摘要
近年来，随着点源污染得到有效控制，非点源污染已被公认为水环境的首要污染源，造成了较为严重的生态环境问题。因此，开展流域非点源污染特征的研究，对河流水环境的综合治理和保护有重要的理论和实践意义。本论文以大汶河支流牟汶河流域(以下简称：牟汶河流域)为研究对象，对牟汶河流域非点源污染进行研究。文中基于2010-2017年流域的气象、DEM数字高程、土壤、土地利用、径流量、营养物质(总氮、总磷)等数据，构建了流域SWAT非点源污染模型，通过模型模拟分析，研究了不同水文条件下流域非点源总氮、总磷污染负荷的时空分布特征，定量化分析了流域非点源污染的主要来源以及不同土地利用类型对流域氮、磷污染负荷的贡献，结合牟汶河流域的实际情况，提出了流域相应的非点源污染防治措施，以期为牟汶河流域水环境综合治理提供参考依据。主要的研究结论如下： (1)建立了牟汶河流域SWAT非点源污染模型，利用SWAT-CUP软件分别对径流、泥沙、营养物等相关参数进行了敏感性分析，并对2010-2017年牟汶河流域径流量和总氮、总磷进行了率定验证。综合评价ENS和R2，均满足模型精度的要求，验证了SWAT模型参数取值适用于牟汶河流域非点源总氮、总磷污染负荷模拟。 (2)从时间变化的角度分析，在年内变化上，丰水年、平水年、枯水年流域非点源总氮、总磷污染负荷与降水径流变化趋势一致，呈现出随降水径流的增大，流域非点源总氮、总磷污染负荷增大；在年际变化上，流域非点源总氮、总磷的年负荷量为丰水年＞平水年＞枯水年。从空间分布的角度分析，典型水文年流域非点源总氮、总磷污染负荷和流失强度主要分布在降水较多、耕地和农村居民用地较大的区域，其中丰水年流域非点源总氮、总磷污染负荷和流失强度在空间上差异较大，平水年、枯水年在空间上差异较小，这与降雨径流有关。 (3)从污染来源的角度分析，土壤养分流失对流域非点源总氮、总磷污染负荷的贡献率最大，分别为51%和61%；其次为农业化肥，贡献率分别为30%和26%；畜禽养殖的贡献率为13%和8%；农村生活污水的贡献率分别为6%和5%。从土地利用类型的角度分析，流域耕地上非点源总氮、总磷污染负荷量最大，分别占总负荷量70.52%、47.4%，其次是居民区用地，分别占总负荷量24.18%、41.98%，再次是草地和林地。流域不同土地利用类型非点源污染总氮的排放强度由大到小依次为：耕地＞居民区用地＞草地＞林地，非点源污染总磷的排放强度由大到小依次为：居民区用地＞耕地＞草地＞林地结果表明，牟汶河流域非点源污染总氮、总磷主要来源于土壤侵蚀和农业化肥，且污染负荷量主要集中在耕地和农村居民区。 (4)通过对牟汶河流域非点源污染特征的研究，结合大汶河支流牟汶河流域的实际情况，从水土流失防治、科学合理施肥以及农村居民区污染防治三个方面提出了流域相应的非点源污染防治措施，为流域的水污染防治提供理论依据。
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