巢湖流域農(nóng)業(yè)面源污染氮源解析及農(nóng)藝控制技術(shù)研究
發(fā)布時間：2021-12-22 22:41
農(nóng)業(yè)面源污染是引起受納水體水質(zhì)惡化的重要原因之一,威脅著人類的生產(chǎn)生活安全。但因其排放時間及頻率的不確定性、排放區(qū)域的廣泛性、發(fā)生機理的復(fù)雜性以及模擬與控制的困難性等特征,而難以得到有效的治理。如何科學(xué)地認識并有效地控制農(nóng)業(yè)面源污染已成為當(dāng)前亟待解決的重大科學(xué)與應(yīng)用問題。巢湖是我國富營養(yǎng)化程度最為嚴重的淡水湖泊之一,農(nóng)業(yè)面源污染是引起其水質(zhì)惡化的重要污染源之一,已嚴重制約了該區(qū)域經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展。為了有效控制巢湖流域的農(nóng)業(yè)面源污染,開展農(nóng)業(yè)面源污染源解析技術(shù)研究并篩選出適域性的控制技術(shù),是當(dāng)前最現(xiàn)實和最迫切的任務(wù)。本研究以巢湖流域為研究單元,通過綜合運用野外區(qū)域調(diào)研、氮氧同位素示蹤技術(shù)(δ15N和δ18O)、室內(nèi)化驗分析和模型計算等多種研究方法,分析了巢湖典型支流店埠河水系中各形態(tài)氮濃度及硝酸鹽氮氧同位素特征值的時空變化特征,引入穩(wěn)定同位素源解析模型（SIAR）識別并定量評價了各污染源對硝酸鹽的貢獻率,在此基礎(chǔ)上,研究了各污染源在源頭-溝渠-河道遷移過程中的變化特征。同時,依托農(nóng)業(yè)面源污染長期定位觀測基地,系統(tǒng)研究了巢湖流域典型種植模式...
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：152 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
種硝酸鹽源的δ15N和δ18O值范圍（Nestleretal.,2011）
巢湖流域農(nóng)業(yè)面源污染氮源解析及農(nóng)藝控制技術(shù)研究19放射狀匯入巢湖（張生根,2007），且水系較為發(fā)達（圖1-2），共有大小河流33條，分別屬于杭埠-豐樂河、派河、南淝河-店埠河、柘皋河、白石山河、裕溪河等7條水系，其中杭埠-豐樂河、派河、南淝河和白石天河4條河流占流域徑流量90%以上。流域內(nèi)的土壤主要為第四紀上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)粘土、亞粘土，土壤類型主要有水稻土、黃褐土、黃棕壤、紫色土、棕壤、石灰土等。由于特殊的地質(zhì)構(gòu)造，巢湖流域被譽為“天然的地質(zhì)博物館”，且巢湖地處富磷地質(zhì)區(qū)，磷背景值很高（汪家權(quán)等,2010），流域東北部土壤總磷的平均含量為561.94mg/kg（萬文華等,2018）。流域內(nèi)森林景觀較為單調(diào)，主要有針葉林、闊葉林、雜木林、灌木林、經(jīng)濟林等。農(nóng)作物主要有水稻、油菜、小麥、玉米、棉花和蔬菜等。圖1-2巢湖流域水系圖（萬文華，2018）Fig.1-2GeographicalLocationonmapoftheChaohuLakeregion（2）社會經(jīng)濟概況巢湖流域是安徽省經(jīng)濟社會發(fā)展水平較高地區(qū)，處于皖江城市經(jīng)濟帶中心地帶，是安徽省實施“群圈帶”區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的重要支點，優(yōu)越的地理位置和豐富的資源使得巢湖流域具有引領(lǐng)安徽省發(fā)展、加快安徽崛起的重要作用（王曉媛等,2018）。2013年，流域總?cè)丝跒?61.1萬，占全省總?cè)丝诘?0.3%，國內(nèi)生產(chǎn)總值為4672.91億元，占全省生產(chǎn)總值的24.5%，第一、二、三產(chǎn)業(yè)占比分別為5.29%、55.29%和39.42%。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位論文20（3）土地利用結(jié)構(gòu)巢湖流域是安徽省重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，土地利用類型主要劃分為4大類：耕地、建設(shè)用地、林地和水體。巢湖流域土地利用結(jié)構(gòu)以耕地為主，面積為7678.34km2，占流域總面積的57.52%，其中沖田、抒田、旱地和畈田分別占總面積的30.11%、13.58%、6.07%和7.76%；建設(shè)用地面積為2508.28km2，占流域總面積的18.79%；林地面積為2174.55km2，占流域總面積的16.29%；水體的占地面積為987.83km2，占流域總面積的7.40%（束邱愷，2016）。圖1-3巢湖流域土地利用圖（束邱愷，2016）Fig.1-3LanduseoftheChaohuLakeregion1.3.2巢湖水環(huán)境現(xiàn)狀巢湖是我國長江中下游地區(qū)富營養(yǎng)化程度最為嚴重的淡水湖泊之一（殷福才等,2003），是國家水污染重點治理的水體。巢湖水質(zhì)的嚴重惡化已經(jīng)成為制約區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展的“瓶頸”因素，已對旅游經(jīng)濟、供水安全、漁業(yè)資源等均造成很大的影響，巢湖的富營養(yǎng)化治理為世人所關(guān)注。巢湖是我國最早進入富營養(yǎng)化湖泊之一，從20世紀80年代開始，巢湖水體的富營養(yǎng)化過程大體上可分為3個階段：1984-1995年可以認為是巢湖水質(zhì)惡化的主要階段，在1990s中期，巢湖水體的氮、磷達到了近30年的峰值；2000-2007年是水質(zhì)逐步改善階段，并逐漸恢復(fù)到1980s中后期的水平；2008-2013年，巢湖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]2012-2018年巢湖水質(zhì)變化趨勢分析和藍藻防控建議[J]. 張民,史小麗,陽振,陳開寧. 湖泊科學(xué). 2020(01)
[2]坡耕地間作作物群體水土保持耕作措施[J]. 安曈昕,周鋒,吳珍珍,和成山,李康,楊友瓊,吳伯志. 水土保持研究. 2019(02)
[3]植物籬及過濾帶防治水土流失與面源污染的研究進展[J]. 張雪蓮,趙永志,廖洪,李曉娜,張國芳,文方芳,劉自飛,張夢佳. 草業(yè)科學(xué). 2019(03)
[4]深松和秸稈還田對甘肅引黃灌區(qū)土壤物理性狀和玉米生產(chǎn)的影響[J]. 溫美娟,王成寶,霍琳,姜萬禮,楊思存. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(01)
[5]巢湖流域肥料利用現(xiàn)狀分析與對策[J]. 彭浩. 安徽農(nóng)學(xué)通報. 2018(17)
[6]巢湖生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護對策分析[J]. 王曉媛,江波,楊夢斐,畢雪. 人民長江. 2018(17)
[7]農(nóng)村多水塘系統(tǒng)景觀結(jié)構(gòu)對非點源污染中氮截留效應(yīng)的影響[J]. 李玉鳳,劉紅玉,劉軍志,婁彩榮,王娟. 環(huán)境科學(xué). 2018(11)
[8]減肥措施對稻田田面水氮、磷動態(tài)變化特征的影響[J]. 呂亞敏,吳玉紅,李洪達,雷同,呂家瓏. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2018(04)
[9]基于稻田控水減排的氮肥運籌試驗研究[J]. 晏軍,吳啟俠,朱建強,張露萍,李繼福. 水土保持學(xué)報. 2018(02)
[10]水稻控制灌排模式的節(jié)水高產(chǎn)減排控污效果[J]. 俞雙恩,李偲,高世凱,王梅,孟佳佳,湯樹海. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(07)
博士論文
[1]三峽庫區(qū)小流域氮磷流失規(guī)律與模型模擬研究[D]. 陳成龍.西南大學(xué) 2017
[2]東北黑土區(qū)典型小流域農(nóng)業(yè)面源污染源解析及防控措施效果評估[D]. 隋媛媛.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2016
[3]浙江省兩個典型流域水體污染特征及污染源解析研究[D]. 楊麗萍.浙江大學(xué) 2015
[4]長江口潮灘營養(yǎng)動態(tài)與穩(wěn)定同位素指示研究[D]. 王偉偉.華東師范大學(xué) 2011
[5]巢湖北岸中東部水土遷移過程及規(guī)律研究[D]. 胡宏祥.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[6]九龍江上游五川流域農(nóng)業(yè)非點源污染研究[D]. 張玉珍.廈門大學(xué) 2003
[7]硝化細菌應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張明.華東師范大學(xué) 2003
碩士論文
[1]巢湖流域不同尺度單元土地利用方式及其對河流水質(zhì)的影響研究[D]. 束邱愷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于農(nóng)業(yè)面源污染控制下的巢湖流域農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 張鵬.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]巢湖農(nóng)業(yè)面源污染控制措施分析與研究[D]. 汪方兵.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于農(nóng)業(yè)面源污染的人工濕地設(shè)計研究[D]. 祝鵬.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]秸稈和土壤耕作氮磷動態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險評價[D]. 牛永志.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[6]基于WARMF模型的流域非點源污染分析[D]. 孫莉?qū)?合肥工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號：3547238
【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：152 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
種硝酸鹽源的δ15N和δ18O值范圍（Nestleretal.,2011）
巢湖流域農(nóng)業(yè)面源污染氮源解析及農(nóng)藝控制技術(shù)研究19放射狀匯入巢湖（張生根,2007），且水系較為發(fā)達（圖1-2），共有大小河流33條，分別屬于杭埠-豐樂河、派河、南淝河-店埠河、柘皋河、白石山河、裕溪河等7條水系，其中杭埠-豐樂河、派河、南淝河和白石天河4條河流占流域徑流量90%以上。流域內(nèi)的土壤主要為第四紀上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)粘土、亞粘土，土壤類型主要有水稻土、黃褐土、黃棕壤、紫色土、棕壤、石灰土等。由于特殊的地質(zhì)構(gòu)造，巢湖流域被譽為“天然的地質(zhì)博物館”，且巢湖地處富磷地質(zhì)區(qū)，磷背景值很高（汪家權(quán)等,2010），流域東北部土壤總磷的平均含量為561.94mg/kg（萬文華等,2018）。流域內(nèi)森林景觀較為單調(diào)，主要有針葉林、闊葉林、雜木林、灌木林、經(jīng)濟林等。農(nóng)作物主要有水稻、油菜、小麥、玉米、棉花和蔬菜等。圖1-2巢湖流域水系圖（萬文華，2018）Fig.1-2GeographicalLocationonmapoftheChaohuLakeregion（2）社會經(jīng)濟概況巢湖流域是安徽省經(jīng)濟社會發(fā)展水平較高地區(qū)，處于皖江城市經(jīng)濟帶中心地帶，是安徽省實施“群圈帶”區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的重要支點，優(yōu)越的地理位置和豐富的資源使得巢湖流域具有引領(lǐng)安徽省發(fā)展、加快安徽崛起的重要作用（王曉媛等,2018）。2013年，流域總?cè)丝跒?61.1萬，占全省總?cè)丝诘?0.3%，國內(nèi)生產(chǎn)總值為4672.91億元，占全省生產(chǎn)總值的24.5%，第一、二、三產(chǎn)業(yè)占比分別為5.29%、55.29%和39.42%。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位論文20（3）土地利用結(jié)構(gòu)巢湖流域是安徽省重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，土地利用類型主要劃分為4大類：耕地、建設(shè)用地、林地和水體。巢湖流域土地利用結(jié)構(gòu)以耕地為主，面積為7678.34km2，占流域總面積的57.52%，其中沖田、抒田、旱地和畈田分別占總面積的30.11%、13.58%、6.07%和7.76%；建設(shè)用地面積為2508.28km2，占流域總面積的18.79%；林地面積為2174.55km2，占流域總面積的16.29%；水體的占地面積為987.83km2，占流域總面積的7.40%（束邱愷，2016）。圖1-3巢湖流域土地利用圖（束邱愷，2016）Fig.1-3LanduseoftheChaohuLakeregion1.3.2巢湖水環(huán)境現(xiàn)狀巢湖是我國長江中下游地區(qū)富營養(yǎng)化程度最為嚴重的淡水湖泊之一（殷福才等,2003），是國家水污染重點治理的水體。巢湖水質(zhì)的嚴重惡化已經(jīng)成為制約區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展的“瓶頸”因素，已對旅游經(jīng)濟、供水安全、漁業(yè)資源等均造成很大的影響，巢湖的富營養(yǎng)化治理為世人所關(guān)注。巢湖是我國最早進入富營養(yǎng)化湖泊之一，從20世紀80年代開始，巢湖水體的富營養(yǎng)化過程大體上可分為3個階段：1984-1995年可以認為是巢湖水質(zhì)惡化的主要階段，在1990s中期，巢湖水體的氮、磷達到了近30年的峰值；2000-2007年是水質(zhì)逐步改善階段，并逐漸恢復(fù)到1980s中后期的水平；2008-2013年，巢湖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]2012-2018年巢湖水質(zhì)變化趨勢分析和藍藻防控建議[J]. 張民,史小麗,陽振,陳開寧. 湖泊科學(xué). 2020(01)
[2]坡耕地間作作物群體水土保持耕作措施[J]. 安曈昕,周鋒,吳珍珍,和成山,李康,楊友瓊,吳伯志. 水土保持研究. 2019(02)
[3]植物籬及過濾帶防治水土流失與面源污染的研究進展[J]. 張雪蓮,趙永志,廖洪,李曉娜,張國芳,文方芳,劉自飛,張夢佳. 草業(yè)科學(xué). 2019(03)
[4]深松和秸稈還田對甘肅引黃灌區(qū)土壤物理性狀和玉米生產(chǎn)的影響[J]. 溫美娟,王成寶,霍琳,姜萬禮,楊思存. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(01)
[5]巢湖流域肥料利用現(xiàn)狀分析與對策[J]. 彭浩. 安徽農(nóng)學(xué)通報. 2018(17)
[6]巢湖生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護對策分析[J]. 王曉媛,江波,楊夢斐,畢雪. 人民長江. 2018(17)
[7]農(nóng)村多水塘系統(tǒng)景觀結(jié)構(gòu)對非點源污染中氮截留效應(yīng)的影響[J]. 李玉鳳,劉紅玉,劉軍志,婁彩榮,王娟. 環(huán)境科學(xué). 2018(11)
[8]減肥措施對稻田田面水氮、磷動態(tài)變化特征的影響[J]. 呂亞敏,吳玉紅,李洪達,雷同,呂家瓏. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報. 2018(04)
[9]基于稻田控水減排的氮肥運籌試驗研究[J]. 晏軍,吳啟俠,朱建強,張露萍,李繼福. 水土保持學(xué)報. 2018(02)
[10]水稻控制灌排模式的節(jié)水高產(chǎn)減排控污效果[J]. 俞雙恩,李偲,高世凱,王梅,孟佳佳,湯樹海. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(07)
博士論文
[1]三峽庫區(qū)小流域氮磷流失規(guī)律與模型模擬研究[D]. 陳成龍.西南大學(xué) 2017
[2]東北黑土區(qū)典型小流域農(nóng)業(yè)面源污染源解析及防控措施效果評估[D]. 隋媛媛.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2016
[3]浙江省兩個典型流域水體污染特征及污染源解析研究[D]. 楊麗萍.浙江大學(xué) 2015
[4]長江口潮灘營養(yǎng)動態(tài)與穩(wěn)定同位素指示研究[D]. 王偉偉.華東師范大學(xué) 2011
[5]巢湖北岸中東部水土遷移過程及規(guī)律研究[D]. 胡宏祥.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[6]九龍江上游五川流域農(nóng)業(yè)非點源污染研究[D]. 張玉珍.廈門大學(xué) 2003
[7]硝化細菌應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張明.華東師范大學(xué) 2003
碩士論文
[1]巢湖流域不同尺度單元土地利用方式及其對河流水質(zhì)的影響研究[D]. 束邱愷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于農(nóng)業(yè)面源污染控制下的巢湖流域農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 張鵬.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]巢湖農(nóng)業(yè)面源污染控制措施分析與研究[D]. 汪方兵.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于農(nóng)業(yè)面源污染的人工濕地設(shè)計研究[D]. 祝鵬.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]秸稈和土壤耕作氮磷動態(tài)效應(yīng)研究及其流失風(fēng)險評價[D]. 牛永志.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[6]基于WARMF模型的流域非點源污染分析[D]. 孫莉?qū)?合肥工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號：3547238
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