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青铜峡灌区农业非点源污染负荷及控制措施研究

李强坤  
【摘要】: 近年来,随着水环境问题的突出以及点源污染治理水平的相对提高,非点源污染尤其是化肥、农药的大量使用而引起的农业非点源污染问题日益引起人们的关注和重视。本文以黄河上游青铜峡灌区为例,采取典型区监测试验与模型模拟相结合的研究手段,以典型农业非点源污染试验区监测试验资料为基础,分析了主要污染物在灌区输水系统、田间系统和排水系统的运移特征;结合农业非点源污染的产生和迁移特点,将农业非点源污染整体模型划分为“源”、“汇”模块,构成了完整的农业非点源污染负荷模型;并将模型应用于青铜峡灌区,计算了青铜峡灌区2008年典型时段的农业非点源污染输出负荷。同时,结合青铜峡灌区的具体情况,分“源”、“汇”两个环节,针对性地提出了青铜峡灌区农业非点源污染控制措施。 本文主要研究成果可归纳为: (1)选择典型灌排渠道以及灌溉区建立了青铜峡灌区农业非点源污染典型试验区,分别于2007年、2008年开展了农业非点源污染监测试验,累计试验历时约180余天,总计取得各类灌、排水样共186个,各类污染物化验数据共930项,监测田间灌排水量600余次;并以此为基础,分析了盐分、氮、磷几种主要农业非点源污染物在输水系统、田间以及排水系统的运移特征; (2)依据农业非点源污染单元负荷特征明显、迁移路径复杂的具体特点,将农业非点源污染整体模型划分为“源”、“汇”模块,其中“源”模块又进一步划分为农田灌溉排水和农田排水中污染物浓度估算两个子模块,“汇”模块同时也包括排水系统中农田排水子模块和污染物迁移转化子模块,将二者有机结合,构成了完整的农业非点源污染负荷模型; (3)将所建模型应用于青铜峡灌区,结合灌区作物种植结构,分别计算了2008年5-9月青铜峡灌区农业非点源田间污染负荷、排污系数,并在此基础上,计算了2008年5-9月青铜峡灌区输出污染负荷:盐分470099t、总磷98.17t、总氮3593t、硝氮2122t、氨氮426t; (4)根据农业非点源污染在“源”、“汇”环节的不同特点,通过模型定量分析,针对性地提出青铜峡灌区“源”、“汇”环节不同的控制措施,其中,“源”环节的控制措施包括:开展节水灌溉、科学合理施用化肥、水田区实行控制排水;“汇”环节包括沟渠湿地等生态工程技术以及排水资源化利用。


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