發(fā)布時間：2017-12-11 00:12

  本文關鍵詞：飲馬河流域農業(yè)面源污染負荷及污染物時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,目前受到流域內面源污染的影響,水質每況愈下。持續(xù)惡化的水質嚴重制約了流域內社會經濟的可持續(xù)發(fā)展,對流域內的人居環(huán)境造成了持續(xù)的破壞,并且對松花江流域水質安全也構成了一定程度的威脅。目前,尚未有文獻報道飲馬河流域內的污染物負荷分析、污染物特征分析、污染物時間、空間變化的特征分析等相關研究,導致飲馬河流域內污染治理得不到足夠的認識,在很大程度上,限制了該流域面源污染治理、流域內水環(huán)境的治理等相關工作的深入開展。本文以飲馬河流域為研究區(qū),針對飲馬河流域的氣候、地域特征,對原有的的輸出系數(shù)模型進行了改進,對流域內TN、TP、COD等污染負荷進行模擬計算,并與實測資料的平均濃度法計算結果進行對比分析,相對誤差在允許范圍內;對流域內不同土地類型面源污染物的特征流失進行了研究,初步掌握了流域內面源污染物的遷移規(guī)律;還對時間點內污染物絕對排放量進行了計算,對區(qū)域內13個區(qū)縣的污染物排放量隨空間、時間變化進行了分析;對目前存在的主要污染問題進行特征分析,并提出了相應的污染治理辦法。本論文的研究結果為飲馬河流域面源污染的防治和管理提供科學的依據和決策支持,對于改善飲馬河流域乃至整個松花江流域的水環(huán)境質量、構建流域內科學的人居環(huán)境、促進飲馬河流域經濟可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義和價值。本論文主要研究如下:1.針對飲馬河流域特殊的氣候地域特征,對飲馬河流域的輸出系數(shù)模型進行科學的改進,考慮到降雨的影響,求算了各年降雨影響因子,使模型計算更加具有說服力。2.基于實測數(shù)據的面源污染量研究。(1)2004-2013年間,TN的貢獻率:耕地畜禽養(yǎng)殖農業(yè)人口。對飲馬河流域TN負荷貢獻率最大的是耕地高達68.01%,其次是畜禽養(yǎng)殖和農業(yè)人口。(2)2004-2013年間,對飲馬河流域TP負荷貢獻率:農業(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,對飲馬河流域COD貢獻率:畜禽養(yǎng)殖農業(yè)人口耕地,分別為78.79%、18.35%和1.84%。3.對飲馬河流域面源污染物十年間污染物變化趨勢分析。(1)在2004-2013年十年間TN的非點源污染趨勢先升高后保持持平趨勢。(2)在2004-2013年十年間TP的污染趨勢呈逐年升高的趨勢。(3)在2004-2013年十年間COD的趨勢也是呈逐年上升的趨勢。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、降雨強度、所選取實驗的地形坡度等基本一致的情況下,草地和林地所產生的徑流量小,徑流速度慢,旱田與水田產生徑流量大,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個土地利用類型中從磷素的流失形態(tài)來看,可溶性磷的流失數(shù)量占磷素流失比例不大,總磷的濃度遠遠大于可溶性磷的的濃度,也就是泥沙結合態(tài)磷的流失數(shù)量則相對較高�？扇軕B(tài)磷變化幅度較小,同時也表明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它的影響。旱田與林地總磷流失濃度在降雨徑流過程中變化幅度大,而水田與草地的總磷流失濃度相對穩(wěn)定、變化幅度相對較小。(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)律則相對較弱。旱田與水田總氮流失濃度在降雨徑流過程中變化幅度大,而林地與草地的總氮流失濃度相對穩(wěn)定、變化幅度相對較小。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.飲馬河流域時空格局演變特征分析對飲馬河流域內13個區(qū)縣的污染物的絕對排放量和國土基等標排放系數(shù)、產值基等標排放系數(shù)、人口基等標排放系數(shù)進行了求算,從空間和時間上對污染物的演變特征進行了分析。6.根據不同區(qū)縣的目前的污染情況,因地制宜、有針對性的提出了合理的污染治理措施。
【學位授予單位】：吉林農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X71

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本文編號：1276424