基于模擬條件的海南主要流域農(nóng)田面源污染特征研究

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1、摘要農(nóng)業(yè)面源污染是最為重要且分布最為廣泛的面源污染，而我省乃至全國農(nóng)業(yè)面源污染的研究剛剛起步。萬泉河、南渡江和昌化江為海南島的三大河流，集水面積均超過3000km2，流域面積占全島面積的47％。隨著海南社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的各種污染特別是農(nóng)業(yè)面源污染對海南島河流水體環(huán)境也帶來了越來越嚴峻的壓力和沖擊。目．前我省還缺少系統(tǒng)、可靠的流域面源污染基礎(chǔ)資料，對污染源的狀況，面源污染對河流水體污染貢獻等的研究基本處于空白的狀況。因此對海南三大流域農(nóng)田面源污染流失特征的研究對改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、控制農(nóng)田面源污染和防止面源污染引起的環(huán)境問題具有重要意義。本研究采用現(xiàn)場調(diào)查布

2、點、在代表性地塊建設(shè)徑流場，結(jié)合人工模擬降雨的現(xiàn)場觀測采樣、實驗室分析和比較研究的方法，獲得了海南島主要的三大流域農(nóng)田水土流失狀況、農(nóng)田面源污染物輸出特征及污染物負荷特征的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，據(jù)此探討了影響農(nóng)田面源污染物輸出的主要影響因素。研究得出的主要結(jié)論如下：(1)在中雨、大雨和暴雨三種降雨強度下，海南島三大流域區(qū)農(nóng)業(yè)土壤流失量有萬泉河>南渡江>昌化江的特征(中雨時分別為0．53t．hm-2．a(chǎn)-‘、O．45t．hm-z．a(chǎn)-‘、0．27t·lⅡ】一．?dāng)U1，大雨時分別為1．78t．hm～·a-1、O．90t·hm之·a-1、O．56t·hnl-2．?dāng)U1，暴雨時分別為1

3、3．53t．hm-Z．a(chǎn)-1、9．61t．hm-2．a(chǎn)-1、7．39t·hm-2．a(chǎn)-1)。與國內(nèi)外現(xiàn)行推薦的土壤流失量標(biāo)準比較，在中雨及大雨條件下，海南三大流域的土壤流失量總體處于較低水平，在暴雨條件下則處于中上水平。(2)三大流域泥沙流失總量為：暴雨>大雨>中雨。在相同的降雨條件下，三大流域徑流泥沙流失總量為：南渡江>萬泉河>昌化江。泥沙總流失總量分別為272．79萬噸／年、128．53萬噸／年和71．10萬噸／年。(3)三大流域徑流小區(qū)徑流系數(shù)及泥沙流失速率大小順序為：暴雨>大雨>中雨。相同雨強條件下，徑流系數(shù)萬泉河與南渡江相近，昌化江最小，中雨條件下分別

4、為23．11％、22．99％和18．82％，大雨條件下分別為36．40％、33．26％并1126．12％，暴雨條件下分別為52．04％、54．73％和46．68％；泥沙流失速率大小順序為：萬泉河>南渡江>昌化江，中雨條件下分別為484．98mg·m-2．min-1、389．94mg·m"2-min"1矛11426．21mg·ma．min一，大雨條件下分別為813．46mg·m-2．min～、675．68mg．m'2．min-1矛1J630．73mg．m-Z．min-1，暴雨條一件下分別為2114．15mg·m-2．min-1、1816．82mg·m-2．min。

5、1和1741．33mg·m-／．min-1。(4)三大流域土壤養(yǎng)分流失總量為：暴雨>大雨>中雨；在相同的降雨強度條件下，三大流域徑流中土壤養(yǎng)分年流失總量有南渡江>萬泉河>昌化江的特征；氮(刪)總流失總量分別為9764．73噸／年、4678．69噸／年和2728．65噸／年；磷(L1甲)總流失總量分別為901．03噸侔、411．59噸／年和291．11噸／年；COD總流失總量分別為39．97萬噸／年、11．12萬噸／年和5．94萬噸／年；OM總流失總量分別為5．05萬噸／年、2．73萬噸／年和1．53萬噸／年；STN總流失總量分別為1623．50噸／年、986．4

6、2噸／年和545．45噸／年；STP總流失總量分別為790．63噸／年、379．74噸／年和262．57噸／年。在各流域的養(yǎng)分流失總量中COD和OM的流失總量最高，其次是TN和TP；TN以溶液流失為主，TP徑流攜帶流失量與泥沙攜帶流失量相近。(5)隨徑流液流失的COD、LTN、LDN、LPN和隨泥沙流失攜帶的總氮(Sm、總磷(STP)矛D有機質(zhì)(OM)的流失與地表徑流流失規(guī)律一致，雨強越大，流失速率越快，且泥沙流失攜帶STN、STP和OM的流失速率增幅相近；在同一雨強條件下，三流域區(qū)STN和OM隨泥沙攜帶流失速率為：昌化江>萬泉河>南渡江，如STN中雨時分別為0

7、．70mg。m-2·miffl、O．59mg‘m-2·miffl和O．42mg·m-2·miff‘，OM中雨時分別為19．27mg·m-Z．min～、15．18mg·ma．min。1和13．13mg·ma．min。1。STP隨泥沙攜帶流失速率為：萬泉河>昌化江>南渡江，中雨時分別為0．29mg·m-2．miffl、0．24mg·m-2．miffl和0．20mg·ma．miffl。。(6)南渡江、萬泉河及昌化江流域氮、磷的流失隨著雨強而增大：氮素主要以徑流攜帶為主，磷素主要以泥沙及顆粒攜帶為主；氮磷流失以總顆粒(LPN+STN、LPP+STP)占絕大比例，分別為5

8、3．99％'---84．