流域農(nóng)業(yè)面源污染控制模擬與優(yōu)化

《流域農(nóng)業(yè)面源污染控制模擬與優(yōu)化》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、流域農(nóng)業(yè)面源污染控制模擬與優(yōu)化孫秀秀2015年1月中圖分類號(hào)：X32UDC分類號(hào)：502流域農(nóng)業(yè)面源污染控制模擬與優(yōu)化作者姓名孫秀秀學(xué)院名稱化工與環(huán)境學(xué)院指導(dǎo)教師包麗穎答辯委員會(huì)主席吳伯榮教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年1月21日TheSimulationandOptimizationToolforAWatershed’sAgriculturalNon-pointSourcePollutionControlCandidateName:SunXiuxiuSchoolorDep

2、artment:ChemicalEngineering&EnvironmentFacultyMentor:Prof.BaoLiyingChair,ThesisCommittee:Prof.WuBorongDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:EnvironmentalScience&EngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January21,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指

3、導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：摘要本研究針對(duì)東北地區(qū)降雨集中、耕層養(yǎng)分含量高、土壤凍融作用強(qiáng)烈、氮磷流失嚴(yán)重特點(diǎn)，通過東北地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染形勢(shì)宏觀分析、區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染特征分析等大量基礎(chǔ)研究選取阿什河流域作為東北地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的典型區(qū)域，構(gòu)建了流域

4、農(nóng)業(yè)面源污染控制模擬優(yōu)化系統(tǒng)，進(jìn)行小流域農(nóng)業(yè)面源模擬與優(yōu)化，并借助軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的功能與應(yīng)用。首先結(jié)合東北地區(qū)的土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)以及水文氣象特征等方面對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染形勢(shì)進(jìn)行了宏觀分析，黑龍江省作為我國(guó)的最重要的糧食生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)污染源數(shù)量居全國(guó)第一。為更深入地分析東北地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的形勢(shì)和特征，從農(nóng)業(yè)土地利用狀況的診斷入手利用輸出負(fù)荷模型，對(duì)典型農(nóng)區(qū)哈爾濱地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染總氮和總磷負(fù)荷進(jìn)行了估算和污染特征分析。該地區(qū)作為松花江流域的典型規(guī)模集約化農(nóng)區(qū)，農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷輸出量呈逐年上升趨勢(shì)；總氮年輸出負(fù)荷遠(yuǎn)高于總

5、磷年輸出負(fù)荷，是主要的農(nóng)業(yè)面源污染物質(zhì)；農(nóng)業(yè)土地利用是農(nóng)業(yè)面源污染最大的影響因素，農(nóng)業(yè)種植用地是該地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染最主要的來源，其中又以玉米種植用地貢獻(xiàn)率最大。由此表明，規(guī)模集約化的農(nóng)業(yè)種植，種植模式單一，為追求產(chǎn)量盲目大量施用化肥是農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因。畜禽養(yǎng)殖的第二大農(nóng)業(yè)面源污染來源；由農(nóng)村居民生活帶來的面源污染也不容忽視。為進(jìn)一步剖析流域農(nóng)業(yè)土地利用與水環(huán)境的相互作用機(jī)理，提出污染控制優(yōu)化策略，本研究選擇阿什河流域作為研究區(qū)域，建立基于全流域的農(nóng)業(yè)面源污染控制模擬與優(yōu)化系統(tǒng)。在大量收集數(shù)據(jù)和實(shí)地監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，針對(duì)流域農(nóng)業(yè)

6、面源污染負(fù)荷模型對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的需求，建立農(nóng)業(yè)面源污染基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)。將流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生及各影響因素與流域出口負(fù)荷總量建立響應(yīng)聯(lián)系。將改善農(nóng)業(yè)管理措施的成果量化輸入模擬與優(yōu)化系統(tǒng)，評(píng)估優(yōu)化效果，為制定農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷削減優(yōu)化方案提供依據(jù)。為了使整個(gè)模擬與優(yōu)化過程更為精確和簡(jiǎn)易快捷，本研究將整個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、面源污染模擬和優(yōu)化過程通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。通過流域農(nóng)業(yè)面源污染的模擬與優(yōu)化系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染削減措施的評(píng)估，從而得出了針對(duì)該流域農(nóng)業(yè)面源污染更為有效的控制優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)了從總體上減少農(nóng)業(yè)面源污染量的目標(biāo)，為流域農(nóng)業(yè)面源

7、污染控制提供決策支持。模擬與優(yōu)化結(jié)果表明：改善化肥配施比、增施有機(jī)肥以及平衡玉米和大豆的種植結(jié)構(gòu)是有效控制該流域農(nóng)業(yè)面源污染的優(yōu)化策略。I關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)面源污染；輸出負(fù)荷模型；污染負(fù)荷估算；污染控制；模擬；優(yōu)化；流域IIAbstractIthascharacteristicsofrainfallconcentrated，highnutrientcontentintoplayer，strongfreezingandthawingofsoilandnitrogenandphosphoruslossseriousinnortheastC

8、hina.Inviewofthesecharacteristicsandbyalargenumberofbasicresearch,suchasanalysisofagriculturalnon-pointsourcepollutionsituationinno