论文部分内容阅读
当前,农业非点源污染已经成为威胁水环境安全的重要因素,在越来越多的非点源污染研究中,借助于机理模型进行农业非点源污染研究日益成为热点。由于非点源污染产生具有不确定性等特点,其监测和治理相对比较困难,因此利用机理模型探讨非点源污染产生的驱动影响因子,并在此基础上提出合理的控制措施,符合我国当前环境、经济和社会和谐发展的目标。
本论文选择三峡库区内长江一级支流一香溪河流域作为研究区域,利用SWAT模型对香溪河流域内农业非点源污染进行模拟,探讨土地利用/覆盖变化对于非点源污染的影响,并对此提出非点源污染管理控制措施,同时对非点源污染管理措施的环境效益和经济效益进行分析,从流域的整体出发,在综合考虑流域的生态效益、社会效益、经济效益等因素的基础上,提出合理的非点源污染治理措施。
本研究的主要结论有以下几点:
(1)SWAT模型在研究区能够得到较好的应用,能够准确模拟香溪河流域农业非点源污染。模拟结果表明,近几年,研究区内非点源污染总量整体呈增加趋势,2002年流域内TN、TP的产生量分别为876.46t和175.68t,2007年增至1424.55t和208.75t,增长率分别为62.53％和18.82％。非点源污染主要发生在汛期,与降雨径流具有显著相关性。
(2)在非点源污染变化影响因素中,土地利用/覆盖变化是研究区非点源污染变化的主要因为。具体表现为流域内非点源污染的变化规律与耕地变化规律相同,而与林地正好相反,而且从空间分布来看,非点源污染负荷高的地区多集中在河流两侧等耕地密集的区域。由此可见,研究区非点源污染主要是由耕地等农业生产活动所造成的。
(3)在土地利用变化、耕作管理、施肥方式三种管理措施中,土地利用变化对于流域内非点源污染的影响最大。对比三种管理方式,从环境效益角度分析,其优劣顺序为土地利用方式变化>不同施肥方式>耕作管理措施。从经济效益角度分析,其经济优劣排序为土地利用方式变化>耕作管理措施>不同施肥方式。
(4)在研究区内实行非点源污染综合管理措施,即在25°以上坡耕地进行退耕还林,15°-25°坡耕地变耕地为果园,对于15°以下坡耕地实行保护性耕作,其化肥施用量氮肥、磷肥分别为30.0kg/hm2和10.0kg/hm2,通过分析综合管理措施的费用效益可以看出,实行综合管理措施以后,流域内经济效益达到29136.13万元,环境效益达到908.26万元。