嘉陵江流域非点源污染负荷的预测分析

随着点源污染的逐渐控制,非点源污染已成为水环境的首要污染源。嘉陵江是三峡库区流域面积最大的一条支流,担负着其水质状况直接关系着三峡库区乃至整个长江的水环境安全。开展对嘉陵江流域的非点源氮、磷污染预测性研究,对于嘉陵江和三峡库区流域社会经济环境的可持续发展具有重要的意义。 本研究选择2020～2030年作为预测年,以1997～2007年作为基期年,将嘉陵江流域范围的非点源污染分为土地输出、畜禽养殖和农业人口三大污染源,将改进后的输出系数法与适合于大型流域的SLURP水文预测模型耦合,构建流域非点源污染负荷模型,并对模型进行验证。应用所构建的模型,采用:①Markov转移矩阵对未来流域范围内土地利用/土地覆盖变化进行分析;②英国气象局HADLEY中心全球气候变化模式PRECIS预测的气候变化方案B2模式下的气候变化情景;③流域范围内各省市的社会经济发展水平和战略发展目标确定未来畜禽和农业人口,模拟出预测年的非点源污染负荷量。通过对比分析,得到以下主要结论: ①嘉陵江流域出口的非点源氮、磷污染负荷在预测年2020～2030年与基期年1997～2007年相比有递增的趋势,且其递增趋势与降雨径流量有着极其相似的变化规律。 ②预测年2020～2030年与基期年1997～2007年相比,嘉陵江流域出口及流域内各省市各大污染源的贡献率有相同的变化趋势:畜禽输出负荷的贡献率随时间的推移有明显增加的趋势,农业人口输出负荷的贡献率有下降的趋势,土地输出负荷的贡献率随时间推移变化不大且土地输出负荷中耕地的贡献率最大,城镇用地的贡献率最小。这是因为畜禽养殖规模随社会经济的发展不断扩大,农业人口随着城市化的发展逐渐减少,流域范围内土地总面积不变且城镇用地不断增加耕地不断减少。 ③嘉陵江流域范围内各省市中,重庆地区和四川地区的非点源污染负荷强度高于流域范围内的平均污染负荷强度;甘肃地区和陕西地区的非点源污染负荷强度低于流域范围内的平均污染负荷强度。预测年2020～2030年与基期年1997～2007年相比,各省市的污染负荷强度都有所增加且四川的增加幅度最大。四川地区的主要污染源是畜禽输出,土地输出是甘肃和陕西地区的主要污染源。这是因为各省市的污染负荷强度与其社会经济发展水平和产业结构有关。