流域动态非点源磷污染指数的构建及应用——以滦河承德段为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 苏静君 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2013-08 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李叙勇 |
| 关键词 | 流域非点源磷污染 磷指数 水文动态 关键源区 Non point source P pollution P index hydrological dynamics crtical source areas |
| 其他题名 | Establishing a dynamic phosphorus index to assess the non-point source P loss risk in Semi-arid and Semi-humid Area A Case Study in Luan River Watershed |
| 学位专业 | 环境科学与工程 |
| 中文摘要 | 本研究以滦河流域为研究对象，量化了影响流域非点源磷流失的源因子及迁移因子，遵循非点源磷流失关键源区由高风险源因子和高风险迁移因子同时发生决定的原则，构建了区分溶解态和颗粒态的非点源磷污染指数(PI)；应用磷指数计算不同水文年型(丰水年、平水年和枯水年)及季节(汛期、非汛期)溶解态和颗粒态磷污染指数，探讨其在风险程度和关键源区的变化规律；利用子流域出口实测径流及水质数据估算对应汇水单元磷污染负荷，并与磷指数预测值进行对比，揭示流域陆地溶解态和颗粒态磷指数值与汇水河流磷水质参数的关系。主要结论包括： （1）滦河流域影响非点源磷流失的源因子及迁移因子呈现显著的空间差异。流域土壤有效态磷的含量呈东高西低的趋势；外源磷的输入在伊逊河、蚁蚂吐河、兴洲河、瀑河及柳河沿岸较高。受地形、降雨综合影响，流域发生强度到极强度土壤侵蚀的地区占流域面积的20%，极强土壤侵蚀区域 (>150 ton/ha/yr) 主要分布在临近潘家口水库的滦河流域。流域多年平均基流/总径流比(0.59~0.74)表明基流是滦河流域主导产流模式。各个水文年型及及季节的流域径流深也基本服从由北至南递减，面平均径流量在研究流域中下游地区较高。 （2）流域基流溶解态磷(DPbf)、地表径流溶解态磷(DPsur)和颗粒态磷(PP)流失的风险程度及关键源区的分布随水文年型及季节变化而异。流域PP流失主要落在0.1~5 kg ha-1 yr-1范围内，约占流域面积的40~75%，较高(5~10 kg ha-1 yr-1)及高风险 (>10 kg ha-1 yr-1) 流失区约占流域面积的5%。PP流失高风险区主要集中在临近潘家口水库的柳河、洒河、瀑河一带，流失的风险程度在降雨及径流较多的汛期及丰水年高于降雨及径流较少的非汛期及枯水年。 流域DPsur流失主要落在<0.05 kg ha-1 yr-1范围内，约占流域总面积的68%以上，极高流失区(>3 kg ha-1 yr-1)占流域面积的0.8~8.1%。DPIsur流失高风险区主要在兴洲河下游、伊逊河、蚁蚂吐河上游和瀑河上游。流失风险程度在汛期>非汛期，丰水年>枯水年，非汛期及枯水年显著缩减高风险区的面积。 流域DPbf指数主要落在低流失区(<0.05 kg ha-1 yr-1)，约占流域面积的52~79.4%，极高流失区(>3 kg ha-1 yr-1)占流域面积的8.6~17.7%，且遍布各主要支流沿岸，其中以伊逊河、蚁蚂吐河上游、兴洲河下游和瀑河上游尤为集中。DPbf流失风险程度和高风险区分布在多年汛期和非汛期相似，反映了基流量在多年汛期/非汛期维持在一个相对稳定的水平；而在丰水、枯水年由于基流产生量的差异导致丰水年DPbf流失风险程度高于枯水年，且高风险区范围大于枯水年。 流域总磷指数表明，从空间上看，伊逊河、蚁蚂吐河上游，兴州河，柳河，洒河，瀑河沿河一带的耕地因其具有较高的源水平，且同时具有较高的迁移潜力，从而成为研究流域控制磷流失的关键源区。从时间上看，磷的流失的主要驱动力在于降雨及其引起的侵蚀和径流，汛期因具有更高的迁移潜力应成为研究流域控制磷流失的关键时段。 （3）对比滦河流域五个子流域三个水文年型磷指数预测的总磷(TP)、DPbf、DPsur和PP流失量与基于实测水质径流数据估测的总磷流失量，发现存在良好的相关关系。但PI预测的各种形态磷的流失量高出实测总磷流失量1~2个数量级亦指出本指数不能用于准确定量非点源磷的流失。此验证受到流域水质数据数量和质量的限制，在利用实测径流及水质数据估算总磷流失负荷的时候存在一定的不确定性，所以本研究所建立的磷指数的适用性及准确性还有待进一步的验证。 |
| 公开日期 | 2014-08-05 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7603]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 苏静君. 流域动态非点源磷污染指数的构建及应用——以滦河承德段为例[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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