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大庆地区农业非点源污染负荷研究与综合评价
作 者: 朱丹丹
导 师: 马永胜
学 校: 东北农业大学
专 业: 农业水土工程
关键词: 农业非点源污染负荷量 等标排放量 GIS 模糊聚类分析 防治措施
分类号: X52
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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引 用: 12次
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内容摘要
农业非点源污染是当今世界普遍存在的环境问题,直接制约着各国社会和经济的可持续发展。近年来,随着各地区农业的大规模发展,由农业产生的非点源污染在水环境污染中的比重越来越大,农业非点源污染问题变得尤为突出。了解各种污染源的产污情况和特点,对控制农业非点源污染、保护生态环境和实现我国农业、资源与环境协调发展具有重要的理论意义和现实意义。本文结合黑龙江省自然科学基金项目“松嫩平原流域非点源污染预报系统理论研究(E0335)”,针对目前松嫩平原农业非点源污染严重的现状,以大庆地区为研究对象,通过对各种污染源产生污染物的调查分析,计算在现有的数据资料条件下农业非点源污染的年负荷量,同时采用等标排放量和等标排放指数等对污染源和污染物进行综合分析评价,采用基于模糊等价矩阵的模糊聚类分析划分污染类型,并利用GIS进行污染区划,提出相应的农业非点源污染控制对策。本文以生活污水污染、畜禽粪尿污染、农田地表径流污染、精养鱼塘污染和化肥污染为研究对象,对大庆市市区和四县的农业非点源污染进行了分类调查和分析,调查和分析结果如下:1.当前各类农业非点源污染对水体的污染负荷贡献率为:生活污水15.79%,畜禽粪尿14.50%,农田地表径流55.53%,精养鱼塘12.61%,化肥污染1.57%;等标污染负荷率为生活污水13.30%,畜禽粪尿18.12%,农田地表径流30.56%,精养鱼塘30.83%,化肥污染7.19%。2.2004年由各种农业非点源污染源向水体排放的污染物中CODcr、TN、TP和BOD5的排放量分别为165605.52吨、41595.64吨、5329.02吨和28795.05吨,分别占总量的68.70%、17.23%、2.20%和11.87%。折合成等标排放量分别为8280.276m3、41595.64 m3、26645.1 m3和2879.51 m3;等标污染负荷率分别为10.42%、52.34%、33.62%和3.62%。说明污染物中以TN对水体的污染最为严重,其次是TP,CODcr的污染相对来说较轻。3.从地区上看,全年等标排放量以杜尔伯特县居高,达到24269.25m3,污染率指数为30.57%;其次是市区,为18510.46m3,污染率指数为23.31%;肇州县和肇源县的污染情况基本相差不多,分别为13168.46m3和13823.4m3,污染率指数分别为16.59%和17.41%;林甸县最低,仅有9626.36m3,污染率指数为12.12%。各地区的污染严重程度这在一定程度上与人口密度的高低、畜禽饲养量、耕地面积的大小、水产养殖量和施用化肥量等的多少密切相关。4.从扩散浓度上看,肇州县的污染物扩散浓度远远高于其它地区,高达209.38mg/l,这是由于肇州县农业、渔业、牧业都很发达但是其水资源总量却非常小;其他地区污染物扩散浓度相差不多,最低的为市区,仅有11.20mg/l,全市平均的污染物扩散浓度为18.60 mg/l。5.利用基于模糊等价矩阵的模糊聚类分析对污染物进行的综合评价结果显示,可以将整个大庆地区归为三类:第一类是生活污水污染型。主要是市区,污染物等标污染负荷率达到34.81%,这与市区人口多,生活水平高有直接和必然的联系;第二类是精养鱼塘污染型。主要是杜尔伯特县,污染物等标污染负荷率达到62.08%,这与当地大面积的水产养殖有直接关系。第三类是地表径流污染型。主要是肇州县、肇源县和林甸县,污染物等标污染负荷率分别达到43.67%,36.70%和46.15%。这与当地大面积耕地种植有关。在了解各种农业非点源污染产生的严重后果后,针对不同的污染源和产生的污染物种类,提出了较为全面的管理控制对策,包括工程措施和源头控制。建议各级政府依法进行决策,抓住重点的产污对象,以科学技术作为支撑,加强城镇生活污水管理、合理布局畜牧业的规模和结构、改善地表环境、减少精养鱼塘污染、严格控制农用化学物质的使用量,确保经济、社会和生态环境的协调发展。
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全文目录
中文摘要 10-12 英文摘要 12-15 1 绪论 15-25 1.1 课题研究的目的和意义 15-16 1.2 研究内容 16-17 1.3 研究方法和技术路线 17-18 1.3.1 研究方法 17 1.3.2 技术路线 17-18 1.4 非点源污染的概述 18-21 1.4.1 非点源污染的内涵 18 1.4.2 非点源污染的特点 18-19 1.4.3 非点源污染的类型 19-20 1.4.4 非点源污染的危害 20-21 1.5 非点源污染研究的现状 21-25 1.5.1 国外研究现状 21-22 1.5.2 国内研究现状 22-23 1.5.3 非点源污染的数学模型 23-25 2 研究区域概况 25-30 2.1 自然地理 25-27 2.1.1 地理位置 25-27 2.1.2 地形 27 2.2 自然环境状况 27-28 2.2.1 气候 27 2.2.2 日照 27 2.2.3 气温 27 2.2.4 季风 27 2.2.5 降雨与蒸发 27-28 2.3 地质地貌及水文情况 28-29 2.3.1 地貌 28 2.3.2 水文地质 28 2.3.3 水文 28 2.3.4 水资源情况 28-29 2.4 社会经济状况 29-30 3 分析评价方法 30-33 3.1 等标污染负荷量法 30-32 3.1.1 等标准污染指数 30 3.1.2 等标污染负荷 30-31 3.1.3 污染负荷比 31-32 3.2 基于GIS的污染区划 32-33 4 农业非点源污染物负荷量计算与评价 33-59 4.1 生活污水污染 33-36 4.1.1 大庆地区人口情况 33 4.1.2 生活污水污染物排放量 33-34 4.1.3 生活污水污染物流失量 34-35 4.1.4 生活污水污染物的等标排放量 35 4.1.5 基于GIS的生活污水污染区划 35-36 4.2 畜禽粪尿污染 36-43 4.2.1 畜禽饲养量 38 4.2.2 畜禽粪尿污染物排放量 38-41 4.2.3 畜禽粪尿污染物的流失量 41-42 4.2.4 畜禽粪尿污染物的等标排放量 42-43 4.2.5 基于GIS的畜禽粪尿污染区划 43 4.3 农田地表径流污染 43-50 4.3.1 地表径流量 43-47 4.3.2 农田地表径流中污染物的浓度 47 4.3.3 农田地表径流污染物负荷量 47-49 4.3.4 水田渗漏污染物负荷量 49 4.3.5 农田地表径流污染物等标排放量 49-50 4.3.6 基于GIS的农田地表径流污染区划 50 4.4 精养鱼塘污染 50-53 4.4.1 渔业生产情况 50-52 4.4.2 精养鱼塘污染物的流失量 52-53 4.4.3 精养鱼塘污染物的等标排放量 53 4.4.4 基于GIS的精养鱼塘污染区划 53 4.5 化肥污染 53-59 4.5.1 化肥施用量 55 4.5.2 化肥污染物的流失量 55-56 4.5.3 化肥污染物的等标排放量 56-57 4.5.4 基于GIS的化肥污染区划 57-59 5 农业非点源污染综合评价分析 59-73 5.1 污染源综合评价 59-60 5.2 污染物综合评价 60-61 5.3 各个地区污染物的综合评价 61-62 5.4 利用基于模糊等价矩阵的模糊聚类分析对污染物进行综合分析 62-71 5.4.1 数据规格化 63-64 5.4.2 构建模糊相似矩阵 64-66 5.4.3 模糊分类 66 5.4.4 对各污染源产生污染物的等标污染负荷率进行聚类分析 66-71 5.5 基于GIS的综合污染区划 71-73 6 农业非点源污染防治措施 73-84 6.1 工程措施 73-77 6.1.1 建设生态农业系统 73-74 6.1.2 设置植物过滤缓冲带 74-75 6.1.3 人工湿地 75-76 6.1.4 多水塘 76 6.1.5 建设节水灌溉工程 76-77 6.2 污染源的防治措施 77-83 6.2.1 加强生活污水管理 77-78 6.2.2 重视畜禽养殖场的管理 78-79 6.2.3 加强农田地表径流污染管理 79-80 6.2.4 减少精养鱼塘污染的控制对策 80-81 6.2.5 科学合理施肥 81-83 6.3 更新观念,加大宣传力度 83-84 7 结论 84-85 致谢 85-86 参考文献 86-92 攻读学位期间发表的学术论文 92
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 水体污染及其防治
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