农业非点源污染与防治技术评价及治理模式研究

发布时间：2017-05-30 15:07

  本文关键词：农业非点源污染与防治技术评价及治理模式研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水环境污染的形式主要有点源污染和非点源源污染,在点源污染被有效控制的情况下,农业非点源污染已经成为造成水环境污染的主要原因之一。并且农业非点源污染所造成的环境污染制约了农村社会经济的发展,是亟待解决的一个重要环境问题。本文研究依据农业非点源污染输出估算对我国的农业非点源污染现状进行分析,为农业非点源污染的科学治理提供一个宏观依据；针对现有主要农业非点源污染治理技术进行综合评价,从措施选择的角度为非点源污染治理提供参考。在此基础上针对典型区域存在的重点农业非点源污染问题进行治理模式及治理技术研究,为相关区域的农业非点源污染治理提供科学依据。研究结果表明：(1)本文研究对我国农业非点源污染物的空间分布、主要来源类型和污染程度进行分析。结果显示：我国年农业非点源污染物产生总量达到10.81×106t/a,31个省市年平均非点源污染物产生量达到3.18×105t/a。 TN输出量的平均值为1590.47kgN·km-2·yr-1,TP输出量的平均值为340.78kg P·km-2·yr-1。我国主要的农业非点源污染物来源类型包括：化肥畜禽污染、化肥施用污染、农村畜禽养殖污染、化肥生活污染。根据内梅罗指数计算结果显示,我国21个省市农业非点源污染程度属于极重度或重度。(2)本文研究对15种农业非点源污染治理技术进行分类与综合评价。依据“源头-过程-末端”治理体系将常见治理技术分为源头治理技术、过程治理技术及末端治理技术。从处理效果、硬件要求、外界条件及经济效益4个方面综合考虑并结合评价得分,建议在源头治理技术中优先选择“一池三改”技术；在过程治理技术中优先选择土地处理技术；在末端治理技术中优先选择好氧生物膜法。(3)本文研究选取北京门头沟地区东灵山流域进行基于侵蚀控制的非点源污染治理研究。结果显示研究区域平均土壤侵蚀模数为2685t.hm-2.a-1,流域整体属于中度侵蚀,流域内地形地貌因子及植被覆盖度因子是区域侵蚀控制的关键因素。(4)山西岚漪河岚县河段农业非点源污染来源为化肥施用所产生的N、P污染物,流域内3-6号河段为非点源污染物重点控制河段。流域内典型草本植被缓冲带在18m宽度条件下对TN的去除率最高为85%；草本及草灌缓冲带在12m宽度条件下对TP的去除效果较为接近。流域内1、2、7、8、10河段植被带宽度建议为18.97m；3、4、5、6号河段植被带宽度建议为28.01m；9号河段植被缓冲带宽度建议为12.85m。(5)3种吸附材料中,高岭土对氨氮和磷的吸附能力要优于膨润土和沸石粉。生态减污袋中砂土与高岭土最佳配比为1：1的重量百分比,其低温条件下对水体中氨氮及磷的去除效果最好分别达到67%和38%。
【关键词】：农业非点源污染 综合评价 治理技术 治理模式
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X71;X82
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 1 绪论13-29
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 国内外研究现状15-24
• 1.2.1 农业非点源污染的概念与特点15-16
• 1.2.2 国内外农业非点源污染研究进展16-24
• 1.2.3 存在问题与发展趋势24
• 1.3 研究的目的和意义24-25
• 1.3.1 研究目的24-25
• 1.3.2 研究意义25
• 1.4 研究内容、研究方法和技术路线25-29
• 1.4.1 研究内容25-26
• 1.4.2 研究方法26-27
• 1.4.3 研究路线27-28
• 1.4.4 研究创新点28-29
• 2 我国农业非点源污染敏感性评价29-43
• 2.1 研究方法与数据来源29-34
• 2.1.1 研究区域与数据来源29-30
• 2.1.2 研究方法30-34
• 2.2 我国农业非点源污染物空间分布34-38
• 2.2.1 我国农业非点源污染物总量分布34-35
• 2.2.2 TN污染物分布35
• 2.2.3 TP污染物分布35-37
• 2.2.4 计算结果结果分析37-38
• 2.3 我国农业非点源污染物主要来源类型38-40
• 2.4 我国农业非点源污染物敏感性分析40-42
• 2.5 典型农业非点源污染研究区域选择42
• 2.6 本章小结42-43
• 3 我国农业非点源污染治理技术综合评价43-55
• 3.1 农村非点源污染治理技术分类44-47
• 3.1.1 “3R”控制理论体系44
• 3.1.2 农村非点源污染治理技术分类44-47
• 3.2 农村非点源污染治理技术评价模型47-48
• 3.2.1 AHP层次分析法47
• 3.2.2 评价模型构建47-48
• 3.3 评价模型各指标权重分析48-49
• 3.4 评价结果49-54
• 3.4.1 源头治理技术综合评价51-52
• 3.4.2 过程治理技术评价结果52-53
• 3.4.3 末端治理技术评价结果53-54
• 3.5 本章小结54-55
• 4 基于侵蚀控制的非点源污染治理模式研究55-79
• 4.1 研究区概况55-61
• 4.1.1 地理位置55
• 4.1.2 地形条件55-56
• 4.1.3 气候条件56
• 4.1.4 土壤条件56
• 4.1.5 植被条件56-57
• 4.1.6 社会经济状况57
• 4.1.7 研究区旅游资源状况57
• 4.1.8 研究区域非点源污染源现状57-58
• 4.1.9 研究区土壤侵蚀现状58-61
• 4.2 研究区土壤侵蚀现状评价61-69
• 4.2.1 评价方法与指标选择61-62
• 4.2.2 评价指标与数据来源62-66
• 4.2.3 土壤侵蚀强度评价结果66-68
• 4.2.4 区域侵蚀控制因子分析68-69
• 4.3 基于侵蚀控制因子的非点源污染治理技术69-78
• 4.3.1 研究区非点源污染治理技术体系69
• 4.3.2 研究区非点源污染治理技术选择依据69-70
• 4.3.3 基于侵蚀控制的非点源污染治理典型技术70-76
• 4.3.4 基于侵蚀控制的非点源污染治理典型技术实施效果76-78
• 4.4 本章小结78-79
• 5 典型流域缓冲带技术研究79-91
• 5.1 研究区概况79-80
• 5.1.1 研究区位置79
• 5.1.2 气候条件79
• 5.1.3 植被条件79
• 5.1.4 水文特征79-80
• 5.1.5 社会经济状况80
• 5.2 研究区农业非点源污染敏感性分析80-82
• 5.2.1 数据来源80
• 5.2.2 研究区农业非点源污染负荷80-82
• 5.2.3 研究区农业非点源污染敏感性分析82
• 5.3 研究区河岸植被缓冲带研究82-88
• 5.3.1 研究内容82-83
• 5.3.2 研究材料和方法83
• 5.3.3 不同类型缓冲带TN、TP去除效果83-84
• 5.3.4 应用于研究区的缓冲带最佳宽度84-88
• 5.4 研究区域缓冲带建设效果88
• 5.5 本章小结88-91
• 6 典型流域非点源污染末端减污技术研究91-104
• 6.1 研究区概况91-92
• 6.1.1 研究区位置91
• 6.1.2 研究区水质概况91-92
• 6.2 三种吸附材料比选92-96
• 6.2.1 材料与方法93-94
• 6.2.2 结果与讨论94-96
• 6.3 不同温度生态减污袋吸附效果96-101
• 6.3.1 材料与方法96-97
• 6.3.2 结果与讨论97-99
• 6.3.3 结论99-101
• 6.4 动态模拟条件下生态减污袋吸附效果101-103
• 6.4.1 材料与方法101-102
• 6.4.2 结果与讨论102-103
• 6.5 生态减污袋减污染技术的提出103
• 6.6 本章小结103-104
• 7 结论104-107
• 7.1 研究结论104-105
• 7.2 研究不足之处与讨论105-107
• 参考文献107-120
• 个人简介120-121
• 导师简介121-122
• 博士在读期间成果清单122-123
• 致谢12

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