非点源污染负荷预测研究现状及发展趋势

SWAT模型及其在水环境非点源污染研究中的应用
SWAT模型（Soil and Water Assessment Tool）是一种广泛应用于水环境非点源污染研究的数学模型。

它是由美国农业部农业研究局（USDA-ARS）开发的，旨在评估土壤侵蚀
和水质影响。

该模型能够模拟流域水循环、水质和土壤侵蚀等多种过程，并为决策者提供
合理的水资源管理策略。

1. 水质模拟：SWAT模型可以通过模拟流域内的水文过程、光合作用和养分循环等过程，预测流域的水质状况。

利用该模型，研究人员可以对流域内不同污染源（如农田、城
市等）的水质负荷进行定量评估，为水资源管理提供科学依据。

2. 土壤侵蚀模拟：SWAT模型还可以模拟流域内的土壤侵蚀过程，预测土壤侵蚀的程
度和分布。

该模型考虑了地形、土壤类型、降水等因素对土壤侵蚀的影响，可以帮助研究
人员评估不同土地利用方式对土壤侵蚀的影响，并制定相应的土地管理策略。

3. 水资源管理：SWAT模型可以帮助决策者评估不同水资源管理策略对流域水资源的
影响。

模拟不同农业灌溉管理措施对地下水蓄水量和表层径流的影响，为农业水资源管理
提供科学建议。

4. 气候变化研究：SWAT模型还可以用于研究气候变化对流域水文循环和水质的影响。

通过模拟不同气候情景下的水文过程和水质负荷，可以评估气候变化对流域水资源管理的
挑战，为制定气候变化适应策略提供支持。

SWAT模型是一种在水环境非点源污染研究中广泛应用的数学模型。

它能够模拟流域内的水质、土壤侵蚀等过程，为水资源管理提供科学依据，对于流域水环境管理和决策具有
重要意义。

5科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI O N 2008N O .11SC I ENC E &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 资源与环境与点源污染相比，非点源污染的发生受到大气、土壤、地形、植被、水文等环境因素和人类生产、生活等行为的多重影响，具有在不确定时间内通过不确定途径排放不确定数量污染物的特性，这一特性决定了非点源污染负荷定量化估算的较大难度，以及非点源污染控制管理任务的长期性和艰巨性。

1TM D L 概况美国环保局（EP A ）于1972年提出了TM DL （t ot a l m axi m um da i l y l oa d ，最大日负荷总量）计划。

这比排放许可证制度更科学合理，因为它把水资源保护由过去单纯的污染源控制逐渐转变为根据生态健康和生态功能来决定控制污染。

美国已实施的一些案例表明T M D L 计划能够改善水体质量，尤其在点源和非点源污染综合控制方面成效显著。

这一水污染控制模式已在全球多个国家和地区推广实施，也将成为今后国内借鉴运用的主要方法。

所谓T MD L ，即水体在满足当前适用的水质标准前提下所能接受的某种污染物的最大日负荷量。

T M D L 计划的目标之一就是将可分配的污染负荷分配到各个污染源，包括点源和非点源，同时要考虑安全临界值和季节性的变化，进而采取适当的污染控制措施。

一般地，T M DL =∑W L As +∑LAs +M OS 式中：WL A ：包括现存和未来点源的污染负荷；L A ：包括非点源污染负荷以及自然本底部分；M O S ：安全因数，亦称安全临界值，指关于污染物质负荷与受纳水体水质之间关系的不确定数量，有确定和不确定关系两种说法，可通过假设分析提供一个不确定的数量比例关系，或把它当作负荷容量的储备部分而明确地给出，如负荷容量的5%或10%，等等。

2国外T M D L 中常用的非点源污染负荷方法T MDL 方法中最关键的便是对非点源污染负荷的定量化估算。

《基于SWAT模型的汾河上游流域非点源污染特征研究》篇一一、引言非点源污染是指由于雨水冲刷和地表径流引起的污染，与点源污染（如工厂排放）相比，其来源广泛且难以控制。

汾河作为我国重要的河流之一，其上游流域的非点源污染问题日益突出，对河流生态安全和下游用水安全造成了严重影响。

本文利用SWAT（土壤和水评估工具）模型，对汾河上游流域的非点源污染特征进行了深入研究。

二、研究区域与数据准备本研究选取了汾河上游流域作为研究对象，该区域地理位置重要，非点源污染问题严重。

我们收集了该流域的数字高程模型（DEM）、土壤类型、土地利用类型等基础地理数据，以及气象数据、水质监测数据等。

此外，我们还利用SWAT模型的数据库，建立了适合该流域的模型参数。

三、SWAT模型应用及非点源污染特征分析SWAT模型是一种具有物理基础的分布式水文模型，能够模拟流域尺度的水循环过程和污染物的迁移转化。

我们将收集到的数据输入SWAT模型，模拟了汾河上游流域的径流、泥沙和污染物负荷等过程。

通过模型模拟结果，我们分析了非点源污染的特征。

首先，非点源污染主要来源于农业活动，尤其是化肥和农药的使用。

其次，非点源污染在雨季尤为严重，与降雨强度和径流量的变化密切相关。

此外，非点源污染的空间分布也呈现出明显的规律性，与土地利用类型和土壤类型密切相关。

四、污染来源及影响因素分析通过进一步分析，我们发现非点源污染的主要来源包括农业活动、城镇生活、工业生产等。

其中，农业活动是主要的污染来源，化肥和农药的过量使用是导致非点源污染的主要原因。

此外，城镇生活和工业生产也会对非点源污染产生一定影响。

影响因素方面，降雨是导致非点源污染的关键因素之一。

降雨强度和降雨量的变化会直接影响径流量和泥沙量，从而影响非点源污染的程度。

此外，土地利用类型、土壤类型、植被覆盖度等也会对非点源污染产生影响。

五、对策与建议针对汾河上游流域的非点源污染问题，我们提出以下对策与建议：1. 加强农业管理，推广科学施肥技术，减少化肥和农药的使用量。

河北省秦皇岛市农业非点源污染现状调查与评价闫维凤;严勇;吕本祥;刘雅婷;李向荣【摘要】通过资料搜集为主,现场监测补缺、核实为辅的方法,对秦皇岛市农业面源污染进行了调查.选取2011年秦皇岛市下辖的各区县六大污染源排放的COD、氨氮、总氮、总磷为评价指标,用等标污染负荷法分区域、分来源进行了污染负荷评价.结果表明:秦皇岛市等标污染负荷总计59 768.35×106 m3/a;畜禽养殖业源等标污染负荷最高,为35 265.55×106 m3/a,其次是种植业源,等标污染负荷为21 900.34×106 m3/a,再次是水产养殖,等标污染负荷是2 393.63 × 106 m3/a;污染负荷率中总氮污染负荷率最高,占45.21％,其次是总磷,占40.19％.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】4页(P81-84)【关键词】农业非点源污染;等标污染负荷;评价;秦皇岛市【作者】闫维凤;严勇;吕本祥;刘雅婷;李向荣【作者单位】华北水利水电大学环境与市政工程学院,河南郑州 450045;河南省水利勘测设计研究有限公司,河南郑州450016;华北水利水电大学环境与市政工程学院,河南郑州 450045;华北水利水电大学环境与市政工程学院,河南郑州 450045;华北水利水电大学环境与市政工程学院,河南郑州 450045【正文语种】中文【中图分类】TE991.2目前，农业非点源污染成为非点源污染来源的最主要组成部分[1]，农业非点源污染主要是指在农业生产活动中，农田中的土粒、氮、磷、农药及其他有机或者无机污染物质，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，使大量污染物进入水体，从而造成的污染[2]。

在我国，农业非点源情况不容乐观[3]。

秦皇岛市是全国14个进一步对外开放的沿海港口城市之一，为确保北戴河及相邻地区近岸海域环境质量稳定向好，其关键措施之一在于综合评价污染源对水环境的影响。

第16卷第5期2009年10月水土保持研究Research of Soil and Water ConservationVol.16,No.5Oct.,2009　SW AT模型及其在水环境非点源污染中的应用研究进展3杨菁荟1,张万昌2(1.南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;2.南京大学水科学研究中心,南京210093)摘　要:非点源污染是水环境污染的主要来源之一,其过程机理复杂,应用水环境污染模型模拟是研究非点源污染的重要手段。

SWA T模型是国际上著名的分布式流域水环境模型之一,结合了遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术,能够准确、长时间段连续地模拟复杂流域的各种水环境过程以及气候变化、土地利用类型、管理措施对流域水平衡和非点源污染的影响,为监测、评价、研究流域水环境非点源污染状况提供了强大的支持平台。

在大量调研国内外相关文献的基础上,围绕模型的主要标志性改进及应用成果介绍了SWA T模型的发展历程和现状,论述了模型应用于水环境非点源污染研究的几个主要方面和国内外研究新进展,分析了目前国内应用SWA T模型进行水环境非点源污染研究存在的问题,并对SWA T非点源污染子模型的发展趋势做了展望,以推广这一先进模型在国内的应用范围,提高非点源污染模拟、监测、评价工作的效率及结果的可靠性。

关键词:SWA T;非点源污染;分布式模型;水环境中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:100523409(2009)0520260207R esearch Progress on SWAT Model and Its Application on W aterE nvironmental Nonpoint Source PollutionYAN G Jing2hui1,ZHAN G Wan2chang2(1.I nternational I nstitute f or Earth S ystem Science,N anj ing Universit y,N anj ing210093,China;2.Center f orH y d rosciences Research,N anj ing Universit y,N anj ing210093,China)Abstract:As one major causes of water environmental contamination,Non2point Source Pollution(N PS) owning to it s co mplex dynamic mechanism has drawn much attention f rom researchers to adopt water envi2 ronmental pollution models as major means for simulation st udies.Soil and Water Assessment Tool (SWA T),developed by U.S.Depart ment of Agricult ure(U SDA),has gained international acceptance as an advanced,interdisciplinary,distributed water environmental model and a st rong platform for simula2 tion,investigation and assessment of watershed N PS.Being integrated wit h techniques of Geograp hic In2 formation Systems(GIS)and Remote Sensing(RS),SWA T is distinguished for it s capabilities of compre2 hensively,continuously,reasonably simulating various long2term water environmental p rocesses in com2 plex meso2or macro2scale watersheds,as well as p redicting t he impact s of climate change,managementp ractices,Land use and cover change(L UCC)on catchment s’water balance and N PS.On t he basis of ex2 tensive investigation of SWA T related literat ures p ublished at home and abroad,wit h great effort s concen2 t rated on tracking t he periodical remarkable imp rovement s of SWA T,t his paper systematically summarizedt he progress of model developing stat us and it s current advancement s.Discussions on successful applications of the model in various watersheds on NPS studies and state2of2the2art research progress were given together with the analysis of main problems and difficulties existed in application practices of SW AT on research of NPS in Chi2 na.Additionally,future development and possible improvements for the NPS sub2model of SW AT were prospec2 ted.The paper was aimed at intensifying appropriate applications of SW AT on NPS studies in China to improve re23收稿日期:2009205208　基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07010-010);中科院“百人计划”择优支持项目(8-057493);国家重点基础研究发展规划973项目(2006CB400502,2001CB309404)　作者简介:杨菁荟(1985-),女,甘肃省兰州市人,硕士研究生,主要从事遥感与地理信息系统在水文学中的应用研究。

非点源污染控制与治理技术随着工业化进程的加速和城市化程度的不断提高，非点源污染问题日益引起人们的关注。

非点源污染是指多个散布点组成的污染源，如农田、城市排水、道路和建筑施工等。

在不加以控制和治理的情况下，非点源污染会对环境和人类健康产生严重影响。

因此，非点源污染的控制与治理技术显得尤为重要。

一、非点源污染的类型和特点1. 农田污染农田是非点源污染的主要来源之一。

农作物种植和农药施用会导致农田水体受到污染，特别是农业面源污染。

这种污染的特点是点源不明确、排放不稳定、污染物浓度和日变化范围大。

2. 城市污水城市排水系统中的雨水和废水也是非点源污染的来源之一。

在雨季，雨水冲刷道路和建筑物表面的污染物，进入水体中。

而市区排水系统中的废水也常常含有大量的污染物，如有机物、重金属和营养物等。

3. 建筑施工建筑施工过程中，常常会产生大量的粉尘和废弃物，如果没有采取相应的控制措施，这些废弃物有可能被雨水冲刷入水体中，引起水体污染。

二、非点源污染控制与治理技术针对非点源污染，研究人员提出了一系列控制与治理技术，以减少污染物输入和改善水质。

1. 农田污染控制（1）合理施肥：科学合理地施用化肥和有机肥料，减少农田对水体的污染（2）水土保持措施：采取水土保持措施，如梯田、水田坡耕等，减少土壤侵蚀和暴雨冲刷2. 城市污水处理（1）污水回用：对城市污水进行处理后，实现回用，减少排放（2）雨水收集：在城市中设置雨水收集系统，将雨水合理利用3. 建筑施工污染控制（1）封闭施工：采用封闭施工方式，减少建筑施工时的粉尘扬散（2）建立施工废弃物管理制度：建立施工废弃物管理制度，鼓励废弃物的分类和回收利用三、非点源污染控制与治理的挑战非点源污染的控制与治理面临一些挑战，包括技术难题和管理问题。

1. 技术难题（1）非点源污染来源广泛，涉及的工程领域多，技术研究需要跨学科合作。

（2）非点源污染控制与治理技术的成本较高，需要投入大量的经费和人力资源。