《三峽庫區農業非點源污染BMPs多目標最佳化研究》是依託北京師範大學，由劉瑞民擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：三峽庫區農業非點源污染BMPs多目標最佳化研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：劉瑞民
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非點源污染的嚴重性及非點源污染防治的重要性已經逐漸為國內外所認識。國內外開展的多項研究表明，非點源污染源已經成為水環境的重要污染源，其中多數來自農業非點源污染。本論文選定三峽庫區香溪河流域為研究區，套用遙感、GIS等手段，在農業非點源模擬與分析基礎上，結合非點源污染的源因子和實際水污染狀況因子，綜合識別流域內非點源污染關鍵源區，並以可操作性、運行效果和費用成本為目標，建立基於遺傳算法的農業非點源最佳管理措施空間多目標最佳化模型，對非點源污染關鍵源區進行控制措施的模擬，並優選出可行性強、效率高且成本低最佳管理措施實施方案，用來削減農業非點源污染負荷，從而為非點源污染防治規劃及巨觀決策提供參考。該研究對保障三峽水庫水質安全有著重要作用，也對類似水體的污染控制有很好的參考和指導作用，具有重要的現實意義。
結題摘要
本項目選擇三峽庫區內長江一級支流—香溪河流域作為研究區域，利用SWAT模型對香溪河流域內農業非點源污染進行了模擬，識別了流域內非點源污染關鍵源區，探討了土地利用、耕作管理、化肥施用等因素對於非點源污染的影響，並對此提出非點源污染管理控制措施，同時對不同的非點源污染管理措施的環境效益和經濟效益進行分析，在流域的生態效益、社會效益、經濟效益等多目標基礎上最佳化選擇，提出合理的非點源污染治理措施。 本研究的主要結論有以下幾點： （1）SWAT模型在研究區能夠得到較好的套用，能夠準確模擬香溪河流域農業非點源污染。模擬結果表明，近幾年，研究區內非點源污染總量整體呈增加趨勢，2002年流域內TN、TP的產生量分別為876.46t和175.68t，2007年增至1424.55t和208.75t，增長率分別為62.53%和18.82%。非點源污染主要發生在汛期，與降雨徑流具有顯著相關性。 （2）在非點源污染變化影響因素中，土地利用/覆蓋變化是研究區非點源污染變化的主要原因。具體表現為流域內非點源污染的變化規律與耕地變化規律相同，而與林地正好相反，而且從空間分布來看，非點源污染負荷高的地區多集中在河流兩側等耕地密集的區域。由此可見，研究區非點源污染主要是由耕地等農業生產活動所造成的。 （3）在土地利用變化、耕作管理、施肥方式三種管理措施中，土地利用變化對於流域內非點源污染的影響最大。對比三種管理方式，從環境效益角度分析，其優劣順序為土地利用方式變化＞不同施肥方式＞耕作管理措施。從經濟效益角度分析，其經濟優劣排序為土地利用方式變化＞耕作管理措施＞不同施肥方式。 （4）在研究區內實行非點源污染綜合管理措施，即在25°以上坡耕地進行退耕還林，15°-25°坡耕地變耕地為果園，對於15°以下坡耕地實行保護性耕作，其化肥施用量氮肥、磷肥分別為30.0 kg/hm2和10.0 kg/hm2，通過分析綜合管理措施的費用效益可以看出，實行綜合管理措施以後，流域內經濟效益達到29136.13萬元，環境效益達到908.26萬元。
