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宁夏灵武灌区农业退水水质评价研究

作　者: 邢君杰
导　师: 齐学斌
学　校: 河北工程大学
专　业: 农业水土工程
关键词: 农业面源污染灌区退水灰色聚类法等标污染排放系数法水质评价
分类号: X824
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着经济社会快速发展,农业面源污染问题日趋严重。面源污染具有形成机理复杂、模糊性及随机性强、分布范围广、危害性大等特点,是目前影响水质的重要污染源,也是造成水质恶化的一大威胁,因此,开展农业面源污染研究与治理工作,对于改善农村生态环境,保障水环境安全具有重要意义。本研究以宁夏灵武灌区为研究对象,采用宏观分析与微观试验相结合、野外试验与室内化验分析相结合、试验研究与数值分析相结合的研究方式,首先在对灌区农业面源污染现状进行分析的基础上,计算灌区不同污染物负荷量,并对灌区退水水质进行评价,在此基础上提出灌区农业面源污染防治措施,为灌区水环境的改善与治理提供技术依据。取得的初步结论如下:(1)在对灌区进行调查及资料收集的基础上,利用等标污染排放系数法与遥感技术,分析了农田地表径流、畜禽养殖和农村生活污水等污染源对农业面源污染总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)的负荷量。结果表明:灵武灌区面源污染共向水体排放污染物1.68×106Kg/a,其中COD为1.42×106 Kg/a,TN为1.57×105 Kg/a,NH3-N为7.40×104Kg/a, TP为3.79×104 Kg/a,分别占污染排放总量的84.10%、9.28%、4.38%、2.25%。可以看出,COD是农村面源污染排放量最大的污染物,其次是TN、NH3-N和TP。(2)采用灰色聚类分析法对宁夏灵武灌区西大沟水质进行了现状评价。在西大沟养殖场断面:2010年4-9月份,由于大量的养殖废水没有经过任何处理就直接排入西大沟,导致该监测断面的水质类别长期处于Ⅴ类水。西大沟入河口断面:2010年4-5月份,由于正处于水稻的泡田时期,农民在该时段施入了大量的基肥,导致退水中全氮的浓度超标,致使入河口断面水质达到Ⅴ类水;2010年6-8月份,随着灌水量和施肥量的减少,加上降雨的稀释,该时段水质降低到Ⅳ类水,水质有所改善;2010年9月份,由于灌水量很小,大量的污染物主要来自上游的养殖场,所以导致水质变差,为Ⅴ类水。(3)灵武灌区西大沟水质受养殖废水排放、灌水量、农业上过量使用化肥等方面的综合影响。对于养殖废水任意排放造成的污染,应从源头控制入手,推行清洁生产和生态化养殖,实现养殖废水减量化、无害化、资源化和生态化;对于农业上过量使用化肥等造成的污染,要通过推行农田最佳养分管理技术、水肥一体化调控技术及农业高效用水技术措施等,降低化肥使用量,提高水肥利用效率。同时,应通过调整和优化农村产业结构,大力发展绿色农业及生态农业等措施,控制面源污染物质进入水体环境的种类和数量,改善灌区农田退水水质,缓解灌区退水对黄河水体造成的污染,进而达到保护水环境的目的。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-25
  1.1 研究目的和意义  11-16
    1.1.1 农业面源污染现状  11-12
    1.1.2 农业面源污染主要来源  12-14
    1.1.3 农业面源污染的主要特征  14-16
  1.2 国内外研究进展  16-23
    1.2.1 国内外污染负荷研究进展  16-19
    1.2.2 国内外水质评价研究进展  19-21
    1.2.3 存在的主要问题  21-23
  1.3 研究内容与技术路线  23-25
第2章试验设计  25-31
  2.1 试验区概况  25-27
    2.1.1 地理位置  25
    2.1.2 气候特征  25
    2.1.3 土壤特征  25
    2.1.4 灌区引黄灌溉情况  25
    2.1.5 作物种植状况  25-27
  2.2 灵武灌区主要面源污染来源  27-28
    2.2.1 化肥使用  27
    2.2.2 农村畜禽养殖  27
    2.2.3 生活污水  27-28
  2.3 试验设计  28-29
  2.4 试验观测内容与水质测验  29-31
第3章基于遥感的不同土地利用类型面积分析  31-35
  3.1 基于遥感的农业土地利用污染分布调查  31
  3.2 遥感图像处理  31-35
第4章宁夏灵武灌区农业面源污染物现状评价  35-42
  4.1 评价方法  35-36
  4.2 灵武灌区污染物综合评价  36-40
    4.2.1 数据统计及污染排放系数确定  36-37
    4.2.2 污染负荷估算及污染负荷比评价分析  37-38
    4.2.3 等标污染负荷估算及污染负荷比评价分析  38-40
  4.3 结果分析  40-42
第5章宁夏灵武灌区农田退水水质评价  42-50
  5.1 理论依据及基本原理  42-44
    5.1.1 样本矩阵和白化函数的确定  42-43
    5.1.2 聚类权数的确定  43
    5.1.3 聚类系数的确定  43-44
    5.1.4 聚类所属类别确定  44
  5.2 灵武灌区西大沟农田退水水质评价  44-49
    5.2.1 评价因子及评价标准  44-45
    5.2.2 白化函数值fkj(dij)的推求  45-46
    5.2.3 聚类权数的确定  46-47
    5.2.4 聚类系数计算  47-48
    5.2.5 聚类所属类别的确定  48-49
  5.3 结果分析  49-50
第6章宁夏灵武灌区农业面源污染防治对策  50-55
  6.1 技术措施  50-52
    6.1.1 农业面源污染防治措施  50-52
    6.1.2 畜禽养殖污染防治措施  52
    6.1.3 生活污水防治措施  52
  6.2 管理措施  52-55
    6.2.1 法律及法规保障措施  52-53
    6.2.2 经济手段  53
    6.2.3 加强宣传教育  53-55
结论与建议  55-57
  结论  55-56
  建议  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
作者简历  64-65
攻读硕士学位期间参加科研项目及发表的论文  65-66

宁夏灵武灌区农业退水水质评价研究

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