收藏本站
《大连理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

寒冷地区非点源氮磷环境行为与模拟预测研究

韩成伟  
【摘要】:水是人类赖以生存和发展的物质基础,水源地保护和饮用水安全已经上升为影响人体健康和国计民生的重大问题。中国是世界上13个严重缺水的国家之一。由于降雨量分布不均和非点源氮、磷污染严重等问题,造成我国寒冷地区面临着更为严重资源型缺水和水质型缺水的双重压力。寒冷地区拥有四季分明和漫长冬季过程的特点,使该地区非点源氮磷的环境行为具有特殊性。本研究开展冬季过程对非点源氮磷影响的现场实验,并选用辽宁地区具有战略地位的水源地大伙房水库流域分别进行统计学收支模型和分布式环境模型研究,进而探索大伙房水库流域输水工程和未来气候变化对流域径流和水质的影响。 首先,将降雨模拟实验引入真实冬季过程对非点源氮磷环境行为影响的研究,发现冬季过程显著影响耕地和草地非点源氮磷在地表径流和壤中流中的输移。总氮在耕地和草地中地表径流浓度总体呈增加趋势,特别是壤中流。主要原因是由于富营养化物质的累积和转化以及冻融过程对土壤结构的变化。相反,两种土地利用类型中地表径流和壤中流中总磷的浓度呈下降趋势,主要是由于可溶性磷本身的高吸附性和冻融作用产生更多比表面积更大的小颗粒土壤团聚体。研究表明在寒冷地区,冬季过程后壤中流中氮的流失非常严重应该予以重视。 其次,构建大伙房水库流域氮、磷收支模型,进行流域时间分布和空间分布收支计算。研究表明氮、磷收支在1985-2004年期间均发生显著变化,整体呈现先增加后减弱的趋势,但在1995年发生突变迅速减小。收支变化的主要变化原因是净农副产品输入和化肥施用引起的,同时水文条件的剧变是促使氮、磷收支出现突变的原因。进行基于乡镇的大伙房水库流域氮、磷空间分布分析,结果表明1985-1999年期间,大伙房水库流域各乡镇的氮、磷收支呈现递增趋势;2000-2004年,水库上游的清原县和新宾县各乡镇的氮、磷收支呈递减趋势,但库区显著增加。分析大伙房水库流域收支与水库水体响应关系发现,总氮和总磷浓度整体与收支呈现一定的正相关关系;但同时还受到降雨、收支空间分布和水库实际库容的影响。 第三,开展寒冷地区大伙房水库流域非点源氮磷SWAT模型研究,分析和总结寒冷地区非点源富营养化物质输出规律。结果表明SWAT模型在大伙房水库流域径流、泥沙和富营养化物质模拟取得满意模拟效果;然而,SWAT模型对水库水质模拟存在虽然结果相近,但模拟值没有实测值变化显著的问题,主要原因是由于SWAT模型水库模拟部分是基于完全混合理论开发的,不适用于大伙房水库这种大型山谷型水库。大伙房水库非点源氮磷输出主要是集中在雨季的6-9月和积雪融化的3月,前者输出占全年的60%以上;3月份的非点源氮磷大量流失主要由于寒冷地区具有漫长的冬季促使大量的富营养化物质在土壤中累积,春季积雪融化产生严重的春季冲刷效应。 最后,采用SWAT模拟预测输水工程和气候变化对大伙房水库流域径流和水质的影响。输水工程显著增加苏子河径流的同时,却由于输水水源总氮浓度高,导致调水后大伙房水库总氮浓度显著升高。未来气候变化作用,由于气温和蒸发能力升高导致大伙房水库入流流量、总氮和总磷负荷均呈下降趋势。主要原因是由于气温升高蒸发量增加,降低地表径流及其冲刷能力;而温度升高也增加植被对富营养化物质氮磷的吸收,降低水库中总氮和总磷的浓度。从年内分布情况分析,2-11月径流和富营养化物质输出下降,而12月和1月呈现增加趋势。主要原因是由于冬季增温显著和气温变化幅度增大,导致地表积雪提前融化,因而增加12月和1月径流、富营养化物质输出;却显著降低3月份径流和富营养化物质的输出。 综上所述,本研究为掌握寒冷地区非点源氮磷污染的输出规律提供支持,并为大伙房水库现在和变化环境下的流域非点源污染治理和水源地保护提供科学依据。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X524

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘之杰;路竟华;方皓;张义安;;非点源污染的类型、特征、来源及控制技术[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
2 毛雪松,胡长顺,窦明健,侯仲杰;正冻土中水分场和温度场耦合过程的动态观测与分析[J];冰川冻土;2003年01期
3 于峰;史正涛;彭海英;;农业非点源污染研究综述[J];环境科学与管理;2008年08期
4 曹文志,洪华生,张玉珍,丁原红,岳世平;AGNPS在我国东南亚热带地区的检验[J];环境科学学报;2002年04期
5 赵国华,张志军;辽宁大伙房水库水体中氮、磷污染的变化趋势及其防治对策[J];中国环境监测;2001年01期
6 王利佳,凤颀,白艳丽;大伙房水库水质污染和富营养化问题[J];辽宁城乡环境科技;2001年06期
7 王毓军;隋文义;于波;顾继光;李茉然;;引水对大伙房水库水质、生态影响评估[J];辽宁化工;2006年03期
8 王晓燕;秦福来;欧洋;薛亦峰;;基于SWAT模型的流域非点源污染模拟——以密云水库北部流域为例[J];农业环境科学学报;2008年03期
9 崔双发,王健,唐伟,孙晓怡,李延勇,曹月坤,史玉强;大伙房水库水质污染现状及对策研究[J];水利渔业;2004年02期
10 崔双发,李树滢,史玉强,曹月坤,王健,金福杰,来永斌;大伙房水库上游流域生态环境现状及防治对策研究[J];水利渔业;2004年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘之杰;路竟华;方皓;张义安;;非点源污染的类型、特征、来源及控制技术[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
2 高明;杨浩;;滇池流域斗南不同土地利用下土壤养分的分布及其对环境的影响[J];安徽农业科学;2006年23期
3 易志刚;;农业面源污染及其防治策略研究[J];安徽农业科学;2007年24期
4 李丹;薛联青;郝振纯;王振龙;;淮北平原区农业面源污染的空间变异性实验分析研究[J];安徽农业科学;2007年30期
5 袁清水;张棋;;长沙市土地利用变化对非点源污染分布的影响研究[J];安徽农业科学;2008年17期
6 蔡彦明;师荣光;张浩;刘潇威;彭胜巍;刘岩;;土水界面污染物迁移转化的影响机制研究[J];安徽农业科学;2009年02期
7 魏丽红;;冻融作用对土壤理化及生物学性质的影响综述[J];安徽农业科学;2009年11期
8 马军福;谢小立;;复合农业生态系统的优化与农业面源污染的改善[J];安徽农业科学;2009年26期
9 陈国茜;沈润平;;农田生态系统的氮素环境风险评价研究进展[J];安徽农业科学;2009年32期
10 胥彦玲;王苏舰;刘永兵;李怀恩;;西安市供水水源非点源磷污染控制研究[J];安徽农业科学;2009年34期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘根红;许强;康建宏;吴宏亮;;基于低污染的宁夏引黄灌区13种种植模式氮磷平衡分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
2 沈涛;党安荣;;基于GIS的北京山区非点源污染风险性研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
3 宋维峰;王克勤;;农业面源污染防治研究现状与对策[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
4 姜馨;吴健平;石纯;;基于RS和GIS的农业土地利用污染分析[A];中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集[C];2003年
5 温智;盛煜;马巍;吴青柏;黄波;;寒区道路翻浆和防治技术研究进展[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
6 涂金花;肖伟华;;湖泊流域水污染负荷分配方法研究及其实践[A];“两区”同建与科学发展——武汉市第四届学术年会论文集[C];2010年
7 付强;王晓巍;;季节性冻土区流域水文模型研究初探[A];寒区水资源研究[C];2008年
8 李萍萍;刘继展;;农业面源污染分析及控制对策研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2010年
9 牛香;魏江生;周梅;刘斌;;兴安落叶松林下土壤有机质的研究[A];2007自然科学学术论文(土壤肥料与农业可持续发展)[C];2007年
10 彭鸿;张海峰;廖纯艳;张小林;陈存根;;南水北调中线水源预防保护区不同立地下土壤侵蚀与非点源污染初步研究——以宁陕县寨沟小流域为例[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余云军;胶州湾流域与海岸带综合管理研究[D];中国海洋大学;2010年
2 武深树;湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究[D];湖南农业大学;2010年
3 陈勇;陕西省农业非点源污染评价与控制研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 李祥安;长江口富营养化水域营养盐输送通量与低氧区形成特征研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
5 吕永鹏;平原河网地区城市集水区非点源污染过程模拟与系统调控管理研究[D];华东师范大学;2011年
6 景峰;滨海泥质盐碱地盐土造林技术研究[D];北京林业大学;2011年
7 朱梅;海河流域农业非点源污染负荷估算与评价研究[D];中国农业科学院;2011年
8 贺秋华;江苏滨海土地利用/覆盖变化及其生态环境效应研究[D];南京师范大学;2011年
9 冯国禄;减排降污控制稻田面源污染物排放总量的技术研究[D];湖南农业大学;2011年
10 吉植强;季节冻土地区圆形基坑冻结壁模型试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庞莹莹;湖泊流域纳污能力及污染负荷分配研究[D];郑州大学;2010年
2 熊金燕;巢湖流域典型农田氮磷流失及其影响因素研究[D];安徽农业大学;2010年
3 吴志军;辽河底泥吸附氨氮研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 程俊美;基于AnnAGNPS模型的赵王河小流域农业非点源氮磷污染负荷研究[D];中国海洋大学;2010年
5 康晚英;环鄱阳湖区面源污染负荷的估算及预测评价[D];南昌大学;2010年
6 聂泽宇;太湖流域苕溪面源污染源解析与过程控制技术研究[D];浙江大学;2011年
7 王先挺;水肥优化管理降低氮素淋溶损失与提高双季稻氮肥利用率的研究[D];浙江大学;2011年
8 金婧靓;SWAT模型在苕溪流域非点源污染研究中的应用[D];浙江大学;2011年
9 张仁锋;河口前置库系统净化入滇池河水示范工程研究[D];昆明理工大学;2009年
10 林桂英;基于实测土壤属性数据库的石壁水库流域SWAT模型径流模拟[D];福建师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄雪萍;;农业面源污染原因分析及控制对策[J];安徽农学通报;2006年05期
2 黄晶晶;林超文;陈一兵;张庆玉;;中国农业面源污染的现状及对策[J];安徽农学通报;2006年12期
3 胡艳,张红举;非点源污染计算与控制研究进展[J];安徽农业科学;2003年05期
4 徐志英,蒋思霞;农药环境污染问题及可持续治理对策[J];安徽农业科学;2005年10期
5 吴迪;何俊仕;;鞍山市农业面源污染及其防治对策[J];安徽农业科学;2006年13期
6 易志刚;;农业面源污染及其防治策略研究[J];安徽农业科学;2007年24期
7 周幼吾,郭东信;我国多年冻土的主要特征[J];冰川冻土;1982年01期
8 程国栋,王绍令;试论中国高海拔多年冻土带的划分[J];冰川冻土;1982年02期
9 徐斅祖,郭东信;1:400万中国冻土分布图的编制[J];冰川冻土;1982年02期
10 何平,程国栋,俞祁浩,朱元林,徐学祖;饱和正冻土中的水、热、力场耦合模型[J];冰川冻土;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 董亮;GIS支持下西湖流域水环境非点源污染研究[D];浙江大学;2001年
2 李硕;GIS和遥感辅助下流域模拟的空间离散化与参数化研究与应用[D];南京师范大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓辉;巢湖流域非点源N、P污染排放负荷估算及控制研究[D];合肥工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨文龙,杨树华;滇池流域非点源污染控制区划研究[J];云南环境科学;1996年03期
2 汪雅谷;农业环保与农业生产——第五讲 农村非点源污染及防治[J];上海农业科技;1996年06期
3 洪小康,李怀恩;水质水量相关法在非点源污染负荷估算中的应用[J];西安理工大学学报;2000年04期
4 李贵宝,李建国,毛战坡,尹澄清,王为东;白洋淀非点源污染的生态工程技术控制研究[J];南水北调与水利科技;2005年01期
5 William·F·Ritter;蒋林燕;王秉忠;;降低农业非点源污染影响的措施[J];农业环境与发展;1990年03期
6 辜来章;吴德玲;郝淑英;;滇池非点源污染特征及防治[J];云南环境科学;1991年01期
7 李怀恩,沈晋,刘玉生;流域非点源污染模型的建立与应用实例[J];环境科学学报;1997年02期
8 路月仙,陈振楼,王军,许世远;地表水环境非点源污染研究的进展与展望[J];环境保护;2003年11期
9 许书军,魏世强,谢德体;非点源污染影响因素及区域差异[J];长江流域资源与环境;2004年04期
10 杨建云;洱海湖区非点源污染与洱海水质恶化[J];云南环境科学;2004年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谈俊益;邵孝候;吴俊峰;陈丽娜;李圆圆;文涛;;非点源污染定量化方法研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2010年
2 陈泓熹;;石家庄市水库汇水区非点源污染调查与分析[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
3 赵同科;张强;;农业非点源污染现状、成因及防治对策[A];全国农业面源污染与综合防治学术研讨会论文集[C];2004年
4 朱建国;郭红岩;王晓蓉;;非点源污染研究及控制对策[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(面向农业与环境的土壤科学综述篇)[C];2004年
5 张春玲;;陕西省汉江、丹江非点源污染及控制对策[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
6 安沫平;刘峰;;河北省农业非点源污染现状及防治[A];全国农业面源污染与综合防治学术研讨会论文集[C];2004年
7 王晓燕;;农业非点源污染及其控制管理[A];全国农业面源污染与综合防治学术研讨会论文集[C];2004年
8 杨柳;马克明;陈利顶;;城市非点源污染控制区划原则与方法初探[A];“土地变化科学与生态建设”学术研讨会论文集[C];2004年
9 林昭远;陈键鑫;颜正平;;集水区农业非点源污染之评估及控制对策[A];海峡两岸减轻灾害与可持续发展论文专辑[C];2000年
10 冷罗生;;非点源污染控制的法律思考[A];环境法治与建设和谐社会——2007年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第三册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 陈云芬;科技为非点源污染防控提供指导[N];云南日报;2009年
2 李红梅;美国如何治理非点源污染[N];中国水利报;2009年
3 记者 张岩;陕西建成首个非点源污染防治综合监测体系[N];黄河报;2011年
4 李洁尉;不让非点源污染再肆虐[N];广东科技报;2002年
5 本报记者 操秀英;只为更干净的水[N];科技日报;2007年
6 王耀兵;控制和治理非点源污染[N];中国渔业报;2005年
7 民革长春市委员会 民建长春市委员会 长春市工商业联合会 民盟长春市委员会 民进长春市委员会 九三学社长春市委员会 农工民主党长春市委员会;集民智绘壮丽蓝图 融民意抒拳拳真情[N];长春日报;2008年
8 李飞 何胜明;向社会通报企业环境行为[N];中国环境报;2006年
9 何继东通讯员 蔡华晨;21家“绿色” 11家“黄色”[N];嘉兴日报;2008年
10 记者 颜旻 通讯员 洪石;环境信用修复助企业“复活”[N];连云港日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩成伟;寒冷地区非点源氮磷环境行为与模拟预测研究[D];大连理工大学;2012年
2 吴磊;三峡库区典型区域氮、磷和农药非点源污染物随水文过程的迁移转化及其归趋研究[D];重庆大学;2012年
3 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
4 刘腊美;嘉陵江流域非点源氮磷污染及其对重庆主城段水环境影响研究[D];重庆大学;2009年
5 史淑娟;大型跨流域调水水源区生态补偿研究[D];西安理工大学;2010年
6 李爽;基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究[D];山东师范大学;2012年
7 吕唤春;千岛湖流域农业非点源污染及其生态郊应的研究[D];浙江大学;2002年
8 欧洋;密云水库上游流域多尺度景观与水质响应关系研究[D];首都师范大学;2011年
9 胥彦玲;基于土地利用/覆被变化的陕西黑河流域非点源污染研究[D];西安理工大学;2007年
10 邹桂红;基于AnnAGNPS模型的非点源污染研究[D];中国海洋大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史密伟;岗南水库氮磷非点源污染本底值估算研究[D];河北大学;2009年
2 王照蒸;密云水库上游土地利用方式对地表水非点源污染的影响[D];首都师范大学;2004年
3 孙莉宁;基于WARMF模型的流域非点源污染分析[D];合肥工业大学;2005年
4 谷丰;杭州市农村非点源污染及其控制对策研究[D];浙江大学;2005年
5 毛致伟;地表水环境优化管理模型及实例研究[D];吉林大学;2005年
6 张军;镜泊湖流域非点源污染研究[D];东北师范大学;2006年
7 邵兰霞;城市非点源污染及其控制研究[D];东北师范大学;2006年
8 梁博;密云水库流域非点源污染总量控制研究[D];首都师范大学;2005年
9 黄宗楚;上海旱地农田氮磷流失过程及环境效应研究[D];华东师范大学;2005年
10 钱德安;湖库水环境管理模型及实例研究[D];吉林大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026