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包 装: 平装胶订国际标准书号ISBN: 9787030639493
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流域污染,非点源污染,污染控制,研究
内容简介
《流域非点源污染及生态控制技术》主要介绍了流域非点源污染及生态控制技术。以南方典型小流域广东省江门市泗合水流域为例，将野外监测与数值模拟等技术手段相结合，构建基于SWAT模型的非点源污染模型，开展非点源污染形成机理、迁移转化特征、时空规律及污染负荷定量化研究。采用单因子评价法、BP神经网络法、主成分分析法及指数法等对江门市四堡水库水质和富营养化状况进行综合评价，利用模糊综合评价法和集对分析法对四堡水库健康进行评估。《流域非点源污染及生态控制技术》分别构建北江飞来峡水库库区社岗小流域和飞来峡流域非点源污染SWAT模型，研究识别飞来峡流域水质优先控制区；对水葫芦生物碳的结构与表征进行分析，探究不同生物碳对氨氮的吸附效果，通过构建室内人工湿地，研究生物碳基质对氨氮的去除效果；构建生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统，分别研究该净化系统在晴天和雨天情况下对污染物的去除效果。
目 录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 2
1.3 主要研究内容 3
第2章 SWAT模型 5
2.1 SWAT模型概述 5
2.2 SWAT模型原理 5
2.2.1 水文过程子模块 5
2.2.2 土壤侵蚀子模块 8
2.2.3 营养物迁移子模块 9
2.3 SWAT模型数据库的建立 11
2.3.1 DEM数据 11
2.3.2 土地利用数据库 11
2.3.3 土壤数据库及农业管理数据 11
2.3.4 水文气象数据 13
2.4 小结 13
第3章 潭江流域非点源污染及农业管理措施 14
3.1 流域概况 14
3.2 场次降雨径流非点源污染特征分析 15
3.2.1 水样监测及采集 15
3.2.2 数据分析方法 16
3.2.3 结果与分析 17
3.3 SWAT模型构建 21
3.3.1 数据采集 21
3.3.2 数据处理 22
3.3.3 模型运行 28
3.4 SWAT模型参数率定及验证 29
3.4.1 研究方法 29
3.4.2 常见径流参数及物理意义 30
3.4.3 常见水质参数及物理意义 31
3.4.4 敏感性分析结果 31
3.4.5 径流参数率定及验证 33
3.4.6 水质参数率定及验证 36
3.5 非点源污染负荷时空分布特征 44
3.5.1 非点源污染负荷年内分布 44
3.5.2 非点源污染负荷空间分布 45
3.5.3 不同土地利用类型对污染输出的影响 47
3.6 农业非点源污染管理措施分析 48
3.6.1 耕作措施对污染控制的影响 49
3.6.2 施肥措施对污染控制的影响 50
3.7 小结 51
第4章 江门市四堡水库健康评估及非点源污染控制措施 53
4.1 水库概况 53
4.1.1 地理位置 53
4.1.2 地形地貌 54
4.1.3 水文气象条件 54
4.1.4 土地利用状况 54
4.1.5 水利工程 55
4.1.6 社会经济情况 56
4.1.7 水库水质目标 56
4.2 四堡水库水质综合评价 56
4.2.1 概述 56
4.2.2 样品采集与测定 57
4.2.3 评价方法 58
4.2.4 结果与分析 59
4.3 四堡水库健康评估 67
4.3.1 概述 67
4.3.2 数据来源及评估标准 68
4.3.3 分析计算方法 75
4.3.4 结果与分析 77
4.4 四堡水库非点源污染控制措施 83
4.4.1 水库污染源调查 83
4.4.2 水库污染源控制 85
4.4.3 水库周边污染控制 87
4.4.4 定期监测 87
4.4.5 加强水库的运行与管理 87
4.4.6 制定和完善相关法律政策 88
4.5 小结 88
第5章 北江飞来峡水库库区污染源评价与污染负荷核算 89
5.1 研究区概况 89
5.1.1 地理位置 89
5.1.2 飞来峡库区非点源污染状况 90
5.2 北江飞来峡水库库区污染源现状评价 91
5.2.1 概述 91
5.2.2 基本资料 91
5.2.3 分析评价方法 91
5.2.4 研究结果 93
5.3 北江飞来峡水库库区非点源污染特征 96
5.3.1 小流域场次降雨径流监测 96
5.3.2 污染物浓度与流量变化特征分析 98
5.3.3 污染物浓度及其通量与流量相关性分析 105
5.4 社岗小流域非点源污染负荷估算 107
5.4.1 基流分割 107
5.4.2 非点源污染负荷估算 109
5.5 社岗小流域非点源污染模拟 112
5.5.1 污染物数据处理 112
5.5.2 SWAT模型构建 112
5.5.3 径流模拟及敏感性分析 117
5.5.4 社岗小流域非点源污染模拟 120
5.6 小结 121
第6章 北江飞来峡流域非点源污染模拟及优先控制区识别 123
6.1 基本概况 123
6.1.1 自然地理 123
6.1.2 经济社会概况 126
6.2 飞来峡流域径流模拟与参数敏感性分析 126
6.2.1 数据处理 126
6.2.2 SWAT模型构建 130
6.2.3 参数敏感性分析 131
6.2.4 径流模拟结果分析 134
6.3 飞来峡流域非点源污染模拟 137
6.3.1 水质数据说明 137
6.3.2 水质参数选取 138
6.3.3 SWAT模型率定及验证 138
6.4 飞来峡流域非点源污染空间分布 143
6.5 飞来峡流域非点源污染优先控制区识别 148
6.6 飞来峡水库库区污染情况分析 151
6.7 小结 152
第7章 水葫芦生物碳表征及制备 154
7.1 概述 154
7.2 水葫芦生物碳的制备与结构表征 154
7.2.1 生物碳制备方法 155
7.2.2 生物碳结构表征及分析 156
7.3 生物碳对氨氮的吸附实验 162
7.3.1 生物碳对氨氮的吸附实验设计 162
7.3.2 吸附实验结果分析 163
7.4 生物碳对湿地基质的影响 168
7.4.1 实验及测试方法 168
7.4.2 生物碳对基质微生物的影响分析 169
7.5 生物碳基质人工湿地室内模拟氨氮去除实验 176
7.5.1 实验装置及材料 176
7.5.2 实验设置及指标测定 177
7.5.3 出水结果分析 178
7.6 小结 183
第8章 生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统 185
8.1 概述 185
8.2 生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统工艺 185
8.2.1 生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统的构建及运行 185
8.2.2 水质样品采集与检测 188
8.3 晴天工况下人工湿地净化系统污染物指标分析 189
8.4 雨天工况下人工湿地净化系统污染物指标分析 196
8.5 小结 201
参考文献 203
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 2
1.3 主要研究内容 3
第2章 SWAT模型 5
2.1 SWAT模型概述 5
2.2 SWAT模型原理 5
2.2.1 水文过程子模块 5
2.2.2 土壤侵蚀子模块 8
2.2.3 营养物迁移子模块 9
2.3 SWAT模型数据库的建立 11
2.3.1 DEM数据 11
2.3.2 土地利用数据库 11
2.3.3 土壤数据库及农业管理数据 11
2.3.4 水文气象数据 13
2.4 小结 13
第3章 潭江流域非点源污染及农业管理措施 14
3.1 流域概况 14
3.2 场次降雨径流非点源污染特征分析 15
3.2.1 水样监测及采集 15
3.2.2 数据分析方法 16
3.2.3 结果与分析 17
3.3 SWAT模型构建 21
3.3.1 数据采集 21
3.3.2 数据处理 22
3.3.3 模型运行 28
3.4 SWAT模型参数率定及验证 29
3.4.1 研究方法 29
3.4.2 常见径流参数及物理意义 30
3.4.3 常见水质参数及物理意义 31
3.4.4 敏感性分析结果 31
3.4.5 径流参数率定及验证 33
3.4.6 水质参数率定及验证 36
3.5 非点源污染负荷时空分布特征 44
3.5.1 非点源污染负荷年内分布 44
3.5.2 非点源污染负荷空间分布 45
3.5.3 不同土地利用类型对污染输出的影响 47
3.6 农业非点源污染管理措施分析 48
3.6.1 耕作措施对污染控制的影响 49
3.6.2 施肥措施对污染控制的影响 50
3.7 小结 51
第4章 江门市四堡水库健康评估及非点源污染控制措施 53
4.1 水库概况 53
4.1.1 地理位置 53
4.1.2 地形地貌 54
4.1.3 水文气象条件 54
4.1.4 土地利用状况 54
4.1.5 水利工程 55
4.1.6 社会经济情况 56
4.1.7 水库水质目标 56
4.2 四堡水库水质综合评价 56
4.2.1 概述 56
4.2.2 样品采集与测定 57
4.2.3 评价方法 58
4.2.4 结果与分析 59
4.3 四堡水库健康评估 67
4.3.1 概述 67
4.3.2 数据来源及评估标准 68
4.3.3 分析计算方法 75
4.3.4 结果与分析 77
4.4 四堡水库非点源污染控制措施 83
4.4.1 水库污染源调查 83
4.4.2 水库污染源控制 85
4.4.3 水库周边污染控制 87
4.4.4 定期监测 87
4.4.5 加强水库的运行与管理 87
4.4.6 制定和完善相关法律政策 88
4.5 小结 88
第5章 北江飞来峡水库库区污染源评价与污染负荷核算 89
5.1 研究区概况 89
5.1.1 地理位置 89
5.1.2 飞来峡库区非点源污染状况 90
5.2 北江飞来峡水库库区污染源现状评价 91
5.2.1 概述 91
5.2.2 基本资料 91
5.2.3 分析评价方法 91
5.2.4 研究结果 93
5.3 北江飞来峡水库库区非点源污染特征 96
5.3.1 小流域场次降雨径流监测 96
5.3.2 污染物浓度与流量变化特征分析 98
5.3.3 污染物浓度及其通量与流量相关性分析 105
5.4 社岗小流域非点源污染负荷估算 107
5.4.1 基流分割 107
5.4.2 非点源污染负荷估算 109
5.5 社岗小流域非点源污染模拟 112
5.5.1 污染物数据处理 112
5.5.2 SWAT模型构建 112
5.5.3 径流模拟及敏感性分析 117
5.5.4 社岗小流域非点源污染模拟 120
5.6 小结 121
第6章 北江飞来峡流域非点源污染模拟及优先控制区识别 123
6.1 基本概况 123
6.1.1 自然地理 123
6.1.2 经济社会概况 126
6.2 飞来峡流域径流模拟与参数敏感性分析 126
6.2.1 数据处理 126
6.2.2 SWAT模型构建 130
6.2.3 参数敏感性分析 131
6.2.4 径流模拟结果分析 134
6.3 飞来峡流域非点源污染模拟 137
6.3.1 水质数据说明 137
6.3.2 水质参数选取 138
6.3.3 SWAT模型率定及验证 138
6.4 飞来峡流域非点源污染空间分布 143
6.5 飞来峡流域非点源污染优先控制区识别 148
6.6 飞来峡水库库区污染情况分析 151
6.7 小结 152
第7章 水葫芦生物碳表征及制备 154
7.1 概述 154
7.2 水葫芦生物碳的制备与结构表征 154
7.2.1 生物碳制备方法 155
7.2.2 生物碳结构表征及分析 156
7.3 生物碳对氨氮的吸附实验 162
7.3.1 生物碳对氨氮的吸附实验设计 162
7.3.2 吸附实验结果分析 163
7.4 生物碳对湿地基质的影响 168
7.4.1 实验及测试方法 168
7.4.2 生物碳对基质微生物的影响分析 169
7.5 生物碳基质人工湿地室内模拟氨氮去除实验 176
7.5.1 实验装置及材料 176
7.5.2 实验设置及指标测定 177
7.5.3 出水结果分析 178
7.6 小结 183
第8章 生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统 185
8.1 概述 185
8.2 生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统工艺 185
8.2.1 生态塘-生物碳潜流型人工湿地净化系统的构建及运行 185
8.2.2 水质样品采集与检测 188
8.3 晴天工况下人工湿地净化系统污染物指标分析 189
8.4 雨天工况下人工湿地净化系统污染物指标分析 196
8.5 小结 201
参考文献 203
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