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全国开展主要污染物总量减排工作以来,化学需氧量(COD)这项主要污染物总量减排指标得到了有效控制,然而水环境质量的改善需要考虑点源和非点源污染这两方面的有效控制。随着对水环境质量改善的迫切需求,就需要弄清水环境污染原因,并提出有效地治理方法。
论文主要利用大尺度非点源污染模型和污染负荷分配模型估算了2005-2010年渭河流域COD这一污染负荷指标的变化情况,分析出该流域污染减排效果,并希望能对今后的污染物总量减排工作有一定的参考意义,提出有效改善水环境质量的方法及措施。论文主要研究内容及结论如下:
1.数据库构建与模型验证。
基于气象站点数据插值获取日降水和日平均气温；基于DEM提取坡度、坡向、坡长和水系；基于遥感的参数,土地利用、叶面积指数、地表反照率、地表温度,及模型估算参数,地表净辐射、植被盖度和根系深度等。利用2005-2007年流域断面咸阳和华县站点径流数据对水文模型进行参数率定,模型模拟结果较一般水文模型模拟结果略差,咸阳水文站模拟结果的效率系数基本在0.6以上,而华县水文站点模拟结果的效率系数偏低；模拟水量较实测量偏高,可能由于未对农业用水、人为调蓄作用等参数做考虑。利用2005-2008年泥沙公报校验流域泥沙输移量。
2.大尺度非点源污染模型。
利用大尺度非点源污染模型,估算2005-2010年渭河流域非点源污染COD负荷情况。大尺度非点源污染模型的COD污染负荷估算主要考虑溶解态和吸附态污染。
(1)溶解态污染负荷估算,主要考虑农村居民点、畜禽养殖所产生的COD非点源污染量。其中农村居民点成为主要污染源,均占92％,而畜禽养殖仅占溶解态非点源(COD)污染负荷的8％。
(2)吸附态污染负荷估算,主要运用修正的土壤侵蚀方程(MUSLE)估算土壤侵蚀量,再通过水土流失量估算吸附态COD污染量。2005-2010年渭河流域吸附态COD污染负荷入河量呈下降趋势,从4.94万吨(2005)下降到2.48万吨(2010)。2006年和2008年有所增加,分别为5.17万吨和3.99万吨.
3.污染负荷分配模型。
污染负荷分配模型主要估算流域总污染负荷情况。根据流域出口断面水质水量关系,利用经验方法计算出2005-2010年流域点源和非点源污染负荷。2005至2010年渭河流域总污染负荷呈逐渐减少的趋势,2005年污染负荷最大,达到34.0723万吨,2010年污染负荷下降到27.8454万吨；点源与非点源污染负荷也呈减少趋势,其中点源污染负荷是流域总污染负荷的主要因素,平均占总污染负荷的62.7％,由19.8584万吨下降到18.3323万吨,而非点源污染约占总污染负荷的37.3％,由14.2139万吨下降到9.5131万吨。
4.渭河流域污染减排分析。
通过对比大尺度非点源污染模型与污染负荷分配模型估算的COD非点源污染负荷,污染负荷分配模型估算结果基本是可靠的。2005-2010年流域点源污染负荷由19.8584万吨削减为18.3323万吨,2010年点源污染负荷与2005年相比,削减了7.7％,渭河流域点源污染(COD)减排效果显著,5年平均削减5.7％。其中,2009和2010年削减比例最大,较2005年分别削减9.3％和7.7％,2007年污染排放削减比例最小,为2.6％。从每年的点源污染减排效率来看,2006年、2008年和2009年的点源污染减排效果明显,特别是2006年,污染减排效率达到98.5％,其次是2008年(82.4％)和2009年(70.4％)。2007年和2010年未见减排效率。但由于非点源污染在渭河流域同样很严重,约占流域总污染负荷的37.3％。为了改善渭河流域水质情况,必须对点源和非点源污染都采取有效的控制。