北京市密云水库上游石匣小流域非点源污染特征研究

【摘要】： 密云水库是北京市的主要饮水水源，水库水质的好坏直接关系到首都人民的 生活和生产。由于受上游非点源污染的影响，目前水体的营养程度为中营养型， 其营养物质的主要来源于流域中水土流失和大面积施用化肥。因此，研究密云水 库上游的非点源污染对保护密云水库有着特殊的意义。 石匣小流域位于密云水库上游，属于丘陵地带，在密云水库流域具有一定的 代表性，同时小流域设立22个径流小区，可以对地表径流进行实时监测。本文 以石匣小流域为研究对象，选择代表不同土地利用类型的径流小区，监测小区的 地表径流和水土流失，结合小流域的土地利用状况，利用地理信息系统（GIS） 和通用土壤流失方程（USLE），研究整个流域的非点源污染流失规律。 首先按照地块单元对石匣小流域土地利用现状进行分类，建立一个非点源污 染GIS数据库，主要包括土地利用和人口状况等。利用GIS强大的空间分析功能， 从气象、水文、土壤、土地利用、地形等方面，探讨影响非点源流失的因素。利 用USLE和SCS降雨径流曲线评估小流域的非点源污染负荷量，分析不同自然因 素对非点源污染的影响，确定非点源污染物流失的时空变化规律，为防治密云水 库的水体富营养化和水质污染提供决策依据。 研究发现，降雨量、雨强影响非点源污染的流失，7、8两个月的污染物流 失量约占全年的95％，是污染发生的重点时期。随着坡度、坡长、土壤含水率的 增加，非点源污染物的流失量明显地增加。采取水土保持措施，控制土壤侵蚀是 减少非点源污染物流失的有效手段之一。 土地利用方式是影响氮磷污染物流失的重要因素。村庄、耕地的氮磷污染物 浓度高，村庄降雨携带的总氮浓度高达32.1mg/L，总磷高达2.0mg/L，比林地径 流的氮磷浓度高5—10倍。根据2000年监测数据，整个小流域吸附态氮的流失 总量为11.1t，各土地利用类型流失量的比例分别是果园36.1％，农田32.5％， 林地22.7％，灌草丛8.7％，村庄0.3％。吸附态磷流失总量为1.21t，其中农田 占42.9％，果园36.3％，林地14.9％，灌草丛6.4％，村庄0.1％。农田和果园中 吸附态氮磷的流失量约占氮磷流失量的65％以上。地表径流中溶解态氮磷的流 失总量分别是0.25t和9.1kg，其中溶解态氮的流失总量以村庄最高，竟达到73 ％，其次是旱地和果园；溶解态磷的流失总量以果园、农田最多，分别47.9％和 31.7％，其次为村庄，灌草丛和林地最少。 从溶解态和吸附态氮磷的关系看，石匣小流域输入到水体中的氮磷营养物以 吸附态为主，特别是磷，泥沙携带占绝对优势，可以通过改变土地利用方式，提 高植被的覆盖率来减少石匣小流域非点源污染物的流失量。 按理论计算，整个流域村庄中垃圾和畜禽粪便产生27.7t氮、7.7t磷，农田 化肥氮磷流失量分别为5.94t、1.35t，村庄中牲畜养殖和农田过量施肥是小流域 氮磷污染的重要潜在来源，这两类地区是今后小流域非点源污染控制和治理的重 点。

【关键词】：石匣小流域 非点源污染 水土流失 通用土壤流失方程
【学位授予单位】：首都师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：X52
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