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《华东交通大学》 2012年
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农业非点源的迁移规律及非点源污染负荷

徐刘凯  
【摘要】:随着点源污染逐步得到控制和农业现代化的发展,环鄱阳湖平原的农业非点源污染已成为鄱阳湖水体的重要污染源。鄱阳湖水系的第一大支流是赣江,赣江水质状况直接关系着鄱阳湖乃至长江下游的水环境安全。已有研究表明,氮磷是水体富营养化的关键性控制因子,而降雨径流是水体非点源氮磷负荷的重要来源,因此,开展对赣江流域非点源氮磷随降雨径流的迁移转化研究及非点源污染负荷研究,对于控制赣江及鄱阳湖的水体污染,促进鄱阳湖平原的生态和谐具有重要意义。本文选择赣江下游蒋巷镇基本农田进行水稻田流失氮磷的迁移转化研究;选择扬子洲镇蔬菜种植基地进行蔬菜地流失氮磷的迁移转化研究;选择赣江下游流域作为非点源污染负荷的研究对象。 由于不同的土地利用类型,氮磷流失特征及流失量都会有所不同,研究选择赣江下游地区的水稻田和蔬菜地两种典型的农业耕种方式,通过不同季节,不同降雨量和不同施肥强度情况下,测试分析排水沟渠的降雨径流水质,研究流失的氮磷污染物随降雨径流迁移转化的特征和规律;利用输出系数模型和峡江、外洲水文站的水量水质资料,并通过对输出系数模型模拟估算结果与研究区2006~2009年农业非点源实测污染负荷量进行比较分析,确定赣江下游地区2006~2009年农业非点源污染负荷量和计算模型。得到以下主要结论: (1)水稻田沟渠系统在微生物降解、植物吸收和底泥吸附的综合作用下,水稻田沟渠系统对各种形态流失的氮磷具有良好的截留去除效果。流失的的氮磷污染物浓度在沟渠中沿程呈大幅度递减规律,总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮以及总磷、溶解性正磷酸盐浓度平均截留去除率分别为45.75%、45.59%、48.07%、46.52%和53.53%、42.39%。 (2)水稻田不同的耕修期流失的氮磷浓度差别较大,流失的氮磷浓度在农田翻耕插秧期水稻生长期农田休耕期。翻耕季节稻田流失总氮浓度达到1.8374mg/L,是休耕期总氮浓度的1.99倍,是生长期总氮浓度的1.5倍;翻耕期氨氮浓度是休耕期水样的1.4倍,是生长期水样的1.1倍;流失的硝酸盐氮浓度翻耕季节0.9001mg/L大于水稻生长期的0.5381mg/L和休耕期的0.4593mg/L;亚硝酸盐氮浓度也同样是翻耕期最大,休耕季节最小。 (3)蔬菜地流失的总氮中以硝态氮所占比重较高,占总氮的平均比重为42.05%,硝态氮在蔬菜地长期种植中累积效应明显。蔬菜地流失的氮磷浓度高于水稻田浓度,累次采样浓度平均值中,蔬菜地的总氮、氨氮、硝酸盐氮和总磷、溶解性正磷酸盐的浓度分别为9.469mg/L、2.3441mg/L、3.5974mg/L和4.1066mg/L、3.0782mg/L,水稻田相应氮磷浓度为1.4207mg/L、0.5784mg/L、0.2742mg/L和0.3143mg/L、0.1259mg/L。蔬菜地流失的各类氮素浓度是水稻田的4.1到13.1倍,流失的各类磷素是水稻田的13.1到24.2倍。 (4)建立了适合赣江下游的污染负荷估算模型。模型计算的研究区2006—2009年农业非点源污染负荷量计算结果与实测负荷比较分析,误差在20%以内,与同类研究相比精度较高,适合赣江下游农业非点源污染负荷估算,为鄱阳湖水环境污染控制提供了理论依据。 (5)根据模型模拟结果,得出了畜禽养殖、耕地和农业人口是赣江下游地区非点源污染的关键来源,并据此提出了相应的发展小型污水处理设施、建设“沟渠+池塘”生态湿地系统等控制措施,为环鄱阳湖生态开发和水体环境控制提供参考。
【学位授予单位】:华东交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X501

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