長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染特征及其變化規(guī)律

前言

非點(diǎn)源污染的嚴(yán)重性及非點(diǎn)源污染防治的重要性已經(jīng)逐漸為國(guó)內(nèi)外所認(rèn)識(shí)。國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的多項(xiàng)研究表明，非點(diǎn)源污染源已經(jīng)成為水環(huán)境的重要污染源，甚至首要污染源。許多發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染是導(dǎo)致水環(huán)境惡化的主要原因之一。據(jù)報(bào)道，美國(guó)的非點(diǎn)源污染量占污染總量的2／3，其中農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染貢獻(xiàn)率占75％左右。我國(guó)的研究也表明，非點(diǎn)源污染已經(jīng)上升為威脅人類飲用水的主要原因，許多水域的非點(diǎn)源污染超過(guò)點(diǎn)源污染。非點(diǎn)源污染有以下主要特點(diǎn)：發(fā)生具有隨機(jī)性；污染物的來(lái)源和排放點(diǎn)不固定，排放具有間歇性；污染負(fù)荷的時(shí)間變化和空間變化幅度大；監(jiān)測(cè)、控制和處理困難而復(fù)雜，因此非點(diǎn)源污染的研究與控制具有較大的難度。近年來(lái)，我們?cè)趪?guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)課題“流域水沙產(chǎn)輸對(duì)水質(zhì)變化影響”(No．2003(2841，5204)、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助項(xiàng)目”(2006)、教育部博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金“自然和人為因素共同作用下長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染變化規(guī)律”(No．20050027014)等共同資助下開(kāi)展了有關(guān)長(zhǎng)江上游的非點(diǎn)源污染研究，力圖從宏觀層面——整個(gè)長(zhǎng)江上游(約100萬(wàn)km2)、微觀層面——三峽庫(kù)區(qū)典型小流域(幾千km2)，從自然因素、人為因素，從技術(shù)層面、政策層面等全方位開(kāi)展有關(guān)長(zhǎng)江上游的非點(diǎn)源污染研究及控制工作，取得了一些有益的結(jié)果。本書(shū)奉獻(xiàn)給大家的即是這些研究的結(jié)晶。全書(shū)共分九章。第一章介紹了研究背景，特別是給出了研究的總體框架；第二章研究了長(zhǎng)江上游土地利用／覆蓋變化及其對(duì)非點(diǎn)源污染的影響，主要從宏觀層面進(jìn)行，特別是開(kāi)展了長(zhǎng)江上游土地利用／覆被變化特征及其驅(qū)動(dòng)力分析，并通過(guò)選定的輸出系數(shù)估算了長(zhǎng)江流域上游由土地利用／覆蓋變化造成的非點(diǎn)源污染負(fù)荷總量等；第三章提出了長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染負(fù)荷估算的方法——輸出系數(shù)法及其改進(jìn)形式，考慮了降雨和地形特征的影響，并利用水文水質(zhì)數(shù)據(jù)獲得了符合地域特征的輸出系數(shù)。

內(nèi)容概要

本書(shū)是作者近年來(lái)最新研究成果的總結(jié)，從宏觀、微觀和政策等多個(gè)角度系統(tǒng)探討了長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染的變化規(guī)律。在宏觀方面，通過(guò)將降雨和地形等關(guān)鍵因素添加到傳統(tǒng)的輸出系數(shù)模型中建立了長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染負(fù)荷估算和分析模型，提出了基于水文水質(zhì)數(shù)據(jù)的參數(shù)率定方法，計(jì)算出符合長(zhǎng)江上游特征的輸出系數(shù)，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)全面地分析了長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染時(shí)空分布特征，揭示了自然因素和人為因素共同作用下長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染負(fù)荷變化規(guī)律；在微觀方面，選擇三峽庫(kù)區(qū)的香溪河流域、大寧河流域和張家沖流域?yàn)榈湫脱芯繀^(qū)域，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，揭示了長(zhǎng)江上游水沙過(guò)程對(duì)土壤氮磷遷移流失的影響機(jī)制，同時(shí)選用SwAT模型對(duì)研究區(qū)非點(diǎn)源污染負(fù)荷時(shí)空變化規(guī)律進(jìn)行模擬與分析，開(kāi)展了非點(diǎn)源污染模型參數(shù)的不確定性研究；在政策方面，主要探討了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)政策對(duì)長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源的影響，包括農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策演變對(duì)長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染影響的定性分析、定量分析以及景觀空間結(jié)構(gòu)與農(nóng)村NPS污染相關(guān)性研究。    本書(shū)具有較強(qiáng)的學(xué)術(shù)性和實(shí)用性，適合于從事非點(diǎn)源污染研究、流域環(huán)境管理、區(qū)域環(huán)境科學(xué)研究的學(xué)者以及高等院校師生閱讀，也可供水土流失、生態(tài)科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者參考。

書(shū)籍目錄

前言第一章  總論  1-1  研究背景  1-2 研究區(qū)概況    1-2-1  自然地理概況    1-2-2  社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況    1-2-3  非點(diǎn)源污染現(xiàn)狀  1-3  研究?jī)?nèi)容    參考文獻(xiàn)第二章  土地利用／覆蓋變化及其對(duì)長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染的影響  2-1  長(zhǎng)江上游土地利用／覆被變化特征及其驅(qū)動(dòng)力分析    2-1-1  土地利用／覆被變化特征    2-1-2  土地利用／覆被變化驅(qū)動(dòng)力分析  2-2  基于地形的土地利用分析    2-2-1 長(zhǎng)江上游地區(qū)地形特點(diǎn)    2-2-2  基于DEM的長(zhǎng)江上游土地利用分析  2-3  長(zhǎng)江上游地區(qū)景觀格局變化分析    2-3-1  景觀格局變化研究的意義和方法    2-3-2  長(zhǎng)江上游地區(qū)景觀格局變化    2-3-3  主要景觀生態(tài)效應(yīng)分析  2-4  土地利用／覆蓋變化對(duì)非點(diǎn)源污染的影響    2-4-1  前言    2-4-2  輸出系數(shù)模型    2-4-3  數(shù)據(jù)獲取及處理    2-4-4  結(jié)果與分析  2-5  大寧河流域生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)及其演變    2-5-l  研究區(qū)概況    2-5-2  評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法    2-5-3  空間主成分分析及評(píng)價(jià)    2-5-4  綜合分析和討論  參考文獻(xiàn)第三章  非點(diǎn)源污染負(fù)荷估算的改進(jìn)輸出系數(shù)法  3-1  輸出系數(shù)模型概述    3-1-1  輸出系數(shù)模型開(kāi)發(fā)    3-1-2  輸出系數(shù)模型應(yīng)用    3-1-3  輸出系數(shù)模型局限及改進(jìn)  3-2  表征降雨和地形特征的改進(jìn)輸出系數(shù)模型    3-2-1  表征降雨和地形特征的輸出系數(shù)模型結(jié)構(gòu)    3-2-2  降雨影響因子“算法及取值    3-2-3  地形影響因子19算法及取值  3-3  長(zhǎng)江上游各污染源輸出系數(shù)值的確定    3-3-1  輸出系數(shù)值確定方法    3-3-2  長(zhǎng)江上游輸出系數(shù)的取值  3-4  改進(jìn)模型的合理性分析    3-4-1  溶解態(tài)N負(fù)荷總量及空間分布精度對(duì)比      3-4-2  溶解態(tài)P負(fù)荷總量及空間分布精度對(duì)比    參考文獻(xiàn)第四章  長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染負(fù)荷變化規(guī)律  4-1  長(zhǎng)江上游NPS污染負(fù)荷估算    4-1-1  非點(diǎn)源污染數(shù)據(jù)庫(kù)的建立    4-1-2  長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染負(fù)荷模擬    4-1-3  長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染負(fù)荷估算結(jié)果    4-1-4  模擬結(jié)果可靠性驗(yàn)證  4-2  長(zhǎng)江上游NPS污染時(shí)空變化特征分析    4-2-1  長(zhǎng)江上游。NPS污染負(fù)荷時(shí)間變化特征    4-2-2 長(zhǎng)江上游NPS污染負(fù)荷空間變化特征  4-3  自然及人為因素對(duì)長(zhǎng)江上游NPS污染影響研究    4-3-1  自然因素作用分析    4-3-2  人為因素作用分析    4-3-3  NPS污染主導(dǎo)因素分析  4-4  自然和人為因素共同作用下NPS污染變化規(guī)律    4-4-1  NPS污染負(fù)荷總量時(shí)間變化規(guī)律    4-4-2  NPS污染負(fù)荷強(qiáng)度時(shí)間變化規(guī)律    4-4-3  NPS污染主要貢獻(xiàn)者變化規(guī)律      4-4-4  NPS污染負(fù)荷總量空間分布變化規(guī)律    4-4-5  NPS污染負(fù)荷強(qiáng)度空間分布變化規(guī)律  參考文獻(xiàn)第五章  三峽庫(kù)區(qū)香溪河流域農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染特征研究  5-1  研究區(qū)概況    5-1-1  氣候水文特征    5-1-2  地質(zhì)地貌特征    5-1-3  土壤及其分布特征    5-1-4  農(nóng)業(yè)管理    5-1-5  淹沒(méi)區(qū)概況  5-2  三峽庫(kù)區(qū)紫色土地區(qū)的產(chǎn)流特征    5-2-1  研究方法    5-2-2  研究區(qū)產(chǎn)流特征    5-2-3 徑流泥沙的輸出特征    5-2-4  紫色土地區(qū)壤中流形成的成因    5-2-5  紫色土地區(qū)產(chǎn)流特征對(duì)環(huán)境的影響  5-3  紫色土分布地區(qū)氮素的流失特征    5-3-1  研究方法    5-3-2  水沙傳輸對(duì)氮素流失的影響      5-3-3  土壤剖面氮素的再分布特征      5-3-4  紫色土地區(qū)氮流失控制  5-4  紫色土地區(qū)磷流失機(jī)制    5-4-1  研究方法    5-4-2  水沙傳輸過(guò)程中磷素的流失特征    5-4-3  壤中流對(duì)土壤剖面磷素遷移的影響    5-4-4  紫色土地區(qū)磷素遷移流失的特征  5-5  香溪河消落區(qū)土壤磷素水平及吸持特征    5-5-1  試驗(yàn)與研究方法    5-5-2 研究區(qū)土壤的基本性狀    5-5-3  土壤磷的分布特征及其影響因子    5-5-4  土壤的磷吸持特征及其影響因子    5-5-5  消落區(qū)土壤磷流失評(píng)價(jià)因子分析  5-6  消落區(qū)土壤磷釋放特征及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)    5-6-1  模擬方法    5-6-2  模擬試驗(yàn)結(jié)果    5-6-3  EPC0與土壤的磷釋放特征    5-6-4  消落區(qū)磷污染源的識(shí)別及控制    參考文獻(xiàn)第六章  三峽庫(kù)區(qū)張家沖流域非點(diǎn)源污染氦磷流失特征研究  6-1  張家沖流域及秭歸縣概況  6-2 非點(diǎn)源污染產(chǎn)生特征的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)    6-2-1  前言    6-2-2  試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法    6-2-3  結(jié)果與討論  6-3  張家沖小流域SWAT模型的應(yīng)用    6-3-1  模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立    6-3-2  模型率定和驗(yàn)證    6-3-3  土地利用方案對(duì)污染物排放的影響    參考文獻(xiàn)第七章  三峽庫(kù)區(qū)大寧河流域非點(diǎn)源污染模擬及不確定性研究  7-1  研究區(qū)特征與數(shù)據(jù)庫(kù)建立    7-1-1  大寧河流域及巫山、巫溪縣概況    7-1-2  大寧河流域數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建  7-2  大寧河流域SWAT模型的應(yīng)用    7-2-1  參數(shù)敏感性分析    7-2-2  模型率定和驗(yàn)證    7-2-3  非點(diǎn)源污染影響因素分析  7-3  非點(diǎn)源污染模擬的不確定性研究    7-3-1  不確定性研究方法簡(jiǎn)介    7-3-2  FOEA方法    7-3-3  蒙特卡羅方法    參考文獻(xiàn)第八章  農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策對(duì)長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染的影響  8-1  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策演變對(duì)長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染影響的定性分析    8-1-1  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策體系內(nèi)涵廓清與選擇    8-l-2  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策對(duì)NPS影響的分析思路    8-1-3  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策體系對(duì)NPS影響分析    8-1-4  各項(xiàng)具體的農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策的演變歷程及其對(duì)NPS的影響分析  8-2  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策演變對(duì)長(zhǎng)江上游非點(diǎn)源污染影響的定量分析    8-2-1  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)政策指標(biāo)體系建立    8-2-2  研究樣本的確定與數(shù)據(jù)獲取    8-2-3  非點(diǎn)源污染負(fù)荷計(jì)算    8-2-4  經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值與非點(diǎn)源污染負(fù)荷之間的相關(guān)性分析    8-2-5  防治非點(diǎn)源污染的建議  8-3  景觀空間結(jié)構(gòu)與農(nóng)村NPS污染相關(guān)性研究    8-3-1  研究區(qū)域與年份的選擇    8-3-2  “源”和“匯”景觀類型劃分    8-3-3  景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)計(jì)算      8-3-4  非點(diǎn)源污染負(fù)荷計(jì)算    8-3-5  景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)與非點(diǎn)源污染負(fù)荷相關(guān)性分析    8-3-6  景觀空間負(fù)荷對(duì)比指數(shù)的演變分析及原因討論    8-3-7  控制與管理非點(diǎn)源污染空間風(fēng)險(xiǎn)的建議    參考文獻(xiàn)第九章  結(jié)論

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

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