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南通市农业面源污染负荷研究与综合评价

作　者: 陈守越
导　师: 卞新民
学　校: 南京农业大学
专　业: 生态学
关键词: 农业面源污染负荷量等标排放量 GIS SPSS聚类分析防治措施
分类号: X592
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

农业面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,由农业产生的面源污染在水环境污染中的比重越来越大,农业面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,对控制农业面源污染、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。本文以南通地区为研究对象,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面源污染的年负荷量,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SPSS聚类分析功能划分污染类型,并利用GIS进行污染区划,提出相应的农业面源污染控制对策。本文以畜禽粪便污染、生活污水污染、精养鱼塘污染和化肥污染为研究对象,对南通市市区和六县的农业面源污染进行了分类调查和分析,调查和分析结果如下：1.当前各类农业面源污染对水体的污染负荷贡献率为：畜禽粪便73.18%,生活污水17.42%,精养鱼塘3.50%,化肥污染5.90%；等标污染负荷率为畜禽粪便37.19%,生活污水23.64%,精养鱼塘27.07%,化肥污染12.09%。2.2009年由各种农业面源污染源向水体排放的污染物中CODcr、TN、和TP的排放量分别为284634.61t、47787.50t和13488.69t,分别占总量的82.29%、13.81%和3.90%。折合成等标排放量分别为14231.73 m3、47787.50 m3和67443.46 m3；等标污染负荷率分别为10.99%、36.91%和52.09%。说明污染物中以TP对水体环境的污染最为严重,其次是TN, CODcr的污染相对来说较轻。3.从地区上看,全年等标排放量以如东县居高,达到26441.26m3,污染率指数为23.28%；其次是如皋市,为22635.62 m3,污染率指数为19.93%；南通市区最低,仅有3187.47 m3,污染率指数为2.81%；其他县市的污染情况基本相差不多。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、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,海安县的污染物扩散浓度远高于其它地区,高达251.13 mg/l,源于海安县水资源总量很小,农业、渔业、牧业都很发达；其次为如皋市,为229.22 mg/l；其他地区污染物扩散浓度没有太大差别,最少的为市区,仅有11.31 mg/1,整个南通市的平均污染物扩散浓度达到135.12 mg/l。5.利用SPSS聚类分析对污染物进行综合评价分析,整个南通地区可以被归为三类：第一类是农村生活污水污染型。这一类主要是市区,污染物等标污染负荷率达到39.77%,这与市区本身从事农业的项目少有必然的联系；第二类是精养鱼塘污染型。主要是海门市和启东市,污染物等标污染负荷率分别达30.72%和32.69%,这与当地大面积的水产养殖有直接关系；第三类是畜禽粪便污染型。主要是通州市、海安县、如东县和如皋市,污染物等标污染负荷率分别达32.02%、57.74%、38.48%、45.25%这与当地大规模的畜禽养殖有关。6.在划分了污染类型的基础上,对整个南通地区的污染程度进行分级,结果显示：从CODc,来看,整个南通地区都是Ⅰ级,没有对环境构成威胁；从TN来看,如东县、海门市和启东市的TN污染对环境稍有威胁,达到Ⅱ级,海安县、如皋市、通州市和南通市区的TN污染已对环境构成威胁,达到Ⅲ级；从TP来看,南通地区的TP污染已对当地环境构成严重威胁,全部达到Ⅳ级。在了解各种农业面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。各级政府应依法进行决策,以科学技术作为支撑,对重点的产污对象,加强管理、合理布局、规划畜牧业的规模和结构,控制、减少精养鱼塘污染、控制农用化学物质的施用量,保障经济、社会和生态环境的协调发展。

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摘要 7-9ABSTRACT 9-12第一章引言 12-22 1.1 研究背景 12 1.2 研究目的意义 12-13 1.3 农业面源污染文献综述 13-15 1.3.1 农业面源污染的内涵 13-14 1.3.2 农业面源污染的特点 14 1.3.3 农业面源污染的途径和类型 14 1.3.4 农业面源污染的危害 14-15 1.4 农业面源污染国内外研究动态 15-18 1.4.1 国外研究现状 15-17 1.4.2 国内研究现状 17-18 1.4.3 面源污染的数学模型 18 1.5 研究内容和技术路线 18-22 1.5.1 研究内容 18-20 1.5.2 研究技术路线 20-22第二章研究区域概况和分析评价方法 22-30 2.1 研究区域概况 22-27 2.1.1 地理位置 22 2.1.2 气候条件 22 2.1.3 地形地貌和土壤 22-23 2.1.4 水资源状况 23-24 2.1.5 社会经济状况 24-27 2.2 分析方法 27-30 2.2.1 等标污染负荷法和单位耕地面积负荷系数法 27-28 2.2.2 基于GIS的污染区划 28-30第三章南通地区农业面源污染物负荷量计算与评价 30-52 3.1 南通地区畜禽粪便污染情况 30-37 3.1.1 畜禽饲养量 30-31 3.1.2 畜禽粪便污染物排污系数确定与排放量估算 31-34 3.1.3 畜禽粪便污染物流失量 34-36 3.1.4 畜禽粪便污染物的等标排放量和等标污染指数 36-37 3.1.5 基于GIS的畜禽粪便污染区划 37 3.2 南通地区农村生活污水污染情况 37-42 3.2.1 南通地区农村人口情况 37-38 3.2.2 南通地区农村人口污水污染物排放系数 38-39 3.2.3 生活污水污染物的等标排放量 39-42 3.2.4 基于GIS的生活污水污染区划 42 3.3 南通地区精养鱼塘污染情况 42-47 3.3.1 南通市渔业生产情况 42-44 3.3.2 精养鱼塘污染物的流失量 44-45 3.3.3 精养鱼塘污染物的等标排放量 45-46 3.3.4 基于GIS的南通地区精养鱼塘污染区划 46-47 3.4 南通地区化肥污染情况 47-52 3.4.1 化肥施用量 47-48 3.4.2 化肥污染物的流失量 48-49 3.4.3 化肥污染物的等标排放量 49-50 3.4.4 基于GIS的化肥污染区划 50-52第四章农业面源污染综合评价分析 52-62 4.1 污染源综合评价 52-54 4.2 污染物综合评价 54 4.3 各个地区污染物的综合评价 54-56 4.4 利用SPSS聚类分析划分污染类型 56-58 4.5 南通地区农业面源污染物对环境的影响 58-61 4.6 基于GIS的综合污染区划 61-62第五章南通市农业面源污染防治对策 62-66 5.1 针对畜禽粪便污染防治措施 62-63 5.1.1 实施"万顷良田"工程 62 5.1.2 推广绿色环保粪便处理工艺 62 5.1.3 控制养殖规模 62-63 5.2 针对生活污水污染防治措施 63-64 5.2.1 增建污水处理设施及管网建设 63-64 5.2.2 增建垃圾处理设施 64 5.3 针对精养鱼塘污染的防治措施 64-65 5.3.1 合理调优养殖结构 64-65 5.3.2 实施水产清洁生产 65 5.4 针对化肥污染的防治措施 65-66 5.4.1 实施测土配方施肥工程 65 5.4.2 提高农民素质 65-66第六章结论与讨论 66-68 6.1 主要结论 66-67 6.2 主要创新点 67 6.3 主要不足 67-68参考文献 68-72致谢 72-74攻读学位期间发表的学术论文 74

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