农业生产活动对南水北调中线水源地水土环境的影响及安全评价
发布时间：2022-12-04 11:03
生态环境的安全是国泰民安的基石,然而随着经济的发展,中国生态安全状态面临极大的挑战。南水北调工程是世界上最大的调水工程,然而,近二十年来我国社会、经济和人口快速增长,人们生活品质的提高促进了各项产业的发展,农业面源污染的污染现象也愈加严重,给水源地水质带来很大的压力。掌握水源地生态安全状态对南水北调工程具有重要意义。基于此,本研究通过对南水北调中线工程水源地典型流域水质时空变化特征、水源地农业生产活动对水环境的影响、水源地不同土地利用下土壤肥力特征和水源地面源污染对土壤环境的影响,对水源地当前的水土环境进行评价与风险评估,再结合水源地的经济因素与社会因素,综合对水源地生态安全评价,并且根据模型对生态安全预测,具体研究结果如下:（1）水源地各典型流域的水质综合评价在四季均为良好的状态,流域整体达到了饮用水水质的目标要求。水源地典型流域水质季节性变化特征为:水质p H值与溶解氧变化趋势一致,均随温度的升高而降低,数值在夏季显著低于其他季节。水体总氮、氨氮、电导率、硝氮、总磷和化学需氧量的变化规律相近,受夏初雨水冲刷的面源污染的影响,均呈现夏季略高于其他季节的规律。水源地水体在各个季节的溶解...
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 导言
1.1 立题背景
1.2 选题的目的和意义
1.3 国内外研究进展
1.3.1 生态安全评价现状
1.3.2 农业面源污染现状
1.3.3 灰水足迹研究进展
1.4 研究内容
1.4.1 水源地典型流域水质时空变化特征
1.4.2 水源地农业生产活动对水环境的影响
1.4.3 水源地不同土地利用类型土壤养分特征及肥力评价
1.4.4 水源地农业生产活动对农田土壤的影响
1.4.5 水源地生态安全及预测
1.5 研究技术路线
第二章 研究区域概况
2.1 研究区概况
2.2 水源地自然环境
2.2.1 地形地貌和土地利用情况
2.2.2 土壤和植被特征
2.2.3 水资源状况
2.2.4 自然灾害造成的经济损失
2.3 社会经济概况
2.3.1 水源地产业概况
2.3.2 水源地农民人均纯收入特征
2.3.3 人口变化特征
2.3.4 水源地城镇化率变化动态
2.4 研究区农业生产情况
2.4.1 种植业概况
2.4.2 养殖业概况
第三章 研究的理论基础与方法
3.1 水源地水样、土样的调查方法
3.1.1 水体样品采集与测定方法
3.1.2 水质评价方法
3.1.3 土壤样品的采集与测定方法
3.1.4 土壤肥力评价方法
3.2 农业生产活动对水环境影响估算
3.2.1 面源污染估算模型
3.2.2 灰水足迹的计算
3.2.3 农业活动对农田环境安全风险预警
3.3 生态安全评估方法
3.4 生态安全预测方法
3.5 数据来源
3.6 数据处理
第四章 水源地典型流域水质时空变化特征
4.1 水源地典型流域水质变化特征
4.1.1 河流水温变化特征
4.1.2 河流pH变化特征
4.1.3 河流溶解氧变化特征
4.1.4 河流电导率变化特征
4.1.5 河流氨氮变化特征
4.1.6 河流硝氮变化特征
4.1.7 河流总氮变化特征
4.1.8 河流总磷变化特征
4.1.9 河流化学需氧量变化特征
4.2 水源地流域水质评价
4.2.1 水源地水体的主要污染物
4.2.2 水源地流域季节性水质评价
第五章 水源地农业生产活动对水环境的影响
5.1 水源地种植业污染对水环境的影响
5.1.1 种植业污染时空变化特征
5.1.2 种植业污染的灰水足迹评价
5.2 水源地养殖业对水环境的影响
5.2.1 畜禽污染时空变化特征
5.2.2 畜禽污染的灰水足迹评价
5.3 水源地生活源污染对水环境的影响
5.3.1 生活源污染时空变化特征
5.3.2 生活源污染灰水足迹评价
5.4 农业生产活动对水环境的影响
5.4.1 农业生产污染时空变化特征
5.4.2 农业生产污染灰水足迹评价
第六章 水源地不同土地利用类型土壤养分特征及肥力评价
6.1 水源地土壤pH状况
6.1.1 水源地不同土地利用类型下土壤pH值特征
6.1.2 不同土地利用类型下土壤pH值评级特征
6.2 水源地土壤有机质特征
6.2.1 水源地不同土地利用类型下土壤有机质特征
6.2.2 不同土地利用类型下土壤有机质评级特征
6.3 水源地土壤全氮特征
6.3.1 水源地不同土地利用类型下土壤全氮特征
6.3.2 不同土地利用类型下土壤全氮评级特征
6.4 水源地土壤全磷特征
6.4.1 水源地不同土地利用类型下土壤全磷特征
6.4.2 不同土地利用类型下土壤全磷评级特征
6.5 水源地土壤碱解氮特征
6.5.1 水源地不同土地利用类型下土壤碱解氮特征
6.5.2 不同土地利用类型下土壤碱解氮评级特征
6.6 水源地土壤速效磷特征
6.6.1 水源地不同土地利用类型下土壤速效氮特征
6.6.2 不同土地利用类型下土壤速效磷评级特征
6.7 水源地土壤肥力评价
第七章 水源地农业生产活动对农田土壤的影响
7.1 农业化肥的环境风险评价
7.1.1 化肥施用对耕地氮磷负荷特征
7.1.2 化肥施用的环境风险评价
7.2 畜禽粪便对农田的影响评估
7.2.1 畜禽粪便耕地氮磷负荷特征
7.2.2 畜禽养殖环境承载力评价
7.3 生活污水产污对农田的影响评估
7.3.1 生活污水产生的氮磷耕地负荷特征
7.3.2 生活污水氮磷的耕地负荷评价
第八章 生态环境安全评价及预测
8.1 生态安全评价指标体系的构建
8.2 各层权重的确定
8.3 水源地生态安全评价
8.3.1 安康市生态安全评价
8.3.2 汉中市生态安全评价
8.3.3 商洛市生态安全评价
8.3.4 十堰市生态安全评价
8.3.5 南阳市生态安全评价
8.3.6 水源地生态安全评价
8.4 基于灰色系统理论的生态安全预测
第九章 讨论、结论与展望
9.1 讨论
9.2 结论
9.3 建议
9.4 主要创新点和研究展望
9.4.1 主要创新点
9.4.2 研究不足与未来展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]太滆运河流域不同用地方式下土壤pH值、有机质及氮磷含量特征分析[J]. 朱永青,崔云霞,李伟迪,徐璐,夏梦茹,曹炜琦. 生态与农村环境学报. 2020(02)
[2]江西省茶园土壤肥力特征及其影响因子[J]. 林小兵,孙永明,江新凤,黄尚书,何绍浪,余跑兰,王永刚. 应用生态学报. 2020(04)
[3]土地利用方式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响[J]. 连玉珍,庄朝飞,仇晓玉,马和平. 高原农业. 2020(01)
[4]土地利用驱动下洱海流域入湖河流水质时空分布规律[J]. 项颂,万玲,庞燕. 农业环境科学学报. 2020(01)
[5]内蒙古黄土丘陵区土地利用与土壤肥力的关系[J]. 李晓琴,秦富仓,郑硕,杨振奇. 北方园艺. 2019(24)
[6]内蒙古海河流域地表水水质状况评价分析[J]. 宋蕊. 内蒙古水利. 2019(12)
[7]上海市公园绿地土壤肥力特征分析与综合评价[J]. 骆玉珍,张维维,李雅颖,姚槐应,王永杰,韩继刚. 中国土壤与肥料. 2019(06)
[8]中国粮食主产区化肥施用时空特征及生态经济合理性分析[J]. 刘钦普,濮励杰. 农业工程学报. 2019(23)
[9]江西省中小型湖泊营养特性及其水体季节变化规律[J]. 李铭敏. 农家参谋. 2019(23)
[10]岱海水体氮、磷时空分布特征及其差异性分析[J]. 赵丽,陈俊伊,姜霞,郑朔方,王书航. 环境科学. 2020(04)
博士论文
[1]南水北调中线水源地农业面源污染特征及农户环境行为研究[D]. 王彦东.西北农林科技大学 2019
[2]绿色发展视域下中国农村生态环境问题的政治经济学研究[D]. 李雪娇.西北大学 2018
[3]丹江口库区流域面源污染输出规律与养分收支研究[D]. 周颖.华中农业大学 2018
[4]中国农业化肥面源污染的成因及负外部性研究[D]. 刘聪.浙江大学 2018
[5]陕西省不同生态类型区河流水质时空变化及其评价[D]. 邓娟.中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心 2017
[6]流域尺度人类活动时空格局及水土流失效应分析[D]. 高文文.中国林业科学研究院 2017
[7]三峡库区氮、磷面源污染负荷模拟及水质评价[D]. 王丹.西南大学 2016
[8]基于GIS的陕西省关中地区耕地土壤养分空间特征及其变化研究[D]. 赵业婷.西北农林科技大学 2015
[9]宁夏东部风沙区生态安全评价研究[D]. 马明德.宁夏大学 2014
[10]三峡库区重庆东段生态安全评价研究[D]. 吴晓.华中师范大学 2014
硕士论文
[1]南四湖水质时空分布及评价研究[D]. 徐好.济南大学 2019
[2]鄱阳湖平原典型小流域不同农业土地利用方式对土壤碳氮空间分布的影响[D]. 江叶枫.江西农业大学 2019
[3]入海河流水体和沉积物氮磷迁移转化机制研究[D]. 梁晓倩.华北电力大学(北京) 2019
[4]基于DPSIR模型的庐山旅游区生态环境健康评价和监测研究[D]. 兰美玲.江西师范大学 2018
[5]黄土高原地区农业面源污染时空特征及与经济发展关系研究[D]. 江军.陕西师范大学 2018
[6]丹江口库区产业结构对环境的影响研究[D]. 强艳芳.西北农林科技大学 2018
[7]青藏高原不同植被类型土壤磷分布特征及影响因素[D]. 郭颖.天津师范大学 2017
[8]基于DPSIR模型的三峡库区水生态安全评价[D]. 陈广.华中农业大学 2015
[9]畜禽养殖资源环境承载力分析、预测及预警研究[D]. 安晶潭.中国农业科学院 2015
[10]丹江口库岸植被缓冲带空间优化配置研究[D]. 仰满.华中农业大学 2014
本文编号：3708133
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【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 导言
1.1 立题背景
1.2 选题的目的和意义
1.3 国内外研究进展
1.3.1 生态安全评价现状
1.3.2 农业面源污染现状
1.3.3 灰水足迹研究进展
1.4 研究内容
1.4.1 水源地典型流域水质时空变化特征
1.4.2 水源地农业生产活动对水环境的影响
1.4.3 水源地不同土地利用类型土壤养分特征及肥力评价
1.4.4 水源地农业生产活动对农田土壤的影响
1.4.5 水源地生态安全及预测
1.5 研究技术路线
第二章 研究区域概况
2.1 研究区概况
2.2 水源地自然环境
2.2.1 地形地貌和土地利用情况
2.2.2 土壤和植被特征
2.2.3 水资源状况
2.2.4 自然灾害造成的经济损失
2.3 社会经济概况
2.3.1 水源地产业概况
2.3.2 水源地农民人均纯收入特征
2.3.3 人口变化特征
2.3.4 水源地城镇化率变化动态
2.4 研究区农业生产情况
2.4.1 种植业概况
2.4.2 养殖业概况
第三章 研究的理论基础与方法
3.1 水源地水样、土样的调查方法
3.1.1 水体样品采集与测定方法
3.1.2 水质评价方法
3.1.3 土壤样品的采集与测定方法
3.1.4 土壤肥力评价方法
3.2 农业生产活动对水环境影响估算
3.2.1 面源污染估算模型
3.2.2 灰水足迹的计算
3.2.3 农业活动对农田环境安全风险预警
3.3 生态安全评估方法
3.4 生态安全预测方法
3.5 数据来源
3.6 数据处理
第四章 水源地典型流域水质时空变化特征
4.1 水源地典型流域水质变化特征
4.1.1 河流水温变化特征
4.1.2 河流pH变化特征
4.1.3 河流溶解氧变化特征
4.1.4 河流电导率变化特征
4.1.5 河流氨氮变化特征
4.1.6 河流硝氮变化特征
4.1.7 河流总氮变化特征
4.1.8 河流总磷变化特征
4.1.9 河流化学需氧量变化特征
4.2 水源地流域水质评价
4.2.1 水源地水体的主要污染物
4.2.2 水源地流域季节性水质评价
第五章 水源地农业生产活动对水环境的影响
5.1 水源地种植业污染对水环境的影响
5.1.1 种植业污染时空变化特征
5.1.2 种植业污染的灰水足迹评价
5.2 水源地养殖业对水环境的影响
5.2.1 畜禽污染时空变化特征
5.2.2 畜禽污染的灰水足迹评价
5.3 水源地生活源污染对水环境的影响
5.3.1 生活源污染时空变化特征
5.3.2 生活源污染灰水足迹评价
5.4 农业生产活动对水环境的影响
5.4.1 农业生产污染时空变化特征
5.4.2 农业生产污染灰水足迹评价
第六章 水源地不同土地利用类型土壤养分特征及肥力评价
6.1 水源地土壤pH状况
6.1.1 水源地不同土地利用类型下土壤pH值特征
6.1.2 不同土地利用类型下土壤pH值评级特征
6.2 水源地土壤有机质特征
6.2.1 水源地不同土地利用类型下土壤有机质特征
6.2.2 不同土地利用类型下土壤有机质评级特征
6.3 水源地土壤全氮特征
6.3.1 水源地不同土地利用类型下土壤全氮特征
6.3.2 不同土地利用类型下土壤全氮评级特征
6.4 水源地土壤全磷特征
6.4.1 水源地不同土地利用类型下土壤全磷特征
6.4.2 不同土地利用类型下土壤全磷评级特征
6.5 水源地土壤碱解氮特征
6.5.1 水源地不同土地利用类型下土壤碱解氮特征
6.5.2 不同土地利用类型下土壤碱解氮评级特征
6.6 水源地土壤速效磷特征
6.6.1 水源地不同土地利用类型下土壤速效氮特征
6.6.2 不同土地利用类型下土壤速效磷评级特征
6.7 水源地土壤肥力评价
第七章 水源地农业生产活动对农田土壤的影响
7.1 农业化肥的环境风险评价
7.1.1 化肥施用对耕地氮磷负荷特征
7.1.2 化肥施用的环境风险评价
7.2 畜禽粪便对农田的影响评估
7.2.1 畜禽粪便耕地氮磷负荷特征
7.2.2 畜禽养殖环境承载力评价
7.3 生活污水产污对农田的影响评估
7.3.1 生活污水产生的氮磷耕地负荷特征
7.3.2 生活污水氮磷的耕地负荷评价
第八章 生态环境安全评价及预测
8.1 生态安全评价指标体系的构建
8.2 各层权重的确定
8.3 水源地生态安全评价
8.3.1 安康市生态安全评价
8.3.2 汉中市生态安全评价
8.3.3 商洛市生态安全评价
8.3.4 十堰市生态安全评价
8.3.5 南阳市生态安全评价
8.3.6 水源地生态安全评价
8.4 基于灰色系统理论的生态安全预测
第九章 讨论、结论与展望
9.1 讨论
9.2 结论
9.3 建议
9.4 主要创新点和研究展望
9.4.1 主要创新点
9.4.2 研究不足与未来展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]太滆运河流域不同用地方式下土壤pH值、有机质及氮磷含量特征分析[J]. 朱永青,崔云霞,李伟迪,徐璐,夏梦茹,曹炜琦. 生态与农村环境学报. 2020(02)
[2]江西省茶园土壤肥力特征及其影响因子[J]. 林小兵,孙永明,江新凤,黄尚书,何绍浪,余跑兰,王永刚. 应用生态学报. 2020(04)
[3]土地利用方式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响[J]. 连玉珍,庄朝飞,仇晓玉,马和平. 高原农业. 2020(01)
[4]土地利用驱动下洱海流域入湖河流水质时空分布规律[J]. 项颂,万玲,庞燕. 农业环境科学学报. 2020(01)
[5]内蒙古黄土丘陵区土地利用与土壤肥力的关系[J]. 李晓琴,秦富仓,郑硕,杨振奇. 北方园艺. 2019(24)
[6]内蒙古海河流域地表水水质状况评价分析[J]. 宋蕊. 内蒙古水利. 2019(12)
[7]上海市公园绿地土壤肥力特征分析与综合评价[J]. 骆玉珍,张维维,李雅颖,姚槐应,王永杰,韩继刚. 中国土壤与肥料. 2019(06)
[8]中国粮食主产区化肥施用时空特征及生态经济合理性分析[J]. 刘钦普,濮励杰. 农业工程学报. 2019(23)
[9]江西省中小型湖泊营养特性及其水体季节变化规律[J]. 李铭敏. 农家参谋. 2019(23)
[10]岱海水体氮、磷时空分布特征及其差异性分析[J]. 赵丽,陈俊伊,姜霞,郑朔方,王书航. 环境科学. 2020(04)
博士论文
[1]南水北调中线水源地农业面源污染特征及农户环境行为研究[D]. 王彦东.西北农林科技大学 2019
[2]绿色发展视域下中国农村生态环境问题的政治经济学研究[D]. 李雪娇.西北大学 2018
[3]丹江口库区流域面源污染输出规律与养分收支研究[D]. 周颖.华中农业大学 2018
[4]中国农业化肥面源污染的成因及负外部性研究[D]. 刘聪.浙江大学 2018
[5]陕西省不同生态类型区河流水质时空变化及其评价[D]. 邓娟.中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心 2017
[6]流域尺度人类活动时空格局及水土流失效应分析[D]. 高文文.中国林业科学研究院 2017
[7]三峡库区氮、磷面源污染负荷模拟及水质评价[D]. 王丹.西南大学 2016
[8]基于GIS的陕西省关中地区耕地土壤养分空间特征及其变化研究[D]. 赵业婷.西北农林科技大学 2015
[9]宁夏东部风沙区生态安全评价研究[D]. 马明德.宁夏大学 2014
[10]三峡库区重庆东段生态安全评价研究[D]. 吴晓.华中师范大学 2014
硕士论文
[1]南四湖水质时空分布及评价研究[D]. 徐好.济南大学 2019
[2]鄱阳湖平原典型小流域不同农业土地利用方式对土壤碳氮空间分布的影响[D]. 江叶枫.江西农业大学 2019
[3]入海河流水体和沉积物氮磷迁移转化机制研究[D]. 梁晓倩.华北电力大学(北京) 2019
[4]基于DPSIR模型的庐山旅游区生态环境健康评价和监测研究[D]. 兰美玲.江西师范大学 2018
[5]黄土高原地区农业面源污染时空特征及与经济发展关系研究[D]. 江军.陕西师范大学 2018
[6]丹江口库区产业结构对环境的影响研究[D]. 强艳芳.西北农林科技大学 2018
[7]青藏高原不同植被类型土壤磷分布特征及影响因素[D]. 郭颖.天津师范大学 2017
[8]基于DPSIR模型的三峡库区水生态安全评价[D]. 陈广.华中农业大学 2015
[9]畜禽养殖资源环境承载力分析、预测及预警研究[D]. 安晶潭.中国农业科学院 2015
[10]丹江口库岸植被缓冲带空间优化配置研究[D]. 仰满.华中农业大学 2014
本文编号：3708133
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