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辽河源头区农业非点源污染研究

作　者: 孙丽娜
导　师: 梁冬梅
学　校: 吉林农业大学
专　业: 环境工程
关键词: 辽河源头区 农业非点源污染 AnnAGNPS模型 污染负荷
分类号: X592
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着人类活动的深入,我国农业现代化的发展,农药、化肥大量施用[1],农业非点源污染已成为全国关注的重点,成为我国水环境恶化、湖泊富营养化的主要来源。吉林省是我国重要的商品粮生产基地之一,化肥年施用量约203.8万吨,平均化肥施用量为34.9公斤/亩,高于全国平均水平和世界平均水平。农田退水地表径流汇入各支流并进入干流,加剧了流域非点源污染贡献。与全国其它地区相比,吉林省在气候、地形水文、土壤类型、经济发展现状等很多方面都存在着自身特点,这就决定了其非点源污染也具有非常鲜明的特点。为此,开展农业非点源污染研究具有重要意义。本文在吉林省辽河源头区选取典型流域——泉涌小流域,通过对农田地表径流、不同耕作方式及坡度下,分析了氮、磷流失特征,应用AnnAGNPS模型模拟了泉涌小流域氮、磷流失量,得出结论如下：(1)设置的实验小区分别为：4.8°的裸地、5.2°水平梯田、5.5°顺坡垄、6.5。一般种植。通过分析氮、磷在次降雨中随地表径流流失的浓度,结果表明氮通常以可溶性氮流失；磷主要以颗粒态的形式流失。不同耕作方式、坡度下,氮、磷流失量的变化特征为5.5°顺坡垄>4.8°的裸地>6.5°一般种植>5.2°水平梯田。不同降雨径流、农田耕作方式及坡度下,影响氮、磷的流失量。降雨径流越大,氮磷流失速度越快；坡度越陡,氮磷污染负荷越高；耕作方式越复杂,氮磷的污染负荷越小。(2)通过2009年3月-10月对辽河源头区典型流域——泉涌小流域的会中河、泉涌河道在降雨径流过程中氨氮、总磷污染流失特征及污染物输出规律的研究,其监测结果表明,夏季氮、磷流失量大于春季大于秋季,氮磷流失量随着降雨量的增加而增大。(3) AnnAGNPS模型可以较好地模拟降雨条件下氮、磷污染负荷。对氨氮、总磷实测值及模型模拟显示,氨氮模拟值的偏差要小于总磷。验证了该模型在辽河源头区应用的可行性。基于以上研究基础,提出了辽河源头区农业非点源污染控制方案。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 选题依据  9
    1.1.1 研究的目的及意义  9
    1.1.2 项目支持  9
  1.2 农业非点源污染研究概况  9-15
    1.2.1 农业非点源污染概念  9-10
    1.2.2 农业非点源污染的特征  10
    1.2.3 农业非点源污染的主要污染物及危害  10-13
    1.2.4 国外研究概况  13-14
    1.2.5 国内研究概况  14-15
  1.3 农业非点源污染发生机理的研究  15-18
    1.3.1 降雨径流的研究  16
    1.3.2 土壤侵蚀的研究  16-17
    1.3.3 地表溶质溶出过程的研究  17
    1.3.4 土壤溶质的渗漏过程的研究  17-18
  1.4 研究内容、技术路线  18-19
    1.4.1 研究内容  18
    1.4.2 技术路线  18-19
第二章 研究区氮、磷流失特征分析  19-28
  2.1 吉林省辽河流域概况  19-20
  2.2 研究区——泉涌小流域  20-22
    2.2.1 自然属性  20-21
    2.2.2 社会与经济属性  21-22
  2.3 试验小区设置  22
  2.4 样品的采集与分析  22
  2.5 小结与分析  22-28
    2.5.1 农田地表径流中氮、磷浓度随时间的变化  22-25
    2.5.2 不同土地处理方式下氮磷流失浓度变化特征  25-28
第三章 泉涌小流域地表径流非点源污染负荷模拟  28-46
  3.1 模型的选择  28
  3.2 模型机理  28-30
    3.2.1 水文子模型  28-29
    3.2.2 侵蚀和输沙量子模型  29-30
    3.2.3 污染物迁移量子模型  30
  3.3 研究区域ANNAGNPS模型输入数据准备  30-38
    3.3.1 地形参数的准备  30-33
    3.3.2 土壤参数的确定  33-34
    3.3.3 土地利用参数确定  34-37
    3.3.4 作物参数的确定  37
    3.3.5 化肥参数的确定  37
    3.3.6 气象参数的确定  37-38
    3.3.7 径流曲线(CN)参数的确定  38
  3.4 模拟结果分析  38-42
  3.5 模拟结果验证  42-46
    3.5.1 模型检验  42
    3.5.2 会中河氨氮、总磷实测值与模拟值分析  42-43
    3.5.3 泉涌河道氨氮、总磷实测值与模拟值分析  43-46
第四章 结论与建议  46-49
  4.1 结论  46
  4.2 不足  46-47
  4.3 建议  47-49
参考文献  49-52
致谢  52-53
作者简历  53

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 农用化学物质、有毒化学物质污染及其防治
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