三峡重庆库区面源污染分析及数字模拟研究

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面源污染(NPS)是一种间歇发生的,随机性、突发性、不确定性很强的复杂过程。三峡重庆水库污染物来源主要为点源污染与面源污染,其中面源等标污染负荷就占整个库区等标污染负荷的77.85%,面源污染是库区的主要污染源。本文通过2000年数据,用等标污染负荷法评价三峡重庆库区面污染源,再进行聚类分析;分别运用RUSLE模型和NLM模型模拟、估算入库面源污染负荷,分析各自的模拟结果,并对两方法进行比较分析。具体方法及结论如下:(1)采用等标污染负荷法对2000年三峡重庆库区农村生活污水、农村固体废弃物、农药流失、化肥流失、水土流失、禽畜养殖、城市地表径流等污染源进行面源污染源评价;结合聚类分析将三峡重庆库区划分成面源污染相似的8个子区域,并分析各区域污染特点。由污染源评价知:COD、NH3-N、TN、TP各污染物的主要贡献源及所占比例;主要污染物依次为TP、TN、NH3-N、COD等污染物;主要污染源依次为化肥流失、水土流失、禽畜养殖等。由聚类分析知:所划分的8个分区的评价指标平均值之和由Ⅰ~Ⅷ逐渐递增,表明不同区域面源污染的相对差异;各分区内面源污染又有各自特征,给不同区域不同程度的面源污染控制提供了科学依据。(2)运用RUSLE模拟、计算颗粒态污染负荷,并结合溶解态污染负荷,估算入库面源污染负荷。得出三峡重庆库区面源污染颗粒态N负荷(占TN的50.1%)与溶解态N负荷(占TN的49.9%)相当;颗粒态P负荷(占TP的58.0%)略大于溶解态P负荷(占TP的42.0%)。该方法给湖泊、水库等水体底质再悬浮与释放溶解态N、P的迁移研究提供了计算颗粒态污染负荷和溶解态污染负荷的简洁方法。(3)参照前面聚类的结果,按已划分的8子区域,运用NLM模型模拟了2002年三峡重庆库区面源污染负荷,结果为:径流量172×108 m3/a、TP 11049t/a、TN 68015t/a。通过对模拟的径流量、TP、NH3-N、NO3-N的时间变化曲线分析得:各曲线呈现冬春两季负荷较低且波动小,夏秋两季(主要是5月~9月)负荷较高且波动大;各个负荷曲线波动部分不同程度地滞后于其影响因素,如径流量、降雨峰值等;有的影响因素作用比较大且稳定,如矿化度;有的多变且敏感。(4)RUSLE和NLM两模型均需参数少,简单易行,适合于基础资料较少的情况下。RUSLE模型确定各因子要考虑很多因素,给模拟结果带来了一定的不确
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