本文關(guān)鍵詞：飲馬河流域農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷及污染物時(shí)空格局演變特征分析

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【摘要】：飲馬河作為松花江重要支流,目前受到流域內(nèi)面源污染的影響,水質(zhì)每況愈下。持續(xù)惡化的水質(zhì)嚴(yán)重制約了流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,對(duì)流域內(nèi)的人居環(huán)境造成了持續(xù)的破壞,并且對(duì)松花江流域水質(zhì)安全也構(gòu)成了一定程度的威脅。目前,尚未有文獻(xiàn)報(bào)道飲馬河流域內(nèi)的污染物負(fù)荷分析、污染物特征分析、污染物時(shí)間、空間變化的特征分析等相關(guān)研究,導(dǎo)致飲馬河流域內(nèi)污染治理得不到足夠的認(rèn)識(shí),在很大程度上,限制了該流域面源污染治理、流域內(nèi)水環(huán)境的治理等相關(guān)工作的深入開(kāi)展。本文以飲馬河流域?yàn)檠芯繀^(qū),針對(duì)飲馬河流域的氣候、地域特征,對(duì)原有的的輸出系數(shù)模型進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)流域內(nèi)TN、TP、COD等污染負(fù)荷進(jìn)行模擬計(jì)算,并與實(shí)測(cè)資料的平均濃度法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,相對(duì)誤差在允許范圍內(nèi);對(duì)流域內(nèi)不同土地類型面源污染物的特征流失進(jìn)行了研究,初步掌握了流域內(nèi)面源污染物的遷移規(guī)律;還對(duì)時(shí)間點(diǎn)內(nèi)污染物絕對(duì)排放量進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)區(qū)域內(nèi)13個(gè)區(qū)縣的污染物排放量隨空間、時(shí)間變化進(jìn)行了分析;對(duì)目前存在的主要污染問(wèn)題進(jìn)行特征分析,并提出了相應(yīng)的污染治理辦法。本論文的研究結(jié)果為飲馬河流域面源污染的防治和管理提供科學(xué)的依據(jù)和決策支持,對(duì)于改善飲馬河流域乃至整個(gè)松花江流域的水環(huán)境質(zhì)量、構(gòu)建流域內(nèi)科學(xué)的人居環(huán)境、促進(jìn)飲馬河流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義和價(jià)值。本論文主要研究如下:1.針對(duì)飲馬河流域特殊的氣候地域特征,對(duì)飲馬河流域的輸出系數(shù)模型進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn),考慮到降雨的影響,求算了各年降雨影響因子,使模型計(jì)算更加具有說(shuō)服力。2.基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的面源污染量研究。(1)2004-2013年間,TN的貢獻(xiàn)率:耕地畜禽養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)人口。對(duì)飲馬河流域TN負(fù)荷貢獻(xiàn)率最大的是耕地高達(dá)68.01%,其次是畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)人口。(2)2004-2013年間,對(duì)飲馬河流域TP負(fù)荷貢獻(xiàn)率:農(nóng)業(yè)人口耕地〉畜禽養(yǎng)殖分別為35.22%、31.31%和28.51%。(3)2004-2013年間,對(duì)飲馬河流域COD貢獻(xiàn)率:畜禽養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)人口耕地,分別為78.79%、18.35%和1.84%。3.對(duì)飲馬河流域面源污染物十年間污染物變化趨勢(shì)分析。(1)在2004-2013年十年間TN的非點(diǎn)源污染趨勢(shì)先升高后保持持平趨勢(shì)。(2)在2004-2013年十年間TP的污染趨勢(shì)呈逐年升高的趨勢(shì)。(3)在2004-2013年十年間COD的趨勢(shì)也是呈逐年上升的趨勢(shì)。4.飲馬河流域面源污染物流失特征分析。在飲馬河流域選取旱田、水田、草地、林地等四種土地利用類型建立徑流小區(qū),尋找不同土地利用類型中的面源污染物流失規(guī)律與特征。(1)在降雨雨量、降雨強(qiáng)度、所選取實(shí)驗(yàn)的地形坡度等基本一致的情況下,草地和林地所產(chǎn)生的徑流量小,徑流速度慢,旱田與水田產(chǎn)生徑流量大,徑流量的速度快,在降雨初期,所有土地利用類型中的總氮、可溶性氮、總磷、可溶性磷濃度最高值均出現(xiàn)在徑流最高值之前,隨著徑流值變大,其污染物的濃度隨之變小。(2)從氮素的流失形態(tài)來(lái)看,在旱田和水田中可溶性氮的流失數(shù)量占氮素流失比例較大,可溶性氮含量也高,在降雨產(chǎn)生地表徑流后,氮素主要以溶解態(tài)的形式隨地表徑流。(3)總磷隨著徑流最初的污染物濃度最大。最后隨著徑流的不斷沖刷、淋洗,污染物濃度也逐漸降低。在降雨末期,總磷的流失濃度又反向走高。在4個(gè)土地利用類型中從磷素的流失形態(tài)來(lái)看,可溶性磷的流失數(shù)量占磷素流失比例不大,總磷的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可溶性磷的的濃度,也就是泥沙結(jié)合態(tài)磷的流失數(shù)量則相對(duì)較高�？扇軕B(tài)磷變化幅度較小,同時(shí)也表明P的溶解性所受到的水環(huán)境條件的限制可能大于流量變化對(duì)它的影響。旱田與林地總磷流失濃度在降雨徑流過(guò)程中變化幅度大,而水田與草地的總磷流失濃度相對(duì)穩(wěn)定、變化幅度相對(duì)較小。(4)在四種土地利用類型中,旱田、水田氮素流失量較高,相對(duì)在林地和草地中的總氮和可溶性氮的流失濃度隨徑流量的變化規(guī)律則相對(duì)較弱。旱田與水田總氮流失濃度在降雨徑流過(guò)程中變化幅度大,而林地與草地的總氮流失濃度相對(duì)穩(wěn)定、變化幅度相對(duì)較小。其次,四種土地利用類型總氮平均流失濃度的大小為:旱田水田草地林地。5.飲馬河流域時(shí)空格局演變特征分析對(duì)飲馬河流域內(nèi)13個(gè)區(qū)縣的污染物的絕對(duì)排放量和國(guó)土基等標(biāo)排放系數(shù)、產(chǎn)值基等標(biāo)排放系數(shù)、人口基等標(biāo)排放系數(shù)進(jìn)行了求算,從空間和時(shí)間上對(duì)污染物的演變特征進(jìn)行了分析。6.根據(jù)不同區(qū)縣的目前的污染情況,因地制宜、有針對(duì)性的提出了合理的污染治理措施。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X71

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本文編號(hào)：1276424