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基于GIS潘谢矿区氮磷流失特征研究-以潘集、谢桥塌陷区为例

作　者: 陈晓晴
导　师: 高良敏
学　校: 安徽理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 氮磷流失潘谢矿区 GIS
分类号: X751
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本文在对潘谢矿区水文、植被、土地利用状况等调查研究的基础上,对塌陷区域内土地类型进行了划分并合理的布置采样点。通过对采样点不同时间的内水质(主要包括总氮、硝态氮、氨氮、总磷、可溶性总磷等指标)的监测分析,建立了采样区域内水质动态变化差异图,探究氮磷流失特征与塌陷区分布的关系,主要表现在空间上,潘集杨庄塌陷水域总氮、氨氮和总磷含量大,空间差异性明显,谢桥8月和10月总氮含量超过国家Ⅳ类水标准,空间差异性明显,在时间上,潘集杨庄塌陷水域氮磷含量5月大于8月,主要与当地气候和外源污染有关,谢桥水体氮、磷含量10月大于8月,整体波动性大。对采样点不同时间内的土质(主要包括总氮、硝态氮、氨氮、总磷、亚硝态氮等指标)的监测分析,探究塌陷区周围土壤与水域之间的关系,表现为土壤氮、磷含量随着离塌陷水域距离的增加而增大,氨氮、硝态氮、亚硝态氮的含量受周围和降雨条件影响比较大,潘集杨庄塌陷区域土壤氮、磷含量5月大于8月,谢桥塌陷区域土壤氮、磷含量表现为东边区域大于西边,10月大于8月。通过室内试验,模拟在不同环境条件下(不同溶解氧、水深、沉降速率、pH、光照、人为扰动等因素)水底土壤释放氮磷的强度,得出在酸性条件下氮、磷累计释放量最高,中性最小；沉降速率慢有利于氮的释放,沉降速率快有利于磷的释放；不同深度氮累计释放量的大小1.3m>1.6m>0.5m>1.0m,不同水深磷累计释放量大小为1.0m>1.6m>1.3m>0.5m;15℃条件下最有利于氮、磷的释放。通用土壤侵蚀方程计算土壤侵蚀量,利用GIS插值方法得出土壤侵蚀模数,通过公式区域土壤侵蚀量=∑单个栅格单元土壤侵蚀模数*栅格单位面积,计算研究区年平均侵蚀量2856.56t/a。根据土壤侵蚀强度等级划分,塌陷区域属于中度侵蚀,这受采煤塌陷区域特点、周围植被及人为活动等因素的影响。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-14
插图清单  14-17
附表清单  17-18
1 绪论  18-26
  1.1 研究背景及研究意义  18-19
  1.2 国内外研究现状进展  19-23
    1.2.1 氮磷流失机理研究  19-20
    1.2.2 氮磷流失的研究现状  20-21
    1.2.3 氮磷释放的研究现状  21
    1.2.4 氮磷流失的研究方法  21-23
  1.3 研究目的  23
  1.4 研究内容和技术路线  23-26
    1.4.1 研究内容  23-25
    1.4.2 技术路线  25-26
2 研究区概况  26-30
  2.1 自然地理概况  26-28
    2.1.1 地理位置  26
    2.1.2 气候特征  26
    2.1.3 地形地貌  26-27
    2.1.4 水文地质  27
    2.1.5 水资源概况  27-28
  2.2 潘谢矿区概况  28-30
    2.2.1 潘集矿区概况  28
    2.2.2 谢桥矿区概况  28-30
3 采煤塌陷区域氮磷时空分布特征研究  30-62
  3.1 样品的采集与实验方法  30-34
    3.1.1 采样点分布  30-33
    3.1.2 实验方法  33-34
  3.2 采煤塌陷水域氮磷时空分布特征  34-51
    3.2.1 潘集杨庄塌陷水域氮磷时空分布特征  34-43
    3.2.2 谢桥塌陷水域氮磷时空分布特征  43-51
  3.3 采煤塌陷区域土壤氮磷时空分布特征  51-60
    3.3.1 潘一塌陷区域土壤氮磷时空分布特征  51-57
    3.3.2 谢桥塌陷区域土壤氮磷时空分布特征  57-60
  3.4 本节小结  60-62
4 潘集杨庄采煤塌陷区域土壤氮磷释放特征研究  62-84
  4.1 实验材料与方法  62-64
    4.1.1 实验材料  62
    4.1.2 释放实验方案  62-64
  4.2 采煤塌陷区域土壤氮释放规律  64-73
    4.2.1 不同pH条件下对塌陷区域土壤氮释放的影响  65-67
    4.2.2 不同沉降速率对塌陷区域土壤氮释放的影响  67-69
    4.2.3 不同深度对塌陷区域土壤氮释放的影响  69-71
    4.2.4 不同温度对塌陷区域土壤氮释放的影响  71-73
  4.3 采煤塌陷区域土壤磷释放规律  73-81
    4.3.1 pH对塌陷区域土壤磷释放的影响  73-75
    4.3.2 不同沉降速率对塌陷区域土壤磷释放的影响  75-77
    4.3.3 不同深度对塌陷区域土壤磷释放的影响  77-79
    4.3.4 不同温度对塌陷区域土壤磷释放的影响  79-81
  4.4 本节小结  81-84
5 潘集杨庄采煤塌陷区域土壤侵蚀研究  84-90
  5.1 土壤流失方程因子  84-87
    5.1.1 降雨侵蚀力指数R  84-85
    5.1.2 土壤可蚀性因子K  85
    5.1.3 地形因子LS  85-86
    5.1.4 覆盖和管理因子C  86
    5.1.5 水土保持措施因子P  86-87
  5.2 潘集杨庄塌陷区土壤侵蚀量  87-90
6 结论  90-92
参考文献  92-98
致谢  98-100
作者简介及读研期间主要科研成果  100

基于GIS潘谢矿区氮磷流失特征研究-以潘集、谢桥塌陷区为例

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