珠海非点源污染负荷研究方法初探-生态环境学报.DOC

珠海市非点源污染负荷研究方法初探 万洪富，王继增，卓慕宁，吴志峰，李芳柏 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650 摘要：就珠海市现存的水环境问题立项研究非点源污染。简要介绍本研究的总体方案，探讨城区地表径流污染、农业地表径流污染、畜禽养殖业污染和大气湿沉降污染的研究方法。针对珠海非点源污染现状，提出非点源污染负荷的削减方法以及调控对策。可为本区域的水环境治理提供科学依据，并可资全国其他地区开展类似研究借鉴。 关键词：珠海；非点源污染；污染负荷；研究方法；调控对策 中图分类号：X508 文献标识码：A 文章编号：1008-181X（2002）04-0401-04 珠海市对点源污染的治理与控制已达到一定水平，但水环境污染问题依然存在，主要表现在：（1）境内河流、水库水质下降，前山河近6年水质超标项目从1990年以前的2项增加到10项，占监测项目的52.6%，其中溶解氧、总氮、总磷等超标严重[1]；（2）近岸海域水体富营养化加速，导致赤潮发生，1998年珠江口包括珠海市海域在内发生了十几年一遇的特大赤潮。这些问题的症结就在于非点源污染。近年来，珠海市城市化建设高速进行，大规模的土地利用与开发、化肥与农药用量的增加、规模养殖业的发展、生活垃圾的增加等，这些非点污染源严重威胁水体质量。开展珠海非点源污染负荷研究，是控制日益严重的非点源污染的迫切需要，可为珠海市水环境规划、评价与管理提供重要的科学依据，对全国其他地区，特别是经济发达而环境问题较突出的珠江三角洲地区亦有重要的参考价值。 1 研究区域特征 1.1 研究区域特征 珠海市位于广东省东南部、珠江口西岸，东与深圳、香港隔海相望，南与澳门陆路相通，总面积7640 ，其中陆地面积1640–岗松–芒箕稀树草坡群落。 2 非点源污染负荷研究总体设计方案 按照“现状调查与监测（野外调查、水质水量同步监测、遥感图像解译判读）→分析、模拟与建模→污染负荷估算与水质评价→污染控制区划→污染削减与调控”的技术路线（见图1），在区域宏观调查的基础上，根据土地利用状况将研究区域划分为不同的非点源污染发生类型区，然后在每个源类型区内设置径流试验场，进行水质水量同步观测，建立相应的降雨－径流、径流－水质模型。同时应用模拟技术、GIS技术和遥感技术研究非点源污染的发生规律，建立非点源污染数学模型中的各个子模型，最后与珠海市非点源污染负荷模型和水文模型相衔接，计算珠海市主要非点源污染物的产生量。在污染负荷估算与水质评价的基础上，确定优先控制区，对重点污染源类型采取有针对性的削减与控制措施。 3 非点源污染负荷研究方法 3.1 农业地表径流污染负荷研究方法 3.1.1 主要农业用地类型的遥感调查 珠海市农业地表径流污染主要来自水田、甘蔗地、蔬菜地、旱地、果园和林地等农用土地类型。收集有关遥感数据与统计资料，利用遥感技术对研究区域作土地利用的源类型划分，调查各种土地利用类型的分布，统计各类用地面积，作为径流小区设置的依据和估算污染负荷的参数。 3.1.2 小流域径流试验 选择典型的闭合小流域监测农业地表径流污染。流域内为农业集约经营区，包括上述各种农业用地类型，并有一个总排水口。在流域出口设置径流监测断面，在降雨期间进行水质水量同步监测。水文监测项目包括降雨量、水位、流量等；水质监测项目为SS、T-N、NH4+-N、NO3—N、T-P、S-P、COD和 BOD5等。在降雨产流时即开始采样，采样间隔5 min，当降雨历时较长时，采样间隔可适当增加为10 min或30 min，每场降雨采集降雨全过程水样；同时，监测水文项目。另在水田、甘蔗地、蔬菜地、旱地、果园和林地等不同土地利用类型分别设置径流小区，划定各自的边界，确定汇水面积，并进行水质水量监测。 3.1.3 水样分析方法 按照国家环保局的标准[2]，T-N用过硫酸钾氧化—紫外分光光度法，T-P用过硫酸钾消解－钼锑抗分光光度法，NH4+-N用纳氏试剂光度法，NO3--N用酚二磺酸光度法，可溶磷用钼锑抗分光光度法，COD用重铬酸钾法，BOD5用碘量法（叠氮化钠修正法）。 3.1.4 污染负荷估算 采用GIS技术结合相关模型进行估算，并以小区污染负荷反推模型参数的方法，建立较大区域的非点源污染估算模型。小流域污染负荷包括土壤流失量、固态污染物负荷和溶解态污染物负荷。土壤流失量引用美国通用土壤流失方程（USLE）、结合GIS技术计算。通过土壤流失量、流域输沙率等参数建立固态污染物估算模型，计算随土壤流失的固态污染物总量。利用小流域水质水量同步监测数据，运用回归分析法建立降雨－径流、径流－水质相关方程，通过水质水量相关方程模拟计算，建立溶解态污染负荷经验统计模型，计算流域地表径流污染物总量。 根据小流域污染负荷估算，