小流域内的氮污染物来源模拟研究

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1、小流域内的氮污染物来源模拟研究杨积德1，陈美丹1，朱月芳21，苏州市环境科学研究所，苏州，2150072，苏州市环境监测中心，苏州，215004摘要：本文采用澳大利亚源流域模型模拟东山小流域内2001-2010年产生的降雨径流和总氮污染负荷，其中降雨径流采用SIMHYD模型，氮污染物生成采用EMC/DWC模型。通过模拟发现，流域内的水产养殖塘产生的径流量占66%，其次为高地茶果树；水产养殖和高地茶果树两种土地利用类型是流域内主要的总氮负荷来源；而单位面积上产生的最大污染负荷来自于蔬菜种植地(46kg/ha)和高地茶果树(42kg/ha)。关键词：源流域模型；面源；总氮负荷Resea

2、rchofNitrogenpollutionsourcessimulationinthewatershedareaYangJide1，ChenMeidan1，ZhuYuefang21,SuzhouEnvironmentScienceResearchInstitute,Jiangsu,Suzhou,215007，China;2,SuzhouEnvironmentalMonitoringCenter,Suzhou215004，China;Abstract:ThisarticleusesSourceCatchmentmodeltosimulateRainfallrunoffgenerat

3、ionandTNloadintheDongshanPeninsulathough2001-2010.RainfallrunoffusesSIMHYDmodelandPollutantgenerationusesEMC/DWCmodel.TheresultofmodelingisthatAquaculturecontributedaroundtwo-thirds(66%)oftheaverageannualrunoffwiththesecondlargestcontributionfromuplandfruittrees.Themodelsuggeststhattheaquacult

4、urepondsandtheuplandfruittreesarethemainsourceofTNloads.IfwethenconsiderthetotalTNloadcontributiononaperunitareabasis,themodelsuggeststhatvegetables(46kg/ha)anduplandfruittrees(42kg/ha)contributethehighestTNloadperunitarea.Keywords:SourceCatchmentmodel;non-pointsource;TNload1、前言太湖是我国第三大淡水湖，位于江

5、苏和浙江两省交界处，面积达36900平方公里。在过去20年里，工业和农业的快速发展使太湖流域水体富营养化成为华南地区最为严重的环境问题之一。从20世纪80年代后期太湖北部梅梁湾就开始频繁暴发蓝藻水华，到2006年水华暴发面积占太湖总面积的一半以上[1-3]；太湖水体水质超标率也从2001年的65％上升到2006年的95％[4]。近年来，太湖流域工业点源污染整治力度加强之后，面源污染对流域水环境的贡献及其治理受到越来越多的关注[5]。然而，不同学者计算的面源污染贡献率存在很大的不同，总氮的贡献在34％～52％，总磷的贡献在17％～54％[6-7]。虽然可以看出面源污染的影响正在成为继

6、工业污染和城市污染之后的最大污染源之一。本次研究选择东山镇作为研究对象，通过澳大利亚源流域模型模拟流域内的氮污染物迁移过程，分析不同土地利用类型下的氮污染物负荷，为流域的水环境治理的控制措施提供决策依据。2、模型介绍澳大利亚源流域（SourceCatchment）是一种强大的环境管理建模平台，可将多种物理过程和人为因素集成到模型中，可以处理水资源管理领域中复杂的水量和水质管理规定[8]，该已在澳大利亚70多个流域中得到了成功应用[9]。源流域模型使用“节点—链接”模拟流域中主要河道中水和物质的生成、输送、转化过程。总体结构是，将大的流域划分为多个子流域，子流域以节点来代表，子流域和

7、子流域之间通过链接连接起来，代表子流域之间的物质输送关系，直至流域出口。子流域内部根据不同的土地利用类型、土地覆盖（如森林、作物或城市）、地理景观（如平原、山坡、山脊）以及易发灾害类型分成多个功能单元，每个单元具有共同的水文响应或特征。各功能单位具有独立的参数构成，可设置降水径流模型、过滤模型等。模型允许设置多种计算指标，常用的有化学需氧量、总悬浮物、氨氮、亚硝酸盐、总氮、总磷、重金属、有毒有害物质、病原体等（在数据充足的条件下还可选择其他参数）。3研究区域概况3.1