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1、非點源污染的研究進展與前景展望摘要：在闡述非點源污染的概念、特點、成因的基礎(chǔ)上，從非點源污染模型、土地利用方式對非點源污染的影響、新技術(shù)應(yīng)用三個方面對國內(nèi)外非點源污染的研究進展和存在的問題做了分析，并對非點源研究的發(fā)展趨勢進行了展望。關(guān)鍵詞：非點源新技術(shù)研究進展 水資源危機目前已成為世界上一個十分尖銳的社會問題，水資源危機不僅表現(xiàn)在水量的不足，更反應(yīng)在水質(zhì)的惡化。隨著工業(yè)污染源的有效控制，非點源污染已經(jīng)成為我國重要污染類型之一，如何科學(xué)地認(rèn)識并有效控制非點源污染因而成為一個緊迫的研究課題?！ 氖澜绶秶鷣砜矗屈c源已成為水環(huán)境的一大污染源或首要污染源。在
2、美國，60%的水環(huán)境污染起源于非點源。在奧地利北部地區(qū)，據(jù)計算進入水環(huán)境的非點源氮量遠(yuǎn)比點源大。丹麥270條河流94%的氮負(fù)荷、52%的磷負(fù)荷是由非點源污染引起的。荷蘭農(nóng)業(yè)非點源提供的總氮、總磷分別占水環(huán)境污染總量的60%和40%～50%。在我國，非點源污染問題也日益嚴(yán)重，在太湖和滇池等重要湖泊，非點源污染已經(jīng)成為水質(zhì)惡化的主要原因之一。1.非點源污染非點源是指時空上無法定點監(jiān)測的、與大氣、水文、土壤、植被、地質(zhì)、地貌、地形等環(huán)境條件和人類活動密切相關(guān)的，可隨時隨地發(fā)生的，直接對大氣、土壤、水構(gòu)成污染的污染物來源。非點源污染(Nonpointpolluti
3、on)，或稱面源污染(Diffusedpollution)，是指溶解性或固體污染物在大面積降水和徑流沖刷作用下匯入受納水體而引起的水體污染。與點源污染相比，非點源污染的時空范圍更廣，不確定性更大，成分、過程更復(fù)雜，因而加深相應(yīng)的研究、治理和管理政策制定的難度。非點源污染包括大氣環(huán)境的非點源、土壤環(huán)境的非點源和水環(huán)境的非點源三類。水環(huán)境的非點源包括大氣干濕沉降、暴雨徑流、底泥二次污染和生物污染等諸多方面。降雨徑流污染，即通常意義(狹義)的非點源污染，是與降水過程伴隨進行的地表徑流污染。土壤侵蝕介于大氣干濕沉降、降雨徑流之間，既包括風(fēng)蝕，又包括水蝕，是二者的有
4、機結(jié)合[1]。一般將非點源污染分為城市和農(nóng)村非點源污染兩大類。非點源污染物發(fā)生后隨地表和地下徑流進行復(fù)雜的遷移和轉(zhuǎn)化過程(沉降物還有經(jīng)大氣遷移的過程)。遷移方式因污染物類型而有所不同，如濕地的非點源污染研究中發(fā)現(xiàn)，固體顆粒、磷和農(nóng)藥主要經(jīng)地表徑流進入濕地，而氮主要經(jīng)地下徑流進入濕地。與污染物遷移過程相伴的是一系列的物理、化學(xué)和生物的轉(zhuǎn)化過程，這些過程均因污染物、自然環(huán)境和歷時的差異而發(fā)生變化。非點源污染的成因有水土流失、城市膨脹、農(nóng)藥化肥過量使用、廢棄物堆放等，土地利用方式不合理是關(guān)鍵。非點源來源面廣，它夾帶著大量的泥沙、營養(yǎng)物、有毒有害物質(zhì)進入江河、湖庫
5、，引起水體懸浮物濃度升高、有毒有害物質(zhì)含量增加，溶解氧減少，水體富營養(yǎng)化和酸化。在發(fā)達(dá)國家，隨著工業(yè)和生活污染源等點污染源的有效控制，非點源污染已成為水體污染的主要因素，20世紀(jì)60年代發(fā)達(dá)國家開始關(guān)注非點源污染，20世紀(jì)70年代起進行系統(tǒng)研究，并付諸管理實踐。在發(fā)展中國家，相對于點源污染而言，非點源污染仍未引起應(yīng)有的重視。2.非點源污染模型 非點源污染模型通過對整個流域系統(tǒng)及其內(nèi)部發(fā)生的復(fù)雜污染過程進行定量描述，可以幫助我們分析非點源污染產(chǎn)生的時間和空間特征，識別其主要來源和遷移路徑，預(yù)報污染的產(chǎn)生負(fù)荷及其對水體的影響，并評估土地利用的變化以及不同的管
6、理與技術(shù)措施對非點源污染負(fù)荷和水質(zhì)的影響，為流域規(guī)劃和管理提供決策依據(jù)。2.1模型的發(fā)展人類開始全面認(rèn)識和研究非點源污染的歷史并不長，70年代以前，人們對非點源污染已逐漸有所認(rèn)識并開始研究，但這個時期的研究多限于現(xiàn)象的因果分析，定量化的研究則寥寥無幾[2]。自70年代中后期以來，隨著對非點源污染物理化學(xué)過程研究的深入和對非點源過程的廣泛監(jiān)測，機理模型逐漸成為非點源模型開發(fā)的主要方向，其中著名的有模擬城市暴雨徑流污染的SM、STORM，模擬農(nóng)業(yè)污染的ARM，流域模型ANSS和AGNPS，以及單位線類模型[3]。90年代后期，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和3Ｓ技術(shù)
7、在流域研究中的廣泛應(yīng)用，一些功能強大的超大型流域模型被開發(fā)出來。這些模型已經(jīng)不再是單純的數(shù)學(xué)運算程序，而是集空間信息處理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)學(xué)計算、可視化表達(dá)等功能于一身的大型專業(yè)軟件。其中比較著名的有美國國家環(huán)保局開發(fā)的BASINS和美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究所開發(fā)的AGNPS等。2.2非點源機理模型的結(jié)構(gòu)特點 完整的非點源污染模型一般由四個子模型構(gòu)成，如右圖所示。由于應(yīng)用的目的不同，實際中非點源模型的結(jié)構(gòu)往往更為復(fù)雜，可能涉及水質(zhì)模擬、氣候模擬、作物生長模擬和管理控制費用估算等方面的子模型。 降雨徑流模型用來解決各類流域的產(chǎn)匯流問題，即推求流量過程線與徑流量。它
8、是整個研究的基礎(chǔ)，因為降雨徑流過程是形成非點源污染的直接動力，可見
