农田最佳管理措施是当前控制流域面源污染的主要手段。为控制洱海流域氮磷面源污染,探究洱海流域最佳农田管理措施,采用率定和验证后的SWAT(Soiland Water Assessment Tool)模型,模拟了化肥氮磷减施、改变耕作模式、建立植被缓冲带、建...农田最佳管理措施是当前控制流域面源污染的主要手段。为控制洱海流域氮磷面源污染,探究洱海流域最佳农田管理措施,采用率定和验证后的SWAT(Soiland Water Assessment Tool)模型,模拟了化肥氮磷减施、改变耕作模式、建立植被缓冲带、建立植草河道及综合措施等16个情景下洱海流域氮磷流失削减效果。结果表明:1)率定和验证后的SWAT模型,决定系数(R^(2))最小为0.67,纳什模型效率系数(E_(ns))最小为0.56,符合SWAT模型的模拟精度要求(R^(2)≥0.60,E_(ns)≥0.50),模型适于洱海流域最佳管理措施模拟研究。2)化肥氮磷减施10%、20%和50%时,氮流失削减率为9.1%~14.6%,磷流失削减率为1.7%~5.4%。免耕、浅耕和深耕等耕作模式中,深耕对流域氮磷流失的控制效果最好,氮磷流失削减率分别为13.8%和14.1%。不同宽度植被缓冲带措施下的氮磷流失削减率分别为9.3%~24.8%和10.4%~27.2%。不同长度植草河道措施下的氮磷流失削减率分别为21.3%~39.6%和24.9%~45.2%。3)与单项措施相比,综合措施的氮磷流失削减效果更好,化肥氮磷减施20%+深耕、化肥氮磷减施20%+深耕+5 m宽植被缓冲带、化肥氮磷减施20%+深耕+20 m长植草河道3个措施下,氮流失削减率分别为27.4%、43.7%和41.6%,磷流失削减率分别为19.2%、39.7%和61.1%。综合措施可显著减少流域氮磷面源污染负荷,对于改善流域水环境和提升流域综合环境质量起到重要作用。本研究量化了不同农田管理措施对洱海流域面源污染的影响,筛选了最佳综合管理措施,为洱海流域氮磷面源污染防治提供了理论依据。展开更多
随着点源污染的控制与处理技术日趋完善,非点源污染成为重要的水污染源。武强溪作为流入千岛湖的第二大支流,量化武强溪流域非点源污染负荷,解析非点源污染时空分布特征,提出适合削减武强溪流域污染物的最佳管理措施(best management pr...随着点源污染的控制与处理技术日趋完善,非点源污染成为重要的水污染源。武强溪作为流入千岛湖的第二大支流,量化武强溪流域非点源污染负荷,解析非点源污染时空分布特征,提出适合削减武强溪流域污染物的最佳管理措施(best management practices,BMPs)对千岛湖水污染高效治理至关重要。该研究基于土壤水分评估工具(Soil and water assessment tool,SWAT)分析了武强溪流域径流量、总氮输出负荷量的时空分布特征,探究了不同管理措施及组合的削减效果,提出了武强溪流域非点源污染针对性的治理措施。结果表明:1)SWAT模型对于武强溪流域径流量和总氮输出负荷量的模拟具有较好的适用性,径流量校准期和验证期的决定系数(coefficient of determination,R^(2))分别为0.86、0.97,纳什系数(nash-sutcliffe coefficient,NSE)分别为0.83、0.96,百分比偏差(percent bias,PBIAS)分别为15.8%、-6.3%,总氮校准期和验证期的决定系数分别为0.87、0.74,纳什系数分别为0.63、0.66,百分比偏差分别为31.6%、21.2%;2)该流域径流量和总氮负荷主要集中在3—7月,分别占全年输出量的71.67%和75.76%。综合考虑氮的来源和流失途径,将耕地和林地面积占比大、坡度陡的子流域设置为总氮的关键污染源区。考虑调整化肥施用量/配方、改变耕作方式和设置植被缓冲带等削减非点源污染的手段,进行总氮输出负荷削减效率的情景模拟,表明10 m植被缓冲带是减少总氮输出负荷的最佳单一控制策略,总氮削减率可达到69.90%;实施综合管理措施对总氮的污染削减效果更佳,10 m植被缓冲带与施肥量减少20%可使总氮削减率达到74.79%。研究结果可为千岛湖水质管理与控制提供理论基础。展开更多
文摘随着点源污染的控制与处理技术日趋完善,非点源污染成为重要的水污染源。武强溪作为流入千岛湖的第二大支流,量化武强溪流域非点源污染负荷,解析非点源污染时空分布特征,提出适合削减武强溪流域污染物的最佳管理措施(best management practices,BMPs)对千岛湖水污染高效治理至关重要。该研究基于土壤水分评估工具(Soil and water assessment tool,SWAT)分析了武强溪流域径流量、总氮输出负荷量的时空分布特征,探究了不同管理措施及组合的削减效果,提出了武强溪流域非点源污染针对性的治理措施。结果表明:1)SWAT模型对于武强溪流域径流量和总氮输出负荷量的模拟具有较好的适用性,径流量校准期和验证期的决定系数(coefficient of determination,R^(2))分别为0.86、0.97,纳什系数(nash-sutcliffe coefficient,NSE)分别为0.83、0.96,百分比偏差(percent bias,PBIAS)分别为15.8%、-6.3%,总氮校准期和验证期的决定系数分别为0.87、0.74,纳什系数分别为0.63、0.66,百分比偏差分别为31.6%、21.2%;2)该流域径流量和总氮负荷主要集中在3—7月,分别占全年输出量的71.67%和75.76%。综合考虑氮的来源和流失途径,将耕地和林地面积占比大、坡度陡的子流域设置为总氮的关键污染源区。考虑调整化肥施用量/配方、改变耕作方式和设置植被缓冲带等削减非点源污染的手段,进行总氮输出负荷削减效率的情景模拟,表明10 m植被缓冲带是减少总氮输出负荷的最佳单一控制策略,总氮削减率可达到69.90%;实施综合管理措施对总氮的污染削减效果更佳,10 m植被缓冲带与施肥量减少20%可使总氮削减率达到74.79%。研究结果可为千岛湖水质管理与控制提供理论基础。
