千岛湖流域农业非点源污染及其生态郊应的研究

【摘要】： 农业非点源目前已经成为我国水环境恶化和湖泊富营养化的重要因素，对农业非点源污染机理和控制对策的研究越来越受重视。本文调查了千岛湖流域的自然资源和农业生产情况，研究了典型坡地降雨径流中的氮、磷污染物的输出规律，利用AnnAGNPS模型估算流域农业非点源污染物输入负荷，并在千岛湖内设点采样，对水质理化指标和浮游植物群落进行系统的研究，得出以下结论： 1989～2001年间的水环境常规监测资料统计分析表明，有毒物质和重金属浓度长期在监测下限内，NO_2-N、NO_3-N、NH_3-N年平均浓度均符合Ⅰ类标准，但湖泊水库特定项目TN和TP浓度分别为Ⅲ～超Ⅴ类和Ⅲ～Ⅴ类，呈严重超标状况，湖区主要污染因子是将导致富营养化的物质TN和TP。在空间分布上，新安江来水和西南湖区污染最为严重，中心湖区和东南出水湖区的水质相对较好。 降雨径流中总氮、总磷平均浓度变异较大，总体说来，红薯地和园地等有人工耕种的坡地氮、磷流失浓度最大，草地和林地等受人工影响干扰少的坡地流失浓度相对较少，高坡度林地流失浓度大于缓坡林地。各种坡地利用方式中日降雨量与总氮、可溶氮、总磷、可溶磷均显著正相关，降雨量的大小是影响土壤各种营养物质流失的直接因素。 由AnnAGNPS模型估算得到千岛湖流域颗粒吸附态氮多年平均输入量为2380.879吨／年，溶解态氮10432.9591吨／年，颗粒吸附态磷40.922吨╱年，溶解态磷295.679吨╱年。由于整个流域土地利用方式相近，氮、磷负荷在各子流域分布比较均匀。千岛湖流域氮、磷非点源污染的月输入负荷差异极大，氮磷污染物的输出量与月降雨量成正比，降雨集中的4～9月份是每年的污染物输出集中时期，氮、磷污染物输出量占全年总量的70％以上。 两年的湖体水质监测表明，千岛湖水体的总氮和总磷浓度变异较大，春季总氮浓度和总磷浓度要高于其它季节，变化趋势是春季＞夏季＞秋季＞冬季；在空间分布上，有从主要入湖口经湖心至湖区出口逐渐降低的规律。相关分析表明，新安江来水中的街口、 12航标和小金山点位总氮、总磷浓度显著正相关，新安江来水中的总氮和总磷大部分来 自农业非点源。 千岛湖各湖区叶绿素a含量时空差异较大，新安江来水和易受人类生活、生产活 动影响的点位在每年的4月～8月叶绿素。含量明显升高，！0月至次年的3月最低，千 岛沏个湖的叶绿素aff月平均浓度与月降雨显变化趋势极为相似：空间总体分布卜，入 湖口和易受人类活动影响的点位叶绿素a的含量明显高于湖中心和出水口。 依据修正的卡尔森营养状态指数公式，计算得到整个千岛湖属贫一中营养型。 蓝藻门、硅藻门、隐藻门为千岛湖的优势种群，但在藻类爆发的5月、6月和7 月，均是蓝藻门为优势种群，优势种群与1992年比较发生了I删。《的变化：千岛湖藻类 数量在不同季节的波动较大，在浮游藻类细胞数量上，表现为：夏季＞秋季＞春季＞冬季； 在空间分布上，易受人类活动影响的点位要高于其它点位。