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滇池流域土壤有机碳流失是导致滇池水质严重恶化的原因之一。在有机碳流失过程中,主要是溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)溶出造成面源污染。
本论文以滇池流域为研究区域,通过静态实验和动态土柱模拟实验相结合的方法研究滇池流域DOC溶出特征及其影响因素,模拟湖滨区域地下水定期涨落时,不同土地利用类型下DOC溶出的污染模拟推算。本论文探讨滇池流域面源污染治理的关键控制因素,最终为滇池面源污染提供参考数据和决策依据。
本论文通过土壤有机碳含量、平衡时间(溶出最大量时)、DOC溶出量、DOC溶出率(DOC的溶出量/土壤的有机碳)来研究DOC溶出特征。影响因素主要从土壤有机碳含量、土壤质地、土地利用方式以及种植作物类型来进行研究。研究结果表明:
(1)滇池流域土壤中有机碳含量主要处于中级(>11.60g/kg)以上水平,占了81.54%;其含量随着人类耕种强度的增加而增加,并与土地利用方式有很显著的相关关系,拆除区(22.67g/kg)、大棚(20.47g/kg)、坝平地(20.26g/kg)的有机碳含量显著高于坡地(15.85g/kg)和林地(15.65g/kg)。
(2)滇池流域DOC在1.5-2.5h达到平衡(最大溶出量),最大溶出量平均值311.43mg/kg,并随着有机碳含量增加而增加,但增加的速度不大。最大溶出率平均值是19.40‰,与有机碳含量成反比;当有机碳含量到达高级(>17.40g/kg)以上时,不同土壤级别的溶出率之间没有显著差异。
(3)影响DOC溶出的主要因素是土地利用方式,DOC溶出与土地利用方式有显著相关,根据方差分析显示,大棚与坡地之间形成了显著性差异,DOC的溶出与土壤质地和作物类型的相关性不显著,土地利用方式的管理是农业种植面源污染控制的关键。
(4)土柱实验模拟地下水污染研究初步结果表明:污染物解析分层现象明显DOC的溶出量随着土层的加深而降低;随着大棚种植年限的增加,DOC溶出率的土层之间差异越来越小。静态实验和动态模拟实验得出的结果(DOC溶出量)有一定的差异,分析得出水的含量是影响的关键因素,水的含量越大,DOC的溶出量就越多,DOC的溶出是一个长期存在的问题。根据模拟实验结果推算,湖滨区土壤被浸泡一次时DOC的溶出量为22320--26212.5(kg/km2.a)。