收藏本站
《西安理工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于土地利用/覆被变化的陕西黑河流域非点源污染研究

胥彦玲  
【摘要】: 随着工业点源污染控制水平的提高,非点源污染已成为当今水环境污染的主要污染源,而人类的土地利用是非点源污染的主要影响动因。不同的土地利用活动和管理模式会导致土壤侵蚀和营养物随地表径流流失,从而形成对流域的大面积非点源污染。 陕西黑河引水工程是西安市的主要供水水源,其水质与水量直接关系到西安市300万市民的身体健康与西安市社会经济的可持续发展。其水源区处于秦岭北麓深山区,区内山高坡陡,土壤脊薄,世代栖居的农民只能靠“广种薄收”来维持生计,因而由耕作活动所产生的非点源污染是水源区的主要污染源。因此,进行黑河水源区不同土地利用格局下的非点源污染研究,提出控制流域非点源污染的土地利用优化管理模式及措施,对保护黑河水源具有现实意义。 本研究旨在通过GIS与环境模型(SWAT2000)结合的技术手段和景观生态学的研究方法,探讨流域土地利用与非点源污染的关系,通过建立流域环境经济协调的最优化模型来探讨流域最佳土地利用开发和管理模式,进而从根本上提出了解决流域非点源污染的控制对策。取得了以下成果: 1.建立流域非点源污染研究的基础数据库。采用美国ESRI公司提供的ARCGIS软件以及ArcView扩展模块为平台,建立流域数字高程模型(DEM);通过遥感解译软件ERDAS8.5解译遥感图像获得两期(2000年和1976年)土地利用类型图;对黑河流域1:2000的土壤类型图数字化并进行校准获得研究区域的土壤类型图。从而为非点源污染的研究提供了基础数据库。 2.通过对SWAT2000模型的率定、模拟与验证,分析和评价了SWAT2000模型在黑河流域的适用性和可靠性。从本研究率定与模拟结果来看,水文部分的模拟误差基本在15%以内,泥沙部分的误差大部分在20%以内,各主要非点源污染物的误差在25%以内,满足模型率定要求。这样的结果表明:率定后的模型具有一定的精确度,可用于研究区非点源污染过程的模拟研究。 3.运用径流差值法来估算流域非点源污染负荷。根据非点源污染的产生受降雨径流过程的影响,其负荷与降雨径流具有密切的相关性的特点,建立了非点源污染负荷的估算方法——径流差值法。应用该方法来估算流域非点源污染负荷,为解决实测资料短缺的条件下流域水质估算提供了一种计算方法。 4.通过不同土地利用情景非点源污染负荷的定量化研究,分析了土地利用对非点源污染的影响。在SWAT2000模型参数率定结果的基础上,从土地利用恶化与改善两个角度考虑,将土地利用设置为5种情景,运用该模型对这5种情景下的非点源污染负荷进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析,其结果表明:(1)林地可有效削减非点源污染负荷;(2)流域现状土地利用下总氮、总磷的负荷量分别为173.334t和38.653t,流域水环境存在着潜在的威胁,未来水环境的保护关键在于土地的合理利用及有效管理;(3)当黑河流域土地利用恶化为红草河流域时,流域水质会遭到极大地恶化,反之,随着水源涵养林保护工程的实施,林地面积逐渐增加,流域环境也会逐渐得到改善;(4)理论联系实际,为了有效改善流域水环境,控制非点源污染,未来土地利用将要达到的土地利用最佳状况为,响应国家水源保护政策,流域人口逐渐搬离,15o以上的坡地全部还林,在满足源头水水质标准情况下,允许15o以下坡度中有少量适宜农耕的耕地,无未利用地,且植被覆盖较好。在该土地利用情景下,林地的非点源污染氮的单位负荷为0.67kg/ (hm2·a),磷的单位负荷为0.11kg/ (hm2·a);耕地的非点源污染氮的单位负荷为8.85kg/ (hm2·a),磷为4.2kg/ (hm2·a)。 5.黑河流域土地利用变化趋势与非点源污染的研究。用模型模拟与景观生态学方法结合,探讨了1976~2000年来土地利用变化对非点源污染的影响,得出如下结论: 1976~2000年这25年,土地利用的演化趋势向更合理、更有利于水环境保护的方向发展,林地面积逐渐增加,耕地和未利用地逐渐减少,且土地的合理化利用程度得到了极大地提高,但土地利用在不同坡度等级上的分布比例没有明显的变化,居民及工矿用地逐渐扩大,水环境仍存在着潜在的危险;为了保护水源区,未来应实施人口搬离政策,并继续加大植树造林的力度和水源保护政策实施力度,限制开采业和人为扰动,政府应继续发挥主导作用,引导居民更合理地利用土地,特别是更合理地利用15o以上的坡地。 6.建立流域土地利用环境经济协调最优化模型。在土地利用情景模拟的基础上,考虑当地的经济产出与水环境保护,建立了流域土地利用环境经济协调最优化模型,其求解结果表明:未来土地利用达到的最佳利用状况为15o以上的坡地全部还林,在满足饮用水源水质标准的情况下,允许15o以下坡地中有4.24 km2适宜农耕的耕地,无未利用地,且植被覆盖较好。 7.针对未来流域土地利用与管理,提出了非点源污染控制的措施。针对流域非点源污染负荷与流域人类活动密切相关的特点,从流域土地合理利用与管理方面,提出了非点源污染控制与治理的措施。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 Bruce P.Van Haveren ,黄毅;公用土地非点源污染的控制[J];水土保持科技情报;1987年02期
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
11 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
12 牟瑞芳;一种适合中国国情的非点源荷载计算方法(英文)[J];Agricultural Science&Technology Newsletter;2004年02期
13 朱小娟,普智晓;农业非点源污染的环境影响及防治对策[J];资源开发与市场;2004年06期
14 姜达炳;美国农业非点源污染管理的考察[J];农业现代化研究;1997年03期
15 吕耀;农业生态系统中氮素造成的非点源污染[J];农业环境保护;1998年01期
16 张春玲;陕西省汉江、丹江非点源污染及控制对策[J];西北水资源与水工程;2002年01期
17 周慧平,葛小平,许有鹏,罗维佳;GIS在非点源污染评价中的应用[J];水科学进展;2004年04期
18 石辉;水土流失型非点源污染[J];水土保持通报;1997年S1期
19 张大弟,张晓红,章家骐,沈根祥;上海市郊区非点源污染综合调查评价[J];上海农业学报;1997年01期
20 朱铁群;我国水环境农业非点源污染防治研究简述[J];农村生态环境;2000年03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 李红梅;美国如何治理非点源污染[N];中国水利报;2009年
2 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
3 李洁尉;不让非点源污染再肆虐[N];广东科技报;2002年
4 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
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 李怀恩 胥彦玲 蔡明(西安理工大学环境科学研究所);渭河流域非点源污染研究存在的几个问题[N];中国水利报;2006年
9 记者 杨亚非 特约通讯员 李德旺 王孟;我国成功掌握水污染“细菌源追踪”技术[N];人民长江报;2008年
10 本报记者 黄里;农田减肥迫在眉睫[N];四川日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗倩;辽宁太子河流域非点源污染模拟研究[D];中国农业大学;2013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 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
4 孟凡德;基于潮河流域非点源污染分布特征的BMPs优化配置研究[D];首都师范大学;2013年
5 李伟;苕溪流域地表水水质综合评价与非点源污染模拟研究[D];浙江大学;2013年
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 张军;镜泊湖流域非点源污染研究[D];东北师范大学;2006年
6 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
7 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
8 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
9 钱德安;湖库水环境管理模型及实例研究[D];吉林大学;2006年
10 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
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978