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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 流域表土營(yíng)養(yǎng)鹽空間分布及面源污染控制對(duì)策研究--基于巢湖周邊土壤中全氮、全磷和有機(jī)質(zhì)空間分布的調(diào)查
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 管理
- 簡(jiǎn)介：
- 在國(guó)家重大水專項(xiàng)巢湖課題組資助下，本小組完成了巢湖周邊地區(qū)表層土壤取樣和營(yíng)養(yǎng)鹽測(cè)定，并同時(shí)進(jìn)行了區(qū)域自然地理環(huán)境實(shí)地踏勘調(diào)查，對(duì)巢湖周邊表土營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面更新，并使其空間分布可視化，據(jù)此提出了以O(shè)M濃度估算TN、TP濃度的經(jīng)驗(yàn)公式，提出了具體到鎮(zhèn)尺度的有針對(duì)性的面源控制對(duì)策。本作品部分內(nèi)容已作為結(jié)題驗(yàn)收文件的一部分，于2010年10月通過了巢湖課題組的驗(yàn)收，并得到項(xiàng)目委托人的高度評(píng)價(jià)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品通過對(duì)巢湖周邊地區(qū)自然地理環(huán)境實(shí)地踏勘和表層土壤采樣及營(yíng)養(yǎng)鹽測(cè)定，發(fā)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)事活動(dòng)與降雨具有季節(jié)聚集性和同步性， 5-8月應(yīng)成為面源污染控制的重點(diǎn)時(shí)段。區(qū)域地勢(shì)西高東低且西部地區(qū)水土流失嚴(yán)重，而使用反距離加權(quán)插值法，結(jié)合Surfer8.0及Mapinfo8.5制圖表明，巢湖周邊表層土壤營(yíng)養(yǎng)鹽濃度分布呈西低東高的空間特征，西部地區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽大量入湖導(dǎo)致該區(qū)土地貧瘠，巢湖西部應(yīng)成為面源污染控制的重點(diǎn)區(qū)域。調(diào)查分析表明，2009年巢湖周邊表層土壤中TP均值比2003年略有下降，巢湖周邊水土流失加劇可能是其表土中TP值下降的主要原因，巢湖面源污染控制已經(jīng)迫在眉睫，勢(shì)在必行。本作品還提出了具體到鎮(zhèn)尺度的面源控制對(duì)策，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性。本作品根據(jù)OM與TP、TN空間分布的一致性，歸納并檢驗(yàn)了以O(shè)M濃度為自變量，以TN、TP濃度為因變量的經(jīng)驗(yàn)公式：y=0.0369x+255.82,其中y為TN； y=0.0073x+330.14,其中y為TP，上述公式平均相對(duì)誤差都可以控制在25%以內(nèi)。總之，本作品更新了巢湖面源污染基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提出了具有針對(duì)性的面源污染控制對(duì)策，提出并檢驗(yàn)了適用于巢湖周邊表層土壤中以有機(jī)質(zhì)估算全氮、全磷的經(jīng)驗(yàn)公式。為巢湖周邊面源管理提供了最新數(shù)據(jù)，為面源控制提供了可行建議，為面源監(jiān)測(cè)提供了節(jié)約成本的方法。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的：1對(duì)巢湖面源污染數(shù)據(jù)進(jìn)行更新；2提供有針對(duì)性的巢湖面源污染治理策略；3為巢湖面源污染管理提供經(jīng)驗(yàn)公式，以降低管理成本?；舅悸罚和ㄟ^對(duì)巢湖周邊3528km2范圍內(nèi)的表層土壤的調(diào)查取樣及對(duì)巢湖周邊自然環(huán)境資料調(diào)研，在測(cè)定土壤中營(yíng)養(yǎng)鹽含量基礎(chǔ)上，采用較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行了巢湖周邊表層土壤營(yíng)養(yǎng)鹽空間分布特征分析并歸納出了由有機(jī)質(zhì)估算全氮全磷的經(jīng)驗(yàn)公式。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 在大尺度，高標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查取樣的基礎(chǔ)上，運(yùn)用空間分析軟件及統(tǒng)計(jì)分析軟件處理調(diào)查數(shù)據(jù)，具有較好的科學(xué)性；提供了較新的巢湖周邊大尺度空間表層土壤營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)，具有一定的先進(jìn)性；有針對(duì)性的提出了精確到鎮(zhèn)的面源污染治理措施，是本作品的獨(dú)特性所在。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 作品提出了具有很強(qiáng)操作性的巢湖周邊面源污染控制措施，并且提出了精度較高的巢湖土壤全氮、全磷估算公式。作品在國(guó)家重大水專項(xiàng)巢湖項(xiàng)目結(jié)題中得到了專家的認(rèn)可。若能用于巢湖管理，能夠?yàn)槌埠苓吤嬖次廴究刂乒?jié)約大量的成本。
作品摘要
- 巢湖富營(yíng)養(yǎng)化問題自上世紀(jì)80年代以來(lái)，得到了從中央到地方各級(jí)政府及眾多研究者的高度重視和廣泛關(guān)注。在流域點(diǎn)源污染得到全面控制的前提下，其藍(lán)藻暴發(fā)事件仍然連年上演。究其原因，主要是地表徑流沖刷表層土壤，攜帶大量營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)入巢湖，形成了較大強(qiáng)度的面源污染。本文采用實(shí)地調(diào)查采樣法及資料搜集法，對(duì)巢湖周邊3528km2范圍內(nèi)表層土壤營(yíng)養(yǎng)鹽濃度進(jìn)行了測(cè)定，對(duì)該區(qū)自然地理現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，適時(shí)更新了該區(qū)面源污染管理數(shù)據(jù)，并使用Surfer8.0及Mapinfo8.5軟件直觀顯示了該區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽的空間分布特征，提出了利用易得指標(biāo)估算難測(cè)指標(biāo)的思想，同時(shí)運(yùn)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，提出了以O(shè)M濃度為自變量，以TN、TP濃度為因變量的回歸公式，提出了具體到鎮(zhèn)尺度的有針對(duì)性的面源控制對(duì)策。
獲獎(jiǎng)情況及評(píng)定結(jié)果
- 通過學(xué)校“挑戰(zhàn)杯”決賽。 獲得省挑戰(zhàn)杯決賽一等獎(jiǎng)。
參考文獻(xiàn)
- 1.US Environmental Protection Agency. Non-Point Source Pollution from Agriculture. 2003. 2.屠清瑛.巢湖——富營(yíng)養(yǎng)化研究[M]中國(guó)科技大學(xué)出版社,2009,第一版：1. 3.汪潔,欒敬東,馬友華等.巢湖農(nóng)業(yè)面源污染控制的生態(tài)補(bǔ)償措施和政策思考[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009,25(02)：295-299. 4.周慧平，高超,孫波等.巢湖流域土壤全磷含量的空間變異特征和影響因素[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)報(bào)，2007,26(6):2112-2117. 5.蘇紅.新民市菜園土壤有機(jī)質(zhì)與速效養(yǎng)分含量關(guān)系的研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（5）：257 6.張如龍,秦曉燕,巴建文等.張掖市北郊濕地土壤有機(jī)質(zhì)與全氮、全磷的相關(guān)性分析[J].地表水, 2010,32（4）：28-31. 7.李雷,戴萬(wàn)宏.巢湖水體富營(yíng)養(yǎng)化污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J].中國(guó)水土保持.2009（7）：55-57.
調(diào)查方式
- 走訪，親臨實(shí)踐，書報(bào)刊物，統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。
同類課題研究水平概述
- 自上世紀(jì)80年代以來(lái)，巢湖水體遭到了嚴(yán)重的污染，眾多研究表明，水體富營(yíng)養(yǎng)化是巢湖水污染的主要癥結(jié)，而由富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的藍(lán)藻暴發(fā)則成為該湖水污染的主要表現(xiàn)形式。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，幾乎每年的5-10月，巢湖都會(huì)發(fā)生大面積藍(lán)藻暴發(fā)，極端情況下，局部岸帶藍(lán)藻厚達(dá)1m，水體功能完全喪失，給當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。合肥市第一、四水廠就曾因此而被迫停產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)4億元。為根治巢湖污染，各級(jí)政府及眾多研究者投入了大量的人力物力。2008年，國(guó)家環(huán)保部公布了巢湖流域污染防治項(xiàng)目56個(gè)，總計(jì)投入達(dá)70.5億元。同年，安徽省當(dāng)?shù)卣蔡岢隽丝傤~約500億元的巢湖污染控制計(jì)劃。國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別從點(diǎn)源污染控制及生態(tài)修復(fù)、富營(yíng)養(yǎng)化機(jī)理、底泥釋放等方面進(jìn)行了大量理論研究及工程示范。經(jīng)過多年的努力，巢湖流域點(diǎn)源污染已經(jīng)得到了有效的控制。然而，困擾巢湖多年的富營(yíng)養(yǎng)化頑癥并未見好轉(zhuǎn)。根據(jù)美國(guó)環(huán)保局2003年的調(diào)查結(jié)果顯示，面源污染是湖泊污染的第一大污染源。國(guó)外部分研究者甚至認(rèn)為，由面源污染帶入湖中的營(yíng)養(yǎng)鹽總量已占全湖外源負(fù)荷的60%-80%，孫麗等對(duì)巢湖的野外實(shí)驗(yàn)研究也表明，巢湖周邊農(nóng)業(yè)尾水氮、磷含量較高，已經(jīng)對(duì)巢湖形成了實(shí)質(zhì)性的威脅。然而，當(dāng)前對(duì)巢湖流域面源污染的研究尚未系統(tǒng)開展。根據(jù)我們對(duì)1994-2010年中國(guó)期刊網(wǎng)的文獻(xiàn)檢索，17年來(lái)篇名中含有“巢湖”及“面源”字樣的論文僅有6篇。而將“面源”改為“非點(diǎn)源”再次檢索，所得文章亦僅有9篇。且這些研究中，針對(duì)巢湖周邊大尺度空間的調(diào)查尚很欠缺，而大尺度空間里比較全面的定量研究更為少見。少數(shù)單一指標(biāo)研究或入湖水系研究所采用的第一手?jǐn)?shù)據(jù)也較為陳舊。最近較為全面的面源數(shù)據(jù)由安徽省地質(zhì)調(diào)查院于2003年秋天調(diào)查獲得，主要測(cè)定了巢湖流域表層土壤中的全磷(TP)，對(duì)全氮(TN)和有機(jī)質(zhì)(OM)未曾涉及。
