黄河三角洲农业面源污染负荷与入海过程研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵忠贺 |
| 答辩日期 | 2023-05 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张宪洲 ; 刘高焕 |
| 关键词 | 黄河三角洲 农业面源污染 TN 和TP 入海系数 流域划分 土壤侵蚀 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 农业面源污染是加剧我国水资源供需矛盾、水环境恶化、水资源短缺危机的重要原因，随着我国对农产品需求量的增加，农业面源污染的产生与排放也因此进入较高水平，对土壤、水体、大气等生态构成了严重威胁。由于农业面源污染的形成和运移机理复杂，对其监测和模拟一直是研究的难点和重点。黄河三角洲农业水平发达，但粗放的耕作方式使得面源污染大量排放，给当地经济发展和陆海生态环境带来极大的限制和威胁。本研究以黄河三角洲作为研究区，以农业氮、磷排放为研究对象，量化面源污染，结合土地利用、子流域控制范围、影响因素等，分析研究区的氮、磷污染风险，并探讨氮、磷污染物的运移、入海过程，以期为黄河三角洲的农业面源污染管控防治提供支持。主要研究内容及相关结论如下：（1）基于土壤侵蚀模型和污染负荷模型，分析黄河三角洲土壤侵蚀和吸附态氮、磷污染风险。吸附态污染物主要吸附于土壤颗粒，并随着水土流失、降水径流发生迁移，因此研究通过中国土壤流失方程（Chinese soil loss equation，CSLE）探讨研究区内1995 至2020 年土壤侵蚀情况，并结合流域划分结果和土壤表层氮、磷污染物含量，推算分析对应时期研究区内吸附态污染。1995 年研究区吸附态氮、磷污染负荷主要聚集在研究区中部，2020 年的吸附态氮、磷污染负荷主要聚集在西南部的胜坨镇、董集镇、龙居镇等区域；在污染负荷方面，吸附态氮、磷主要受到降水聚集、耕地变化的正相关影响。（2）基于输出系数法，分析研究区溶解态氮、磷污染和总氮（Total Nitrogen，TN）、总磷（Total Phosphorus，TP）污染风险。考虑研究区的溶解态污染主要来源，通过输出系数法确定多年的溶解态氮、磷污染风险，并与吸附态污染结合推算各年总氮、总磷污染负荷。通过土地利用类型、小流域划分和变化斜率法，确定1995 年至2020 年TN、TP 的污染主要聚集在居民地和耕地范围；TN 污染负荷减少的区域主要集中在东部沿海，TP 污染负荷减少的区域则分布在内陆地区；并且TP 污染增加的面积多于减少的面积，与TN 污染的变化相反。（3）基于反距离函数法和河道迁徙过程推算TN、TP 的入海过程。分析研究区的入海污染物监测通量，解析污染入海通量的月度变化。TN、TP 的入海过程分解为坡面运移与河道运移，分别受到坡面衰减与河道衰减的影响。坡面衰减通过阻力面和反距离函数法推算确定，主要受到植被截留和距离因素的影响；河道衰减则通过坡面衰减结果和入海通量确定，主要受到河道是否存在水生植物生物以及河道距离的影响，并结合各河段进行验证。最终结合土地利用确定研究区内城乡工矿居民地的TN、TP入海系数为5465.26kg·km-2·a-1 和99.13kg·km-2·a-1 ， 耕地的TN 、TP 入海系数为295.71kg·km-2·a-1 和42.65kg·km-2·a-1，以此对研究区农业面源污染的管控重心进行确定。研究表明，应对黄河三角洲农业面源污染，可以考虑控制土壤侵蚀以实现对污染物流失的防治；在入海处与TN、TP 污染负荷和分布的重点区域间增加植被覆盖，以加强土壤稳定性并促进坡面对污染物的截留衰减，追求减轻水土流失和污染问题；在人工河道中增加水生植物生物，增强河道衰减功能，以实现降低黄河三角洲面源污染入海量，实现对研究区、莱州湾、渤海的入海面源污染管控，最终为我国其它近海陆源的面源污染的统筹管控研究提供建议，向实现美丽中国的目标不断前进。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 96 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199917]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵忠贺. 黄河三角洲农业面源污染负荷与入海过程研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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