長江上游非點源污染特征及其變化規(guī)律

前言

非點源污染的嚴重性及非點源污染防治的重要性已經(jīng)逐漸為國內(nèi)外所認識。國內(nèi)外開展的多項研究表明，非點源污染源已經(jīng)成為水環(huán)境的重要污染源，甚至首要污染源。許多發(fā)達國家的實踐已經(jīng)證實，農(nóng)業(yè)非點源污染是導(dǎo)致水環(huán)境惡化的主要原因之一。據(jù)報道，美國的非點源污染量占污染總量的2／3，其中農(nóng)業(yè)非點源污染貢獻率占75％左右。我國的研究也表明，非點源污染已經(jīng)上升為威脅人類飲用水的主要原因，許多水域的非點源污染超過點源污染。非點源污染有以下主要特點：發(fā)生具有隨機性；污染物的來源和排放點不固定，排放具有間歇性；污染負荷的時間變化和空間變化幅度大；監(jiān)測、控制和處理困難而復(fù)雜，因此非點源污染的研究與控制具有較大的難度。近年來，我們在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)課題“流域水沙產(chǎn)輸對水質(zhì)變化影響”(No．2003(2841，5204)、教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃資助項目”(2006)、教育部博士學(xué)科點專項科研基金“自然和人為因素共同作用下長江上游非點源污染變化規(guī)律”(No．20050027014)等共同資助下開展了有關(guān)長江上游的非點源污染研究，力圖從宏觀層面——整個長江上游(約100萬km2)、微觀層面——三峽庫區(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展有關(guān)長江上游的非點源污染研究及控制工作，取得了一些有益的結(jié)果。本書奉獻給大家的即是這些研究的結(jié)晶。全書共分九章。第一章介紹了研究背景，特別是給出了研究的總體框架；第二章研究了長江上游土地利用／覆蓋變化及其對非點源污染的影響，主要從宏觀層面進行，特別是開展了長江上游土地利用／覆被變化特征及其驅(qū)動力分析，并通過選定的輸出系數(shù)估算了長江流域上游由土地利用／覆蓋變化造成的非點源污染負荷總量等；第三章提出了長江上游非點源污染負荷估算的方法——輸出系數(shù)法及其改進形式，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

本書是作者近年來最新研究成果的總結(jié)，從宏觀、微觀和政策等多個角度系統(tǒng)探討了長江上游非點源污染的變化規(guī)律。在宏觀方面，通過將降雨和地形等關(guān)鍵因素添加到傳統(tǒng)的輸出系數(shù)模型中建立了長江上游非點源污染負荷估算和分析模型，提出了基于水文水質(zhì)數(shù)據(jù)的參數(shù)率定方法，計算出符合長江上游特征的輸出系數(shù)，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)全面地分析了長江上游非點源污染時空分布特征，揭示了自然因素和人為因素共同作用下長江上游非點源污染負荷變化規(guī)律；在微觀方面，選擇三峽庫區(qū)的香溪河流域、大寧河流域和張家沖流域為典型研究區(qū)域，采用現(xiàn)場試驗，揭示了長江上游水沙過程對土壤氮磷遷移流失的影響機制，同時選用SwAT模型對研究區(qū)非點源污染負荷時空變化規(guī)律進行模擬與分析，開展了非點源污染模型參數(shù)的不確定性研究；在政策方面，主要探討了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟政策對長江上游非點源的影響，包括農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策演變對長江上游非點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。    本書具有較強的學(xué)術(shù)性和實用性，適合于從事非點源污染研究、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  社會經(jīng)濟概況    1-2-3  非點源污染現(xiàn)狀  1-3  研究內(nèi)容    參考文獻第二章  土地利用／覆蓋變化及其對長江上游非點源污染的影響  2-1  長江上游土地利用／覆被變化特征及其驅(qū)動力分析    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)動力分析  2-2  基于地形的土地利用分析    2-2-1 長江上游地區(qū)地形特點    2-2-2  基于DEM的長江上游土地利用分析  2-3  長江上游地區(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／覆蓋變化對非點源污染的影響    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)境綜合評價及其演變    2-5-l  研究區(qū)概況    2-5-2  評價指標體系和評價方法    2-5-3  空間主成分分析及評價    2-5-4  綜合分析和討論  參考文獻第三章  非點源污染負荷估算的改進輸出系數(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  3-2  表征降雨和地形特征的改進輸出系數(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  長江上游輸出系數(shù)的取值  3-4  改進模型的合理性分析    3-4-1  溶解態(tài)N負荷總量及空間分布精度對比      3-4-2  溶解態(tài)P負荷總量及空間分布精度對比    參考文獻第四章  長江上游非點源污染負荷變化規(guī)律  4-1  長江上游NPS污染負荷估算    4-1-1  非點源污染數(shù)據(jù)庫的建立    4-1-2  長江上游非點源污染負荷模擬    4-1-3  長江上游非點源污染負荷估算結(jié)果    4-1-4  模擬結(jié)果可靠性驗證  4-2  長江上游NPS污染時空變化特征分析    4-2-1  長江上游。NPS污染負荷時間變化特征    4-2-2 長江上游NPS污染負荷空間變化特征  4-3  自然及人為因素對長江上游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污染負荷總量時間變化規(guī)律    4-4-2  NPS污染負荷強度時間變化規(guī)律    4-4-3  NPS污染主要貢獻者變化規(guī)律      4-4-4  NPS污染負荷總量空間分布變化規(guī)律    4-4-5  NPS污染負荷強度空間分布變化規(guī)律  參考文獻第五章  三峽庫區(qū)香溪河流域農(nóng)業(yè)非點源污染特征研究  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  淹沒區(qū)概況  5-2  三峽庫區(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)磷流失機制    5-4-1  研究方法    5-4-2  水沙傳輸過程中磷素的流失特征    5-4-3  壤中流對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)土壤磷流失評價因子分析  5-6  消落區(qū)土壤磷釋放特征及環(huán)境風險    5-6-1  模擬方法    5-6-2  模擬試驗結(jié)果    5-6-3  EPC0與土壤的磷釋放特征    5-6-4  消落區(qū)磷污染源的識別及控制    參考文獻第六章  三峽庫區(qū)張家沖流域非點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 非點源污染產(chǎn)生特征的現(xiàn)場試驗    6-2-1  前言    6-2-2  試驗設(shè)計與方法    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)庫的建立    6-3-2  模型率定和驗證    6-3-3  土地利用方案對污染物排放的影響    參考文獻第七章  三峽庫區(qū)大寧河流域非點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  模型率定和驗證    7-2-3  非點源污染影響因素分析  7-3  非點源污染模擬的不確定性研究    7-3-1  不確定性研究方法簡介    7-3-2  FOEA方法    7-3-3  蒙特卡羅方法    參考文獻第八章  農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟政策對長江上游非點源污染的影響  8-1  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策演變對長江上游非點源污染影響的定性分析    8-1-1  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策體系內(nèi)涵廓清與選擇    8-l-2  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策對NPS影響的分析思路    8-1-3  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策體系對NPS影響分析    8-1-4  各項具體的農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策的演變歷程及其對NPS的影響分析  8-2  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策演變對長江上游非點源污染影響的定量分析    8-2-1  農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟政策指標體系建立    8-2-2  研究樣本的確定與數(shù)據(jù)獲取    8-2-3  非點源污染負荷計算    8-2-4  經(jīng)濟指標值與非點源污染負荷之間的相關(guān)性分析    8-2-5  防治非點源污染的建議  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  景觀空間負荷對比指數(shù)計算      8-3-4  非點源污染負荷計算    8-3-5  景觀空間負荷對比指數(shù)與非點源污染負荷相關(guān)性分析    8-3-6  景觀空間負荷對比指數(shù)的演變分析及原因討論    8-3-7  控制與管理非點源污染空間風險的建議    參考文獻第九章  結(jié)論

章節(jié)摘錄

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《長江上游非點源污染特征及其變化規(guī)律》：長江流域水沙產(chǎn)輸及其與環(huán)境變化耦合機理研究叢書。

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