黄河流域农业立体污染综合防治模式研究

发布时间：2020-08-18 16:51

【摘要】： 针对我国黄河流域农业立体污染日益严峻问题,本论文首先从黄河流域农业立体污染现状及特征研究入手,采取文献调查、实地调查、系统分析、定量与定性相结合分析等方法,在此基础上按流域污染特征进行系统分区,通过应用环境价值、技术价值、生态学、循环经济等理论,从立体、系统的角度分析研究黄河流域农业立体污染问题,利用系统动力学方法,动态跟踪系统各个变量在不同的发展模式下的变化,构建黄河流域农业立体污染系统模型,并进行模型仿真;其次选择黄河流域宁夏银川平原引黄灌区作为分析案例,进行可靠性分析,并从循环经济角度选取指标对黄河流域农业立体污染综合治理模式进行系统评价,确立系统模型在研究区域的适用性;最后在模型验证的基础上,利用层次分析法对5种污染防治情景模式进行评价与预测分析,提出了黄河流域不同农业立体污染类型区相应最佳综合防治模式,,并对黄河流域各分区的农业立体污染防治技术模式、防治重点及关键措施提出建议。论文研究取得了一下主要结论: 1、首次利用系统动力学方法构建的防治农业立体污染系统仿真模型与系统评价方法可靠。仿真技术建立的黄河流域农业立体污染综合防治技术模式在银川平原引黄灌区案例区实地验证结果表明:2001-2004年农业立体污染防治系统模型分析结果与案例区实测结果基本符合,最大相对误差9.5%,最小误差1%,说明系统模式所选量化参数和评价指标合理,动力学模型可以在区域上应用,研究方法可为我国其他区域农业立体污染综合防治技术模式优化提供较准确的量化参考依据和选择最佳发展模式的方法提供参考。 2、黄河流域农业污染问题必须从系统、立体角度认识和防治。研究结果表明:黄河流域农业立体污染特征明显,若对黄河流域当前的发展模式不加干涉,2020年,地表水中总氮量、大气中氮氧化物含量及农产品中硝酸盐含量将分别比2006年的数值增加117.60%,16.52%和100.07%,说明单一方面研究已经远远不能有效解决农业污染问题,只有采取水体-土壤-生物-大气立体化的生态系统综合管理和污染防治对策,才能从根本上解决黄河流域农业立体污染问题。 3、黄河流域农业立体污染采取综合防治技术模式效果显著。研究表明:与当前发展模式不加干涉的无为模式相比,采取综合治理情景技术模式,到2020年,地表水中总氮量、大气中氮氧化物含量及农产品中硝酸盐含量将分别降低87.01%、27.70%、74.36%,而土壤中氮含量及粮食产量将分别增加53.27%、88.07%。从几种情景技术模式对比分析来看,综合治理技术模式的效果最为显著,是今后黄河流域农业立体污染综合防治的理想模式,值得在黄河流域大力推广。 4、推荐的黄河流域农业立体污染综合防治技术模式具有合理性。银川平原引黄灌区案例不同情景技术模式的循环经济水平对比分析结果表明:采取推荐的综合治理模式,到2020年银川平原引黄灌区农业立体污染循环经济水平将比2006年提高28.59%,综合治理技术模式对该区域循环经济水平的影响效果最为突出,说明黄河流域农业立体污染综合防治技术建议模式具有一定的实用性。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X50
【图文】：

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2。黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东等9省、自治区，在山东垦利县注入渤海（见图1.1），位于95°53′～119°05′E，32°10′～41°50′N之间，流域东西长1900km，南北宽1100km，干流全长5464km（图1.1）。黄河流域总面积79.5×104km2（包括鄂尔多斯内流区4.2×104km2），占中国国土总面积的8%。其中，上游包括青海、宁夏?

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系统和全局的角度，对农业立体污染问题进行了更进一步的研究，并提出农业立体污染循环链图（图 2.2），使农业立体污染的内涵得到不断完善。图2.2 农业系统内部立体污染循环链框图1）Figure 2.2 The chart of cycle chain of tri-dimension pollution within agricultural systems1）图片来源：中国农业科学院农业立体污染研究中心2.1.3 概念差异2.1.3.1 防治方法比较由于点源污染比较容易识别并通过管制容易被控制，在治理点源污染上，一般主要采取关、停、控等治理的方法，包括兴建污水处理工程进行污染控制。祁俊生（2009）认为，目前，国际范围内对农业面源污染的控制重点放在两方面：在源头上的减少控制和控制迁移路径管理。欧美发达国家在农业面源污染治理上主要通过源头控制，对农田面源、畜禽场面源进行分类控制。我国治理面源污染在借鉴吸取国外相关经验基础上，通过源头减少和阻断等方法治理农业面源污染问题，成效并不显著。与点、面源等传统治理方式不同的是，农业立体污染综合防治强调，农业系统是复杂的生态大系统

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穿越华北平原，象大动脉一样连接着巨大的西部地区、正在振兴的中部地区和经济发达的沿海地区。黄河从上而下穿越青海、甘肃、四川、内蒙古、宁夏、山西、陕西、河南、山东九省区（如图3.1所示）。处于东经95度53分~119度05分北纬32度10分~41度50分之间，东西长1900km，南北宽1100km，流域面积79.5万km2。图 3.1 黄河流域地理位置及行政区划图Figure 3.1 The location of Yellow River and Administrative Map黄河中上游地区主要包括山西、陕西、内蒙、宁夏、甘肃、青海等省（区）。下游地区包括河山西、河南和山东等省。黄河流域幅员辽阔，地形地貌差别很大。从西到东横跨青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和黄淮海平原四个地貌单元。流域地势西高东低，西部河源地区平均海拔在4000m以上，由一系列高山组成，常年积雪，冰川地貌发育；中部地区海拔在1000-2000m之间，为黄土地貌

【参考文献】