丹江口水库水源区农业面源污染物流失量估算

第30卷第3期2017年3月环境科学研究ResearchofEnvironmentalSciencesVo1．30．No．3Mar．。2017王国重，李中原，左其亭，等．丹江口水库水源区农业面源污染物流失量估算[J]．环境科学研究，2017，30(3)：415422．WANGGuozhong，LIZhongyuan，ZUOQiting，eta1．Estimationofagriculturalnon-pointsourcepollutantlossincatchmentareasofDanjiangkouReservoir[J]．ResearchofEnvironmentalSciences，2017，30(3)：415-422．丹江口水库水源区农业面源污染物流失量估算王国重，李中原，左其亭，屈建钢，李晓宇1．黄河水文水资源科学研究院，河南郑州4500042．河南省水文水资源局，河南郑州4500033．郑州大学水利与环境学院，河南郑州4500014．河南省水土保持监督监测总站，河南郑州450008摘要：丹江口水库是南水北调中线工程的水源地，也是我国规模最大的饮用水水源保护区，农业面源污染是影响其水质的首要因素，合理估算其水源区农业面源污染物的流失量对确保该水库水质有着重大意义．在实地调研的基础上，采用分形理论估算了丹江口水库水源区河南省所在区域2013年TN、TP的流失量，并与输出系数法的结果进行比较．结果表明：两种方法都显示该区域污染物的流失以氮为主，其中分形理论结果显示TN流失量是TP流失量的7．156倍(输出系数法为6．773)；禽畜养殖产生的污染物流失量最多，占总流失量的69．93％(输出系数法为70．28％)，农田化肥产生的污染物流失量占总流失量的21．99％(输出系数法为21．74％)；无论是TN、TP的流失总量，还是二者的总流失量，两种算法配对t检验的P值(双侧)均小于0．05，具有统计学意义；分形方法考虑了下垫面对污染物流失的影响，而输出系数法只是简单地将各区域的流失率平均化，故分形方法所得结果比输出系数法更为可靠．研究显示，运用分形方法来研究区域面源污染是适宜的，同时也拓展了流域尺度面源污染的计算方法．关键词：分形理论；水系分维；农业面源污染；TN、TP流失中图分类号：X524文章编号：1001—6929(2017)03—0415—08文献标志码：ADOI：10．13198／j．issn．1001—6929．2017．O1．74EstimationofAgriculturalNon-PointSourcePollutantLossinCatchmentAreasofDanjiangkouReservoirWANGGuozhong，LIZhongyuan，ZUOQiting，QuJiangang，LIXiaoyu1．HydrologyandWaterResourcesofYellowRiverScientificResearchInstitute，Zhengzhou450004，China2．HydrologyandWaterResourcesBureauinHenanProvince，Zhengzhou450003，China3．CollegeofWaterConservancyandEnvironment，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China4．SoilandWaterConservationSupervisionandInspectionStationinHenanProvince，Zhengzhou450008，ChinaAbstract：TheDanjiangkouReservoiristhewatersourceoftheSouth—to—NorthWaterTransferProject，andisalsothelargestprotectedzonefordrinkingwatersourcesinChina．Agriculturalnon—pointsourcepollutionistheprimaryfactorthatnegativelyaffectsitswaterquality．Therefore，itisofgreatimportancetoreasonablyestimatethepollutionloadofagriculturalnon—pointsourcesintheregiontoensurethereservoirwaterquality．Fractaltheorywasappliedtoestimatetotalnitrogen(TN)andtotalphosphorus(TP)loadintheDanjiangkouRe