一、三峡库区流动污染源综合风险管理及预控监测模式初探(论文文献综述)
王谊[1](2021)在《三峡库区紫色坡耕地桑树系统氮磷流失负荷及养分平衡研究》文中认为氮磷是生物体必需的养分元素,也是造成农业面源污染的重要因素。土壤养分(尤其是氮磷)迁移流失是造成农业面源污染的最直接原因,而土壤环境是农业氮磷流失的发生场所。氮磷运移的生物地球化学过程比较复杂,包括氮、磷在土壤中的累积、吸附/解吸和水分运移等环节。土壤中的氮、磷养分通过径流、淋滤和输沙进入水环境,对人类和环境健康构成风险。面源污染产生和形成的最关键自然因素是降雨径流过程,而最根本的原因是人类不合理的生产、生活活动。地表径流和地下淋溶是氮磷养分从农业生态系统向水生生态系统运输的两大主要水文途径,两者经常同时发生。越来越多的研究表明,通过壤中流造成的氮、磷损失可能很高,也可能造成环境风险。虽然世界各国对土壤养分(氮磷)迁移过程、机制、影响因素、流失及收集方法等开展了大量的研究工作,但目前对紫色土坡耕地不同农桑配置下氮磷养分流失研究仍存在一些不足:(1)壤中流收集方法仍有待进一步探索。目前学术界收集壤中流常用的方法为波纹管法、土体外汇集槽法、渗漏盘法、负压测渗计法、离子交换树脂法等方法,这些方法在取样位置、取样体积、取样深度、取样精度、取样便捷性和对土壤的扰动程度方面存在一些局限性。(2)养分在不同土层的流失特征尚不清楚。受制于当前收集方法的局限性,尚缺乏对土壤水分、泥沙和养分迁移的分层定量研究。难以准确反映自然坡地土壤养分运移的空间变化特征。(3)梯级台面和桑埂组合对坡耕地土壤内部水沙及养分迁移的影响研究较缺乏。已有研究大多基于单一连续地形坡面的径流小区,不能反映自然坡耕地多梯级台面的土壤、养分流失状况。同时,台面及桑埂对土壤内部不同土层水沙及养分迁移的影响还不清楚,还有待进一步探索。本研究采用两种野外定位监测收集法(U型槽和渗漏盘),连续两年(2018/3/1~2020/2/29)对不同种植季(玉米季、夏季空闲季、榨菜季、冬季空闲季)不同天然降雨等级(暴雨、大雨、中雨、小雨)下不同农桑配置模式(单台面+裸埂;单台面+桑埂;双台面+裸埂;双台面+桑埂;三台面+裸埂;三台面+桑埂)的农业土壤不同土层深度(0 cm,20 cm,40 cm和60 cm)各形态氮磷地表地下流失强度和流失负荷进行了分析;并结合不同农作物植物根系对不同深度土壤氮磷养分的吸收能力,对各作物氮磷养分投入与输出进行了养分平衡分析,测算出了适合本农作系统各种作物的优化施肥量。本研究旨在一定程度上为紫色土坡耕地农业面源污染防控提供理论参考。本文研究主要结果如下:(1)研究得出U型槽法具有取样方便、收集量大、后期对土壤无扰动、对小等级降雨取样灵敏度高等优点,是一种监测研究土壤内部水分、泥沙和养分淋失迁移负荷的可靠方法。通过对比探索研究得出,U型槽法和渗漏盘法均能在一定程度上反映出土壤壤中流、泥沙及养分的迁移强度特征。但U型槽法平均壤中流采集量是渗漏盘法下的10倍,能对95.0%以上的年降雨-径流事件进行观测和收集,尤其对中小型降雨径流事件更灵敏;除泥沙外,两种收集方法测得的壤中流年累计流失量和氮磷的年累计流失负荷与小区底部出口的实际值不存在显着差异(p>0.05),且U型槽法测得值更接近实际值。(2)各土层对径流、泥沙和养分具有明显的拦截能力,且各层土壤对入渗水流、泥沙和养分的拦截能力均随土层深度增加而减弱。从年净迁移强度看,耕作层(L1)表现为泥沙、氮磷养分淋失迁移的净淋失源。玉米季(S1)是径流、泥沙和养分迁移流失的主要时期;随着降雨强度的增加径流、泥沙和养分迁移流失量显着增加。约70%的年降水量被各土层拦截,用于补充土壤水分;壤中流年流失量约为地表径流年流失量的3倍。随着降雨等级的增加,降雨径流系数显着增加。各降雨等级对年地表径流流失量贡献大小为:大雨>中雨>暴雨>小雨,而对年地下壤中流流失量贡献大小顺序为:中雨>大雨>暴雨>小雨。泥沙地表年流失迁移负荷为746.90kg*ha-1*yr-1,耕作层(L1)泥沙年淋失迁移负荷为621.29 kg*ha-1*yr-1,其中90.1%的淋失量能被各底土层拦截。土壤氮、磷地表(L0)年流失迁移负荷分别为6.05kg*ha-1*yr-1和1.10 kg*ha-1*yr-1;耕作层(L1)TN、TP年淋失迁移负荷分别高达228.82 kg*ha-1*yr-1和3.55 kg*ha-1*yr-1,其中48.6%和84.7%能被底土各层土壤拦截。各等级降雨对TN、TP年地表流失迁移强度的贡献顺序表现为:中雨>暴雨>大雨>小雨。磷的流失是以颗粒态流失为主,且随着降雨等级的增加,颗粒态磷的流失负荷显着加剧(p<0.05)。(3)台面和桑埂对防控水土流失和养分迁移具有显着效果。台面和桑埂处理能显着降低氮磷养分地表年流失负荷,尤其是颗粒态磷,但会增加氮的地下淋失负荷。各试验处理径流、泥沙、TN和TP的年累计地表流失量分别为46.4~70.2 mm、445.71~746.90 kg*ha-1*yr-1、3.94~6.05kg*ha-1*yr-1和0.50~1.08 kg*ha-1*yr-1;径流、泥沙、TN和TP的年累计地下流失量分别为220.8~250.5mm,41.45~65.88 kg*ha-1*yr-1,90.81~117.62 kg*ha-1*yr-1和0.37~0.55 kg*ha-1*yr-1。地表径流、泥沙迁移强度、TN和TP迁移强度以及地下壤中流、泥沙和TP流失强度均随着台面的增加而逐渐降低;而TN年淋失迁移负荷随台面的增加而增加。桑埂处理下的地表径流年流失量、泥沙地表年流失迁移负荷、TN和TP地表流失迁移负荷以及地下壤中流年流失量、泥沙年淋失迁移负荷、TN和TP年淋失迁移负荷均低于对应台面裸埂处理。各降雨强度对地表径流及地表TP的年流失负荷贡献大小顺序为:大雨>暴雨>中雨>小雨,而对壤中流年流失量的贡献顺序为中雨>大雨>暴雨>小雨;各降雨等级对地表、地下泥沙年迁移流失负荷和TP地下年淋失负荷的贡献顺序为暴雨>大雨>中雨>小雨;TN地表年流失迁移负荷的贡献顺序为中雨>暴雨>大雨>小雨,TN地下淋失迁移负荷的贡献顺序为大雨>中雨>暴雨>小雨。但在暴雨等大型降雨事件下,桑埂处理的拦截效果显着降低,甚至会加剧泥沙和氮磷养分的地表淋失。随着地表台面数的增加,各处理NO3--N地表年流失迁移负荷和地下淋失迁移负荷之间差异不显着(p>0.05);而地表NH4+-N年流失迁移负荷逐渐降低,但NH4+-N地表年流失迁移负荷在各处理之间的差异不显着(p>0.05)。PP/TP和PO43--P/TP在桑埂处理下总体上低于裸埂处理。玉米季是地表地下水流、泥沙、养分迁移流失的主要时期;地表径流、泥沙、TN和TP流失量分别占全年流失迁移负荷的的67.5%、76.0%、45.0%和70.1%,而地下壤中流流失量、泥沙、TN和TP年淋失迁移负荷分别占年淋失迁移负荷的78.0%、69.8%、71.3%和68.8%。(4)盈余的氮、磷素积累在土壤内部,增加了土壤氮磷库存量,但也会提高氮磷素流失导致农业面源污染的风险。农业系统中氮磷元素的投入途径主要有化肥、秸秆还田和大气沉降。其中,化肥是全年氮、磷投入量的主要来源,分别占全年土壤外源氮、磷投入量的81.8%~84.7%和92.3%~93.6%;秸秆还田对全年土壤氮、磷投入总量贡献率为12.6%~14.6%和6.2%~7.5%。农业系统氮磷的输出途径主要为植株吸收、径流泥沙携带流失以及气态挥发等途径,其中植物吸收利用和泥沙径流流失是土壤氮磷输出的主要途径;植物年吸收利用氮、磷量分别占总支出量的71.6%~79.7%和88.4%~94.2%。从不同处理看,作物利用氮磷的量随台面的增加整体上呈现增加趋势;桑埂处理中氮磷输出量均高于对应台面裸埂处理。各种植季的氮磷输出总量在裸埂各处理表现出随台面增加而降低,而在桑埂处理则表现出相反的趋势,随着台面的增加而显着增加;桑埂各处理氮磷输出量均高于对应台面裸埂处理。通过水土流失的损失的氮、磷量分别占全年总氮、磷投入量的9.2%~12.7%和2.7%~4.8%。秸秆还田投入的氮量占全年总氮投入量的12.6%~14.6%。研究期土壤氮、磷年盈余量分别达431.12~510.43 kg*ha-1*yr-1和盈余91.79~108.51 kg*ha-1*yr-1。(5)优化施肥能有效降低化肥投入量,减少经济成本;同时能显着降低氮磷在土壤中的富集,减轻面源污染风险,具有潜在的生态效益。本研究得出玉米和榨菜根系平均最大吸肥深度分别为36.6~39.4 cm和12.8~13.6 cm。根据对应土层氮磷投入损耗平衡分析得出玉米、榨菜的优化施肥量分别为272.63~307.46kg*ha-1*yr-1(N)、68.23~76.38kg*ha-1*yr-1(P2O5)和116.93~171.65kg*ha-1*yr-1(N)和87.19~115.54 kg*ha-1*yr-1(P2O5)。测算出的各处理玉米季化肥养分氮、磷理论优化投入量较当前化肥养分氮、磷施入量分别降低了6.8%~17.4%和36.4%~43.1%;平均分别降低了11.3%和39.9%。榨菜化肥养分氮、磷理论投入量较当前投入量分别降低66.3~77.1%和34.2~45.3%;平均分别降低73.2%和38.8%。氮、磷素年施用量能降低44.0%~52.3%;优化施肥后氮磷素盈余量能分别降低81.4~90.3%和86.6%~90.2%。综上所述,经对比探索分析,U型槽法具有取样方便、收集量大、后期对土壤无扰动、取样灵敏度高、能实时监测收集壤中流等优点,是一种监测、收集土壤内部水分、泥沙和养分迁移强度的可靠方法。各土层对径流、泥沙和养分具有明显的拦截富集能力,且各层土壤对入渗水流、泥沙和养分的拦截能力均随土层深度增加而降低。从降雨径流事件产生的养分年迁移流失负荷看,耕作层是氮磷养分迁移流失的净流失源,心土层和母质层能拦截部分淋失养分,尤其对淋失的颗粒态养分拦截作用显着。而台面和桑埂结合能对坡耕地氮磷流失具有较好的防控作用;同时,结合作物对不同深度土壤养分吸收能力,通过氮磷投入(化肥、秸秆还田、大气沉降)和氮磷输出(作物吸收利用、径流泥沙氮磷流失、气态挥发)的氮磷养分平衡分析,能获取不同作物季的优化平衡施肥量。由于试验径流场建成于2018年2月28日(含3个月稳定期),试验期间土壤结构可能未完全恢复,因此试验结果有待进一步验证。本研究的下一步工作是继续开展本研究,同时对U型槽法在不同土壤和用地类型的适应性开展进一步研究。因受地形限制,未对不同台面坡长和不同台面坡度进行分析,同时由于坡长较短,各台面相对高差设置较低,须进一步研究不同坡长、不同坡度和不同相对高度的台面设置对土壤氮磷地表流失和地下流失的影响机制。
朱康文[2](2021)在《多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究》文中认为农业面源污染(ANSP,Agricultural non-point source pollution)问题是各国水环境污染的重要原因之一,水污染防治中长期主要关注点源污染很长时间忽略了农业面源污染。根据2020年中国发布的第二次污染源普查结果表明农业面源污染对水体污染的贡献比重很高。当前农业面源污染受到越来越多的关注,国家相继出台农业面源污染防治的多项文件提出长江经济带由于独特的地理环境、经济特征等导致农业面源污染较重,需加快推动区域的农业面源污染治理。重庆市作为“一带一路”与长江经济带的连接点,在国家区域发展格局中具有重要生态地位,是长江上游重要的生态屏障区。重庆具有农村比例高、肥药施用强度大、丘陵山地占比高、雨量大且集中等本底特点,导致农业面源污染潜在大、驱动强、范围广。同时结合国家对网格化管理应用于现代农业管理中的重视,网格化管理将是解决多级尺度下农业面源污染风险防控和信息化建设的重要手段。因此为确保区域及长江流域的生态安全重庆亟需开展网格化管理模式下的农业面源污染风险测度与可视化平台构建以提升风险防控与信息化能力。本论文通过梳理国内外农业面源污染风险测度的研究热点、趋势和问题,发现当前存在多尺度下研究需求差异明显、多级尺度下的风险测度研究路径不统一、测度结果可视化能力与需求不符等关键问题。因此以重庆市不同尺度范围为研究对象,紧紧围绕关键问题开展多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究,以统一多级网格下的风险测度研究路径与方法。研究内容主要包括:(1)区县级网格为相对宏观的研究尺度,重点在于识别大尺度范围内不同区域的农业面源污染风险时空演变趋势。以重庆市为研究对象,以GIS技术为支撑自行构建涵盖压力动能、转化动能、消纳动能三个维度的风险测度PTA3D模型,采用重心、核密度等方法揭示农业面源污染时空演变规律,并探讨风险评价精度、影响因素。(2)乡镇级网格尺度为宏观政策落地层级,重点在于识别未来发展模式选择影响下的农业面源污染风险演变趋势。以涪陵区为研究对象,通过结合CLUE-S等模型开展自然发展、耕地保护情景模式下的未来土地利用变化模拟,采用输出风险模型揭示各网格风险概率时空演变规律,探讨风险程度对输出系数变化的响应情况。(3)村落级网格尺度为政策具体实施层级,重点在于识别农业面源污染风险阻力、输移路径及景观优化效果。以南沱区域为研究对象,以逐日水位数据为基础开展出露期、淹没期水位线、土地利用等空间要素解译,引入源汇过程构建最小累积阻力模型识别不同时期农业面源污染的阻力面、风险等级、传输路径等,探讨阻力模型及景观优化在风险防控中的作用。(4)泛地块网格尺度为农户操作层级,重点在于分析高精度数据支持下农户行为视角的田间管理的具体实践与优化调控效益。以睦和村为研究对象,引入低空遥感-无人机多光谱技术获取影像、NDVI指数等6种高分遥感数据,引进随机森林算法开展地物分类与泛地块划分,通过农户行为调研确定各地物的肥药施用情况,探讨随机森林算法精度及农业面源污染风险的影响因素与消减工程效果。(5)以多级网格尺度下的农业面源污染风险评估数据为基础,结合各尺度管理需求差异在B/S框架下构建多级网格下农业面源污染风险可视化平台,并探讨风险管理与防控策略。本论文的主要研究结论如下:(1)区县尺度下自建的农业面源污染风险测度PTA3D模型精度符合实际,引入的重心分析、核密度分析等地理学方法可以有效识别风险演变情况。研究发现:(1)重庆市农业面源污染风险有较为明显的低风险向高风险转化的趋势(高风险、极高风险比例分别从2000年的17.82、16.63上升到2015年的18.10、16.76)。(2)都市区风险明显高于渝东南和渝东北,从高到低等级的风险区域的重心位置呈现自西向东的空间分布特征,且高风险、极高风险区域有明显的向东转移趋势(2000-2015年,二者的重心分别按照东偏北1.68°和12.08°运动了4.63km和4.48km)。(3)核密度结果显示高风险主要集聚在都市区,渝东北、渝东南风险存在集聚程度较低且上升的趋势,全市集聚区域的空间破碎度在增加且出现分散集中的趋势。(4)将河流水质、岸线一定范围内地类面积分别与模型测算结果进行空间分析发现模型测度结果可以反映区域真实的农业面源污染风险情况。(5)风险驱动分析显示地类构成对风险强度影响明显,“源地”占比高的区域风险明显增强,而城市化进程中都市区耕地被占用是推动高、极高风险区域重心向东运动的因素之一。(6)通过这种研究路径识别出的预防和控制关键区、高和极高风险集聚区域作为关键区域进行防控可有效降低农业面源污染风险。(2)乡镇尺度下引进的CLUE-S模型取得很好的未来土地利用情景模拟效果,并为农业面源污染风险测度、风险演变与影响因素分析等提供很好的支撑。研究发现:(1)涪陵区各镇街、子流域2010-2015年期间风险概率明显降低,尤其是靠近大木山、武陵山区域。(2)结合CLUE-S、Markov模型的土地利用情景模拟的Kappa系数为0.75,属高度一致级别。(3)未来的情景模拟有利于识别区域各镇街、子流域在不同发展情景下TN、TP输出风险概率演变情况及其与土地利用之间的响应关系。结果显示长江以北、乌江以西区域的乡镇风险明显偏高,148、150号等子流域在两种发展模式下均存在风险增高趋势。(4)调整自然发展情景下TP输出系数进行风险变化响应分析反映出子流域输出风险等级对于耕地输出系数变化(即化肥施用水平调整)具有很好的响应关系,例如第3、75、104、141、202、211、259、292、330、398、461号等子流域对输出系数调减的波动响应。(6)通过这种研究路径识别出的乡镇、子流域风险特征可以有效应用于未来地类结构优化或肥药施用水平管控,达到农业面源污染风险防控目的。(3)村落尺度下引进的阻力模型有利于识别农业面源污染的风险阻力值、风险区域、传输路径和分析景观优化效果。研究发现:(1)“源-汇”理论下的最小累积阻力模型在识别区域内不同风险等级的空间位置、输移路径、风险防控关键区域等方面效果较好。(2)阻力面分析显示阻力值整体呈现“西部低、东部高、高值分散、低值连片”的特点,其中阻力值最高值中a2(>25°耕地)>a6(≤2°耕地)>a3(15°-25°耕地)>a5(2°-6°耕地)>a1(农村居民点)>a4(6°-15°耕地)。(3)季节性水位涨落条件下淹没期比出露期农业面源污染风险更大、传输路径阻力更小、低等级传输路径更多,其中路径阻力值为1级的路径数量呈现a4>a5>a1>a3>a6>a2。(4)水体附近不同范围内“源地”向“汇地”的转换对于风险调控作用明显,水域附近50m和100m范围内耕地调整为林地情景下,a2在1级的输移路径数量相比现状情景分别降低13.79%和53.66%。(5)通过这种研究路径识别出的风险分布、输移路径等可以结合景观优化进行有效防控。(4)泛地块尺度下引进的低空遥感-无人机技术、随机森林算法、农户调研等方法在地物分类、负荷风险测度、防控措施效益分析中取得较好效果。研究表明:(1)低空遥感-无人机手段获取的厘米级高分数据极大提升了地物精细分类基础数据精度和栅格内信息纯度,随机森林算法下精细化地物分类精度高达90.05%,有利于泛地块网格划分。(2)基于农户行为调研发现存在劳动力下降、人口老龄化及作物高肥高药施用问题进而导致农业面源污染风险较高。(3)经测算TN、TP施用强度低于200 kg/hm2的泛地块网格比例较低,水质监测结果也反映出区域农业面源污染较为严重。(4)对人工湿地的农业面源污染风险消减能力分析发现可以大幅消减污染物并产生较好的经济效益,区域内的悬浮物、总磷、总氮、铵态氮、硝态氮、COD通过人工湿地后分别消减了近86.67、54.66、81.11、10.67、83.85、59.42%。(5)通过这种研究路径识别出的农户行为、泛地块风险特征及人工湿地消减能力可很好的应用于区域农业面源污染风险防控。(5)综合多级网格尺度下的农业面源污染风险测度结果与管理需求开展可视化平台构建取得较好效果。研究表明:(1)建立信息化、可视化的农业面源污染风险防控平台可以有效提升管理效率、提高防控能力。(2)基于B/S框架、Web Storm工具开展可视化平台开发,具有技术丰富多样、过程轻量快速、可视效果美观等优点。(3)可视化平台可以很好的展示多级网格下的农业面源污染风险测度结果,更好的发挥地理学在农学领域的优点,充分体现出地理空间数据的价值,为管理、决策工作提供了数字化、高效化、科学化的手段。总体上,本论文融合农学、地理学、计算机学等学科同时考虑各尺度在管理、防控方面的需求差异,为多级网格尺度下农业面源污染研究路径与方法提供了统一风险研究范式,可有效解决当前农业面源污染风险测度路径不统一、研究参考性低、成果借鉴性差、结果可视性弱等问题。
陈轩敬[3](2020)在《长江流域农牧系统氮素向河流和近海的迁移特征》文中提出农牧系统既是粮食、果蔬和肉蛋奶的主要生产来源,也是水环境氮素污染的主要排放源。在过去几十年中,中国的农牧系统处于快速发展和转型阶段,生产过程造成的水环境代价巨大。长江流域是中国粮油和畜禽产品主产区之一,承担中国约40%的粮食、49%的猪肉及30%的禽蛋产量。由于单位面积畜禽粪尿的氮素负荷及农田养分投入量高,在长江流域独特的地形地貌、发达水系等自然条件的影响下氮素从农牧系统向水体的损失风险高,不仅对流域水质量安全产生威胁,水体氮素营养盐还会随河道迁徙影响下游和近海的水环境。然而,目前对农牧系统中氮素在区域尺度的流动、水环境代价评估和调控策略等方面的研究均处于独立拆分状态,尤其是关于氮素从陆地输入-河流转移-河口输出的全过程流动和转移规律的定量认识和方法研究还有待完善及建立。了解长江流域中氮素从陆地-支流-干流-河口输出的空间迁移规律及其主要污染来源和影响因素,可因地制宜地提出长江流域农牧系统生产和水环境保护协调发展的策略。本文主要研究目的是在子流域尺度建立量化评估农牧系统氮素向河流和近海水环境的迁移特征的方法,提高对氮素从陆地输入-河流转移-河口输出全过程的流动特征和水体氮素营养盐的环境效应的认识。本文以长江流域为案例分析,基于多年种植和养殖信息、土壤、气象、土地利用、水文以及其他流域数据资料,并通过耦合作物生长模型(WOrld FOod Study,WOFOST),食物链养分流动模型(Nutrient Flows in Food chains,Environment and Resources use,NUFER)和流域营养盐输出模型(Model to Assess River Inputs of Nutrients to seAs,MARINA),建立农牧系统向河流水体和近海排放氮素营养盐的综合评估模型,对长江流域的农牧系统氮素流动特征,水体氮素营养盐负荷水平,空间分布特征以及河流氮素营养盐季节性输出特征等进行定量化分析。本文主要研究结果如下。1.利用食物链养分流动模型,分析长江流域主要省市农牧系统的氮素流动特征,明确农牧系统氮素输入和环境损失时空变化特征和主要驱动力。2015年长江流域农牧系统的氮素输入总量为2.11×104 Gg,比1980年增长2.64倍;主要输入源是农田的氮肥输入和畜禽系统的饲料进口输入,分别贡献了氮素输入总量的57%和28%。其中氮素输入量主要增长时间段是在1980-2005年间。近十年(2005-2015)间氮素输入量仅增长1.3×103 Gg。1980年到2015年间作物主产品和秸秆中的氮素总量从5.4×103 Gg增长至9.7×103 Gg,而动物主产品和副产品的氮素输出量从0.4×103 Gg增长至1.3×103 Gg。基于省域尺度的单位耕地农牧系统氮素输入和环境损失时空分布特征显示,1980-2015年长江流域农牧系统单位面积的氮素输入量和损失量呈现上中游逐渐超越下游的趋势,尤其是四川省、贵州省和湖北省成为单位面积农牧系统氮素输入和损失明显增长的区域。另外,通过对重庆地区的案例分析发现,瓜果蔬菜类等经济作物产品和动物产品输出量均与农牧生产体系的氮肥消耗量和氮素损失量呈现显着的正相关关系。因此,资源投入量较高的经济作物种植面积和畜禽产品输出量的增长是改变区域氮素流动特征的主要驱动力。2.通过耦合流域营养盐排放MARINA模型和作物生长WOFOST模型,定量化长江流域农田不同作物系统的氮素输入量和向水体排放的可溶性无机氮(Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN)量。通过对长江流域12类常见作物系统分析表明,2012年总氮投入量约为18000 Gg;其中单季稻(2310 Gg)、小麦(2621 Gg)、玉米(1873 Gg)、马铃薯(1562 Gg)和蔬菜(3880Gg)的氮素投入量之和占到总量的三分之二左右。其他的三分之一的氮素主要投入于早稻(672Gg)、晚稻(748 Gg)、大豆(523 Gg)、棉花(439 Gg)、油菜(1136 Gg)、果树(1171 Gg)及其他类作物(1014 Gg)上。除大豆和其他类作物外,大多数作物生长所需的氮素输入是依赖于化学氮肥的施用,化学氮肥对氮素输入总量的贡献率为56-78%;畜禽粪尿还田对流域作物生产总氮输入量贡献约为11%,但其中约有一半是施用在蔬菜上。2012年农田中约有6000Gg的氮素以DIN的形式损失进入到水体中;其中单季稻、小麦和蔬菜三种作物对水体DIN的排放贡献约占总量的50%。从空间分布上看,2012年长江中游和下游的子流域中农田生产过程中向水体损失的DIN量(2079-7029 kg N km-2 year-1)要高于上游的子流域(208-3381 kg N km-2 year-1)。但在不同子流域,农田向水体排放的DIN的主要作物源各不相同,蔬菜是长江所有子流域水体DIN输入的重要来源之一,贡献值为20-33%,也是子流域金沙、嘉陵、岷江、洞庭、鄱阳和中游干流中水体DIN负荷的主要作物源;薯类生产是乌江和上游干流中水体DIN负荷的主要作物源;而小麦和水稻分别就是长江下游和长江三角洲水体DIN负荷的主要作物源,二者贡献值加和约为50%。3.通过耦合流域营养盐排放MARINA模型和食物链养分流动NUFER模型,定量化长江流域不同动物粪尿氮素资源量和向河流水体排放的DIN量。研究结果表明,2012年长江流域畜禽粪尿中氮素资源总量为5773 Gg year-1,其中生猪、牛类、禽类、羊类和马类养殖分别占总量的75%、11%、4%、9%和0.3%。粪尿中氮素资源总量中有1940 Gg N year-1以DIN形态进入河流水体环境。点源排放是畜禽粪尿向河流水体输入DIN是主要损失途径,生猪、牛类、禽类、羊类和马类养殖产生的粪尿以点源形式损失分别占单个动物养殖向水体排放DIN总量的66%、49%、85%、89%和89%。在空间分布上,2012年长江流域畜禽动物产生的粪尿向水体损失的DIN整体呈现从上游区域到下游区域逐渐增长的趋势。但存在上游干流子流域的畜禽粪尿向河流损失的DIN水平高达1526 kg N km-2,仅次于下游子流域。在各个子流域中,畜禽粪尿向河流水体损失的DIN量基本都是以生猪生产占据主导地位,生猪生产占畜禽粪尿对水体DIN输入总量的55-85%。4.针对原流域营养盐排放MARINA 1.0模型在季节性尺度量化河流氮素营养盐排放特征的不足,本文通过定量化季节性河流水体的点源和面源氮素的输入,并考虑季节性气候变化和人为活动对氮素在河道迁移的影响等,开发了可用于评估季节性河流氮素营养盐排放特征的MARINA1.1模型版本。利用该模型对2000年长江流域季节性河流DIN排放特征进行定量研究。结果表明,2000年大约有1.5×104 Gg总量的氮素输入(化学肥料、畜禽粪尿、居民排泄物、生物固定和大气沉降)到长江陆地生态系统,成为面源污染的主要来源。其中春夏秋冬四季分别占输入总量的31%、35%、23%和11%,具有明显的季节性差异。化学氮肥是春季大多数子流域氮素输入的主要来源,占比约为36-70%;化学氮肥和氮沉降是夏季大多数子流域的主要氮素输入源。面源和点源(畜禽粪尿直排、污水排放和居民排泄物直排)的氮素进入河流水体后通过在长江支流和干流的迁移,最终向近海区域排放DIN约为680 Gg N year-1,其中约为40%是来自于夏季。农业面源污染在春季、夏季和秋季均为河流DIN排放的主要污染源,对各子流域向河口排放的DIN的贡献值在43-85%之间。冬季时,点源排放成为河流DIN排放的主要污染来源,其中向地表水直接排放的畜禽粪尿为主要污染源。季节性DIN的排放差异,除了受季节性点源和面源氮素损失的影响,还受气温变化,人类活动用水和水库季节性蓄水的影响。在空间分布上看,长江河口排放的DIN更多的是由中游和下游人类活动中输出。中下游流域面积仅占整个流域的45%,但DIN排放量占总量的79%。综上所述,本文通过食物链养分流动模型、作物生长模型及河流营养盐输入模型的耦合分析,在子流域尺度模拟评估氮素从农牧系统输出至水体、从支流迁徙到干流、从上游迁徙到下游,最后通过河口进入近海的全过程,突破了前人在氮素单一流动环节研究的局限性,可以系统性探索农牧系统中氮素损失对河流水体及近海区域水环境变化的响应机制。并在原MARINA模型的基础上,通过模型耦合和算法优化,首次实现了在子流域尺度定量化评估不同作物和动物的向水体排放DIN量的差异和河流DIN季节性排放特征,并通过实测的水体DIN数据,统计作物单产和发表文献结果等多种方式比较对模型估算结果进行校正。基于本文的研究结果,可以在不同时空尺度,更有针对性的优化设计农牧系统的氮素调控方案,降低农牧生产带来的潜在水环境污染风险,为流域水体氮素负荷的宏观调控提供了新的思路。
丁雪坤[4](2019)在《三峡库区面源污染人类活动输入及潜在风险评价》文中研究说明随着三峡库区农业集约化发展和城镇化的推进,面源污染引发的水华现象引发各界关注。氮、磷是面源污染的主要污染物,人类活动和农业生产等导致的过量氮、磷素输入是水体富营养化的重要原因,威胁着区域用水安全和社会经济发展。因此,为定量解析三峡库区人类活动净氮、磷输入及其影响因素,进行面源污染潜在风险评价,本研究利用社会经济数据、生态环境数据、农业生产数据等,建立NANI模型、NAPI模型和PNPI模型,研究三峡库区人类活动净氮、磷输入估量的时空分布及其变化特征、组成及其贡献率和影响因素,评价三峡库区面源污染潜在风险,揭示其空间分布特征及其年际变化情况。所取得的主要研究成果如下:(1)三峡库区的NANI和NAPI估量存在明显的时空差异特征。NANI值从2006年的 10715.2 kg·km-2·a-1 到 2016 年的 1 1974.1 kg.km-2·a-1,NAPI 从 2006 年的 2413.5 kg·km-2·a-1到2016年的2911.4 kg·kn-2·a-1,整体上均呈现先线性上升后下降的趋势;NANI和NAPI的空间分布特征趋同,整体上呈现库首、库尾两头高、库区腹地低以及库区北部高、南部低的特征。(2)三峡库区的NANI的组成中,氮肥施用量所占比重最大为50%~56%,是主要输入源,其次是大气氮沉降值,所占比重为22%~24%;NAPI的组成中,磷肥施用量所占比重最大为58%~61%,其次是人类食品和动物饲料磷输入,所占比重为29%~30%;相关性分析中,氮肥施用量与NANI相关性最强,R2达到了 0.81(p<0.0001),磷肥施用量与NAPI相关性最强,R2达到了 0.84(p<0.0001)。(3)人口密度、粮食产量、.农业生产总值和地区生产总值、耕地面积、.森林覆盖率和森林面积等因素与NANI和NAPI的关联度都较高;NANI和NAPI随着人口密度的增大而增大,但当人口密度到达一定值(1000人/平方公里)时,其值不再变化;NANI和.NAPI随着耕地面积的增加而增大,随着森林面积的增加而减小。(4)2015年三峡库区潜在面源污染风险极低、低、中等、高和极高5个等级区的土地面积比例分别是22.87%、29.71%、11.31%、17.09%和18.98%;其中,高等级风险区占比相比2000年下降了 5.3%,其他风险区变化较小,总体呈现转好趋势。(5)三峡库区潜在面源污染风险呈现西高东低、北高南低的分布特征,且距离河流越近,潜在面源污染风险等级越高;极高和高风险区主要集中库尾以重庆核心市区为中心的区域范围和和库首宜昌核心市区,极低和低风险区主要集中在库首的巫山、巴东、兴山和库区腹地的奉节、石柱、武隆等。
黄春波[5](2019)在《基于生态系统服务的三峡库区森林景观调控研究》文中提出生态系统服务是保障人类生存及生活的基础,已成为风景园林学大地景观规划与生态修复研究的热点和新方向。当人们偏好于某种特定的生态系统服务时,可能会对降低其他服务类型的供给水平,如何调控景观的数量和空间结构并协调多项生态系统服务之间的关系以满足人类福祉需求是当前景观规划与管理的主要难题。三峡库区是我国典型的生态脆弱区、长江中下游重要的生态屏障区和生态经济区,其生态环境对长江中下游的人居环境和经济建设意义显着。然而,过去几十年的频繁的人类活动及库区崎岖的地理环境特征显着增加了生态系统结构和功能的不确定性。本文在国家生态文明建设的背景下,以人地矛盾突出的三峡库区为研究对象,基于“结构-过程-功能”理论并以“功能需求-格局调控-服务预测”思路,整合野外实测数据、多源遥感数据和历史气候资料等,综合运用统计分析、空间分析和模型模拟等手段,系统地解析了库区20002015年间的景观演变过程,以汇水过程、水土过程、大气过程、生物过程和人文需求为主线选择了水质净化、土壤保持、气体调节、生境质量和休闲娱乐五种关键服务并定量评估了它们的时空演变特征,识别了生态系统服务权衡的空间热点,模拟和预测了2030年库区景观格局与生态系统服务,探讨了生态系统服务在景观调控中的应用并提出了森林景观结构优化建议,为库区生态恢复和森林景观管理提供理论和技术方面支持。本研究的主要结论如下:(1)三峡库区地形和土壤空间异质性明显,气候因素空间分布差异大但时间变化不剧烈。库区地形表现出“东高西低、北高南低”、“东陡西缓、北陡南缓”分布特征,而土壤有机碳含量随着海拔、坡度的增加而增加。气候因素中,年均气温呈“东低西高、中部有热点”分布特征,年降雨呈“中部高、南北低”分布特征,年辐射呈“北高南低”分布特征。20002015年间库区年均温和年辐射缓慢增长、年降雨缓慢减少,但三种气候因素的变化率均未通过95%置信水平的t检验。(2)20002015年间景观格局时空演变剧烈,库区由农业景观向森林景观过渡。植被景观具有明显的阶段性转移特征,大部分森林的面积在20002005年显着增加,而混交林覆盖率的增长主要发生在20052010年。林地集中分布库区东北部高海拔、陡坡区域,农耕地主要分布中低海拔、地势平坦的平行岭谷区,这些分布特征可能有助于控制山地泥沙产流并提升作物产量。造林、退耕、蓄水和城市扩张是三峡库区过去15年的典型景观演变过程。诸如退耕还林等生态恢复活动主要发生在5001000 m和15°25°区域,蓄水和城市建设主要发生在<500 m高程带和5°10°坡度带上,这种异质空间上的景观演变过程有效缓解了生态修复和经济发展之间的用地冲突。(3)生态环境因素对景观格局的影响显着。相关分析结果表明7种生态环境因素间存在显着共线性问题,借助主成分分析提取2个主成分并通过最大方差旋转使高程、起伏度、坡度和土壤有机碳集中载荷在旋转主成分RC1上,而多年平均年均温、多年平均年降雨和多年平均年辐射集中载荷在旋转主成分RC2上,并分别定义为地形因子和气候因子。以它们为自变量、景观面积比例为因变量的线性回归结果表明,植被景观的模型R2较高,而非植被景观的模型R2较低。因此,植被的分布特征能被地形因子和气候因子有效的解释,而建设用地和裸地景观受人类活动干扰较强以致回归方程的解释率较低。(4)五种关键生态系统服务在过去15年间缓慢增长,且水平和垂直空间分布上均呈现显着的异质性。基于InVEST模型的水质净化服务评估得知,非点源污染呈“东低西高、北低南高”的分布特征,且随着高程、坡度的增加而降低。基于RUSLE模型的土壤保持服务评估结果显示库区年均土壤流失量约35.72 t·ha-1·yr-1。基于CASA模型的气体调节服务评估结果显示,多年平均NPP约560.52 gC·m-2·yr-1。受气候因素的综合影响,库区西南部沿长江两侧、中海拔和中坡度区域的气体调节服务能力较高,但高海拔、陡坡区域的气体调节服务增长速度最快。基于InVEST模型的生境质量和休闲娱乐服务评估结果显示,生境质量和休闲娱乐均分别呈线性和指数增长。此外,人文条件对休闲娱乐服务的影响大于自然资源。(5)过去15年,库区生态系统服务对景观演变的响应剧烈。植被景观在调节服务和支持服务方面的供给水平较高,但文化服务供给能力有限。森林是生态系统服务最重要的供给者,不同森林类型间服务供给有差异。冗余分析结果显示,两条RDA轴累计方差高达95.94%,RDA1对水质净化、土壤保持、生境质量的解释能力较强,且与库区森林覆盖率呈正相关,而与农耕地面积呈负相关;RDA2能有效解释休闲娱乐,且与建设用地面积呈正相关。对应分析结果表明,退耕还林等生态恢复措施是水质净化、土壤保持、生境质量和气体调节四类服务得以提升的主要原因,而生态恢复和城市建设共同提升了库区休闲娱乐服务。(6)生态系统服务相互关系复杂,但它们的累积效应和变化速率表现较强的一致性。水质净化、土壤保持、气体调节和生境质量间呈显着正相关,它们与休闲娱乐间呈显着负相关。冗余分析结果显示,水质净化、土壤保持和生境质量在时间变化上具有较强同步性。三种生态系统服务流中,同属本地流的生境质量和休闲娱乐表现出极强的负相关,前者受自然环境条件的影响更严重,而后者受社会经济条件的影响更严重,这种情况导致零和博弈的产生。同属定向流的水质净化和土壤保持均基于汇水过程,因此呈现出较强的时间同步性和空间一致性。此外,定向流和全球流之间也有较强的协同关系,且植被恢复措施显着提升了它们的供给水平。(7)多项生态系统服务之间密切相关,这些关系可归结为时空尺度耦合下的权衡和协同作用,且对时间演变和空间尺度异常敏感。多项生态系统服务之间的相关系数的时间变化特征表明,随着时间推移生态系统服务间的协同/权衡关系从无关逐渐过渡到显着。基于网格、小流域和区县的多尺度效应服务关系研究结果表明,网格和小流域尺度下多项服务间的相关系数较小但关系显着,区县尺度下多项服务间的相关系数更大但关系并不显着。此外,本地流的最适宜分析尺度为网格,而定向流动基本分析单元为汇水区。(8)借助CA-Markov模型预测2030年三峡库区景观格局得知,森林的数量结构和空间布局能综合影响生态系统服务的发挥。根据生态型EG、经济型EM和生态经济型EE三种数量需求和生境质量Hab、休闲娱乐Rec和定向流DF三种生态系统服务权衡空间热点设置组合得到9种情景。结果表明,数量需求对未来景观格局的影响更大,生态型有效调控各类森林比例,经济型有效调控建设用地比例,而生态经济型兼有以上两种的数量变化特征。预测并比较9种情景下的其未来生态系统服务供给水平得知,EGDF情景的水质净化潜力最高,EGHab和EGDF情景的生境质量显着高于其他情景,EMRec情景对休闲娱乐服务的提升显着高于其他情景。综上可见,虽然生态系统服务空间热点对景观格局的调控能力有限,但配合该空间需求的设置能在弥补和提升关键地区的生态系统服务供给水平低和存在严重权衡等不足。
郑瑶[6](2019)在《三峡库区重庆段水环境容量及其分配方案研究》文中进行了进一步梳理三峡工程建设运行以来,为我国防洪、航运、发电、灌溉、供水和旅游等社会经济综合效益做出了巨大的贡献,但也改变了长江三峡原有自然水体的洪枯规律,使得长江三峡由自然河道变为了季节调节性水库,水流速度减慢,自净能力降低,水质恶化,对三峡库区流域生态环境产生了许多不利影响。而随着社会经济的快速发展,流域水污染物排放总量将进一步增多,必然会进一步加剧库区的生态环境压力。因此,为保护三峡库区水质安全、生态环境稳定,开展三峡库区流域运行期水环境容量及其分配方案研究,具有重要的理论与实际应用价值。本文选取覆盖三峡库区大部分范围的重庆段为研究对象,对三峡库区重庆段流域水环境质量与污染源状况进行了较全面的调研和分析。采用单因子指数法对三峡库区重庆段进行了水质类别评价,流域水质总体良好,保持在Ⅱ类到III类水质之间,丰水期79月略不稳定,各断面超标现象时有发生,主要超标污染物为TP。在年均水质条件下,运用Spearman秩相关系数对各水质监测断面年际趋势变化进行显着性检验,20102017年长江干流各控制断面水质变化总体上趋于稳定,且个别断面水质污染呈显着减轻状况。随着经济社会发展,城镇生活污染源、农业面源污染源、畜禽养殖污染源有逐年加重趋势。对2017年研究区域内各区县点源、非点源污染负荷进行了计算分析,从空间分布来看,重庆主城区点源污染负荷较非点源负荷量比重大,渝东部农业资源丰富,非点源污染负荷产生量较大,为三峡库区因地制宜制定控制技术和政策措施提供了科学依据。基于EFDC软件选取三峡库区重庆段长江干流建立水动力水质模型,研究该河流的污染物迁移转化过程,模型验证结果较好,表明可以用于模拟分析三峡库区重庆段长江干流的水环境状况。将三峡库区重庆段分为17个控制单元,考虑不同蓄水位水库调度运行方式对库区水文条件影响,基于EFDC水动力水质模型分别计算出高水位运行期、水位调节期、高水位运行期各个排污口对水质控制断面的响应系数,以地表水Ⅱ类水标准为规划目标,运用线性规划法求解了各个控制单元的水环境容量,作为管理环境容量,并提出基于水环境容量的总量控制方案。将人口、GDP、水资源量、污染物排放量作为分配主要考量因素,考虑不同权重系数调整分配模型对水环境容量进行初始分配,并选用基尼系数法对分配结果进行了公平性评估,当人口和GDP占主要影响因素时,基尼系数最小,总量分配方案最合理。
贾慕昕[7](2019)在《后三峡时期库区城市人居环境建设评价研究 ——以丰都、忠县、万州为例》文中研究指明三峡工程的建设对中国的社会经济产生了重大影响,库区人居环境建设是三峡地区生产、生活和生态环境的一次大平衡和大调整。自三峡工程2009年全面竣工以来,库区城市在经历移民迁居的动荡岁月后,开始进入新时期稳步发展的正常轨道。在近十年的时间里,相比于三峡工程建设时期,库区城市人居环境又有了翻天覆地的变化,城市的社会经济、基础设施、生态环境、旅游文化等各方面都取得了较大的进步。但是随着后三峡时期我国社会经济全面调整转型,三峡库区城市人居环境发展面临诸如经济发展缓慢、生态问题频发、移民致富困难、人地关系紧张、社会矛盾凸显等深层次问题。本文按照“提出问题—认识问题—分析问题—解决问题”的研究思路,从后三峡时期库区城市人居环境的总体变迁着手,对三峡库区腹心城市丰都、忠县、万州的人口与城镇化情况、移民安居情况、城市规划与建设情况、民生情况、生态环境情况、基础设施建设情况、公共服务设施建设情况、旅游文化与遗产保护情况进行全面的跟踪调查。通过研究库区城市人居环境的共性特征和典型问题,总结出人地矛盾突出,生态环境脆弱是当前制约库区城市人居环境发展的核心因素,并从人地关系失衡、人地关系失序、人地关系失控三个方面阐述了库区城市人地关系的具体特征,进而将“人地和谐”作为后三峡时期库区城市人居环境的发展目标。通过研究人地关系与人居环境基本理论,论文提出了人地关系与人居环境的耦合协同路径,在人地关系的语境下定义了人居环境的系统构成,同时运用问题导向和目标导向的思维方式,确定了“人地关系”视角下后三峡时期库区城市人居环境评价体系的基本框架。然后针对三个靶区城市进行实证研究,基于评价结果综合分析,引入人地和谐度的概念,发现库区三个城市人居环境的人地关系和谐程度差异显着,进而针对这一现象提出了因城施策,差异发展的以协调人地关系为抓手的库区城市人居环境优化技术路线,最后依据优化思路制定了具有针对性的人居环境提升策略和实施措施。本文以人居环境科学理论和人地关系理论为指导,综合城市规划学、地理学、建筑学、经济学、社会学等多学科知识,通过理论与实践分析相结合,为后三峡时期库区城市人居环境的优化与提升提供较为科学的思路。文章分为七个章节:第一章:绪论。本章介绍了选题的缘起、背景、目的和意义,对后三峡时期库区人居环境研究和城市人居环境评价体系进行理论综述,并提出研究方法及主要框架内容。第二章:后三峡时期万州城市人居环境规划建设评述。涵盖城市人居环境建设的八个主要方面。第三章:后三峡时期丰都和忠县城市人居环境规划建设评述。涵盖城市人居环境建设的八个主要方面。第四章:“人地关系”视角下后三峡时期库区城市人居环境建设评价过程与指标体系构建。第五章:针对丰都、忠县、万州城市人居环境的各项指标进行全面系统评价,并对评价结果加以统计分析。第六章:构建后三峡时期库区城市人居环境优化技术路线。提出对丰都、忠县、万州人居环境提升策略及实施措施的一些探索。第七章:总结
席颖[8](2019)在《三峡库区香溪河库湾多环芳烃污染特征及其风险评价》文中提出自从三峡大坝建成后,受防洪调度的影响,库区水位周期性消涨,库区环境污染物的迁移转化行为发生了显着的改变。近年来,受到库区航运以及库岸人类活动的频繁影响,库区多地发现不同程度的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)污染,而这种污染在水位消涨的影响下,将会进一步扩散,威胁三峡库区水陆生态系统的健康与安全。因此,在三峡库区进行PAHs的系统研究与评价,对于库区PAHs的污染防治具有重要意义。本文以三峡库区香溪河库湾为研究对象,系统地研究了三峡库区香溪河库湾PAHs在表层水体、沉积物和消落带及其上缘土壤的分布特征,并运用相关数学模型对其环境行为、来源以及风险进行分析和评价。旨在为香溪河库湾环境保护和PAHs污染防治提供理论依据。主要研究内容和结论如下:(1)香溪河库岸带土壤PAHs时空分布特征及相关性分析;2017年6月至2018年3月期间,固定设置采样点,并现场采集了香溪河库岸带3个不同特征区域(消落带上缘、消落带、沉积物)的土壤样品,测定了土壤16种美国环保署优先控制的PAHs、基本理化指标(p H值、有机质、总氮、总磷、总有机碳)和典型重金属污染物(Cu、Pb、Cd、Cr)的含量,开展了PAHs与土壤重金属和理化性质之间的相关性研究。研究表明:库岸带土壤16种PAHs单体在三个区域均以中低环PAHs为主。沉积物、消落带以及消落带上缘土壤的PAHs总量变化范围分别为10.73-1325.25 ng/g、43.60-2110.00 ng/g、83.09-2476.01 ng/g,平均值分别为234.90 ng/g、464.20 ng/g、916.71 ng/g,即消落带上缘PAHs总量最大,消落带的次之,沉积物的最小。水平样带靠近峡口镇和长江入江口的PAHs总量较高。相关性分析表明,PAHs与土壤总磷、Cd和2-50μm的土壤团聚体存在显着的负相关性(p<0.05),而与土壤总有机碳(TOC)之间存在不显着的正相关性,PAHs各单体之间及其与总PAHs之间都存在极显着正相关性(p<0.01)。(2)PAHs在水-沉积物界面的污染特征及扩散行为研究;2017年6月至2018年3月期间,设置固定采样点,并现场采集了香溪河库湾5个水平样带的表层水体样品,测定了表层水体PAHs的浓度,并采用逸度模型分析了沉积物-水界面的扩散行为。研究表明,香溪河库湾表层水体总PAHs浓度范围为178.00-294.53 ng/L,以3-4环PAHs单体为主。表层水体5-6环PAHs与水体浊度有显着正相关性(p<0.05)。逸度模型分析结果表明,香溪河夏季和秋季PAHs在水体-沉积物界面主要以向沉积物沉降为主,冬季和春季PAHs主要处于动态平衡状态。香溪河沉积物监测时间段内PAHs无二次释放的风险。有机碳、炭黑质量分数对PAHs在水体-沉积物界面的扩散行为有较大的影响,有机碳、炭黑质量分数越高,逸度分数值越低,对水体-沉积物界面的PAHs吸附越强;炭黑比有机碳对PAHs具有更强的吸附能力。(3)PAHs在不同海拔消落带土壤中的分布特征及其对水位消涨的响应;消落带各海拔土壤PAHs在一个水位消涨周期内,整体表现为下层土壤PAHs大于上层土壤。145-155 m高程的土壤PAHs的分布主要受水位消涨的影响,而165-175m土壤PAHs的分布受库岸PAHs外源排放的影响较大。经历了一个周期的水位消涨后,土壤p H值和总磷含量变大,165 m处的土壤p H值以及175 m处的土壤总磷对水位消涨最为敏感;粒径大于50μm的土壤团聚体比例减少,小于2μm的土壤团聚体比例增加,155 m-165 m高程的土壤团聚体对水位消涨最为敏感;土壤TOC、有机质、总氮含量减小,155 m-165 m处的土壤TOC及有机质和145 m高程的土壤总氮对水位消涨响应敏感;土壤PAHs的总浓度增高,其中2-3环PAHs浓度降低,4-6环PAHs浓度增加,145 m和175 m处的PAHs增量最大,165-175 m处的土壤PAHs对水位消涨的响应最为强烈。皮尔森相关性分析表明,PAHs总量与大于50μm的土壤团聚体有显着负相关性(p<0.05),4环PAHs与小于2μm土壤团聚体有显着正相关性(p<0.05)。6环PAHs与3环PAHs有显着正相关性(p<0.05)。PAHs总量与消落带海拔、土壤有机质、总磷、有机碳、总氮等无显着相关性。各海拔消落带土壤、沉积物、消落带上缘土壤PAHs之间都存在极显着的正相关性(p<0.01),表层水体PAHs只与消落带155 m和175 m处的土壤PAHs之间存在显着的正相关性(p<0.05)。(4)香溪河库湾PAHs溯源分析及风险评价;基于异构体比值法和主成分回归分析模型综合分析了香溪河库湾PAHs的来源,分析表明,香溪河表层水体PAHs在秋季是以石油源为主,在其它三个季节以燃烧源为主;而沉积物、消落带及其上缘土壤PAHs在四个季节均以混合燃烧源为主。香溪河库湾4个区域PAHs单体大部分处于中等风险水平,水体、消落带及其上缘土壤PAHs总量评估风险均为Ⅳ级高等风险等级,沉积物在夏季和冬季处于Ⅳ级高等风险等级,而在秋季和春季处于Ⅱ级低等风险等级;香溪河库湾PAHs总量风险值表现为消落带上缘>水体>消落带>沉积物。PAHs在沉积物、水体、消落带及其上缘土壤以吞食和皮肤接触对人体具有潜在致癌风险。各区域致癌风险值的顺序表现为:沉积物>水体>消落带上缘>消落带。皮肤接触产生的风险大于吞食。
夏晶晶[9](2019)在《三峡库区流域生态系统服务评估研究》文中提出三峡库区流域独特的地理条件和社会经济特征,使得流域人口、资源和生态环境的矛盾突出,其生态系统过程在反映流域经济发展和自然生态环境的协同共生方面具有较强的典型性和代表性。在生态文明建设和长江经济带战略不断推进的高质量发展时代主题和背景下,从流域尺度对其开展生态系统服务评估的研究对优化流域生态环境管理,构建可持续的自然-社会协同发展格局具有重要意义。本文在系统性辨识流域生态系统服务内涵和特征的基础上,提出了适用于流域尺度生态系统服务的量化评估体系和网格化评估技术,并在三峡库区进行了应用。本文的主要研究内容和结果如下:(1)系统性阐述了流域生态系统服务的内涵和特征,从人类对生态系统服务需求的角度出发,从“水资源-水环境-水生态”三个方面对流域生态系统服务进行了分类,结合流域水环境模型和生态系统服务模型构建了适用于流域尺度生态系统服务的科学量化评估体系。(2)针对流域生态系统的空间异质性特征,采用高精度数字高程地图(Digital Elevation Model,DEM)数据建立研究区基础网格单元,基于信息传递接口(Message Passing Interface,MPI)的研究区分块并行计算技术,提出了基于30米精细化网格的流域生态系统服务评估技术,精准识别评估要素条件差异极大的空间变化特征及其对流域自然条件的响应。(3)基于三峡库区自然条件的差异性和社会经济发展的不均衡性,以水资源供给、流域水环境容量、水土保持和水源涵养为主要服务类型,对三峡库区流域生态系统服务及其价值进行了评估。2015年三峡库区总用水量为63.73亿m3,用水量较高的区域集中在重庆市主城区及其周边和以万州区为次中心的社会经济发展程度较高的区域。总体上看,三峡库区水环境容量仍有剩余,在一定程度上能够支撑流域的发展需求,但在局部区域其流域水环境容量为负值,尤其是总氮(Total Nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP)的污染负荷超标严重。三峡库区水土保持服务量为102.54亿t,其中水土保持服务较高的区域主要分布在库区东部巫溪县、巫山县和兴山县等生态环境较好的区域,而重庆市主城区及其周边以及长寿区北部和涪陵区西部水土保持服务相对较低。三峡库区水源涵养服务量为431.40亿m3,空间分布呈现“中间高,两边低”的格局。(4)2015年三峡库区流域生态系统服务总价值为5097.73亿元,直接经济价值、间接经济价值和社会文化价值占比分别为13.1%、63.1%和23.75%。三峡库区流域生态系统服务价值以生态系统服务带来的经济效益为主。水资源供给、流域水环境容量、水土保持和水源涵养服务直接经济价值为668.93亿元,各类型生态系统服务价值由高到低依次为水源涵养>水资源供给>水土保持>流域水环境容量。社会经济发展程度较高的区域以水资源供给服务为主导类型,重点生态功能区多以水土保持和水源涵养服务为主导类型。(5)三峡库区水资源供给与城镇化率、人口密度和地均经济密度都有较强的相关关系,人口增长和流域经济发展对水资源的需求和依赖程度都较高;城镇化率对流域水环境容量的影响比人口密度和地均经济密度要显着。水土保持和水源涵养受到地形条件、气候条件、土地利用/植被覆盖和社会经济条件等多重因素的综合影响,其中对水土保持影响较大的因素有地形条件、土地利用/植被覆盖和社会经济,对水源涵养影响较大的因素有气候条件、土地利用/植被覆盖和社会经济。(6)三峡库区四种生态系统服务间存在着一定的相关关系,水资源供给与流域水环境容量之间为较弱的协同关系,与水土保持和水源涵养为较弱的权衡关系。流域水环境容量、水土保持和水源涵养两两之间为协同关系。三峡库区应坚持生态优先,绿色发展的战略定位,立足生态资源优势,实施差异化发展战略,以流域资源环境承载能力引导社会经济发展和产业结构优化,正确处理经济发展和保护生态的关系,实现三峡库区经济社会可持续发展。
韩超南[10](2018)在《三峡水库磷的输移转化特征及其影响机制研究》文中提出三峡水库反季节人为调度改变了长江原有水动力特征,影响着以水、沙为输运载体的营养盐物质循环过程。本研究采用野外采样调查和室内实验模拟方法,对三峡水库磷的输移转化特征及影响机制进行了较为系统的研究。上游河流总磷(TP)输入是三峡水库磷的主要来源,占三峡水库TP总输入量的79.73%。20142016年野外实测数据显示,三峡干流水体TP以溶解态磷(TDP)为主,TDP占TP浓度45%96%,TDP、TP的时空分布规律不明显;相对地水体颗粒态磷(TPP)浓度受水库影响沿程递减,单位质量悬浮颗粒物中所含总磷(PP)和可提取态有机磷(Exo-P)沿程递增,碎屑磷(Det-P)沿程递减。悬浮颗粒物PP和Exo-P浓度与颗粒物的粒径负相关,与有机质和Mn含量显着正相关;Det-P与粒径显着正相关。自然水文季节性变化和水库反季节性调度是影响三峡水库水体和悬浮颗粒物中磷输移转化过程的两个重要因素。在两者的共同作用下,蓄水期、高水位期三峡干流悬浮颗粒物粒径相比泄水期、低水位期较细,而PP、Exo-P浓度较高;悬浮颗粒物中的粗颗粒携带Det-P沿水流方向逐渐沉降至沉积物,细颗粒携带Exo-P输移更远距离后沉降或下泄;整体上,四个水库调度期三峡水库干流PP均以沉降滞留作用为主,滞留率为10%56%,但悬浮颗粒物吸附磷模拟实验结果表明:悬浮颗粒吸附解吸磷平衡浓度(EPC0)高于水体磷酸盐(PO43-)浓度,意味着悬浮颗粒物在输移过程中呈向水体释放磷状态。三峡水库颗粒磷主要沉积在沉积物或消落带土壤。消落带土壤颗粒吸附磷模拟实验结果表明,消落带土壤EPC0浓度高于水体PO43-浓度,消落带覆水环境可能促使弱吸附态磷(Exc-P)脱附以及铁结合态磷(Fe-P)缺氧还原释放,从而成为三峡水库水体磷的潜在来源。基于薄膜扩散梯度技术的实验结果表明,三峡干流与支流(大宁河)的沉积物均呈向上覆水体释放磷状态,沉积物-水界面有效态磷的扩散通量为0.1100.581 mg/(m2·d)。沉积物厌氧环境下铁氧化物-磷的耦合还原作用控制着三峡干流沉积物磷的释放机制,而水底藻体死亡分解是引起大宁河中游(水华发生区)表层沉积物磷释放的主要原因。三峡干流回水是大宁河水体磷的重要补给来源,蓄水期、高水位期干流回水磷补给增大春夏季大宁河库湾水华风险。
二、三峡库区流动污染源综合风险管理及预控监测模式初探(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三峡库区流动污染源综合风险管理及预控监测模式初探(论文提纲范文)
(1)三峡库区紫色坡耕地桑树系统氮磷流失负荷及养分平衡研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 农业面源污染概述 |
1.2.2 氮磷流失研究 |
1.2.3 氮磷流失防控措施 |
1.2.4 氮磷迁移监测方法研究 |
1.2.5 紫色土坡耕地氮磷流失研究 |
1.2.6 文献评述 |
1.3 研究目的意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第2章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 基本概况 |
2.1.2 试验径流场概况 |
2.2 试验处理设置 |
2.2.1 壤中流收集方法研究 |
2.2.2 不同土层养分迁移研究 |
2.2.3 不同农桑系统土壤养分流失负荷研究 |
2.2.4 其他常规试验设置 |
2.3 样品采集分析 |
2.3.1 样品采集与处理 |
2.3.2 样品测试分析 |
2.4 试验数据分析 |
2.4.1 气象数据统计 |
2.4.2 降雨径流分析 |
2.4.3 水量平衡模型构建 |
2.4.4 泥沙量分析 |
2.4.5 养分迁移量分析 |
2.4.6 作物生物量及养分量分析 |
2.4.7 氮磷平衡分析 |
2.5 数据统计分析软件 |
第3章 土壤养分流失监测收集方法研究 |
3.1 壤中流流失对比分析 |
3.1.1 样品收集量对比 |
3.1.2 取样概率对比 |
3.1.3 场降雨壤中流流失量对比 |
3.1.4 年累计流失量对比 |
3.2 泥沙淋失对比分析 |
3.2.1 样品收集量对比 |
3.2.2 不同降雨量下泥沙流失强度对比 |
3.2.3 年淋失迁移负荷对比 |
3.3 养分流失对比分析 |
3.3.1 养分浓度对比 |
3.3.2 不同降雨量下养分淋失迁移强度对比 |
3.3.3 年淋失迁移负荷对比 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 紫色坡耕地不同土层土壤养分迁移流失特征 |
4.1 降雨径流地表地下流失特征 |
4.1.1 降雨径流在不同土层的流失特征 |
4.1.2 不同降雨强度下降雨径流在不同土层流失特征 |
4.1.3 不同种植季节降雨径流在不同土层的流失特征 |
4.2 泥沙地表地下迁移流失特征 |
4.2.1 泥沙在不同土层的迁移流失特征 |
4.2.2 不同降雨强度下不同土层泥沙迁移流失特征 |
4.2.3 不同种植季不同土层泥沙迁移流失特征 |
4.3 氮的地表地下迁移流失特征 |
4.3.1 氮在不同土层的迁移流失特征 |
4.3.2 不同降雨强度下不同土层氮迁移流失特征 |
4.3.3 不同种植季不同土层氮的迁移流失特征 |
4.4 磷的地表地下迁移流失特征 |
4.4.1 磷在不同土层的迁移流失特征 |
4.4.2 不同降雨强度下不同土层磷迁移流失特征 |
4.4.3 不同种植季不同土层磷的迁移流失特征 |
4.5 讨论 |
4.5.1 降雨径流地表地下迁移流失量 |
4.5.2 泥沙地表地下迁移流失负荷 |
4.5.3 土壤氮磷地表地下迁移流失负荷 |
4.6 本章小结 |
第5章 紫色土坡耕地不同农桑系统下不同土层氮磷流失负荷 |
5.1 紫色土坡耕地不同农桑系统下不同土层径流流失量 |
5.1.1 年流失量 |
5.1.2 不同降雨强度 |
5.1.3 不同种植季 |
5.2 紫色土坡耕地不同农桑系统下不同土层泥沙迁移流失负荷 |
5.2.1 年迁移流失负荷 |
5.2.2 不同降雨强度 |
5.2.3 不同种植季 |
5.3 紫色土坡耕地不同农桑系统下不同土层N迁移流失负荷 |
5.3.1 年迁移流失负荷 |
5.3.2 不同降雨强度 |
5.3.3 不同种植季 |
5.4 紫色土坡耕地不同农桑系统下不同土层P迁移流失负荷 |
5.4.1 年迁移流失负荷 |
5.4.2 不同降雨强度 |
5.4.3 不同种植季 |
5.5 讨论 |
5.5.1 坡耕地台面对径流和泥沙流失的影响 |
5.5.2 坡耕地台面对土壤氮磷迁移的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 紫色土坡耕地不同农桑系统氮磷养分平衡分析 |
6.1 作物产量分析 |
6.2 氮磷投入分析 |
6.2.1 化肥投入 |
6.2.2 秸秆还田投入 |
6.2.3 大气沉降投入 |
6.2.4 氮磷投入总量 |
6.3 氮磷输出分析 |
6.3.1 氮磷作物利用 |
6.3.2 径流氮磷流失 |
6.3.3 泥沙氮磷损失 |
6.3.4 气态挥发损失 |
6.3.5 氮磷输出总量 |
6.4 氮磷平衡分析 |
6.4.1 氮平衡分析 |
6.4.2 磷平衡分析 |
6.4.3 土壤氮磷含量变化 |
6.5 优化施肥分析 |
6.5.1 作物根系分析 |
6.5.2 玉米优化施肥 |
6.5.3 榨菜优化施肥 |
6.5.4 优化施肥效益 |
6.6 讨论 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 主要专用名词缩略表 |
致谢 |
博士期间科研成果 |
(2)多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 国家污染防治与信息化管理需要 |
1.1.2 重庆市污染防治的现实需要 |
1.1.3 农业面源污染风险领域研究亟需推进 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 农业面源污染研究热点 |
1.2.2 农业面源污染主要研究领域 |
1.2.3 农业面源污染风险研究趋势 |
1.3 风险测度研究存在的问题及切入点 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 研究内容与技术路线 |
1.6 研究特色 |
第2章 区县尺度下基于面板数据的风险测度 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究路径与数据来源 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 基于“压力-转化-消纳”过程的风险测度模型构建 |
2.3.2 分析方法 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 风险测度模型各维度的因子结果 |
2.4.2 农业面源污染风险测度综合结果与演变 |
2.4.3 风险防控关键区域识别 |
2.5 讨论 |
2.5.1 风险测度模型的精度评估 |
2.5.2 风险区域重心运动的驱动分析 |
2.6 小结 |
第3章 乡镇尺度下基于情景模拟的风险测度 |
3.1 研究区概况 |
3.2 研究路径与数据来源 |
3.3 研究方法 |
3.3.1 基于CLUE-S、Markov模型土地利用情景预测 |
3.3.2 输出风险模型 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 2010年、2015年输出风险时空变化 |
3.4.2 2020年、2025 年、2030年多情景下输出风险演变 |
3.5 讨论 |
3.5.1 限制区和子流域的引入使成果更利于实际管理 |
3.5.2 土地利用演变是输出风险变化的主要驱动之一 |
3.5.3 未来输出风险概率对输出系数变化的响应程度高 |
3.6 小结 |
第4章 村落尺度下基于源汇过程的风险测度 |
4.1 研究区概况 |
4.2 研究路径与数据来源 |
4.3 研究方法 |
4.3.1 MCR模型构建 |
4.3.2 景观优化 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 “源地”识别 |
4.4.2 最小累积阻力基面测算 |
4.4.3 阻力面测算及风险分区结果 |
4.4.4 风险传输路径识别结果 |
4.4.5 景观优化成效分析 |
4.5 讨论 |
4.5.1 阻力面识别有利于农业面源污染风险防控 |
4.5.2 如何消减季节性水位涨落对污染风险的负面影响 |
4.5.3 水域附近林草景观对污染物阻隔作用明显 |
4.5.4 景观优化有利于降低风险 |
4.6 小结 |
第5章 泛地块尺度下基于低空遥感的风险测度 |
5.1 研究区概况 |
5.2 研究路径与数据来源 |
5.3 研究方法 |
5.3.1 无人机多光谱数据获取与处理 |
5.3.2 基于随机森林算法的地物精细化分类 |
5.3.3 泛地块级网格划分 |
5.3.4 污染风险排放调研与测算方法 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 特定时期典型地物的各指数信息结果 |
5.4.2 随机森林算法识别地物结果 |
5.4.3 地物分类结果野外实地精度校验 |
5.4.4 泛地块尺度污染负荷排放风险分析 |
5.5 讨论 |
5.5.1 低空遥感与随机森林算法结合适用于地物精细化分类 |
5.5.2 高强度的TN、TP施用水平对水质威胁风险高 |
5.5.3 人工湿地构建有利于降低污染风险 |
5.6 小结 |
第6章 风险测度可视化平台构建与防控策略分析 |
6.1 可视化平台构建方法 |
6.1.1 需求分析 |
6.1.2 多源异构数据融合技术与数据库构建 |
6.1.3 风险测度可视化平台架构 |
6.2 可视化平台构建结果 |
6.2.1 平台界面 |
6.2.2 各级网格尺度下风险可视化图层情况 |
6.3 可视化平台下的管理与防控策略分析 |
6.3.1 区县级尺度网格下管理与防控策略 |
6.3.2 乡镇级尺度网格下管理与防控策略 |
6.3.3 村落级尺度网格下管理与防控策略 |
6.3.4 泛地块级尺度网格下管理与防控策略 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学术成果与参与课题 |
(3)长江流域农牧系统氮素向河流和近海的迁移特征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 农牧系统氮素输入与利用 |
1.1.1 中国农牧系统氮素利用变化及原因 |
1.1.2 国外农牧系统氮素利用与调控 |
1.1.3 农牧系统养分流动特征研究方法 |
1.2 农牧系统中氮素向水体的迁移和环境效应 |
1.2.1 农牧系统氮素向水环境主要损失途径 |
1.2.2 氮素负荷对水环境变化的影响 |
1.2.3 氮素在河道水体的迁移及影响因素 |
1.3 河流水体氮素营养盐负荷评估方法 |
1.3.1 流域营养盐输出模型主要分类 |
1.3.2 主要流域营养盐输出模型比较 |
1.3.3 流域营养盐输出模型的校正方法 |
1.4 小结 |
第2章 绪论 |
2.1 研究背景 |
2.2 科学问题及研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
第3章 长江流域农牧系统氮素流动特征 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 研究区域 |
3.1.2 系统边界 |
3.1.3 模型算法 |
3.1.4 数据来源 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 长江流域系统氮素流动特征变化 |
3.2.2 长江流域农牧氮素输入和环境损失空间变化 |
3.2.3 农牧系统氮素流动驱动力分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 农牧系统氮素流动特征及驱动力分析 |
3.3.2 区域氮素管理措施分析 |
3.3.3 不确定性分析 |
3.4 小结 |
第4章 长江流域不同作物系统对河流氮素负荷影响研究 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 研究区域 |
4.1.2 原流域营养盐输出模型-MARINA2.0 概述 |
4.1.3 原作物生产模型-WOFOST7.2 概述 |
4.2 模型构建与数据处理 |
4.2.1 MARINA-WOFOT模型系统构建 |
4.2.2 数据来源与处理 |
4.2.3 模型结果校正 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 长江流域不同作物氮素输入量 |
4.3.2 长江流域不同作物向河流DIN输入量 |
4.4 讨论 |
4.4.1 不确定性分析 |
4.4.2 作物生产系统氮素向河流迁移的调控策略分析 |
4.5 小结 |
第5章 长江流域不同动物系统对河流氮素负荷研究 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 研究区域畜禽养殖概况 |
5.1.2 原流域营养盐输出模型-MARINA2.0 概述 |
5.1.3 原养分流动模型-NUFER概述 |
5.2 模型构建及数据处理 |
5.2.1 MARINA-NUFER模型构建 |
5.2.2 数据来源与处理 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 长江流域不同动物粪尿中氮素资源量时空分布 |
5.3.2 长江流域不同动物粪尿中氮素向水体迁移特征 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不确定性分析 |
5.4.2 调控策略分析 |
5.5 小结 |
第6章 长江流域氮素从陆地到近海的季节性排放特征 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 研究区域 |
6.1.2 原MARINA1.0模型描述 |
6.1.3 MARINA1.1模型开发与介绍 |
6.1.4 模型结果校正 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 长江流域子流域尺度陆地季节性氮素输入趋势 |
6.2.2 长江季节性DIN输出变化特征 |
6.3 讨论 |
6.3.1 模拟结果比较 |
6.3.2 季节性模型不确定性分析 |
6.3.3 调控策略分析 |
6.4 小结 |
第7章 综合讨论 |
7.1 长江流域未来农牧系统发展与水环境保护的挑战分析 |
7.2 农牧系统氮素向水体减排的政策与技术 |
7.2.1 流域氮素调控阈值 |
7.2.2 流域水体氮素污染调控政策 |
7.2.3 农牧系统氮素向水体减排技术措施 |
第8章 结论及创新点 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究不足与未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文与参与课题 |
(4)三峡库区面源污染人类活动输入及潜在风险评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 人类活动净氮输入 |
1.2.2 人类活动净磷输入 |
1.2.3 面源污染风险评价 |
1.3 研究目标与技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容与技术路线 |
2 研究区域概况与研究方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 基本情况 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 水文气象 |
2.1.4 土壤与植被 |
2.1.5 社会经济和农业生产 |
2.2 人类活动净氮输入模型 |
2.2.1 人类食品和动物饲料氮输入 |
2.2.2 化肥施用量 |
2.2.3 作物固氮 |
2.2.4 大气氮沉降 |
2.3 人类活动净磷输入模型 |
2.3.1 人类食品和动物饲料磷输入 |
2.3.2 磷肥施用量 |
2.3.3 非食品磷输入量 |
2.4 面源污染潜在污染指数 |
2.5 数据分析 |
3 三峡库区人类活动净氮输入特征研究 |
3.1 三峡库区人类活动净氮输入时空分布特征 |
3.1.1 三峡库区人类活动净氮输入年际变化特征 |
3.1.2 三峡库区人类活动净氮输入空间变化特征 |
3.2 三峡库区人类活动净氮输入组成及其贡献率 |
3.2.1 人类活动净氮输入组成分析 |
3.2.2 组成对人类活动净氮输入的贡献率 |
3.3 三峡库区人类活动净氮输入影响因子 |
3.3.1 社会经济因素 |
3.3.2 土地利用方式 |
3.4 本章小结 |
4 三峡库区人类活动净磷输入特征研究 |
4.1 三峡库区人类活动净磷输入时空分布特征 |
4.1.1 三峡库区人类活动净磷输入年际变化特征 |
4.1.2 三峡库区人类活动净磷输入空间变化特征 |
4.2 三峡库区人类活动净磷输入组成及其贡献率 |
4.2.1 人类活动净磷输入组成分析 |
4.2.2 组成对人类活动净磷输入的贡献率 |
4.3 三峡库区人类活动净磷输入影响因子 |
4.3.1 社会经济因素 |
4.3.2 土地利用方式 |
4.4 本章小结 |
5 三峡库区面源污染潜在风险评价 |
5.1 土地利用指标时空分布 |
5.2 径流指标时空分布 |
5.3 距离指标空间分布 |
5.4 面源污染潜在风险时空分布 |
5.4.1 年际变化特征 |
5.4.2 空间分布特征 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(5)基于生态系统服务的三峡库区森林景观调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.3 研究目标、内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 研究区概况 |
2.0 地理位置 |
2.1 生态区位 |
2.2.1 生态脆弱区 |
2.2.2 生态屏障区 |
2.2.3 生态经济区 |
2.2 自然环境状况 |
2.2.1 地形与土壤 |
2.2.2 气候概况 |
2.2.3 生物概况 |
2.3 社会经济状况 |
3 生态环境特征及景观演变过程解析 |
3.1 引言 |
3.2 研究数据与方法 |
3.2.1 生态环境数据及其处理 |
3.2.2 遥感数据源及景观分类 |
3.2.3 景观演变解析方法 |
3.2.4 统计分析方法 |
3.3 生态环境因素分布和变化特征 |
3.3.1 地形土壤空间分布特征 |
3.3.2 气候时空变化特征 |
3.4 景观数量结构变化特征 |
3.4.1 景观总量特征 |
3.4.2 变化速率和转移特征 |
3.5 景观空间结构变化特征 |
3.5.1 景观空间分布及时空异质性特征 |
3.5.2 景观演变和典型生态过程空间分布特征 |
3.6 景观格局指数变化 |
3.6.1 类别指数变化特征 |
3.6.2 景观指数变化特征 |
3.7 景观分布与生态环境因素间的关系 |
3.7.1 相关分析 |
3.7.2 主成分分析 |
3.7.3 回归分析 |
3.8 讨论与小结 |
3.8.1 气候时空演变特征 |
3.8.2 景观阶段性变化特征 |
3.8.3 景观演变的空间异质性 |
3.8.4 景观格局演变特征 |
3.8.5 景观分布对生态环境因素的响应 |
3.8.6 研究局限和不确定性 |
3.8.7 本章小结 |
4 水质净化评估及其变化特征 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法与数据源 |
4.2.1 模型及算法简介 |
4.2.2 模型参数及数据输入 |
4.2.3 统计分析方法 |
4.3 三峡库区非点源污染物浓度评估 |
4.3.1 氮和磷污染浓度及其时间变化特征 |
4.3.2 非点源污染多尺度时空变化特征 |
4.3.3 非点源污染垂直空间异质性 |
4.3.4 氮和磷污染相关关系研究 |
4.4 景观演变与水质净化服务间的关系 |
4.4.1 各植被景观的水质净化服务变化特征 |
4.4.2 景观演变对水质净化服务的影响 |
4.5 讨论与小结 |
4.5.1 污染物评估结果及阶段性变化特征 |
4.5.2 非点源污染空间分布特征 |
4.5.3 水质净化服务变化特征对尺度的响应 |
4.5.4 水质净化服务对景观演变的响应 |
4.5.5 研究局限与不确定性 |
4.5.6 本章小结 |
5 土壤保持评估及其变化特征 |
5.1 引言 |
5.2 数据源与研究方法 |
5.2.1 土壤保持评估 |
5.2.2 RUSLE模型参数简介及计算 |
5.2.3 统计分析方法 |
5.3 三峡库区土壤流失评估 |
5.3.1 土壤流失评估 |
5.3.2 多尺度空间变化特征 |
5.3.3 垂直空间异质性 |
5.3.4 土壤流失和保持的相关性 |
5.4 景观演变与土壤保持服务间的关系 |
5.4.1 各植被景观的土壤流失、土壤保持量变化特征 |
5.4.2 景观演变对土壤保持量的影响 |
5.5 讨论与小结 |
5.5.1 RUSLE模型及土壤流失评估 |
5.5.2 土壤流失与保持的数量、空间关系 |
5.5.3 土壤保持服务现状及时空变化特征 |
5.5.4 土壤保持服务对景观演变的响应 |
5.5.5 研究局限与不确定性 |
5.5.6 本章小结 |
6 气体调节评估及其变化特征 |
6.1 引言 |
6.2 数据源与研究方法 |
6.2.1 CASA模型简介 |
6.2.2 NPP评估验证 |
6.2.3 统计分析方法 |
6.3 NPP评估及其变化特征 |
6.3.1 NPP评估结果验证及时间变化特征 |
6.3.2 NPP多尺度空间变化特征 |
6.3.3 NPP垂直空间分布异质性 |
6.4 景观演变与气体调节服务间的关系研究 |
6.4.1 各植被景观的NPP变化特征 |
6.4.2 景观演变对气体调节服务的影响 |
6.5 讨论与结论 |
6.5.1 CASA评估结果及NPP阶段性变化特征 |
6.5.2 NPP空间异质性及其变化特征 |
6.5.3 气体调节服务对景观演变类型的响应 |
6.5.4 研究局限与不确定性 |
6.5.5 本章小结 |
7 生境质量评估及其变化特征 |
7.1 引言 |
7.2 数据源与研究方法 |
7.2.1 生境质量评估模型 |
7.2.2 数据源与参数设置 |
7.2.3 统计分析方法 |
7.3 三峡库区生境质量评估 |
7.3.1 生境质量评估及其时间变化特征 |
7.3.3 生境质量多尺度空间变化特征 |
7.3.3 生境质量垂直空间异质性 |
7.4 景观演变与生物多样性保育服务间的关系 |
7.4.1 各植被景观的生境质量变化特征 |
7.4.2 景观演变对生物多样性保育服务的影响 |
7.5 讨论与小结 |
7.5.1 生境质量时空变化特征 |
7.5.2 生境质量对景观演变的响应 |
7.5.3 研究局限与不确定性 |
7.5.4 生物多样性保育和恢复的启示 |
7.5.5 本章小结 |
8 休闲娱乐评估及其变化特征 |
8.1 引言 |
8.2 数据源与研究方法 |
8.2.1 模型简介 |
8.2.2 休闲娱乐服务评估 |
8.2.3 统计分析方法 |
8.3 三峡库区休闲娱乐服务评估 |
8.3.1 多元回归方程 |
8.3.2 休闲娱乐服务评估 |
8.3.3 多尺度休闲娱乐服务空间变化特征 |
8.3.4 休闲娱乐服务空间异质性 |
8.4 景观演变与休闲娱乐服务间的关系 |
8.4.1 各景观类型的休闲娱乐服务变化特征 |
8.4.2 景观演变对休闲娱乐服务的影响 |
8.5 讨论与小结 |
8.5.1 休闲娱乐服务评估及其时间变化特征 |
8.5.2 休闲娱乐服务空间异质性及其变化特征 |
8.5.3 休闲娱乐服务对景观演变的响应 |
8.5.4 研究局限与不确定性 |
8.5.5 本章小结 |
9 生态系统服务相互关系及权衡热点研究 |
9.1 引言 |
9.2 数据源与研究方法 |
9.2.1 研究数据源 |
9.2.2 统计分析 |
9.3 生态系统服务间的关系 |
9.3.1 生态系统服务评估指标间的相关性 |
9.3.2 生态系统服务相关关系的时间演变特征 |
9.3.3 生态系统服务流之间的关系 |
9.4 生态系统服务权衡热点 |
9.4.1 相关关系的空间分布特征 |
9.4.2 权衡热点空间分布特征 |
9.5 景观格局与生态系统服务之间的关系 |
9.5.1 生态系统服务对景观格局及其变化的响应 |
9.5.2 不同景观类型的生态系统服务簇 |
9.6 小结与讨论 |
9.6.1 生态系统服务间的相互关系 |
9.6.2 权衡特征及空间热点 |
9.6.3 生态系统服务簇 |
9.6.4 研究局限与不确定性 |
9.6.5 小结 |
10 情景模拟与生态系统服务预测 |
10.1 引言 |
10.2 研究方法 |
10.2.1 设置情景方案 |
10.2.2 CA-Markov模型与参数介绍 |
10.2.3 生态系统服务预测 |
10.2.4 统计分析方法 |
10.3 模型模拟与评估 |
10.4 未来景观格局预测 |
10.4.1 景观数量结构差异 |
10.4.2 景观空间分布特征 |
10.5 生态系统服务预测 |
10.5.1 各情景下的生态系统服务评估 |
10.5.2 权衡热点的生态系统服务差异 |
10.6 讨论与小结 |
10.6.1 未来景观格局情景方案特征 |
10.6.2 不同情景的生态系统服务特征 |
10.6.3 研究局限与不确定性 |
10.6.4 “功能需求-格局调控-服务预测”对景观调控的启示 |
10.6.5 小结 |
11 三峡库区森林景观调控建议 |
11.1 调控依据与原则 |
11.1.1 必要性和可行性 |
11.1.2 指导思想与目标 |
11.1.3 森林景观调控原则 |
11.2 调控方法和策略 |
11.2.1 调整性调控 |
11.2.2 恢复性调控 |
11.2.3 营建性调控 |
11.3 调控模式与建议 |
11.3.1 森林数量结构调整建议 |
11.3.2 森林空间布局优化建议 |
11.3.3 功能性植被选择及营造建议 |
12 结论与展望 |
12.1 主要结论 |
12.2 特色与创新 |
12.3 不足与展望 |
参考文献 |
主要科研经历与成果 |
致谢 |
(6)三峡库区重庆段水环境容量及其分配方案研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水污染物总量控制研究进展 |
1.2.2 水环境容量研究进展 |
1.3 研究意义 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 三峡库区重庆段概况 |
2.1 自然环境概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气候特征 |
2.1.4 水文水情 |
2.2 社会经济概况 |
2.2.1 社会发展 |
2.2.2 经济发展 |
2.3 水环境质量状况 |
2.3.1 水质现状 |
2.3.2 水质变化趋势分析 |
2.4 本章小结 |
3 三峡库区重庆段污染源调查分析 |
3.1 历年污染源调查 |
3.1.1 工业废水污染物排放状况 |
3.1.2 城镇生活污染物排放状况 |
3.1.3 农业面源污染状况 |
3.1.4 畜禽养殖业状况 |
3.2 污染负荷估算 |
3.2.1 点源污染负荷估算 |
3.2.2 非点源污染负荷估算 |
3.2.3 沿江一级支流污染负荷估算 |
3.3 本章小结 |
4 基于EFDC模型的水环境容量研究 |
4.1 三峡库区重庆段水环境模型 |
4.1.1 模型控制方程 |
4.1.2 模型构建 |
4.1.3 水动力模型验证 |
4.1.4 水质模型验证 |
4.2 水环境容量计算 |
4.2.1 计算方法 |
4.2.2 水质控制断面选取 |
4.2.3 设计水文条件 |
4.2.4 计算结果与分析 |
4.3 本章小结 |
5 三峡库区重庆段水环境容量分配方案 |
5.1 分配方案 |
5.1.1 分配模型 |
5.1.2 分配系数确定 |
5.1.3 权重的确定 |
5.1.4 容量初始分配结果 |
5.2 方案公平性评估 |
5.2.1 评估方法 |
5.2.2 基尼系数的计算 |
5.2.3 评估结果 |
5.3 水环境容量分配结果 |
5.4 本章小结 |
6 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
B.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(7)后三峡时期库区城市人居环境建设评价研究 ——以丰都、忠县、万州为例(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与缘起 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 选题缘起 |
1.2 研究范围与研究对象 |
1.2.1 研究对象的学术内容 |
1.2.2 研究对象的空间范围 |
1.2.3 研究对象的时间范围 |
1.3 基本概念与相关理论 |
1.3.1 基本概念阐述 |
1.3.2 相关基础理论 |
1.4 国内外研究综述 |
1.4.1 后三峡时期库区人居环境相关研究 |
1.4.2 城市人居环境评价指标体系研究 |
1.5 研究目的与意义 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究意义 |
1.6 研究方法及框架 |
1.6.1 研究方法 |
1.6.2 研究框架 |
2 万州城市人居环境建设情况定性评述 |
2.1 人口与城镇化情况 |
2.1.1 人口变化分析 |
2.1.2 城镇化水平分析 |
2.2 移民安居情况 |
2.2.1 城市住区分类 |
2.2.2 移民住区调研 |
2.3 城市规划建设情况 |
2.3.1 总体规划编制与实施 |
2.3.2 城市用地规模分析 |
2.3.3 城市用地布局分析 |
2.3.4 城市空间结构分析 |
2.3.5 城市建设问题分析 |
2.4 民生情况 |
2.4.1 经济发展分析 |
2.4.2 产业结构分析 |
2.4.3 人民收入分析 |
2.5 生态环境情况 |
2.5.1 城市生态格局 |
2.5.2 现状环境质量 |
2.6 基础设施建设情况 |
2.6.1 交通基础设施 |
2.6.2 市政基础设施 |
2.7 公共服务设施建设情况 |
2.8 旅游文化与遗产保护情况 |
2.9 本章小结 |
3 丰都、忠县城市人居环境建设情况定性评述 |
3.1 丰都人居环境建设情况调查研究 |
3.1.1 人口与城镇化情况 |
3.1.2 移民安居情况 |
3.1.3 城市规划建设情况 |
3.1.4 民生情况 |
3.1.5 生态环境情况 |
3.1.6 基础设施建设情况 |
3.1.7 公共服务设施建设情况 |
3.1.8 旅游文化与遗产保护情况 |
3.2 忠县人居环境建设情况调查研究 |
3.2.1 人口与城镇化情况 |
3.2.2 移民安居情况 |
3.2.3 城市规划建设情况 |
3.2.4 民生情况 |
3.2.5 生态环境情况 |
3.2.6 基础设施建设情况 |
3.2.7 公共服务设施建设情况 |
3.2.8 旅游文化与遗产保护情况 |
3.3 本章小结 |
4 后三峡时期库区城市人居环境建设评价体系研究 |
4.1 库区城市人居环境的特征与问题总结 |
4.1.1 库区城市人居环境的共性特征 |
4.1.2 库区城市人居环境的典型问题 |
4.2 基于人地关系的城市人居环境建设评价体系构建 |
4.2.1 人地关系的基础认知研究 |
4.2.2 人地关系与人居环境的耦合协同 |
4.2.3 人地关系视角下库区城市人居环境建设评价模型设计 |
4.2.4 库区城市人居环境评价建设要素的确定 |
4.2.5 库区城市人居环境建设评价方法的确定 |
4.3 库区城市人居环境建设评价指标体系的构建 |
4.3.1 评价指标体系构建的原则 |
4.3.2 评价指标体系借鉴 |
4.3.3 具体评价指标释义 |
4.3.4 评价指标权重确定 |
4.4 库区城市人居环境调查问卷设计 |
4.5 本章小结 |
5 后三峡时期丰都、忠县、万州人居环境建设评价与分析 |
5.1 丰都人居环境建设评价与分析 |
5.1.1 人类社会系统 |
5.1.2 地域环境系统 |
5.1.3 支撑体系系统 |
5.2 忠县人居环境建设评价与分析 |
5.2.1 人类社会系统 |
5.2.2 地域环境系统 |
5.2.3 支撑体系系统 |
5.3 万州人居环境建设评价与分析 |
5.3.1 人类社会系统 |
5.3.2 地域环境系统 |
5.3.3 支撑体系系统 |
5.4 评价结论 |
5.4.1 评价结果综合分析 |
5.4.2 人地和谐程度分析 |
5.5 本章小结 |
6 后三峡时期库区城市人居环境优化思路与提升策略研究 |
6.1 库区城市人居环境优化思路 |
6.2 丰都人居环境提升策略与措施 |
6.2.1 提质挖潜:提升服务水平,加快城市转型 |
6.2.2 文化引领:发扬传统文化,营建尚善鬼城 |
6.2.3 新旧协同:新区集约发展,旧城有机更新 |
6.3 忠县人居环境提升策略与措施 |
6.2.1 生态保育:保护资源环境,加强生态补偿 |
6.2.2 功能提升:改善基础设施,补齐城市短板 |
6.2.3 错位发展:依托城市资源,建设美丽乡村 |
6.4 万州人居环境提升策略与措施 |
6.4.1 山水融城:美化山水环境,重塑三峡客厅 |
6.4.2 空间整合:统筹城乡区域,促进多规融合 |
6.4.3 品质建设:创新城市发展,增强城市内涵 |
6.5 本章小结 |
7 总结 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究创新点 |
7.3 研究不足 |
参考文献 |
附录 |
A作者在攻读学位期间发表的学术论文 |
B作者在攻读学位期间取得的科研成果 |
C指标参考标准及依据 |
D指标权重计算过程 |
E调查问卷设计 |
F学位论文数据集 |
致谢 |
(8)三峡库区香溪河库湾多环芳烃污染特征及其风险评价(论文提纲范文)
内容摘要 |
abstract |
引言 |
1.绪论 |
1.1 多环芳烃的生态环境行为 |
1.2 三峡库区水位消涨对库区环境的影响 |
1.3 国内外流域多环芳烃研究现状 |
1.4 多环芳烃源解析研究进展 |
1.5 多环芳烃的评价方法 |
1.6 研究内容与技术路线 |
1.7 创新点 |
2.研究区域、样点布设与研究方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.2 样点的布设及样品的采集 |
2.3 研究方法 |
2.4 数据处理与分析 |
3.多环芳烃在香溪河库岸带土壤中的分布特征及其相关性研究 |
3.1 香溪河库岸带土壤理化性质 |
3.2 香溪河库岸带土壤重金属污染特征 |
3.3 香溪河库岸带土壤多环芳烃污染特征 |
3.4 香溪河库岸带土壤多环芳烃相关性研究 |
3.5 本章小结 |
4.多环芳烃在水-沉积物界面的污染特征及扩散行为研究 |
4.1 香溪河库湾表层水体多环芳烃分布规律 |
4.2 香溪河库湾表层水体多环芳烃与环境因子的耦合关系 |
4.3 香溪河库湾水-沉积物界面多环芳烃扩散行为的研究 |
4.4 本章小结 |
5.香溪河库湾不同海拔消落带土壤多环芳烃的分布特征及其对水位消涨的响应 |
5.1 香溪河库湾各海拔消落带土壤多环芳烃分布特征 |
5.2 不同海拔消落带土壤理化性质对水位消涨的响应 |
5.3 不同海拔消落带土壤多环芳烃对水位消涨的响应 |
5.4 本章小结 |
6.香溪河库湾多环芳烃溯源分析及风险评价 |
6.1 香溪河库湾多环芳烃溯源分析 |
6.2 香溪河库湾多环芳烃的风险评价 |
6.3 本章小结 |
7.结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
后记 |
附录:攻读博士学位期间发表的部分学术论着 |
(9)三峡库区流域生态系统服务评估研究(论文提纲范文)
本论文创新点 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 生态系统服务的内涵及其分类 |
1.2.2 生态系统服务驱动因素及相互影响 |
1.2.3 生态系统服务功能评估方法 |
1.2.4 流域生态系统服务研究 |
1.2.5 生态系统服务在政策制定和实施中的应用 |
1.2.6 小结 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究思路 |
1.5 本论文创新点 |
2 研究区概况 |
2.1 流域概况 |
2.1.1 地形地貌 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 河流水系 |
2.1.4 行政区划 |
2.1.5 社会经济 |
2.1.6 污染源 |
2.2 生态功能区划 |
2.3 三峡库区面临的生态环境问题 |
2.3.1 人地矛盾 |
2.3.2 水环境保护形势 |
2.3.3 水土流失 |
2.4 本章小结 |
3 三峡库区流域生态系统服务评估体系 |
3.1 流域生态系统服务的内涵与特征 |
3.2 流域生态系统服务的分类 |
3.3 三峡库区主要生态系统服务及评估指标 |
3.3.1 三峡库区主要生态系统服务 |
3.3.2 水资源供给 |
3.3.3 流域水环境容量 |
3.3.4 水土保持 |
3.3.5 水源涵养 |
3.4 三峡库区流域生态系统服务价值评估 |
3.4.1 直接经济价值 |
3.4.2 间接经济价值 |
3.4.3 社会文化价值 |
3.5 本章小结 |
4 基于精细化网格的流域生态系统服务评估方法 |
4.1 基于精细化网格的流域生态系统服务评估需求 |
4.2 基础数据类型及来源分析 |
4.3 基础网格点生成 |
4.3.1 DEM数据重采样 |
4.3.2 基础网格点分块存储 |
4.4 数据同化处理 |
4.5 分布式并行计算方案 |
4.5.1 分布式并行模式 |
4.5.2 MPI库函数 |
4.5.3 基于MPI的并行方案 |
4.6 三峡库区流域生态系统服务评估模型并行计算 |
4.7 本章小结 |
5 三峡库区流域生态系统服务及价值 |
5.1 水资源供给服务 |
5.1.1 生产用水量 |
5.1.2 生活用水量 |
5.1.3 生态用水量 |
5.1.4 总用水量 |
5.2 流域水环境容量 |
5.2.1 三峡库区水质控制断面及控制目标 |
5.2.2 三峡库区非点源负荷估算 |
5.2.3 三峡库区水质评价 |
5.2.4 三峡库区流域水环境容量 |
5.3 水土保持服务 |
5.3.1 降雨侵蚀力因子 |
5.3.2 土壤可蚀性因子 |
5.3.3 地形因子 |
5.3.4 水土保持服务 |
5.4 水源涵养服务 |
5.5 流域生态系统服务价值 |
5.6 本章小结 |
6 三峡库区流域生态系统服务影响因素及优化管理分析 |
6.1 三峡库区流域生态系统服务影响因素分析 |
6.1.1 自然因素对流域生态系统服务的影响 |
6.1.2 人为因素对流域生态系统服务的影响 |
6.2 三峡库区流域生态系统服务权衡与协同 |
6.3 三峡库区流域生态系统服务可持续发展的对策措施探讨 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
博士期间研究成果 |
博士期间参与的科研项目 |
致谢 |
(10)三峡水库磷的输移转化特征及其影响机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 磷的存在形态及分析方法 |
1.2.2 水环境中磷的循环及影响因素研究 |
1.2.3 筑坝工程对河流磷的输移转化过程的影响研究 |
1.2.4 三峡水库调度对磷的输移转化过程的影响研究 |
1.2.5 相关研究不足之处 |
1.3 研究目标、内容与技术路线 |
1.3.1 研究区域概况 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究内容 |
1.3.4 技术路线与研究方法 |
第2章 三峡水库水体总磷的变化特征及收支分析 |
2.1 引言 |
2.2 数据分析方法 |
2.3 上游入库河流及库区干流径流量和输沙量的变化特征 |
2.3.1 径流量和输沙量的空间分布 |
2.3.2 径流量和输沙量的时间变化 |
2.4 上游入库河流及库区干流水体总磷的变化特征 |
2.4.1 总磷的空间分布 |
2.4.2 总磷的时间变化 |
2.5 三峡水库水体总磷的收支分析 |
2.5.1 收支模式 |
2.5.2 收支计算 |
2.5.3 敏感性分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 三峡水库水体和悬浮颗粒物磷分布及输移转化研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 样点布设 |
3.2.2 分析测定方法 |
3.2.3 颗粒物吸附磷模拟实验方案 |
3.3 水库调度影响下三峡干流水动力变化特征 |
3.3.1 水库调度运行特点 |
3.3.2 流速变化特征 |
3.3.3 水体滞留时间变化特征 |
3.4 不同水库调度期三峡干流表层水体磷形态的分布特征 |
3.4.1 表层水体物理化学参数 |
3.4.2 表层水体磷形态的含量组成 |
3.5 不同水库调度期三峡干流悬浮颗粒物磷形态的分布特征 |
3.5.1 悬浮颗粒物基本理化性质 |
3.5.2 悬浮颗粒物磷形态的含量组成 |
3.5.3 悬浮颗粒物对磷的吸附释放特性 |
3.6 颗粒物理化性质与颗粒赋存磷形态的关系 |
3.6.1 颗粒物理化性质与颗粒磷形态的相关分析 |
3.6.2 粒径对颗粒物吸附磷的影响 |
3.6.3 有机质和金属氧化物组分对颗粒物吸附磷的影响 |
3.6.4 颗粒物浓度效应对颗粒物吸附磷的影响 |
3.7 水库调度对水-悬浮颗粒物磷输移转化的影响机制探讨 |
3.8 三峡水库调度背景下磷的水库滞留特征和下游输送特征 |
3.9 本章小结 |
第4章 三峡水库消落带土壤和沉积物磷分布及释放特征研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 样点布设 |
4.2.2 分析测定方法 |
4.2.3 颗粒吸附磷模拟实验方案 |
4.2.4 沉积物-水界面有效态P-Fe2+-S2-测定方法 |
4.3 三峡干流消落带土壤磷形态的分布特征 |
4.3.1 消落带土壤理化性质 |
4.3.2 消落带土壤磷形态的含量组成 |
4.4 覆水-出露区域消落带土壤磷形态分布特征 |
4.4.1 覆水-出露区域消落带土壤理化性质 |
4.4.2 覆水-出露区域消落带土壤磷形态的含量组成 |
4.4.3 覆水-出露区域消落带土壤磷的吸附释放特性 |
4.5 水库调度对消落带土壤磷迁移转化的影响机制探讨 |
4.5.1 消落带土壤磷的物理性迁移 |
4.5.2 消落带土壤磷的化学性转化 |
4.6 三峡干流与支流沉积物磷形态分布的对比分析 |
4.6.1 表层沉积物基本理化性质 |
4.6.2 表层沉积物磷形态分布 |
4.7 三峡干流与支流沉积物磷释放特征的对比分析 |
4.7.1 沉积物中有效态P-Fe~(2+)-S~(2-)的同步垂向分布 |
4.7.2 沉积物-水界面有效态P-Fe~(2+)-S~(2-)的扩散通量计算 |
4.7.3 沉积物磷的释放机理探讨 |
4.8 本章小结 |
第5章 三峡水库磷输移转化模式对支流水体富营养化的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.3 三峡水库磷在四种环境介质中的输移转化模式 |
5.4 三峡干流与支流水体磷的交换特征研究 |
5.4.1 干流与支流水体磷形态分布特征 |
5.4.2 不同水库调度期干流与支流水体磷的交换特征 |
5.4.3 干流水体磷组成沿程分布对支流水体磷补给的影响 |
5.5 三峡干流回水磷补给对支流富营养化和水华的影响 |
5.6 三峡水库磷污染防控的几点思考 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与建议 |
6.1 主要结论 |
6.2 建议 |
附录 A |
参考文献 |
致谢 |
个人简历与在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、三峡库区流动污染源综合风险管理及预控监测模式初探(论文参考文献)
- [1]三峡库区紫色坡耕地桑树系统氮磷流失负荷及养分平衡研究[D]. 王谊. 西南大学, 2021(01)
- [2]多级网格下农业面源污染风险测度与可视化研究[D]. 朱康文. 西南大学, 2021(01)
- [3]长江流域农牧系统氮素向河流和近海的迁移特征[D]. 陈轩敬. 西南大学, 2020
- [4]三峡库区面源污染人类活动输入及潜在风险评价[D]. 丁雪坤. 北京林业大学, 2019
- [5]基于生态系统服务的三峡库区森林景观调控研究[D]. 黄春波. 华中农业大学, 2019
- [6]三峡库区重庆段水环境容量及其分配方案研究[D]. 郑瑶. 重庆大学, 2019(01)
- [7]后三峡时期库区城市人居环境建设评价研究 ——以丰都、忠县、万州为例[D]. 贾慕昕. 重庆大学, 2019(01)
- [8]三峡库区香溪河库湾多环芳烃污染特征及其风险评价[D]. 席颖. 三峡大学, 2019(06)
- [9]三峡库区流域生态系统服务评估研究[D]. 夏晶晶. 武汉大学, 2019
- [10]三峡水库磷的输移转化特征及其影响机制研究[D]. 韩超南. 清华大学, 2018(06)