黔中水利枢纽水源地氮磷流失的敏感区域识别

摘要

黔中水利枢纽工程是贵州省首个大型跨地区、跨流域长距离水利调水工程，其源头水质直接影响整个黔中地区的饮用水源安全。当前，随着社会经济的发展，非点源污染问题日益突出，已成为阻碍社会经济发展的重要问题。本文以枢纽水库大坝-平寨水库保护区和准保护区为研究对象，结合室内模拟试验，分析研究区内土壤N、P素淋失特性；分析评价流域的非点源污染现状，并用GIS进行空间解析，最终得到研究区非点源污染流失敏感区域的划分，并得到了以下的结论：
　　（1）研究区域内非点源污染组成复杂，首先要弄清研究区范围内土壤及水质质量的现状，解析非点源污染的情况。利用灰色关联度法对研究区进行土壤质量和水质现状进行评价。结果表明，土壤养分质量多属于II类标准，占总研究点的43.18％。枯水期时，流域水质以 I类居多，占观测点个数的59.62%， II-III占15.38%， IV类占5.77%， V类占9.62%；丰水期时，水质以 IV类居多，占72.92%， I-III类只占22.91%，V类占4.17%，主要超标指标为TN、NH3-N、TP，流域水质时空差异大，呈现出非点源污染的典型特征。
　　（2）不同土地利用类型土壤的污染物输出浓度是研究非点源污染的重点之一。采用室内土柱连续淋溶模拟实验，研究了黔中水利枢纽工程保护区内3种土地利用类型（耕地、林地、荒地）淋溶水中氮磷素的流失情况。结果表明，总氮、硝态氮和氨氮的淋溶量都是：耕地>林地>荒地；总磷和可溶性磷的淋溶量在第一次时以荒地最多，但从第二次淋溶开始基本都呈现耕地>林地>荒地的趋势。不同土地利用类型土壤的硝态氮是氮的主要流失形态，流失比例分别为荒地中占36.73%、耕地占37.62%、林地占35.92%；而磷主要以颗粒态磷流失为主。不同土地利用类型的总磷和溶解态磷的淋溶浓度随淋洗次数增加的变化规律基本一致，分别为幂函数方程和指数函数方程；总氮在3种土地利用类型中的流失规律各不相同；硝态氮和氨氮在林地和耕地中的淋溶流失特征相似，但都与荒地呈差异性。
　　（3）借鉴PNPI指标参数的选择原则，在确保评价结果客观的基础上对指标参数进行了改进和优化。径流因子（Q）采用SCS曲线估算生成；土地利用因子（L）借鉴前人的研究结果计算所得；计算距离因子(D)是考虑到河网的疏密程度，采用核密度法计算，即非点源污染物的流失风险随着距河道的距离的增加而减少，随着河网密度的增加而增大。最后利用改进的理想解法（TOPSIS）确定各因子所占的权重，得到流域非点源污染风险评价指数，并将流域划分为4类敏感控制区域，高度敏感区占研究区总面积的2.34%，中度敏感区占研究区总面积的12.79%，可根据敏感区域的划分进行有针对性的防治管理。
　　本研究根据流域水质和土壤质量的现状，以及未来对该区域非点源污染防治管理的要求，划分了非点源污染风险流失的敏感区域，提出了不同区域的管理措施，为今后该区非点源污染的治理提供参考依据。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究进展

1.3 研究内容与路线

第二章 研究区域概述

2.1 研究区域概况

2.2 基础空间数据的收集与处理

第三章 流域水质及土壤环境现状与评价

3.1 样品采集与分析

3.2 数据处理与分析

3.3 结果与讨论

3.4 pH、海拔和土地利用对土壤养分的影响

3.4 小结

第四章 不同土地利用类型土壤养分淋溶特征分析

4.1 实验设计与样品采集

4.2 结果与分析

4.3 小结

第五章 非点源污染评价因子的获取

5.1 径流因子（Q）

5.2 土地利用因子（L）

5.3 距离因子（D）

5.4 权重的确定

第六章 敏感区域的划分及管理措施

6.1 敏感区域的划分

6.2 管理措施

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 问题与展望

致谢

参考文献

论文发表及参加课题