典型库岸植被缓冲带对陆源污染物阻控能力研究

【摘要】丹江口水库,是国家南水北调中线工程重点水源地和国家一级水源保护区,在2014年秋后,将向河南、河北、北京、天津4省市沿线地区的20多座城市,提供和生产用水,水质安全和环境保障异常重要。受库周农业经济和生产生活的影响,丹江口水库库岸带每年都承载着上部农田污染物的巨大负荷,化肥、农药和随着径流冲刷下来的泥沙含量都不容忽视。如果任其直接进入水体,必将加重水体环境污染负荷,水质安全受到严重的威胁。库岸植被缓冲带是截留陆域面源污染物、改善水库水质的有效手段。因此,对现有库岸带开展系统调查,构建适宜的河岸植被缓冲带,使之具有拦蓄泥沙、截留氮磷污染物的最佳生态效益,保障水质安全已成为丹江口库区生态环境建设与保护所面临的最紧迫的任务。本文针对3种典型库岸植被缓冲带,开展野外模拟径流冲刷实验,通过室外试验和室内测量分析相结合的方式来进行缓冲带对陆源污染物阻控能力的研究,从土壤、植被类型、径流流量、污染负荷以及缓冲带宽度等角度,来探讨库岸植被缓冲带对农业面源污染的净化机理。主要结论如下：1、各植被缓冲带中土壤的起始含水量与产流时间成线性负相关关系,相关系数在0.694-0.976之间,说明随着土壤起始含水量的增高,模拟地表径流的产流时间就越短；并且随着径流流量的加大,拟合直线斜率K值变小,说明土壤初始含水量对产流时间的影响效益随着流量的增大而减小。2、从整体来说,不同植被类型缓冲带在不同流量和营养浓度条件下,对SS、NH4+-N、NO3–N、TN和TP、SRP的平均去除率分别为90.4%、77.4%、9.6%、16.9%、55.3%和41.1%。净化效果为SS>NH4+>TP>SRP>TN>NO3-3、植被缓冲带对SS的净化效果大小顺序表现为：白茅>狗牙根>刺槐。4、随着污染负荷的增加,各种库岸植被缓冲带对N03-、TP和SRP的净化率有降低趋势,对TN的净化率却有相反趋势,而在狗牙根和刺槐缓冲带中对NH4+净化率,随着污染负荷的增加,表现出先增加后降低的趋势。5、不同进水流量条件下,植被缓冲带对各污染物净化率也不同。总的来说,随着流量的增大,各植被缓冲带在不同污染负荷条件下对各污染物质的净化率均呈现下降趋势,减小幅度顺序：NH4+>TP>SRP>TN>NO3-.利用SPSS软件对不同流量下植被缓冲带对各污染物质净化率进行方差分析,结果表明植被缓冲带对NH4+、TP、SRP的净化率随流量变化呈极显著差异；对TN呈显著差异；对NO3-无显著性差异。6、根据试验可知,地表径流和壤中流中各污染物的浓度存在一定的差异,从总体上来说,壤中流的污染物浓度要低于地表径流,壤中流的净化率高于地表径流。地表径流中NH4+、N03-、TN、TP、和SRP平衡后的平均浓度分别占地表径流的66.9%、95.1%、95.8%、93.7和88.9%。壤中流通过下渗纵向迁移和土层内横向迁移过程对各污染物有一定净化作用,但是净化能力有限。7、用0.2L/S的流量对狗牙根缓冲带进行放水冲刷,在稳定阶段,地表径流和壤中流的平均径流量分别为109.8ml/s和29.3ml/s,相差3.75倍左右；而地表径流总径流量为183.87L,壤中流为107.44L,地表径流总流量仅为壤中流的1.71倍。通过计算可得,各污染物(NH4+、N03-、TN、TP、和SRP)输出总量分别为40.74mg、1392.50mg、1353.21mg、51.01mg和25.05mg,分别占输入总量的10.3%、70.5%、67.7%、23.5%和60.0%。8、径流中各污染物质相关性分析结果表明,除了各形态磷素之间、各形态氮素之间呈极显著相关外,径流中泥沙含量与全磷含量呈极显著的正相关性,相关系数为0.348；径流中NH4+含量还与TP和SRP呈极显著正相关,相关系数分别为0.324和0.644；NO3-与SRP也成极显著正相关,相关系数为0.469。9、引入吸附态磷(SP),并用spss对其与径流中泥沙含量做相关性分析,结果显示,径流样中SS含量与SP含量之间呈极显著正相关,相关系数为0.703,近乎两倍于SS含量和TP之间的相关系数(0.348),因此可以推断出,SS与TP之所以表现出极显著相关,主要是因为与其中SP呈极显著相关,并随着SS的增大,呈现出线性增长的趋势。
【作者】段诚；
【导师】史志华；
【作者基本信息】华中农业大学，水土保持与荒漠化防治，2014，硕士
【关键词】丹江口库区；植被缓冲带；净化率；宽度；污染负荷；

【参考文献】
[1]吴建军.城市交通网络拓扑结构复杂性研究[D].北京交通大学,2008.
[2]王凤喜.大型轧机的发展[J].重型机械科技.2000(01)
[3]韩继鸿.回顾与思考——纪念晶体管发明四十周年[J].半导体情报.1988(02)
[4]巩洛新.关于建立刑事被害人谅解制度相关问题的思考[D].山东大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[5]万良勇,宋战平,曲建生,宋云财.新建地铁隧道“零距离”下穿既有车站施工技术分析[J].现代隧道技术,2015,01:168-176+183.
[6]郝月.大学生心理韧性与职业成熟度的相关性研究[D].吉林大学,应用心理学,2014,硕士.
[7]蔺海莉.蛇根木异胡豆苷糖苷酶及Vinorine合成酶表达、纯化、抑制剂抑制机理和复合物三维结构研究[D].浙江大学,药学,2013,硕士.
[8]彭文辉.同型半胱氨酸对人THP-1巨噬细胞IL-8mRNA及其蛋白表达的影响[D].浙江大学,内科学,2004,硕士.
[9]李锦涛.论网络环境下隐私权的保护[D].扬州大学,民商法学,2011,硕士.
[10]周鹏飞.鸦胆子与药用鸦胆子油质量的研究[D].广东药学院,药物化学,2012,硕士.
[11]卓晓玲.聚焦波与水流及结构物作用的数值模拟[D].大连理工大学,港口、海岸及近海工程,2013,硕士.
[12]葛军,高黛陵.从系统框图描述求传递函数的两个算法[J].控制与决策,1998,03:75-79.
[13]吴波.中文文本自动分类的应用研究[D].淮北师范大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[14]贾晓丹.辽宁瓦房店金伯利岩中铬尖晶石的矿物学特征及其指示意义[D].中国地质大学（北京）,宝石学,2014,硕士.
[15]李慧亮.摩擦式矿井提升机主参数影响因素研究及选型设计[D].河南科技大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[16]卢麒羽.一种温度自补偿型OFBG加速度传感器开发与应用[D].哈尔滨工业大学,防灾减灾工程及防护工程,2013,硕士.
[17]姚鹏举.楚歌与骚体文学研究二论[D].南京师范大学,中国古代文学,2012,硕士.
[18]任楠楠.吉林省朝鲜族地区新农村住宅设计研究[D].吉林建筑工程学院,建筑设计及其理论,2012,硕士.
[19]李强迪.任务型教学法在汉语高级口语课中的应用研究[D].沈阳师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[20]胡飞飞.湖北地区汉族人群乳腺癌遗传易感基因FGFR2第二内含子多态性研究[D].湖北大学,生物化学与分子生物学,2011,硕士.
[21]邓锐.高固含量聚丙烯酸酯乳液的制备及其性能研究[D].湖北大学,高分子化学与物理,2011,硕士.
[22]林长华.湖南WY实业有限公司核心竞争力定位研究[D].湖南大学,2003.
[23]张蕊石.甲酸盐对体外培养大鼠视网膜M（？）ller细胞生长影响的研究[D].青岛大学,眼科学,2004,硕士.
[24]周志磊.烤烟主流烟气中主要甜味物质的鉴别及其形成机理[D].江南大学,食品科学,2014,博士.
[25]肖萌.晚明小说中的明代乡村社会生活书写[D].河北师范大学,中国古代文学,2014,硕士.
[26]黄宇.三九贴治疗阳虚寒凝型膝骨性关节炎的临床疗效观察[D].福建中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2013,硕士.
[27]张长征.抗除草剂草甘膦基因导入玉米自交系的研究[D].中国农业大学,植物遗传育种,2004,硕士.
[28]贾梦杰.航空装备技术保障质量控制研究[D].南昌航空大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[29]吕生华,杨文强,崔亚亚,周庆芳,孙世彧.氧化石墨烯与铬(Ⅲ)配合物的制备与鞣制性能[J].功能材料,2015,07:7081-7085.
[30]马利锦.煤焦燃烧过程中燃料氮转化规律研究[D].哈尔滨工业大学,热能工程,2013,硕士.
[31]李小胆.CPⅢ平面控制网平差模型的可区分性及其平顺性分析[D].西南交通大学,大地测量学与测量工程,2014,硕士.
[32]刘丽红.离子束辅助真空电弧沉积纳米ZrN及（Zr，Me）N薄膜的研究[D].广东工业大学,材料加工工程,2004,硕士.
[33]王合丽.民间借贷发展对我国经济增长的影响[D].浙江理工大学,产业经济学,2013,硕士.
[34]常龙.资产价格波动对实体经济影响的传导机制研究[D].南京财经大学,西方经济学,2013,硕士.
[35]辛爱华.抗战时期中共延安干部教育研究[D].西南大学,高等教育学,2014,硕士.
[36]孔雨.急性冠脉综合征患者冠脉造影特点及预后的危险因素分析[D].苏州大学,心血管内科学（专业学位）,2013,硕士.
[37]张琳.女硕士研究生拒绝异性爱情告白的原因探究[D].河北师范大学,应用心理,2013,硕士.
[38]周小强.软集与犹豫模糊集理论及其在决策中的应用[D].湖南大学,应用数学,2014,博士.
[39]韩景梅.技术遗传特性在产品开发中的应用研究[D].山东师范大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[40]葛新红,田军.人工神经网络在试验设计中的应用研究[J].实验技术与管理,2005,09:24-28.
[41]梁桂美,曹锡娜,贾福宗.多道统计期望子波反褶积模块的应用[J].石油地球物理勘探,2003,S1:15-22+138.
[42]赵志茹.CD147与MMP-2在葡萄胎组织中的表达以及意义[D].河北医科大学,妇产科学（专业学位）,2013,硕士.
[43]严世群.A教育培训公司绩效管理体系优化研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[44]姚郁,张瑞.Delta算子不确定系统扩展参数依赖H_∞控制[J].控制与决策,2009,02:293-296.
[45]李铮.电针背三针对哮喘大鼠气道重塑模型TGF-β1/Smad3信号通路的调控[D].广州中医药大学,针灸推拿学,2014,博士.
[46]李雪.塑造和谐人格—《啊，拓荒者！》中亚历山德拉中的“双性同体”体现[D].山东师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[47]文福拴.特约主编寄语[J].电力系统自动化,2011,14:1.
[48]唐世渭,于波,孙国辉,赵征.引入数据仓库技术加快我国银行业信息化建设[J].中国金融电脑,2003,11:6-12.
[49]晁文春.南麂列岛附近海域甲壳类群落结构与生物多样性分析[D].浙江海洋学院,捕捞学,2013,硕士.
[50]初振宇.MBR-人工湿地组合工艺处理洗浴废水实验研究[D].华南理工大学,环境工程,2012,硕士.