目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 營養(yǎng)元素形成的水體污染 4
1.1.1 農田氮素在土壤中的運移和轉化規(guī)律及其環(huán)境效應 4
1.1.2 土壤氮素的空間變異性與尺度提升 6
1.1.3 地下水中氮素運移與轉化及其環(huán)境效應 8
1.2 重金屬在土壤-作物系統(tǒng)中的環(huán)境效應 9
1.2.1 土壤中鎘的動態(tài)過程 10
1.2.2 土壤中鎘的吸附關系空間變異性對土壤鎘運移的影響 12
1.3 土壤溫室氣體的綜合環(huán)境效應 13
1.4 面源污染土壤中的微生物群落結構與功能 15
1.5 農田生態(tài)系統(tǒng)健康評價 16
參考文獻 18
第2章 流域面源污染源強估計 26
2.1 面源污染源強 26
2.2 流域點源、面源污染源強估算方法 26
2.2.1 點源污染源強及其估算 26
2.2.2 農業(yè)面源污染源強及其估算 29
2.2.3 農業(yè)面源污染源強估算算例分析 33
2.3 城市面源污染源強估算 37
2.3.1 城市面源污染的來源與種類 37
2.3.2 城市降雨徑流污染形成過程 39
2.3.3 地表徑流污染程度的表征 40
2.3.4 城市面源案例分析 41
參考文獻 50
第3章 流域面源污染監(jiān)測 51
3.1 陸面水文過程與河道水文過程水力聯(lián)系與污染物遷移 51
3.2 流域污染通量監(jiān)測斷面布設機制 54
3.2.1 水功能區(qū)監(jiān)測斷面布設情況 55
3.2.2 重點點源、面源污染負荷區(qū)監(jiān)測斷面布設 56
3.2.3 生態(tài)補償斷面布設 56
3.2.4 重點湖庫監(jiān)測斷面布設 56
3.3 流域水文及面源污染監(jiān)測斷面設計 56
3.3.1 水功能區(qū)水質監(jiān)測斷面設計 56
3.3.2 重點點源、面源污染負荷區(qū)監(jiān)測體系設計 64
3.3.3 生態(tài)補償斷面設計 66
3.3.4 重點湖泊和水庫監(jiān)測斷面設計 66
3.4 流域水體污染基礎數(shù)據(jù)采集 71
3.4.1 基礎信息 71
3.4.2 能量信息 72
3.4.3 污染源資料 72
3.4.4 校準、驗證所需的水文、泥沙和水質數(shù)據(jù) 73
3.4.5 其他資料 73
3.5 小流域面源污染監(jiān)測方法 73
3.5.1 基于質量平衡法的面源集中排放區(qū)污染物入河量監(jiān)測 73
3.5.2 基于特征污染物平衡的污染排放源強分析 73
3.6 面源污染同位素溯源及模擬方法 75
3.6.1 同位素溯源方法 75
3.6.2 同位素模擬方法 76
參考文獻 81
第4章 流域污染物遷移轉化過程模擬 84
4.1 流域面源污染模型 84
4.2 區(qū)域尺度水文模型構建理念 86
4.2.1 模型的建立 86
4.2.2 水文過程子模型 90
4.2.3 土壤侵蝕子模型 94
4.2.4 污染負荷子模型 95
4.3 陸面水文過程中污染物遷移轉化動力學過程 95
4.3.1 污染物遷移轉化動力學 95
4.3.2 土壤中營養(yǎng)元素與有機污染物的化學動力學 98
4.3.3 土壤中氮的遷移轉化過程及其模擬 100
4.3.4 土壤中氮素的物理、化學和生物過程 102
4.3.5 土壤中磷的形態(tài) 104
4.3.6 土壤中磷的轉化 106
4.3.7 土壤中氮、磷的遷移轉化影響因素 106
4.4 河道水文及污染物遷移過程模擬 110
4.4.1 流域水質模型的實現(xiàn) 110
4.4.2 河網水環(huán)境系統(tǒng)模擬基本方程 113
4.5 植被生態(tài)過程模擬物理基礎 114
4.5.1 Biome-BGC模型 114
4.5.2 農作物生長動力學模擬 116
4.6 參數(shù)敏感性分析 121
參考文獻 122
第5章 釜溪河流域面源污染特性及模擬 123
5.1 釜溪河流域概況 123
5.1.1 地質地貌 123
5.1.2 河流及水文特征 123
5.1.3 氣候特征 127
5.1.4 經濟和社會概況 127
5.1.5 釜溪河流域水質 127
5.2 釜溪河流域水環(huán)境質量評價 130
5.2.1 評價因子及評價標準 130
5.2.2 評價方法 131
5.2.3 評價結果及分析 132
5.3 城市集中式飲用水源地水質評價 134
5.3.1 評價方法 134
5.3.2 評價標準 136
5.3.3 水質監(jiān)測結果分析評價 136
5.4 釜溪河流域面源污染尺度特性分析 137
5.4.1 不同尺度的污染物差異性分析 138
5.4.2 流域污染通量的信息度量 146
5.5 釜溪河流域水文及污染過程模擬 150
5.5.1 參數(shù)敏感性分析 150
5.5.2 釜溪河流域污染通量過程模擬分析 152
參考文獻 158
第6章 磷礦開采和農業(yè)面源對黃柏河流域水質影響 160
6.1 黃柏河流域概況 160
6.1.1 地理位置 160
6.1.2 河流特征 160
6.1.3 水文氣象 160
6.1.4 地形地貌 161
6.1.5 地質 161
6.1.6 土壤 161
6.1.7 植被 162
6.1.8 土地資源 162
6.1.9 礦產資源 163
6.1.10 行政區(qū)劃及人口 163
6.2 黃柏河流域污染特征及其問題 164
6.3 黃柏河流域點源、面源污染 165
6.3.1 磷礦排污調查 165
6.3.2 流域農村生活污水處理、排放及水質監(jiān)測 170
6.3.3 畜禽養(yǎng)殖、排泄物處理、沼氣等開發(fā)利用及排污情況調查 171
6.3.4 生活垃圾回收、處理及排放情況調查 171
6.3.5 黃柏河流域污染源強測定 172
6.4 黃柏河流域東支磷礦開采對水環(huán)境污染分析 174
6.4.1 磷礦開采工藝與污水排放 174
6.4.2 磷礦開采排污節(jié)點及平衡分析 181
6.4.3 重介質選礦污染排放及平衡分析 184
6.4.4 磷礦開采排放源強 188
6.5 黃柏河流域水文及污染過程模擬 190
6.5.1 子流域劃分及基礎信息展布 190
6.5.2 黃柏河流域水文及污染計算基礎信息 195
6.5.3 黃柏河流域東支水文及水質過程模擬率定 196
6.6 磷礦開采對地表水體水環(huán)境的影響分析 199
6.7 對比案例分析 201
第7章 農業(yè)灌區(qū)污染過程模擬 204
7.1 農業(yè)灌區(qū)與流域水文及面源污染過程的比較 204
7.2 農業(yè)灌區(qū)水文特性的分布式水文及面源污染模型構建 205
7.2.1 水文基本單元及污染物遷移轉化過程描述 205
7.2.2 灌區(qū)水文和污染物遷移轉化過程 210
7.2.3 凍融期污染物遷移轉化過程模擬 211
7.3 灌區(qū)水文及污染物遷移過程分析及參數(shù)率定 212
7.3.1 水稻灌區(qū)陸面水文和污染物遷移轉化過程分析 212
7.3.2 凍融過程中不同下墊面污染物遷移轉化特性研究 217
7.4 灌區(qū)水文及面源污染過程模擬 227
參考文獻 229