流域非點(diǎn)源貢獻(xiàn)率核定及總量負(fù)荷分配研究.pdf

1、為指導(dǎo)流域污染負(fù)荷削減，實(shí)現(xiàn)流域水環(huán)境污染物總量控制，本文圍繞水體富營養(yǎng)化程度識別，污染物及其來源定量分析技術(shù)和非點(diǎn)源污染物總量負(fù)荷分配體系進(jìn)行了研究，從而為辨識流域污染控制方向，確定污染源，明確污染控制任務(wù)提供科學(xué)技術(shù)方法體系。
　　 首先，以指數(shù)型白化權(quán)函數(shù)替代線性白化權(quán)函數(shù)改進(jìn)了灰色聚類綜合評價(jià)模型。以改進(jìn)模型、原模型和梯形白化權(quán)函數(shù)模型對太湖2001-2009年水質(zhì)營養(yǎng)程度進(jìn)行評價(jià)，并比較結(jié)果。其次，基于克里格插值分析水

2、體水質(zhì)空間分布情況后，利用聚類分析、因子分析及Unmix受體模型構(gòu)建水體污染物來源解析技術(shù)體系。采用太湖局部區(qū)域水質(zhì)數(shù)據(jù)，分析主要污染來源及貢獻(xiàn)。最后，借鑒生態(tài)評價(jià)模型構(gòu)建社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境三方公平的污染物總量負(fù)荷二次分配技術(shù)體系。以苕溪流域?yàn)槔?，利用產(chǎn)污系數(shù)模型預(yù)測流域2015年農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)的總量負(fù)荷，在改進(jìn)的灰色聚類模型確定COD、TN和TP的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源總量負(fù)荷削控目標(biāo)條件下，將削控的農(nóng)業(yè)

3、非點(diǎn)源總量負(fù)荷分配至10個(gè)不同產(chǎn)污行業(yè)。獲得的主要結(jié)果如下：
　　 ①基于改進(jìn)的灰色聚類綜合評價(jià)方法獲取的示例水體2001-2009年富營養(yǎng)化評價(jià)結(jié)果均為富營養(yǎng)等級。原模型法獲取的結(jié)果為中-富營養(yǎng)等級，只有2006年為富營養(yǎng)等級。梯形白化權(quán)函數(shù)的模型方法結(jié)果與改進(jìn)方法相一致。參照原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，改進(jìn)方法是有效的，且解決了原方法的零權(quán)重問題。
　　 ②2005年示例區(qū)域克里格空間插值結(jié)果為2、5、8月CODMn、TP濃度均從

4、湖岸向湖中心逐漸降低，11月其濃度從湖岸向湖中逐漸降低后又有所增加，2、5、8、11月TN、Chl-a濃度均從湖岸向湖中心逐漸降低。結(jié)果反映出水體主要富營養(yǎng)化指標(biāo)存在濃度分布的時(shí)空差異。
　　 ③經(jīng)聚類分析可將示例區(qū)域監(jiān)測點(diǎn)劃分為4個(gè)類別，各類別監(jiān)測點(diǎn)位CODMn、TP、TN、Chl-a濃度變化與空間插值獲得的變化趨勢一致，且各類別監(jiān)測點(diǎn)位富營養(yǎng)化均屬P控制；各類別監(jiān)測點(diǎn)位監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)因子分析顯示其水質(zhì)均可用3方面主要污染因素進(jìn)行

5、解釋，且所有類別點(diǎn)位的3方面主要污染因素均涉及農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源；Unmix受體模型解析結(jié)果顯示農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源對在前3類監(jiān)測點(diǎn)位的氮、磷營養(yǎng)鹽貢獻(xiàn)大(Ⅰ類點(diǎn)：TN、TP、氨氮(NH3-N)：81％、85％、79％；Ⅱ類點(diǎn)：TN、NH3-N、磷酸鹽(PO43-)：53％、90％、89％；Ⅲ類點(diǎn)：TN、NO3-N；34％、84％)。
　　 ④以產(chǎn)污系數(shù)模型預(yù)測的2015年苕溪流域的COD、TN、TP農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源負(fù)荷總量分別為：35383.11、1

6、1337.83、705.36噸。由于產(chǎn)業(yè)及土地利用差異，流域內(nèi)各區(qū)縣農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源負(fù)荷總量最大來源產(chǎn)業(yè)并不一致，但最小來源產(chǎn)業(yè)均為家兔飼養(yǎng)。各行政區(qū)域中，COD、TN單位面積負(fù)荷量最高在長興，最低在臨安；TP單位面積負(fù)荷最高在德清，最低在臨安。
　　 ⑤經(jīng)水體濃度閾值估算，結(jié)合苕溪流域水環(huán)境容量，為使下游湖泊受納水體達(dá)中營養(yǎng)等級，2015年苕溪流域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源需削控COD、TN、TP的負(fù)荷總量分別為：9150.29、5047.37、1

7、16.52噸。以此為目標(biāo)下的流域一次地域分配中，COD、TN、TP在吳興區(qū)削控率最大，分別為：49.80％、91.27％、40.84％，德清縣COD、TP削控率最小，分別為：13.88％、5.78％，TN在長興縣削控率最小，為23.62％；二次分配中，COD在流域中的茶桑果園、農(nóng)村生活、雞鴨飼養(yǎng)、生豬飼養(yǎng)污染源分配最大，TN在農(nóng)村生活污染源分配最大，TP旱地、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水澆地、生豬飼養(yǎng)污染源最大。
　　 研究建立的方法體系能準(zhǔn)確