占全湖總集流面積的 11.6%，南四湖是輸水干線流經(jīng)山東省的重要滯水源地。全湖最大水庫容量為 47.31×108m3，水利利用水庫容量為 17.02×108m3，成華北區(qū)域一座集蓄洪、灌溉、水產(chǎn)和航運(yùn)等為一體的綜合利用水庫型湖泊。南四湖東部臨界京滬鐵路，行政單位臨界棗莊市、滕州市和鄒城市；西南與江蘇省沛縣和銅山縣接壤；西北與魚臺縣、金鄉(xiāng)縣和濟(jì)寧市任城區(qū)為鄰，整個湖面歸濟(jì)寧市山縣管轄。

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文3 南四湖流域非點(diǎn)源氮磷污染時空演變分析3.1 子流域劃分與典型流域選擇3.1.1 子流域劃分非點(diǎn)源污染伴隨著降雨和徑流的產(chǎn)生而發(fā)生，因此，非點(diǎn)源污染物的遷移規(guī)律符水文生態(tài)學(xué)原理，在對南四湖流域進(jìn)行面源污染研究前，需要先進(jìn)行子流域的劃分。研究在 ArcSWAT 軟件中，以南四湖流域范圍內(nèi)河流監(jiān)測斷面為出水口，，基于美國國航空航天局 30M 分辨率 DEM 數(shù)據(jù)和歷史經(jīng)驗，選取匯水面積閾值為 100 hm2，進(jìn)行子域劃分。由于南四湖流域西南部的菏澤市以平原地形為主，基于 ArcSWAT 的子流域分效果不佳，因此，在西南部平原區(qū)本研究參考山東省環(huán)保廳劃定的山東省流域控制面圖（圖 3-1）進(jìn)行劃分。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X524

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本文編號：2614433