基于“源”、“汇”过程的农业非点源污染模型构建及应用

摘要

根据农业非点源污染产移特点,将农业非点源污染模型分为田间产污的"源"模块以及模拟污染物在排水沟渠中运移的"汇"模块,其中"源"模块又包括农田灌溉(降水)排水子模块及农田灌溉(降水)排水中污染物浓度计算子模块。应用DRAINMOD模型模拟田间尺度的灌溉(降水)排水,同时将农田的施肥和灌溉过程"合成"作为田间污染物浓度的脉冲输入,以逆高斯分布作为综合作用函数,建立农田尺度的灌溉排水污染物浓度估算模型,二者结合构成农业非点源污染田间产污模块;应用一维水动力学基本方程和非保守性污染物迁移方程,建立农业非点源污染物沟渠"汇"模块。并以黄河上游青铜峡灌区为例进行了示例应用,依据典型田块以及排水沟渠农业非点源污染监测试验资料,结合灌区作物种植结构,计算了2008年5～9月青铜峡灌区输出污染负荷,结果为盐分470 099 t、总磷98.17 t、总氮3 593 t、硝态氮2 122 t、氨态氮426 t。通过示例验证,表明所建模型具有较好的模拟效果,可进一步推广应用。