2024年 01期

洙赵新河流域农业面源污染特征的模拟研究

Simulation on Characteristics of Agricultural Non-point Source Pollution in the Zhuzhaoxin River Basin


摘要(Abstract):

针对农业面源污染特征无法直观监测问题,以山东省菏泽市洙赵新河流域为研究区域,构建SWAT模型对研究区径流量及总氮、总磷负荷量进行模拟研究,分析农业面源污染的时空分布特征,识别农业面源污染关键源区及农业面源污染类型。结果表明:率定和验证期的径流、总氮、总磷的决定系数和纳什系数均能满足SWAT模型精度要求;研究区农业面源污染负荷年际变化较小,农业面源污染主要集中发生在丰水期,即7—10月份,污染物负荷量在枯水期与平水期呈现明显的减小趋势;流域中下游的污染物负荷量比上游的大,农业面源污染的关键源区集中在流域中下游及流域南部;畜禽养殖为主要面源污染来源,污染物入河量占全部入河污染物总量的85.16%。

关键词(KeyWords): 农业面源污染;SWAT模型;径流;总氮;总磷;洙赵新河流域;

基金项目(Foundation): 山东省自然科学基金项目(ZR2021ME145); 菏泽市生态环境局委托项目(SDGP371700202002000099);

作者(Author): 崔滢,孙慧中,徐立荣

DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20231107.001

参考文献(References):

[1] 黎竹. 农业面源污染防治现状及对策建议[J]. 现代化农业, 2019(6): 48.

[2]佚名.第二次全国污染源普查公报[J]. 环境保护, 2020, 48(18): 8.

[3] 井柳新, 魏明海, 孙宏亮. 水源农业面源污染风险防控区划定方法研究[J]. 中国农村水利水电, 2020(10): 110.

[4] 朱梅. 海河流域农业非点源污染负荷估算与评价研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2011.

[5] 高康宁. 兰州段黄河流域农业面源污染分析研究[D]. 兰州: 兰州大学, 2009.

[6] HENG H H, NIKOLAIDIS N P. Modeling of nonpoint source pollution of nitrogen at the watershed scale[J]. Journal of the American Water Resources Association, 1998, 34(2): 359.

[7] 于峰, 史正涛, 彭海英. 农业非点源污染研究综述[J]. 环境科学与管理, 2008(8): 54.

[8] 薛金凤, 夏军, 梁涛, 等. 颗粒态氮磷负荷模型研究[J]. 水科学进展, 2005(3): 334.

[9] 郝芳华, 杨胜天, 程红光, 等. 大尺度区域非点源污染负荷计算方法[J]. 环境科学学报, 2006(3): 375.

[10] 赖斯芸, 杜鹏飞, 陈吉宁. 基于单元分析的非点源污染调查评估方法[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2004, 44(9): 1184.

[11] 田乐. 基于SWAT模型的布尔哈通河干流流域面源污染时空分布特征研究[D]. 延吉: 延边大学, 2020.

[12] SRINIVASAN R, ARNOLD J G, JONES C A. Hydrologic modelling of the United States with the soil and water assessment tool[J]. International Journal of Water Resources Development,1998,14(3): 315.

[13] ANDREAS B, SARA T, PETRA K, et al. Does the temporal          resolution of precipitation input influence the simulated hydrological components employing the SWAT model?[J]. Journal of the American Water Resources Association,  2017, 53(5): 997.

[14] XU F, DONG G X, WANG Q R, et al. Impacts of DEM uncertainties on critical source areas identification for non-point source pollution control based on SWAT model[J]. Journal of Hydrology,2016, 540: 355.

[15] VOLK M. SWAT: agricultural water and nonpoint source pollution management at a watershed scale[J]. Agricultural Water Management, 2016, 175: 1-3.

[16] JAYAKRISHNAN R, SRINIVASAN R, SANTHI C, et al. Advances in the application of the SWAT model for water resources management[J]. Hydrological Processes, 2005, 19(3): 749.

[17] 郭薇. 基于SWAT模型的农田氮磷面源污染时空变化研究[D]. 郑州: 华北水利水电大学, 2019.

[18] NORRIS G, HAAN C T. Impact of subdividing watersheds on estimated hydrographs[J]. Applied Engineering in Agriculture, 1993, 9(5): 443.

[19] 毛安琪. 基于SWAT模型的土地利用演变对抚河流域非点源污染研究[D]. 南昌: 南昌大学, 2020.

[20] 张秋玲. 基于SWAT模型的平原区农业非点源污染模拟研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2010.

[21] 张倩, 巢世军, 杨晓丽, 等. 基于SWAT模型的沙塘川流域非点源氮磷污染特征及关键源区识别[J]. 地球环境学报, 2022, 13(1): 86.

[22] 王慧勇, 遆超普, 王良杰, 等. 基于SWAT模型的典型农业小流域氮污染时空分布特征及关键源解析[J]. 湖泊科学, 2022, 34(2): 517.

[23] 周铮, 吴剑锋, 杨蕴, 等. 基于SWAT模型的北山水库流域地表径流模拟[J]. 南水北调与水利科技, 2020, 18(1): 66.

[24] 李娜. 菏泽市2019年气温、降水与日照特征变化分析[J]. 农技服务, 2020, 37(3): 91.

[25] 张倩, 巢世军, 杨晓丽等.基于SWAT模型的沙塘川流域非点源氮磷污染特征及关键源区识别[J].地球环境学报, 2022, 13(01):86-99.

[26] 马勇, 童昀. 长江中游城市群区域经济差异的时空演变及影响因子分析. 统计与决策, 2016(21): 134-137.