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在我国经济高速发展的同时,关系人民群众切身利益的饮水安全状况堪忧。饮用水作为一类用途最为重要的水资源,目前在水质、水量及资源管理方面存在着诸多问题,老百姓饮用水安全已受到严重威胁。在饮用水水源地点源污染得到有效控制以来,非点源污染成为威胁水质安全的重要因素。
本文在对董铺水库流域的近十年(1996-2005年)土地利用变化分析的基础上,利用输出系数模型中的Johns模型和Soranno磷通量模型对流域内的TN、TP污染负荷进行估算,在董铺水库TN、TP环境容量的计算基础上,利用线性规划的方法对土地利用类型进行线性优化。
本文的主要研究内容和结论有以下几个方面:
(1)种植业用地的TN、TP非点源污染负荷比例均占总负荷50%强。农田地表径流是董铺水库流域非点源污染的重要来源。
(2)从1996年至2005年十年间,董铺水库流域种植业面积变化率小于21%,而最高年份比最低年份单位面积的氮肥、磷肥施用量分别增加了2.9倍、7.89倍,十年间种植业的非点源污染负荷变化率与氮肥、磷肥的年均施用量变化率呈较好的对应关系。
(3)十年间城镇用地TN、TP非点源污染负荷呈现逐年增长的趋势,自1996年至2005年,共增长了1.96倍。
(4)根据Johnes模型和Soranno磷通量模型得出的董铺水库流域内2005年TN和TP非点源污染负荷源强分别为257.07t/a、14.89t/a,经监测数据验证TN估算值较准确,而TP估算值误差稍大。
(5)线性优化后的董铺水库流域土地利用最优年收益为68772万元,TN污染负荷为80.6t/a,TP污染负荷为6.24.t/a。
(6)根据董铺水库流域的非点源污染特点提出相应的污染防治措施:有效地控制土地利用性质的变更;精准化平衡施肥;农村固体废物资源化处理;人工湿地净化系统;农业生产结构的调整;物理防护工程;适当鱼类养殖;与大气污染防治相结合等。