论文部分内容阅读
太湖水体富营养化问题一直备受关注。苕溪是南太湖的主要入湖河流。本文根据苕溪入湖口的污染普查资料、土地利用方式和水质监测资料,核实计算得到研究区域内的污染物排放量。采用数学统计分析方法,结合地理信息系统(Geographical Information System,GIS)和流域分布式水文模型—土壤水体评价模型(Soil and Water Assessment Too 1,SWAT)模型,对研究区域污染负荷进行源结构解析和研究分区划分,并进行流域最佳控制措施(Best Management Practices,BMPs)研究,为苕溪流域水污染控制方案的制定提供理论支撑。主要研究结论如下:(1)根据2011-2014年污染普查数据,核实计算得到研究区域工业企业、城镇生活、农田径流、畜禽养殖、水产养殖和农村生活等污染源的COD、氨氮、总氮、总磷排放量,采用逢雨必测的方式监测得到大气氮沉降数据。结果显示,苕溪入湖口区域各污染物的年总排放量分别为:COD 11655.79t/a、氨氮1944.21t/a、总氮3543.60t/a、总磷407.62t/a。经济发展区的污染物主要来源为城镇生活,单位面积排放量最高;水源敏感区的污染物单位面积排放量最低;入湖保护区主要污染源为农村生活和农业面源,生态保障区污染负荷来源较为分散。(2)基于ArcGIS平台确定研究区域内16个监测点位进行水质监测。结果表明,研究区域内高锰酸盐指数和氨氮均达到地表水Ⅲ类水标准,总磷部分达到Ⅲ类水标准。(3)建立了适用于苕溪太湖入湖口区域的流域分布式水文模型—SWAT模型,并从生活污水削减、畜禽养殖削减、耕地管理措施(等高种植和退耕还林)和拦截措施(植被过滤带和植草水道)四个方面对区域设置19个模拟情景同基准情景进行对比。结果表明,生活污水削减较畜禽养殖效果更好,这与区域内生活污水及畜禽养殖对研究区域氮磷负荷的贡献率有关。对0-25°坡度的耕地实行等高种植操作,相较于10%以内的耕地转为林地效果更好,与15%退耕还林效果相当。执行等高种植和拦截措施等水土保持措施,可以有效地降低流域内非点源污染负荷,故在该区域应重点加强水土保持措施。(4)结合土地利用类型、水质情况、集水区划分、环境功能区划等将吴兴区划分为滨湖保护区(A区)、经济发展区(B区)、生态保障区(C区)和水源敏感区(D区)四个分区模块。经济发展区污染物单位面积排放量最高,主要污染来自城镇生活,针对该区域主要进行城镇污水收集系统及污水处理厂提标改造等;水源敏感区污染物单位面积排放量最低,主要进行农业面源污染控制;滨湖保护区农村生活和农田径流污染较高,且受内河河网影响较大,主要进行农业面源和内河河网污染控制;生态保障区污染负荷来源较为分散,且相对其他区域畜禽养殖和水产养殖较多,主要进行畜禽和水产养殖及农业面源的控制。