【摘要】：發(fā)達國家的經(jīng)驗表明,單純對點源進行治理無法從根本上解決水質(zhì)惡化問題,非點源污染已逐漸成為人們關(guān)心的污染形式。阿什河流域是我國的糧食主產(chǎn)區(qū)之一,區(qū)域內(nèi)長期高強度農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式導致化肥施用總量持續(xù)增加,有效利用率降低,大量殘留的化肥養(yǎng)分遷出土體,污染地表水及地下水。相關(guān)研究結(jié)果表明,阿什河目前已成為松花江干流水質(zhì)的主要污染源之一,并且流域內(nèi)的非點源污染已經(jīng)超過了點源污染。強烈的人類活動在不斷的改變土地利用的方式與景觀格局,影響了流域內(nèi)的產(chǎn)匯流狀況,進而影響了流域內(nèi)的水環(huán)境質(zhì)量。因此,探討土地利用與非點源污染的之間的關(guān)系,對阿什河流域水質(zhì)的污染過程認知與控制管理具有重要的實踐意義。首先本研究以阿什河流域為研究區(qū),建立了本地化的非點源污染數(shù)據(jù)庫,并以此為基礎(chǔ)建立了研究區(qū)的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型。率定與驗證結(jié)果表明,所構(gòu)建的模型適用于阿什河流域的徑流與總氮及總磷模擬�；诮⒌腟WAT模型,本研究對阿什河流域的非點源污染時空特征進行了解析。研究結(jié)果表明:在年際間,非點源總氮與非點源總磷負荷的變化受到地表徑流與施肥量的共同影響,但受到地表徑流的影響更直接;在年內(nèi),非點源總氮與非點源總磷污染主要集中在汛期(5-9月),非點源總氮汛期產(chǎn)生的污染物在豐水年、平水年、枯水年分別占全年總量的72.47%、59.86%和53.92%,非點源總磷汛期產(chǎn)生的污染物在豐水年、平水年、枯水年分別占全年總量的87.25%、87.02%和87.30%;在空間上,阿什河流域非點源總氮與總磷空間差異顯著,下游左岸區(qū)域為非點源污染最嚴重的區(qū)域,中游次之,下游右岸與上游區(qū)域最低。利用Arc GIS與Fragstat軟件分析了流域內(nèi)各時期土地利用類型與景觀格局的變化,探討了土地利用與非點源總氮與非點源總磷污染之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:耕地與林地是流域內(nèi)的主要土地利用方式,兩者合計超過了流域面積的92%,非點源污染與土地利用類型及景觀格局關(guān)系密切,非點源總氮與非點源總磷的污染輸出風險為耕地城鎮(zhèn)用地草地林地;景觀格局多樣性越豐富,且分布越不均衡,則非點源總氮與非點源總磷污染越嚴重,景觀格局最大斑塊的優(yōu)勢度越大,破碎性越小,且相互之間的連通性越好,則非點源總氮與非點源總磷污染越小。通過情景模擬技術(shù)分別模擬了退耕還林、等高種植、化肥減量與植被過濾帶等非點源管理措施及其綜合效果。結(jié)果表明:通過坡耕地退耕還林,可減少1.03-5.35%的非點源總氮負荷與0.94-8.09%的非點源總磷負荷;通過等高耕作,可減少0.51-2.77%的非點源總氮負荷與0.49-4.54%的非點源總磷負荷;通過20%的化肥減量,可減少0.65-6.52%的非點源總氮負荷與0.01-2.95%的非點源總磷負荷;20 m的植被過濾帶可減少42.62-69.51%的非點源總氮負荷與80.09-86.27%的非點源總磷負荷。通過綜合管理措施,可減少34.90-54.36%的總氮負荷以與35.32-60.89%的總磷負荷。為達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中Ⅳ類水體總氮與總磷的濃度標準,2006-2010年尚需削減45.87-82.53%的點源總氮負荷與35.58-66.85%的點源總磷負荷。最后,綜合地理位置、土地利用、坡度、干濕性與非點源污染負荷等因素將阿什河流域進行了污染控制單元的劃分,并給出了相應(yīng)的非點源污染控制管理建議,進而指導流域管理與規(guī)劃。綜上所述,本研究綜合應(yīng)用了數(shù)值模擬、地理信息學、景觀學以及生態(tài)學等方法與原理,對阿什河流域的非點源總氮與非點源污染負荷進行了定量化計算,分析了非點源總氮、非點源總磷污染與土地利用之間的關(guān)系,應(yīng)用情景模擬技術(shù)對污染削減措施及其效果進行了定量化評價,在此基礎(chǔ)上對阿什河流域進行了污染控制區(qū)的劃分,并給出了綜合管理措施建議。本研究對全面認識阿什河流域水污染的成因具有重要科學意義,并且對為阿什河流域水環(huán)境綜合治理與水資源保護提出了有科學依據(jù)的控制措施。同時,也可為其他相似條件流域的水資源綜合管理與決策工作提供科學依據(jù)。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X52
【圖文】：

技術(shù)路線圖

第 2 章 流域概況與基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)收集及標準化 2 章 流域概況與基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)收集及標準究區(qū)概況河流域地理位置位于 126°40′20″E～127°43′33″E 與 45°″N 之間，如圖 2-1 所示。流域面積 3545 平方公里，流域總?cè)丝诮?jīng)過阿城市區(qū)及周邊 18 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并接納信義溝等溝渠排水。什河是松花江右岸一級支流，發(fā)源于松峰山鎮(zhèn)大個子嶺腳下北向西南流入西泉眼水庫，由水庫瀉下，折向西北，流經(jīng)尚志外等區(qū)縣后，于哈爾濱市東北方位匯入松花江，全長 257 公

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李貴寶,尹澄清,單寶慶;非點源污染控制與管理研究的概況與展望[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境保護;2001年03期

2 阮曉紅,宋世霞,張瑛;非點源污染模型化方法的研究進展及其應(yīng)用[J];人民黃河;2002年11期

3 鄭一,王學軍;非點源污染研究的進展與展望[J];水科學進展;2002年01期

4 王偉武,朱利中,王人潮;基于3S技術(shù)的流域非點源污染定量模型及其研究展望[J];水土保持學報;2002年06期

5 胡雪濤,陳吉寧,張?zhí)熘?非點源污染模型研究[J];環(huán)境科學;2002年03期

6 夏立忠,楊林章;太湖流域非點源污染研究與控制[J];長江流域資源與環(huán)境;2003年01期

7 胡艷,張紅舉;非點源污染計算與控制研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2003年05期

8 付永鋒,陳文輝,趙基花;非點源污染的研究進展與前景展望[J];山西水利科技;2003年03期

9 曹鳳云,趙玉梅;非點源污染研究方法的探討[J];黑龍江環(huán)境通報;2004年01期

10 黃虹,鄒長偉,陳新庚;中國非點源污染研究評述[J];生態(tài)環(huán)境;2004年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王南江;張立爭;李衛(wèi)東;;淮河流域非點源污染治理對策研究[A];青年治淮論壇論文集[C];2005年

2 唐從國;劉叢強;;烏江流域非點源污染研究[A];中國礦物巖石地球化學學會第11屆學術(shù)年會論文集[C];2007年

3 談俊益;邵孝候;吳俊峰;陳麗娜;李圓圓;文濤;;非點源污染定量化方法研究[A];2010中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集(第二卷)[C];2010年

4 朱建國;郭紅巖;王曉蓉;;非點源污染研究及控制對策[A];中國土壤學會第十次全國會員代表大會暨第五屆海峽兩岸土壤肥料學術(shù)交流研討會論文集（面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境的土壤科學綜述篇）[C];2004年

5 朱娟;;對我國非點源污染狀況的考察及法律思考[A];水污染防治立法和循環(huán)經(jīng)濟立法研究——2005年全國環(huán)境資源法學研討會論文集（第一冊）[C];2005年

6 冷羅生;;非點源污染控制的法律思考[A];環(huán)境法治與建設(shè)和諧社會——2007年全國環(huán)境資源法學研討會（年會）論文集（第三冊）[C];2007年

7 鄭一;;流域非點源污染模擬和管理的不確定性研究[A];全國農(nóng)業(yè)面源污染綜合防治高層論壇論文集[C];2008年

8 陳泓熹;;石家莊市水庫匯水區(qū)非點源污染調(diào)查與分析[A];2011中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集（第三卷）[C];2011年

9 朱顏明;;城市飲用水水源地非點源污染研究[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（上冊）[C];1999年

10 張春玲;;陜西省漢江、丹江非點源污染及控制對策[A];中國水利學會2002學術(shù)年會論文集[C];2002年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 王耀兵;控制和治理非點源污染[N];中國漁業(yè)報;2005年

2 李潔尉;不讓非點源污染再肆虐[N];廣東科技報;2002年

3 記者 楊亞非 特約通訊員 李德旺 王孟;我國成功掌握水污染“細菌源追蹤”技術(shù)[N];人民長江報;2008年

4 李紅梅;美國如何治理非點源污染[N];中國水利報;2009年

5 記者 張巖;陜西建成首個非點源污染防治綜合監(jiān)測體系[N];黃河報;2011年

6 特約通訊員 秦延安;陜西建成首個污染監(jiān)測體系[N];人民長江報;2011年

7 楊亞非 李德旺 王孟;準確監(jiān)測農(nóng)業(yè)糞便污染[N];中國環(huán)境報;2008年

8 本報記者 陳云芬;科技為非點源污染防控提供指導[N];云南日報;2009年

9 李懷恩 胥彥玲 蔡明（西安理工大學環(huán)境科學研究所）;渭河流域非點源污染研究存在的幾個問題[N];中國水利報;2006年

10 本報記者 魏怡蘭　通訊員 譚愷昌;明年或?qū)崿F(xiàn)水體透明度超50厘米[N];惠州日報;2012年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 王忠良;基于SWAT模型的哈爾濱磨盤山水庫流域非點源污染模擬研究[D];東北林業(yè)大學;2015年

2 朱紅雷;面向非點源污染控制的土地利用優(yōu)化研究[D];中國科學院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所）;2015年

3 鄧琮;基于RS和GIS的旭水河流域非點源污染研究[D];成都理工大學;2015年

4 陳祥義;三峽庫區(qū)龍河流域非點源污染模擬研究[D];中國林業(yè)科學研究院;2015年

5 姜曉峰;阿什河流域非點源污染分布特征解析與防控策略[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

6 朱乾德;平原水網(wǎng)農(nóng)村生活區(qū)非點源污染流失規(guī)律與防控措施研究[D];中國水利水電科學研究院;2016年

7 Zaheer Iqbal;[D];河海大學;2003年

8 胥彥玲;基于土地利用/覆被變化的陜西黑河流域非點源污染研究[D];西安理工大學;2007年

9 龐靖鵬;非點源污染分布式模擬[D];北京師范大學;2007年

10 韓成偉;寒冷地區(qū)非點源氮磷環(huán)境行為與模擬預(yù)測研究[D];大連理工大學;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 馮健;張家港市西片非點源污染初步研究與治理[D];河海大學;2004年

2 劉敏;小流域非點源污染研究[D];華中科技大學;2012年

3 張亞敏;非點源污染的總量控制研究和應(yīng)用[D];西南交通大學;2015年

4 張學慧;汾河水庫流域非點源特征及污染貢獻模擬研究[D];太原理工大學;2016年

5 宋文博;伊通河流域非點源污染模擬及不確定分析[D];吉林大學;2016年

6 鐘建兵;三峽庫區(qū)種植業(yè)非點源污染特征研究[D];重慶師范大學;2016年

7 黃志偉;東江流域非點源污染特征及污染負荷定量化研究[D];暨南大學;2016年

8 劉華章;四川省響灘河流域非點源污染模擬研究[D];電子科技大學;2016年

9 林明;考慮降雨、地形的長江上游非點源污染時空演變模擬研究[D];華北電力大學(北京);2016年

10 方勇;長沙市非點源污染的研究[D];湖南大學;2008年

本文編號：2722200