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本研究立足于瑶湖流域,首先在ArcGIS环境下,基于数字高程模型(DEM)数据,采用自动分割法,提取了瑶湖流域的边界,在此基础上,利用人工矢量化方法对流域进行数字化分析,获得了流域的土地利用类型及其面积,进而确定了研究范围和研究对象;其次,利用2010年~2013年的水质监测数据,采用模糊综合评价法,评价了瑶湖水体的水质;再次,采用现场实测法,对入湖的排污口开展了每季度一次为期一年的监测工作,摸清了点源的排放规律和排放负荷;然后,在搜集了大量基础资料的前提下,采用调查系数法,结合区(县)面积比例、土地利用类型、污染物产生量、排放系数和流失系数等,对流域内非点源负荷进行了计算;与此同时,通过现场实测水环境容量模型参数,核算了瑶湖水体COD、NH3-N、TN和TP污染物的剩余水环境容量;并采用指数增长模型和时间序列分析模型,分别预测了2015年和2020年流域内的人口数量、经济增长以及畜禽养殖数量,从而得出了2015年和2020年COD污染物入湖负荷及其剩余水环境容量,在分析了COD、NH3-N、TN和TP的入湖污染负荷与其水体浓度之间的关系的基础上,预测了2015年和2020年NH3-N、TN和TP的入湖负荷;最后,根据污染源调查结果和污染物入湖负荷的预测结果,针对流域点源负荷和非点源负荷的污染特征,结合流域实际社会经济情况,提出流域污染物控制对策和建议,为瑶湖流域水污染控制提供了科学依据和数据支撑,同时也为政府保护瑶湖水资源、防治水污染以及制定区域社会经济发展规划提供了决策依据。主要研究成果如下:(1)瑶湖流域跨南昌县和青山湖两地,涉及5个乡(镇)、100多个村庄以及1个省级工业园区(昌东工业园区)和1个省级开发区(小蓝经济开发区),流域面积103.64km2,2012年流域总人口11.39万人,其中农村人口占53.9%;流域土地利用类型较单一,主要有水田、湖泊与坑塘水面、村镇以及水浇地等,其中水田占58.05%,湖泊和坑塘水面占20.33%,村镇占16.71%,水浇地占4.71%。(2)2012年瑶湖水体水质全年基本处在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅲ类左右,6月和7月时的水质为Ⅱ类,5月、11月和12月时的水质为Ⅲ类,3月和4月时的水质为Ⅴ类。(3)点源入湖的COD、NH3-N、TN和TP负荷分别为2012t/a、85t/a、137t/a和14.6t/a,占入湖总污染负荷的比例分别为34.8%、33.0%、27.3%和12.3%,主要来自青山湖区的工业污染,其特征污染因子为COD和NH3-N,在丰水期时入湖负荷增加尤其明显。(4)非点源入湖的COD、NH3-N、TN和TP负荷分别为3762t/a、172.8t/a、364.6.6t/a和104.2t/a占据入湖总污染负荷的比例分别为65.2%、67.0%、72.7%和87.7%,是瑶湖流域的主要污染来源。其中,非点源入湖的COD的主要贡献途径为村镇与农业径流(54.0%)和畜禽养殖(38.0%);NH3-N的主要贡献途径为畜禽养殖(68.6%);TN和TP的主要贡献来源也为畜禽养殖(分别为69.4%和84.2%)。按行政区域分,畜禽养殖污染中67%来自南昌县,33%则来自青山湖区。此外,不同土地利用类型所产生的污染负荷也各不相同:其中,村镇用地以21%的陆域面积比例贡献了85.6%的COD、37.9%的TN和62.7%的TP,是径流污染中最主要的污染来源;水田与水浇地所产生的径流污染,大致与其本身所占的流域面积成正比,主要对TN和TP贡献较大。(5)在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质目标要求下,瑶湖水体COD、NH3-N、TN和TP的水环境容量分别为7587.0t/a、155.2t/a、161.0t/a和8.2t/a。除COD目前仍有部分容量剩余外,NH3-N、TN和TP已没有剩余容量,其中NH3-N超出其容量0.6倍,TN超标2倍多,TP超标则高达13倍多。因此,氮磷污染物是瑶湖流域污染防治的首要控制因子。(6)入湖COD负荷预测结果表明,随着经济的快速发展以及工业化和城市化进程的加快,入湖COD负荷表现出了大幅度的增加。到2015年,COD、NH3-N、TN和TP入湖负荷将分别达到7260.7t、332.9t、675.4t和168.8t;到2020年,COD、NH3-N、TN和TP入湖负荷将分别达到10676.9t、509.9t、993.2t、248.3t。(7)对流域点源污染控制应首先加快制定和实施以水环境容量为基础的容量总量控制对策;同时,加快对非点源污染负荷防治基础配套工程的建设,从污染控制与社会、经济的协调发展寻找最优规划。