农业非点源污染介绍分析.pptx
《农业非点源污染介绍分析.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《农业非点源污染介绍分析.pptx(68页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、组成小组成员:徐敏丹 赵佳莹 王跃静 黄镇龙 杜民 邹伟 王鹏程 陈盼 郭玉飞 一一.农业非点源污染的概念及特征农业非点源污染的概念及特征(1)(1)基本概念基本概念1.点源污染:是由可识别的单污染源引起的空气,水,热,噪声或光污染。对于水污染而言主要包括工业废水和城市生活污水污染,这类污染物一般有固定的排污口排放。是点源污染啊是点源污染啊!2.非点源污染:非点源污染也称面源污染,相对应点源污染而言指溶解性或固体污染物从非特定的地点随着大面积降水和径流冲刷作用汇入地表水体而引起的污染。-洪大用、马芳馨 中国农村面源污染的社会学分析3.农业非点源污染:起因于土壤的扰动而引起农田中的土粒、氮磷、农
2、药及其他有机或无机污染物质。在降水或灌溉过程中借助农田地表径流、地下渗透等途径而进入水体或因畜禽养殖业的任意排污造成污染。-崔健、马友华 农业面源污染的特性及防治对策(2)(2)基本特征基本特征1.随机性。从非点源污染的起源和形成过程分析,非点源污染与区域的降水过程密切相关。此外,非点源污染的形成与其他许多因素,如土壤结构、农作物类型、气候、地质地貌等密切相关。由于降水的随机性和其他影响因子的不确定性,决定了非点源污染的形成具有较大的不确定性。2.广泛性。随着世界经济的发展,人工生产的许多为自然环境无法接受的化学物质逐年增多,在地球表层分布广泛,随着径流进入水体的污染物遍地可见,其所产生的生态
3、环境影响更是深远而广泛。3.滞后性。农田中的农药和化肥施用造成的污染,在很大程度上与降雨和径流立即发生密切相关,同时也与农药和化肥的施用量有关。4.模糊性。影响农业非点源污染的因子复杂多样。由于缺乏明确固定的污染源,在判断污染物的来源时存在一定的难度。5.潜伏性。以农药、化肥施用为例,使用之后,在无降水或灌溉时,形成的非点源污染十分微弱。、。水土流失农资投入污染禽畜粪尿污染农村生活污染农作物秸秆污染 二、农业非点源污染源解析 水土流失 水土流失不仅导致土壤贫瘠。养分损失,还会造成水体富营养化,直接威胁农业水体环境。由于不合理的农业生产经营方式。森林乱砍滥伐。土壤植被破坏等人类活动导致我国水土流
4、失面积广,土壤侵蚀强度大。全国第二次土壤侵蚀遥感调查显示,我国水土流失,剧烈水土流失面积达365万km,占国土面积的37.08;在水土流失等级中,轻度水土流失、中度水土流失、剧烈水土流失面积分别占总水土流失,面积的45.51、54.49、10.67。化肥使用不合理或过量,导致土壤板结,耕作特性变差,作物不能有效吸收,肥料随地表径流流失,或下渗进入地下水系统,造成水体污染和富营养化。过量的化肥投入还会导致土壤酸化,造成矿质可溶性增加而流失,部分重金属元素变为可溶性,破坏土地环境。农药在使用过程中,雾滴或粉尘沉降进入水体或土壤,有机磷、有机氯农药由于分解慢,甚至会进入食物链,扩大污染范围。农膜是由
5、聚乙烯等原料合成的高分子化合物,分子结构稳定不容易降解。农资投入污染 为提高产量,我国农业生产严重依赖化石能源的过量投入。从19962000年全国耕地面积持续减少,而相反,化肥、农膜和农药的投入则逐年快速增加。禽畜尿粪污染禽畜尿粪对生态污染造成的影响主要是由氮、磷通过流失进入水体造成富营养化,病原微生物威胁居民身体健康。禽畜养殖逐渐由家庭散养转变为规模养殖,养殖业得到快速发展。许多养殖企业缺乏禽畜粪尿处理设施,或设施运行成本高而处理不到位。农村生活污染农村生活污染主要包括生活污水、人粪尿和生活垃圾的污染。其中生活污水和人粪尿污染主要来源于化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷污染(TP)。由
6、于没有专门的回收处理和管理制度,生活污水和人尿粪任意通过排水系统进入农田或农业水体,甚至导致附近水体发臭,严重影响农村和农业生态环境。农村生活垃圾如果不及时有效处理,其携带的大量病菌、霉菌、寄生虫、传染性微生物以及可溶性重金属化合物进入环境,严重污染农业环境和农村居民的身体健康。农作物秸秆污染 我国是农业大国,农作物秸秆资源拥有量居世界第一。据第二次全国农业普查显示,农村主要生活能源构成,全国主要生活能源构成,全国2.21亿户农村居民家庭用柴草作为主要生活燃料的占60.24,达1.33亿户,使用煤炭和天然气的仅占26.06和11.95。目前,我国每年产生秸秆6亿多吨,其中42直接或过腹还田,3
7、0作为农用燃料,8作工业或其他用途,20约1.2亿吨剩余秸秆未被利用。秸秆作为生活燃料烧后会产生大量的烟尘,污染农业和生活环境,未被利用的剩余秸秆则堆放腐烂或直接焚烧,造成危害更大。农业秸秆污染已成为农业非点源污染的重要来源。三农业非点源污染的环境影响1.加速水体富营养化2007年太湖蓝藻污染事件:发生于5、6月份间,江苏太湖爆发严重蓝藻污染,造成无锡全城自来水污染。生活用水和饮用水严重短缺,超市、商店里的桶装水被抢购一空。2.威胁地下水 2002年我国农田化肥(2471万吨)通过损失进入环境的数量达到471.8万吨;其中通过淋洗和径流损失分别有123.5万吨氮进入地表水,49.4万吨氮进入地
8、下水。据中国农业年鉴 3.土壤退化 过量施用化肥 加快土壤中有机碳的消耗 土壤肥力下降 4.对生物的有害影响 例如:2000年9月,沈阳市对蔬菜硝酸盐含量的检测中发现,在被调查的24种蔬菜中,硝酸盐含量超过750mg/kg的有十种。其中,小白菜、芹菜、甜菜和生菜的硝酸盐含量超过3000mg/kg。农业非点源污染的国内农业非点源污染的国内外研究现状外研究现状黄镇龙一、概念一、概念 非非点点源源污污染染(Non-Point Non-Point Source Source PollutionPollution,NPSNPS)是是相相对对于于点点源源污污染染(Point Point Source So
9、urce PollutionPollution)而而言言的的一一个个概概念念,又又称称为为面面源源污污染染(Diffused Diffused PollutionPollution)。农农业业非非点点源源污污染染(Agriculture Agriculture Non-Point Non-Point Source Source PollutionPollution,AGNPS)AGNPS)是是指指在在农农业业生生产产活活动动中中,氮氮、磷磷等等营营养养物物质质和和农农药药、重重金金属属等等有有机机、无无机机污污染染物物及及土土壤壤颗颗粒粒等等沉沉淀淀物物,通通过过地地表表径径流流和和地地下下渗
10、透,对环境尤其是水域环境造成的污染。渗透,对环境尤其是水域环境造成的污染。定义定义农业非点源污染的主要来源:化肥、农药的不合理使用,农业非点源污染的主要来源:化肥、农药的不合理使用,畜禽粪便、水产养殖、农作物废弃秸秆、农业废弃塑料畜禽粪便、水产养殖、农作物废弃秸秆、农业废弃塑料薄膜、农村生活垃圾和污水的不合理排放。薄膜、农村生活垃圾和污水的不合理排放。农业非点源污染的特征主要表现在:农业非点源污染的特征主要表现在:污染的分散性和隐蔽性、污染的分散性和隐蔽性、污染的随机性和不易确定性、污染的随机性和不易确定性、污染的广泛性和不易监测性、污染的广泛性和不易监测性、污染的滞后性和模糊性。污染的滞后性
11、和模糊性。特征来源来源二、国内外农业非点源污染研究现状二、国内外农业非点源污染研究现状1、国外农业非点源污染研究、国外农业非点源污染研究 国外农业非点源污染研究起步于20世纪60年代,首先在美、日等一些发达国家率先发展,70年代以后在世界各地逐渐受到重视,80年代农业非点源污染研究进入蓬勃发展期,90年代,新的污染物成为研究热点,具体来说国外的研究可以分为三个阶段。第一阶段:非点源污染的认识阶段(第一阶段:非点源污染的认识阶段(20世纪世纪60年代)年代)这一阶段的主要研究内容是非点源污染的分类特征,但多局限于定性分析,定量化的分析很少。由于对非点源污染形成机理和过程的认识不足,以及监测机制的
12、不足,这一阶段更多的是采取经验模型进行研究。经验模型通过建立污染负荷与流域土地利用或径流量之间的经验关系来识别土地利用或非点源污染负荷原理美国农业部农业手册第282号颁布的通用土壤流失方程模型(USLE);美国农业部开发的径流曲线方程(SCS);早期的输出系数法(或称单位面积负荷法)不足不考虑溶质运移的机制和动力学特征,对数据要求低,虽有较强的实用性,但这类模型的功能单一,不能对非点源污染的过程进行动态模拟和估算,使得其进一步应用受到了很大限制。代表第二阶段:非点源污染的发展阶段(第二阶段:非点源污染的发展阶段(20世纪世纪70年代年代)这个阶段,非点源污染受到西方国家的普遍关注和重视,非点源
13、污染模型研究开始蓬勃发展,特别是计算机模拟技术的广泛应用,确定型模型逐渐成为非点源污染模型开发的主要研究方向。代表模型主要有:美国农业部提出的GREAMS和GLEAMS;美国农业研究署和明尼苏达州联合开发的AGNPSM模型;用于预测预报的RUSLE、WEEP和EPIC模型;1976年,美国环保局发布的著名的最佳管理措施(BMPS)等。确定型模型确定型模型效能对流域不同节点及出口处的流量和水质进行较为准确的模拟和预测。对空间变异性考虑不足,还不适用于大型及复杂的地貌状况,同时模型所需的大量空间信息也难以获得。发展随着3S技术与农业非点源污染模型的融合,研究过程充分考虑空间的变异特征,模型的功能和
14、精度更加完善,处理效率进一步提高。这些模型逐渐成为集空间信息处理、数据库技术、数学计算、可视化表达等功能为一体的大型专业软件。如美国环保局开发的BASINS模型、美国农业部开发的SWAT模型等。局限第三阶段:非点源污染受到重视阶段(第三阶段:非点源污染受到重视阶段(20世纪世纪80年代年代)随着对非点源污染因素分析和污染物迁移转化机理的深入研究,GREAM、GLEAMS、HSPF、SWMM等用于研究流域尺度污染迁移转化的模型也发展了起来。第四阶段:非点源污染模型完善阶段(第四阶段:非点源污染模型完善阶段(20世纪世纪90年代至今)年代至今)随着计算机技术的发展,以及“3S”技术的结合应用,进一
15、步开发由单纯数学计算向空间信息处理、数据库、数学计算、可视化模型、多维评价等相结合的更加强大的超大型模型,已成为一个重要的研究方向。近20年来,人们意识到在利用模型概化自然系统的过程中进行的一系列简化与假设,加之模型运用时输入信息的偏差,使得模拟系统无法避免不确定性的产生,因此“随机模型”发展起来,并受到广泛重视。代表模型为Jury等提出的传递函数模型理论(此模型将溶质在土壤孔隙中复杂运移现象作为随机过程处理,不考虑溶质在土壤间运移的微观机制,将溶质的输出表征为输入通量函数,而溶质在土壤中发生的动力学过程由概率密度函数表示)。2、国内农业非点源污染研究国内农业非点源污染研究相对国外而言,我国的
16、农业非点源污染研究起步相对而言较晚,大致可以分为两个阶段。第一阶段:初步探索阶段第一阶段:初步探索阶段 20世纪80年代,我国先后对于桥水库、太湖、巢湖、三峡库区等湖泊、水库进行了农业非点源污染的探索性研究。这一阶段主要的研究方法是分析土地利用方式。第二阶段:深入研究和探讨阶段第二阶段:深入研究和探讨阶段 90年代以来,我国对农业非点源污染的产污机理、成因及影响等进行了深入的研究和探讨。归纳这些年来国内非点源污染的研究,大致可以概括为三方面的内容。经经验验统统计计分分析析研研究究主要研究成果主要研究成果李怀恩提出的平均密度法、李怀恩提出的平均密度法、土地利用关系法、污染负土地利用关系法、污染负
17、荷荷-泥沙关系法;泥沙关系法;陈友媛等提出的水文估算陈友媛等提出的水文估算法;法;李强坤等提出的基于单元李强坤等提出的基于单元分析的农业非点源污染负分析的农业非点源污染负荷计算;荷计算;主要研究成果主要研究成果机机理理探探讨讨研研究究张建云提出的包括降水径流、土壤张建云提出的包括降水径流、土壤侵蚀和畜禽污染等模块的非点源污侵蚀和畜禽污染等模块的非点源污染模型。染模型。张瑜芳提出的排水条件下氮素转化、张瑜芳提出的排水条件下氮素转化、运移和流失简化计算模型运移和流失简化计算模型王建中等建立了基于次降雨事件的王建中等建立了基于次降雨事件的坡面氮素迁移模型坡面氮素迁移模型李强坤等提出了多沙河流非点源李
18、强坤等提出了多沙河流非点源污染负荷估算模型污染负荷估算模型李怀恩将流域概化为河网系统,以李怀恩将流域概化为河网系统,以逆高斯瞬时单位线模型为基础,建逆高斯瞬时单位线模型为基础,建立了一套具有机理性质的流域非点立了一套具有机理性质的流域非点源污染数学模型源污染数学模型主要研究成果主要研究成果对对国国外外模模型型的的吸吸收收引引进进杨淑静等对杨淑静等对Johnes输出系输出系数法对数法对2006年宁夏灌区的年宁夏灌区的农业氮、磷流失进行了估算农业氮、磷流失进行了估算陈欣等采用陈欣等采用AGNPS模型对南方丘陵区模型对南方丘陵区小流域磷素进行预小流域磷素进行预测测黄金良等采用黄金良等采用GIS技术和
19、技术和USLE、SCS-CN及及AGNPS模型相结合,对南模型相结合,对南方中等尺度流域进行农业非方中等尺度流域进行农业非点源污染控制区划点源污染控制区划总结:总结:近年来,农业非点源污染的研究出现了上升的势头。计算机、空间信息技术的飞速发展为农业非点源污染的研究提供了新的技术手段。计算机“3S”技术在环境领域得到了广泛的应用,是当今流域农业非点源污染研究的主要手段,也将是未来的研究热点。数学模型为非点源污染的模拟、控制、管理提供了有利的技术支持;应用生物技术防治农业非点源污染也是一个新的极具潜力的课题。农业非点源污染已成为全球水环境的主要污染源,是全球性的环境问题,针对其控制研究已成为国际环
20、境研究的重点领域。目前,从国内外的视角来看,无论发达国家还是发展中国家,农业非点源污染都已成为各国的重点研究领域。3S技术在农业非点源污染研究中的应用 研究农业非点源污染负荷定量化的发展 主要方法:通过试验研究和大量数据分析,建立数学模拟模型是进行定量化估算。定量化研究手段的进展则经历了3个阶段:1.野外实际考察和监测 2.遥感和人工模拟技术的应用 3.地理信息系统技术的应用 3S技术 随着模型模拟能力的提高,模型结构日趋复杂,所需数据量日益庞大,应用传统的常规定量化研究方法变得困难甚至不可能。从80年代以来,随着计算机和信息技术的发展,以GIS为核心的3S技术,即GIS(地理信息系统)、RS
21、(遥感技术)和GPS(全球地位系统)成为对非点源污染的定量研究的主要手段。3S技术GIS侧重于空间数据的管理分析RS着眼于空间数据的采集和分类GPS应用于精确定位GIS在非点源污染研究中的应用一、GIS解决的问题:解决了农业非点源污染模型运算过程中所需要的大量空间和非空间参数信息,同时管理这些数据。二、GIS的优点:1.GIS数据提取、管理和空间分析能力,使模型可以直接对GIS管理和分析的数据进行读取,提高了数据获取和输入的效率。2.GIS能将不同来源的空间信息进行转换和标准化,并将它们的相互作用与关系显示出来,还能将空间数据与空间属性数据集合起来,为分析地形的空间变异提供一致的框架,进而能为
22、反映不同目的和不同空间代表性的模型提供连接机制,实现数据共享。例如使水土流失、化学物质迁移和湖泊响应等多个非点源污染模型能够连接在统一的GIS模拟框架内运行。3.GIS景观视觉效果分析,评价图形生成等对模拟结果进行的可视化处理,能使模拟结果分析更加直观,更容易得出进一步结论和成果。RS技术在非点源污染研究中的应用一、GIS与RS的相互关系 RS与GIS研究对象都是空间实体,RS着眼于空间数据的采集和分类,是GIS重要的信息源和数据更新手段;GIS侧重于空间数据的管理分析,是RS信息提取与分析的重要手段。二、RS和GIS的集成的意义 1.GIS与RS结合后,通过RS图像可在较大的范围内,调查区域
23、土地利用现状、植被覆盖、水土流失的分布、面积及程度,可以准确、快速、连续地提出区域水土流失的主要指标,进而给GIS提供实效性强、准确度高、监测范围大、具有综合性的数据源,有助于GIS数据库的及时更新,确保系统的现势性,特别在污染监测方面具有其它类型数据所无法代替的优越性。2.RS与GIS相结合,既可以保证GIS具有高效和稳定的信息源,又可以对遥感信息进行实时处理、科学管理和综合分析,实现监测、预测和决策的目的。随着卫星技术和计算机技术的发展,使遥感信息的分辨率、准确性和现势性将大幅度提高,进而使得GIS中空间数据的高效动态更新成为可能。GPS在非点源污染研究中的应用一、GPS的优点 GPS具有
24、精度高、速度快、全天候、自动化程度高等优点,二、GPS与GIS的结合 可对数据采集点、污染源监测点和遥感信息中的特征点进行实时、快速的精确定位,并提供地面高程模型,以便形成信息层进入GIS。GPS和GIS的结合,极大地拓宽了GIS的应用范畴,也彻底改变了有关专题图在传统制作上手工绘制、成图慢、精度低、投入高的缺点。三、GPS与RS的结合 考虑到RS的成像原理、图像的分类方法本身固有的误差和其他误差的影响,使得遥感判读的区域界线不很明确,因此RS与GPS结合,能够精确地确定水土流失的区域边界。水土流失调查与监测时必须采用多种测量方法互相配合,包括GPS定位技术、多层遥感技术以及传统的测量方法等,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 农业 非点源 污染 介绍 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。