三峽庫區(qū)香溪河流域氮磷入庫負荷及遷移特征研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)面源污染是造成三峽庫區(qū)水體富營養(yǎng)化的重要原因之一，加強流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染防治對庫區(qū)水生態(tài)安全具有重要意義。香溪河流域是作為三峽庫區(qū)壩首的第一大支流，屬典型丘陵地區(qū)農(nóng)林復(fù)合小流域。近年來，水體富營養(yǎng)化頻發(fā)，農(nóng)業(yè)面源污染問題突出，對庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量構(gòu)成威脅?，F(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)面源污染研究中，普遍存在氮磷污染源產(chǎn)生特征了解不清、遷移過程和發(fā)生時期不明、入湖負荷估算不準確等問題。因此，本研究以香溪河流域為例，綜合運用農(nóng)業(yè)源調(diào)查、排污系數(shù)法、斷面實測

2、法、基流分割法及SWAT機理模型等方法與手段，分析流域農(nóng)業(yè)源氮磷產(chǎn)生特征、主要遷移途徑，識別氮磷負荷貢獻關(guān)鍵時期、關(guān)鍵區(qū)，明確農(nóng)業(yè)源氮磷入湖負荷，為開展農(nóng)業(yè)面源污染防控提供依據(jù)。主要結(jié)論如下：
　　(1)通過農(nóng)業(yè)源基礎(chǔ)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，流域2007-2013年農(nóng)用地面積呈增加趨勢，增幅為34.6％。農(nóng)用地類型以旱地為主，約占其面積的50%；園地面積7年間增幅最高，達65.5%。流域養(yǎng)殖業(yè)以生豬為主，養(yǎng)殖量從2007年的29.5萬頭發(fā)展到2

3、013年的37.5萬頭，增幅27.0%。
　　(2)基于排污系數(shù)法解析流域氮磷產(chǎn)生特征。2007-2013年，農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生風(fēng)險逐年加劇，7年間總氮、總磷增幅分別為22.3%和13.3%?？偟a(chǎn)生量主要來源于畜禽養(yǎng)殖業(yè)源，占農(nóng)業(yè)源產(chǎn)生總量的81.7%；總磷分別來自畜禽養(yǎng)殖業(yè)源和種植業(yè)源，分別占總量的52.3%和41.5%。從空間特征來看，農(nóng)業(yè)源集中的香溪河中游、中下游沿岸子流域農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生風(fēng)險區(qū)。
　　(3)通過斷面監(jiān)

4、測和基流分割方法研究得出，地表徑流為氮磷輸出的主要遷移途徑，占全年總氮輸出量的的82.5%，總磷的87.9%。總徑流、地表徑流和基流中總氮均以溶解態(tài)為主，分別占75.2%、74.1%、80.3%，且主要以硝態(tài)氮形式存在；總磷均以顆粒態(tài)為主，分別占80.0%、81.5%和69.1%。
　　(4)2011-2014年總徑流、地表徑流與降雨呈極顯著相關(guān)水平(P＜0.001)。地表徑流系數(shù)高，年均總徑流超過60%來自地表徑流。地表徑流與泥

5、沙含量、總磷、顆粒態(tài)磷顯著正相關(guān)(P＜0.001)，與溶解態(tài)磷、氮污染物相關(guān)性較差。在地表徑流量大的月份，流域極易發(fā)生土壤侵蝕，并伴隨大量泥沙、氮磷污染物流失。
　　(5)流域斷面監(jiān)測結(jié)果顯示，總徑流、地表徑流和基流氮磷輸出負荷季節(jié)性變化規(guī)律明顯，受地表徑流量影響顯著。7-9月為香溪河流域氮磷輸出關(guān)鍵期，期間降雨量占全年的62.2%，地表徑流量占全年地表徑流總量的64.1%，占全年總徑流量的50.2%。受降雨徑流的影響，該時期總氮

6、輸出負荷占全年的61.1%，總磷占全年的79.0%；其中9月氮磷輸出負荷達年內(nèi)最高值，總氮輸出負荷占全年的33.5%，總磷占50.9%。
　　(6)構(gòu)建SWAT模型，應(yīng)用實測數(shù)據(jù)進行模型校準、驗證，R2≥0.6、Ens≥0.5，滿足香溪河流域的模擬研究。模擬分析獲得了各子流域和流域的氮磷負荷入湖系數(shù)，分析了流域農(nóng)業(yè)源入湖負荷特征。香溪河流域總氮和總磷削減系率分別為8%和18%。農(nóng)業(yè)源總氮和總磷入湖量占流域貢獻總量的40.2%和37