基本信息

项目名称:
流域表土营养盐空间分布及面源污染控制对策研究--基于巢湖周边土壤中全氮、全磷和有机质空间分布的调查
小类:
管理
简介:
在国家重大水专项巢湖课题组资助下,本小组完成了巢湖周边地区表层土壤取样和营养盐测定,并同时进行了区域自然地理环境实地踏勘调查,对巢湖周边表土营养盐数据进行了全面更新,并使其空间分布可视化,据此提出了以OM浓度估算TN、TP浓度的经验公式,提出了具体到镇尺度的有针对性的面源控制对策。本作品部分内容已作为结题验收文件的一部分,于2010年10月通过了巢湖课题组的验收,并得到项目委托人的高度评价。
详细介绍:
本作品通过对巢湖周边地区自然地理环境实地踏勘和表层土壤采样及营养盐测定,发现区域农事活动与降雨具有季节聚集性和同步性, 5-8月应成为面源污染控制的重点时段。区域地势西高东低且西部地区水土流失严重,而使用反距离加权插值法,结合Surfer8.0及Mapinfo8.5制图表明,巢湖周边表层土壤营养盐浓度分布呈西低东高的空间特征,西部地区营养盐大量入湖导致该区土地贫瘠,巢湖西部应成为面源污染控制的重点区域。调查分析表明,2009年巢湖周边表层土壤中TP均值比2003年略有下降,巢湖周边水土流失加剧可能是其表土中TP值下降的主要原因,巢湖面源污染控制已经迫在眉睫,势在必行。本作品还提出了具体到镇尺度的面源控制对策,具有很强的针对性和可操作性。本作品根据OM与TP、TN空间分布的一致性,归纳并检验了以OM浓度为自变量,以TN、TP浓度为因变量的经验公式:y=0.0369x+255.82,其中y为TN; y=0.0073x+330.14,其中y为TP,上述公式平均相对误差都可以控制在25%以内。总之,本作品更新了巢湖面源污染基础数据,提出了具有针对性的面源污染控制对策,提出并检验了适用于巢湖周边表层土壤中以有机质估算全氮、全磷的经验公式。为巢湖周边面源管理提供了最新数据,为面源控制提供了可行建议,为面源监测提供了节约成本的方法。

作品图片

  • 流域表土营养盐空间分布及面源污染控制对策研究--基于巢湖周边土壤中全氮、全磷和有机质空间分布的调查
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  • 流域表土营养盐空间分布及面源污染控制对策研究--基于巢湖周边土壤中全氮、全磷和有机质空间分布的调查

作品专业信息

撰写目的和基本思路

撰写目的:1对巢湖面源污染数据进行更新;2提供有针对性的巢湖面源污染治理策略;3为巢湖面源污染管理提供经验公式,以降低管理成本。基本思路:通过对巢湖周边3528km2范围内的表层土壤的调查取样及对巢湖周边自然环境资料调研,在测定土壤中营养盐含量基础上,采用较为先进的计算机软件进行了巢湖周边表层土壤营养盐空间分布特征分析并归纳出了由有机质估算全氮全磷的经验公式。

科学性、先进性及独特之处

在大尺度,高标准调查取样的基础上,运用空间分析软件及统计分析软件处理调查数据,具有较好的科学性;提供了较新的巢湖周边大尺度空间表层土壤营养盐数据,具有一定的先进性;有针对性的提出了精确到镇的面源污染治理措施,是本作品的独特性所在。

应用价值和现实意义

作品提出了具有很强操作性的巢湖周边面源污染控制措施,并且提出了精度较高的巢湖土壤全氮、全磷估算公式。作品在国家重大水专项巢湖项目结题中得到了专家的认可。若能用于巢湖管理,能够为巢湖周边面源污染控制节约大量的成本。

作品摘要

巢湖富营养化问题自上世纪80年代以来,得到了从中央到地方各级政府及众多研究者的高度重视和广泛关注。在流域点源污染得到全面控制的前提下,其蓝藻暴发事件仍然连年上演。究其原因,主要是地表径流冲刷表层土壤,携带大量营养盐进入巢湖,形成了较大强度的面源污染。本文采用实地调查采样法及资料搜集法,对巢湖周边3528km2范围内表层土壤营养盐浓度进行了测定,对该区自然地理现状进行了分析,适时更新了该区面源污染管理数据,并使用Surfer8.0及Mapinfo8.5软件直观显示了该区营养盐的空间分布特征,提出了利用易得指标估算难测指标的思想,同时运用SPSS17.0统计分析软件,提出了以OM浓度为自变量,以TN、TP浓度为因变量的回归公式,提出了具体到镇尺度的有针对性的面源控制对策。

获奖情况及评定结果

通过学校“挑战杯”决赛。 获得省挑战杯决赛一等奖。

参考文献

1.US Environmental Protection Agency. Non-Point Source Pollution from Agriculture. http://www.epa.gov/region8/water/nps/npsurb.html, 2003. 2.屠清瑛.巢湖——富营养化研究[M]中国科技大学出版社,2009,第一版:1. 3.汪洁,栾敬东,马友华等.巢湖农业面源污染控制的生态补偿措施和政策思考[J].中国农学通报,2009,25(02):295-299. 4.周慧平,高超,孙波等.巢湖流域土壤全磷含量的空间变异特征和影响因素[J].农业环境科学报,2007,26(6):2112-2117. 5.苏红.新民市菜园土壤有机质与速效养分含量关系的研究[J].现代农业科技,2010(5):257 6.张如龙,秦晓燕,巴建文等.张掖市北郊湿地土壤有机质与全氮、全磷的相关性分析[J].地表水, 2010,32(4):28-31. 7.李雷,戴万宏.巢湖水体富营养化污染现状及防治对策[J].中国水土保持.2009(7):55-57.

调查方式

走访,亲临实践,书报刊物,统计报表等。

同类课题研究水平概述

自上世纪80年代以来,巢湖水体遭到了严重的污染,众多研究表明,水体富营养化是巢湖水污染的主要症结,而由富营养化导致的蓝藻暴发则成为该湖水污染的主要表现形式。进入21世纪以来,几乎每年的5-10月,巢湖都会发生大面积蓝藻暴发,极端情况下,局部岸带蓝藻厚达1m,水体功能完全丧失,给当地的社会经济可持续发展带来了巨大的经济损失。合肥市第一、四水厂就曾因此而被迫停产,经济损失高达4亿元。为根治巢湖污染,各级政府及众多研究者投入了大量的人力物力。2008年,国家环保部公布了巢湖流域污染防治项目56个,总计投入达70.5亿元。同年,安徽省当地政府也提出了总额约500亿元的巢湖污染控制计划。国内外学者分别从点源污染控制及生态修复、富营养化机理、底泥释放等方面进行了大量理论研究及工程示范。经过多年的努力,巢湖流域点源污染已经得到了有效的控制。然而,困扰巢湖多年的富营养化顽症并未见好转。根据美国环保局2003年的调查结果显示,面源污染是湖泊污染的第一大污染源。国外部分研究者甚至认为,由面源污染带入湖中的营养盐总量已占全湖外源负荷的60%-80%,孙丽等对巢湖的野外实验研究也表明,巢湖周边农业尾水氮、磷含量较高,已经对巢湖形成了实质性的威胁。然而,当前对巢湖流域面源污染的研究尚未系统开展。根据我们对1994-2010年中国期刊网的文献检索,17年来篇名中含有“巢湖”及“面源”字样的论文仅有6篇。而将“面源”改为“非点源”再次检索,所得文章亦仅有9篇。且这些研究中,针对巢湖周边大尺度空间的调查尚很欠缺,而大尺度空间里比较全面的定量研究更为少见。少数单一指标研究或入湖水系研究所采用的第一手数据也较为陈旧。最近较为全面的面源数据由安徽省地质调查院于2003年秋天调查获得,主要测定了巢湖流域表层土壤中的全磷(TP),对全氮(TN)和有机质(OM)未曾涉及。
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