东江流域河源段非点源氮磷污染负荷研究

摘要

东江是珠三角及香港地区居民生产、生活用水的主要来源之一，东江流域河源段作为东江的上游的典型集水区，其重要性不言而喻。近几年来随着区域发展，东江流域河源段水环境恶化，水体富营养化等现象频发。而河源段多山地、丘陵和耕地的特点造成了区域土壤侵蚀、水土流失等现象日益严重。非点源污染正逐步成为东江流域河源段的主要污染源之一。因此，对于东江流域河源段的非点源氮磷污染负荷的研究不但有助于珠江流域的水环境污染治理，还对粤港地区的社会、经济和环境的可持续发展产生重要意义。
　　流域非点源氮磷污染由溶解态非点源氮磷污染和吸附态非点源氮磷污染组成，其覆盖面广，分散性强，难以定点监测。因此本文在建立东江流域河源段气象、地形地貌、土地利用、土壤类型、农业人口、畜禽养殖量等空间和属性环境数据库的基础上，首先运用SWAT水文模型，以土地利用为研究单元建立东江流域河源段不同土地利用溶解态非点源氮磷污染负荷模型，结合农村居民点溶解态非点源氮磷污染负荷模型得到东江流域河源段溶解态非点源氮磷负荷模型；然后通过运用土壤侵蚀模型，建立了东江流域河源段吸附态非点源氮磷污染负荷模型。最终运用东江流域河源段空间、属性环境数据库和GIS空间技术，分别对东江流域河源段2014年溶解态、吸附态非点源氮磷污染负荷进行了模拟计算，并对其时空分布和不同污染来源的贡献率等进行了分析。结合以上模拟分析结果，对东江流域河源段水环境保护提出了有针对性的建议。主要研究结论如下：
　　①东江流域河源段溶解态氮磷污染物与流域水文过程关系密切。2014年溶解态非点源氮污染负荷23536.46t，溶解态非点源磷污染负荷633.91t。其中，不同土地利用和农村居民点的溶解态非点源氮污染负荷贡献率分别为90.95％和9.05%；不同土地利用和农村居民点的溶解态非点源磷污染负荷贡献率分别为83.21%和16.79%，不同的土地利用溶解态非点源氮磷污染负荷占比较大。
　　②东江流域河源段吸附态非点源氮磷污染负荷主要与土壤侵蚀量与输沙量有关，而土壤侵蚀量和输沙量与流域的降雨、土壤、土地利用和植被覆盖等一系列因素密切相关。东江流域河源段2014年泥沙产生量约为215.35万t，侵蚀模数约为458.58t/(km2·a)，土壤总侵蚀量为552.18万t。2014年吸附态非点源氮污染负荷2533.19t，吸附态非点源磷污染负荷904.71t。
　　③东江流域河源段非点源氮磷污染负荷由溶解态氮磷污染负荷和吸附态氮磷污染负荷组成。2014年东江流域河源段非点源氮污染负荷为26069.65t，其中溶解态氮污染负荷占90%左右；非点源磷污染负荷为1538.62t，其中吸附态磷污染负荷占58.8%左右。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 非点源污染

1.2 国内外非点源污染模拟研究现状

1.3 课题研究的目的、内容及技术路线

2 东江流域河源段环境数据库的建立

2.1 东江流域河源段自然环境概况

2.2 东江流域河源段社会条件概况

2.3 环境数据库的构建

2.4 污染源分析

2.5 本章小结

3 东江流域河源段溶解态非点源氮磷污染负荷研究

3.1 SWAT水文模型

3.2 不同土地利用的溶解态非点源氮磷污染负荷

3.3 农村居民点非点源氮磷污染负荷

3.4 东江流域河源段溶解态非点源氮磷污染总负荷

3.5 本章小结

4 东江流域河源段吸附态非点源氮磷污染负荷研究

4.1 土壤侵蚀模型与模型因子的确定

4.2 泥沙输移比

4.3 土壤侵蚀模拟结果

4.4 东江流域河源段吸附态非点源氮磷污染负荷

4.5 本章小结

5 东江流域河源段非点源氮磷污染的分析和建议

5.1 东江流域河源段非点源氮磷污染

5.2 东江流域河源段水环境保护建议

5.3 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献