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查新检索报告课题名称： 军山湖流域农业非点源入湖负荷估算及评价姓名 赵 亮 学号GC432013408专业项目管理指导教师 李 琳完成时间 2014年07月20日编号：2014-GC432013408查新检索报告课题名称中文：军山湖流域农业非点源入湖负荷估算及评价英文：Estimation and evaluation of the Junshan Lake Agricultural Non-point source pollution into the lake联系电话电子信箱 一、检索目的 研究农业非点源污染对湖泊污染的贡献及其评价。二、研究要点与检索要求（20分）本课题系统地研究军山湖流域农业非点源污染的入湖机理，通过总结小流域农业非点源污染负荷估算方法，特别是在分析输出系数法优缺点的基础上，建立了军山湖流域农业非点源污染负荷估算模型。本文对军山湖流域农业非点源污染入湖负荷进行了估算，并利用水质监测数据对模拟结果进行了预测误差分析，TN、TP的预测误差分别为-1.34%、-8.93%，模拟结果较好。根据军山湖流域农业非点源主要污染物的迁移过程，将其分成了产生、流失、入湖三个阶段。2010年，军山湖流域农业非点源的TN、TP产生量为12543.04t、3962.76t；TN、TP流失量为2795.11t、518.52t；TN、TP入湖量为634.57t、109.66t，其中衙前乡的TN、TP入湖贡献最大，占总量的14.79%、24.17%。从非点源污染物入湖来源来看,TN、TP主要来自于畜禽养殖业，分别占总量的58.19%、77.68%。衙前乡是军山湖流域污染最严重的乡镇，畜禽养殖业是军山湖流域农业非点源入湖污染物的主要来源。 根据对军山湖流域的入湖负荷估算及分析的研究结果，为了有效控制军山湖流域农业非点源污染对水体的影响，要重点抓好畜禽养殖污染的控制，以衙前乡为试点，大力推广生态畜牧业，在实践中摸索出一条适合当地的污染治理道路。研究要点：1. 估算军山湖流域非点源污染负荷量；2. 确定军山湖流域非点源污染入湖贡献率；3. 识别军山湖流域非点源污染主要污染源；4. 识别军山湖流域非点源污染主要污染区；5. 提出军山湖流域非点源污染的管理和控制措施。 检索要求：检索中英文相关文献。三、文献综述（课题研究背景及意义，主要研究内容，国内外研究现状，40分）。1 国外非点源污染研究进展对于流域尺度而言，非点源污染负荷的定量研究完全依靠实地监测是不现实的，最为有效的方法是建立模型进行模拟。模型可以在空间和时间上模拟非点源污染物迁移、转化的过程和机理，可以有效解决非点源污染的随机性和不确定性，从而定量描述整个流域非点源污染的形成过程。农业非点源污染模型的开发始于20世纪60年代的美国，大体经历了3个发展阶段:第一阶段为20世纪5060年代，这一时期的非点源污染研究侧重于土地利用对河流水质产生的影响，研究方法根据大量的统计数据及因果分析建立统计模型，并通过统计模型建立污染负荷与流域土地利用或净流量之间的统计关系，这一阶段是农业非点源污染模型的起步阶段。这一阶段代表性的模型有Horton入渗方程、径流曲线方程SCS、通用土壤侵蚀量方程USLE和Stanford流域模型等。这一类的模型虽然难以描述污染物迁移的路径与机理，但是对数据的要求较低，可以较为准确地计算出非点源污染相关因子的负荷，因此在早期仍得到了广泛的应用。Pradeep Kumar Bhunya等利用SCS模型对Ramganga Chaukhutia流域的非点源污染进行了模拟，Nazzareno Diodato运用USLE模型评估了数据匮乏的地中海地区，这些简单的模型在资料较少的地区取得了很好的模拟结果。第二阶段为20世纪7080年代，大量学者开始进行非点源污染的机理模型研究，出现了许多机理复杂、实用性较强的模型，并出现了与3S技术综合发展的趋势。这一时期内，农业非点源污染模型的研究从简单的经验统计模型发展为复杂的机理模型。该阶段代表性的模型有农田径流管理模型ARM(Agricultural Runoff Management)、农业管理系统化学污染物径流流失和土壤侵蚀流失模型CREAMS(Chemical Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems)、流域非点源污染环境响应模拟模型ANSWERS(Area Non-point source watershed Environment Response Simulation)、农田尺度的水侵蚀预测模型WEPP(Water Erosion Prediction Project)、农田系统地下水污染负荷效应模拟模型GLEAMS(Groundwater Loading Effect of Agricultural Management Systems)、农田小区土壤生产力评价模型EPIC(Erosion Productivity Impact Calculator)、农业非点源污染模型AGNPS(Agricultural Nonpoint Source Pollution Model)等。第三阶段从20世纪90年代到现在，大量的模型研究开始与GIS、RS等计算机工具紧密结合。这一时期农业非点源污染模型研究的主要特点是广泛而大量地融入了3S技术，地理信息系统为农业非点源污染模型构建所需要的空间数据和统计数据提供了新的技术手段。如AGNPS、WEPP与GIS软件ArcView、ArcInfo、GRASS等进行的耦合。这一阶段，一些功能强大的流域模型被相继开发，这些模型集合了空间信息处理、数学计算、可视化表达、数据库等功能，其中比较有影响力的模型:如美国环保局开发的BASINS(Better Assessment Science Integrating Point and Nonpoint Sources)、Arnold等开发的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)以及美国自然资源保护局和农业研究局联合开发的ANNAGNP。Saro Lee将USLE模型与3S技术相结合，对韩国东部进行了模拟，Youness Kharchaf等将SWAT与arcgis相结合，在摩洛哥中北部Bouregreg盆地取得了很好的模拟效果，结果表明：如果适当地校准，SWAT模型可以有效地使用在半干旱地区，水资源管理政策的支持。Jeongkon Kim等基于GIS，将SWAT模型应用于韩国Imha流域的高地地区。2 国内农业非点源污染研究进展我国针对农业非点源中氮、磷等污染物的研究，相对与国外较弱，主要研究了土地利用、植被覆盖度、气象因子和施肥等对氮、磷流失的影响：张兴昌等的研究结果表明，植被覆盖度虽然在一定程度上能减小土壤的侵蚀和全氮的流失量，却增加土壤矿质氮的流失；黄满湘等研究结果表明，农作物覆盖在一定程度上能减少颗粒态氮流失，颗粒态氮的浓度占地表径流全氮浓度的88.9%和98%以上。在农业非点源污染的负荷定量化研究中，中国学者一方面通过在田间进行监测实验，来建立土地利用类型、降雨径流等和农业非点源污染的相关联系；另一方面引入国外机理模型在中国的大部分地区进行模拟研究。如朱萱等通过对农田暴雨径流水质、水量的同步监测，建立了天津于桥水库农田暴雨径流和污染负荷的相关关系；邬伦等通过人工降雨模拟实验与天然降雨径流过程监测，对研究流域氮、磷的监测数据进行分析，得出了主要影响因子对氮、磷流失的影响过程与原因分析，为水体富营养化的防治研究提供了依据。中国引入使用最多的国外模型是AGNPS和SWAT。Jianchang Liu在福建省九龙河流域成功的校准和验证了AGNPS模型，并对其进了灵敏度分析：土壤和降雨量是最敏感的参数，侵蚀和其他参数没有影响输出结果。洪华生等(2005)用AGNPS模型模拟了九龙江流域农业非点源污染氮素、磷素负荷，确定了泥沙和氮素、磷素流失关键源区。程炯等应用GIS技术和AnnAGNPS模型对新田小流域出口及重要景观单元出口的径流量、总氮(TN)和总磷(TP)进行同步观测和模拟估算。刘昌明等将SWAT模型成功应用于西北寒区的分布式日径流过程的模拟。 施练东等在对汤浦水库流域内污染调查的基础上，建立了基于GIS技术的SWAT模型，建立了汤浦水库流域非点源污染空间和属性信息基础数据库，在GIS技术和ArcScene、Arcview等软件支持下，研究流域非点源污染分布规律、主要污染因子、各溪各镇的污染贡献率以及流域污染负荷总量等。张皓天等将SWAT应用于黑龙江蚂蚁河流域，结果表明:在时间尺度上，降雨量和径流量与非点源污染物负荷有密切的相关关系；在空间尺度上，不同土地利用类型，单位面积的非点源污染负荷也不同，耕地的非点源污染单位面积负荷最高，林地等其他土地利用类型的单位面积负荷较小。 李家科等在渭河华县断面以上流域成功运用SWAT模型，对该区域的径3 本课题主要研究内容本课题主要研究军山湖流域的农业非点源污染问题，估算非点源污染负荷总量，评价非点源污染对水体污染的影响，对军山湖流域的农业非点源污染问题做一个较为系统的分析。(l)估算军山湖流域非点源污染负荷量。从产生、流失到入湖分三个阶段估算军山湖流域种植业、畜禽养殖和农村生活非点源污染负荷量以及农业非点源污染负荷总量，包括总量、通量、来源和各区域的比例等；(2)确定军山湖流域非点源污染入湖贡献率。对比非点源污染各种污染物入湖量，确定各项非点源污染物的入湖贡献率，明确军山湖流域水体污染的主要原因；(3)识别军山湖流域非点源污染主要污染源，即非点源污染中，种植业、畜禽养殖和农村生活源的比例；(4)识别军山湖流域非点源污染主要污染区；(5)提出军山湖流域非点源污染的管理和控制措施。 四、中英文检索词及检索策略（20分） 中 文： 1. 军山湖流域 *农业非点源 *负荷估算2. 农业非点源*入湖 3. 农业非点源*流失系数*预测误差分析4. 农业非点源*输出系数法*负荷估算5. 农业非点源*二元结构模型 英 文 1. junshan lake basin * Agricultural nonpoint source * load estimation2. Agricultural nonpoint source * erosion3. Agricultural nonpoint source * into the lake. * junshan lake basin 五、文献检索范围中文数据库1. 中文科技期刊全文数据库（维普） 1989-2014年2. 中文文摘数据库（万方） 1985-2014年3. 中国博士学位论文全文数据库（CNKI） 1999-2014年4. 中国优秀硕士学位论文全文数据库（CNKI） 1999-2014年5. 中国学术期刊全文数据库（CNKI） 2000-2014年6. 中国科技论文在线 2003-2014年7. 中国学术会议在线 2005-2014年8. 国家科技图书文献中心 1989-2014年9. 国家科技成果网 1978-2014年10. 中国专利数据库 1985-2014年11. 中国科技成果数据库（万方） 1983-2014年英文数据库1. Elsevier online 1990-2014年2. ProQuest Digital Dissertations 1998-2014年3. NTIS-National Technical Information Service 1964-2014年4. Conference Papers Index 1982-2014年5. EBSCO 1990-2014年6. BIOSIS Previews 1994-2014年7. Derwent Biotechnology Resource 1982-2014年8. World wide patent 1980-2014年9. SciFinderScholar（CA） 1980-2014年10. Engeering Index（EI） 1990-2014年11. Science Citation Index Expanded (SCI) 2005-2014年12. CSA（剑桥科学文摘） 1990-2014年13. 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