沂河上游典型小流域磷元素輸出特征分析.pdf

1、隨著人們對(duì)點(diǎn)源污染的治理,由非點(diǎn)源污染引起的環(huán)境生態(tài)問題益發(fā)顯得突出.降雨引起的農(nóng)田氮、磷等養(yǎng)分流失導(dǎo)致土壤質(zhì)量退化和水體富營(yíng)養(yǎng)化,是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的主要表現(xiàn)形式.而磷作為水生生物的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是影響水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵因素,診斷磷在流域內(nèi)的來(lái)源、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律成為非點(diǎn)源污染過程認(rèn)識(shí)與控制的焦點(diǎn).
　　本研究基于對(duì)孟良崮小流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況和區(qū)域水系的特征采用徑流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)方法,在自然降雨條件下,同步觀測(cè)降雨、地表徑流量,對(duì)2010和

2、2011年汛期降雨河道斷面和不同土地利用方式的磷素流失過程進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè),分析不同降雨條件下河道斷面和各土地利用方式的磷素輸出特征,主要結(jié)論如下:
　　1.特殊降雨條件下的流域徑流磷素輸出對(duì)全年磷素輸出貢獻(xiàn)較大
　　首場(chǎng)降雨徑流中溶解態(tài)有機(jī)磷(DOP)、溶解態(tài)無(wú)機(jī)磷(DIP)、溶解態(tài)全磷(DP)、顆粒態(tài)全磷(PP)和總磷(TP)濃度明顯高于最大強(qiáng)度降雨,而輸出負(fù)荷分別為最大強(qiáng)度降雨的168％、54％、71％、48％和54％;2

3、場(chǎng)降雨對(duì)小流域磷素年輸出負(fù)荷有重要影響,DOP、DIP、DP、PP和TP的輸出總量分別占整個(gè)雨季輸出的48％、81％、70％、87％和81％,其中DIP占DP流失的77％,PP占TP流失的71％;2場(chǎng)降雨均存在污染物的初期沖刷效應(yīng),最大強(qiáng)度降雨的初期沖刷效應(yīng)較首場(chǎng)降雨強(qiáng)烈;2場(chǎng)降雨的各磷素累積輸出負(fù)荷同累積徑流量之間均呈線性關(guān)系,且擬合度較好,但首場(chǎng)降雨各形態(tài)磷素直線方程的斜率均大于最大強(qiáng)度降雨.
　　2.不同降雨條件下的流域徑流

4、磷素濃度變化過程不同
　　在小流域2010年降雨量>2mm的10場(chǎng)降雨條件下,次降雨徑流中總磷(TP)、顆粒態(tài)全磷(PP)、水溶性全磷(DP)、水溶性無(wú)機(jī)磷(DIP)濃度變化與流量變化過程不一致,濃度峰值均出現(xiàn)于流量峰值之前,而磷素通量與流量變化過程較為一致,且兩者呈顯著的線性關(guān)系;次降雨徑流TP、PP、DP、DIP的濃度最大值及平均濃度(EMCs)差異均較大,其主要受降雨量、最大雨強(qiáng)和平均雨強(qiáng)影響,與降雨歷時(shí)無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系,而濃

5、度最小值差異較小;TP以PP流失為主,DP以DIP流失為主,DIP/DP的動(dòng)態(tài)變化與降雨歷時(shí)、降雨量、最大雨強(qiáng)和平均雨強(qiáng)均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系,而PP/TP的動(dòng)態(tài)變化與最大雨強(qiáng)顯著相關(guān).DIP、DP、TP的輸出受地表徑流(DR)和基流(BF)的影響較大,DIP/DP的動(dòng)態(tài)變化及DIP、DP、TP的EMCs與DR/TR(地表徑流/總徑流量)存在多項(xiàng)式關(guān)系,而PP/TP的動(dòng)態(tài)變化和PP的EMCs受DR/TR影響較小.
　　3.不同土地利用方

6、式的磷素輸出和保土減沙效益不同
　　在2011年不同降雨條件下各土地利用方式的磷素輸出中,隨著降雨量的增加各土地利用方式,磷素輸出濃度并沒有呈現(xiàn)逐漸變大的趨勢(shì);地瓜地和楊樹林在中雨、大雨和暴雨條件下的泥沙濃度較小,保土減沙效益較好;在不同土地利用方式中,通過分析10次不同降雨條件下磷素和泥沙總輸出特征,DOP、DIP、DP、PP、TP和泥沙輸出最小的土地利用方式分別為楊樹林、楊樹林、楊樹林、地瓜地、楊樹林和地瓜地.
　　4.