【摘要】： 我國水環(huán)境形勢十分嚴(yán)峻,農(nóng)業(yè)非點源污染已經(jīng)成為水環(huán)境惡化和湖泊富營養(yǎng)化的重要原因。因此,控制農(nóng)業(yè)非點源污染、保護生態(tài)環(huán)境對實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 太湖流域作為我國第三大淡水湖,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會水平的提高,目前水環(huán)境已經(jīng)處于富營養(yǎng)化狀態(tài),農(nóng)業(yè)非點源污染已經(jīng)成為太湖水污染的主要來源之一,并將成為工業(yè)和城市點源污染得到控制后所要面對的最主要污染源。杭嘉湖地區(qū)作為太湖流域的八大水系之一,是浙江省水污染較為嚴(yán)重的地區(qū)之一,平原河網(wǎng)90%以上的監(jiān)測斷面不能滿足水功能要求,京杭運河浙江境內(nèi)全部河段水質(zhì)均不能滿足功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)。其中,農(nóng)業(yè)非點源污染是其主要的污染源,大量化肥流失及其對水環(huán)境的影響日益嚴(yán)重并受到人們的關(guān)注。鑒于此,本研究結(jié)合運用水文學(xué),地理學(xué),景觀生態(tài)學(xué)和環(huán)境學(xué)等在這一領(lǐng)域的已有研究成果,利用GIS技術(shù),著重從環(huán)境學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)的角度,進行杭嘉湖區(qū)域的農(nóng)業(yè)非點源污染模擬研究,分析不同土地利用和景觀格局的動態(tài)變化,提出控制流域非點源污染的最佳管理技術(shù)體系和景觀優(yōu)化方案,對保護農(nóng)業(yè)水環(huán)境具有現(xiàn)實意義。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 1、建立杭嘉湖區(qū)域非點源污染基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。 以RS與GIS技術(shù)為支持,構(gòu)建了研究區(qū)數(shù)字高程模型(DEM),土地利用/覆被和土壤類型等一系列非點源污染的空間數(shù)據(jù)庫；通過資料收集,調(diào)查統(tǒng)計和野外監(jiān)測采樣,結(jié)合實驗室試驗,構(gòu)建研究區(qū)非點源污染的屬性數(shù)據(jù)庫。 2、進行農(nóng)業(yè)非點源污染源解析和杭嘉湖區(qū)域京杭運河嘉興段小流域的污染物時空分布規(guī)律研究。 以GIS技術(shù)為平臺,對研究區(qū)的污染源進行分析,明確了農(nóng)業(yè)非點源污染在研究區(qū)域所占的分量。結(jié)果表明,杭嘉湖地區(qū)農(nóng)業(yè)化肥產(chǎn)生的氮磷含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生活面源和畜禽養(yǎng)殖,排放量大小順序為農(nóng)業(yè)化肥畜禽養(yǎng)殖生活面源。其中,嘉興市產(chǎn)生的氮磷排放量相對比較大,對水環(huán)境影響比較大；NH4+-N的排放量相對集中在嘉興和余杭。 選取嘉興雙橋農(nóng)場附近的京杭運河嘉興段進行營養(yǎng)物時空分布規(guī)律研究。NH4+-N高峰值主要集中在4月,7月以及9月到10月期間,最高值在7月份。居民區(qū),農(nóng)田和養(yǎng)殖場附近的水體污染程度比較嚴(yán)重。 3、分析和評價SWAT模型在杭嘉湖區(qū)域的適用性和可靠性。 針對杭嘉湖區(qū)域中兩種不同的地形(平原和山地)進行模型模擬研究,分別選取代表性小流域王江涇和杭長橋,對模型的關(guān)鍵性參數(shù)進行敏感性分析,結(jié)果顯示：對徑流影響最大的敏感參數(shù)是曲線數(shù)(CN2),土壤有效含水量(Soil_AWC),蒸發(fā)補償因子(ESCO)。并且利用2002-2005年的實測數(shù)據(jù)對模型參數(shù)進行率定和驗證,采用決定系數(shù)R2和Nash-Suttcliffe系數(shù)E對模擬結(jié)果進行評價,結(jié)果證明SWAT模型對杭嘉湖地區(qū)的非點源污染模擬具有一定的適用性,可用于研究區(qū)非點源污染的模擬研究。 4、從時空變化、土地利用程度變化和土地利用類型轉(zhuǎn)移等方面,對杭嘉湖的土地利用結(jié)構(gòu)和動態(tài)變化進行分析研究。 2000-2004年間,杭嘉湖地區(qū)土地利用類型主要以耕地和林地為主,五年期間二者的變化趨勢一直是面積在減小。杭嘉湖區(qū)域西部山區(qū)的土地利用類型的主要變化特征為：2000-2004年間城鎮(zhèn)用地面積增加最多,其次是旱地和水域。東部平原水網(wǎng)區(qū)的土地利用類型的主要變化特征為：2000-2004年間土地利用類型面積變化趨勢類似于西部山區(qū),城鎮(zhèn)用地面積增加最多,其次是水域。而農(nóng)村居民點、水田和旱地面積都在減少。2000-2004年間研究區(qū)域土地利用變化的數(shù)量很大,表現(xiàn)為城鎮(zhèn)建設(shè)用地、水田、農(nóng)村居民地和水域的變化。主要發(fā)生的土地利用類型轉(zhuǎn)化為：水田轉(zhuǎn)化為有林地、城鎮(zhèn)用地、水域、旱地和農(nóng)村居民地。 5、根據(jù)提取的研究區(qū)域景觀格局指數(shù),分析了研究區(qū)景觀格局動態(tài)演變過程。 針對2000年和2004年的兩期景觀類型柵格圖進行計算分析,斑塊密度、斑塊數(shù)目和形狀指數(shù)呈上升趨勢,最大斑塊指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢,說明整體景觀有破碎化的傾向。 6、針對杭嘉湖區(qū)域的土地利用類型的空間分布特征,東部平原河網(wǎng)區(qū)耕地和城鎮(zhèn)用地占主要部分,起著“源”的作用,產(chǎn)生污染量相對比較大,所以,相對來說,東部平原水網(wǎng)區(qū)地表水質(zhì)比較差。而西部山地丘陵區(qū)域大部分面積為林地,起著“匯”的作用,并且林地具有截留、過濾等作用,所以,相對于東部來說,地表水環(huán)境相對較好。 7、針對杭嘉湖農(nóng)業(yè)非點源污染特征,對非點源污染控制與治理的措施進行探討性研究。結(jié)合景觀生態(tài)學(xué)的觀點,針對杭嘉湖地區(qū)特殊的景觀組合,從水環(huán)境保護的需求出發(fā),嘗試性的探討以保護水體質(zhì)量為目標(biāo)的景觀格局優(yōu)化方案。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：X52
【圖文】：

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文城區(qū)和郊區(qū)、德清縣、長興縣、余杭市的大部分和杭州市(圖2一2)。圖2一1杭嘉湖區(qū)域地理位置FigZ一IThelocationofHan鄉(xiāng)iaHuregion119.2口0分E120.汀丁E120，4口O，E工21，2口0，E11叫eses-31”�！庖�!l一A30.叨，了N30.40，0’N300汀0’N邑盞考舀稀匙竺嶸廳 119，2汀0口E120

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【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號：2738296