摘要
氮和磷是植物生长必不可少的元素,但过多的营养物质会影响水环境的稳定性。随着社会经济的发展,长江上游流域氮磷流失量逐年增加。了解长江上游流域氮磷污染物的输入量和流失量、并分析氮磷流失的影响因素,才能对水环境的变化进行预防。 本文通过长江上游流域各市(州)的统计数据和文献数据,计算出流域的非点源氮磷输入量及点源氮磷输入量,通过水文水质数据及LOADEST模型计算长江上游子流域的氮磷流失量,并结合气象数据、地形数据、经济数据,用PLS-SEM来分析长江上游流域氮磷流失的影响因素。 长江上游流域污染物输入来源包括非点源污染物输入和点源污染物输入,其中非点源污染物输入占总污染物输入的90%以上。整个长江上游非点源总氮输入量由小到大依次为农村生活(2.21%)<畜禽养殖(15.66%)<大气沉降(25.63%)<农业施肥(56.48%),点源输入来源为城镇生活源(92.97%)大于工业源(7.03%);总磷输入量由小到大依次为农村生活(0.87%)<大气沉降(4.54%)<畜禽养殖(12.55%)<农业施肥(82.03%),点源输入量城镇生活源(87.99%)大于工业源(12.01%)。不同子流域其污染物来源所占的比例空间差异性大。长江上游总氮的输入强度为4802.79kg·km-2·yr-1,总磷的输入强度为813.36kg·km-2·yr-1,输入强度的空间差异大,由小到大依次为雅砻江<金沙江<岷江<乌江<嘉陵江<长江上游干流区域<沱江。长江上游总氮的流失强度为1401.70kg·km-2·yr-1,在7、8月流失量最大;总磷流失强度为26.89kg·km-2·yr-1,在5、6月流失量最大,子流域流失强度由小到大依次为雅砻江<金沙江<嘉陵江<乌江<岷江<沱江。长江上游总氮为29.19%,总磷总氮流失量与输入量的比值为3.31%。在各子流域中,氮在环境中的迁移率较高,流失量/输入量在18.63%-64.09%之间;磷在环境中的利用率(或滞留率)较高,流失量/输入量在1.79%-15.92%之间。总氮流失的影响因子分别有气象条件(包括温度和降雨量,总效应为0.589)、地形条件(指地形起伏度,总效应为-0.249)、经济条件(包括人口密度和地区生产总值,总效应为0.894)和总氮输入量(包括非点源输入量和点源输入量,总效应为0.898),R2为0.517;总磷流失的影响因子分别有气象条件(包括温度和降雨量,总效应为0.396)、地形条件(指地形起伏度,总效应为-0.145)、经济条件(包括人口密度和地区生产总值,总效应为0.910)和总磷输入量(包括非点源输入量和点源输入量,总效应为0.913),R2为0.354。 通过分析长江上游氮磷流失的影响因素及影响大小,为长江上游流域氮磷污染的控制提供理论依据。