Agricultural Non-point Source Pollution Loads: Spatial Distribution and Risk Assessment

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb16090062

Abstract

Abstract: In order to study the agricultural non-point source pollution and risk assessment of spatial load, we summarized the latest research progress in recent 10 years at home and abroad, founding that there is more research in the agricultural non-point source pollution spatial distribution and risk assessment, including pollution source factor and migration factor on the spatial distribution of progress, but studies on the comprehensive risk assessment is a lack of research, distribution and correlation of the pollution load are still inadequate, so it is necessary to study on division and management measures to control pollution load classification.This research introduces the current status of agricultural non-point source pollution, analyzes the sources of agricultural non-point source pollution, summarized and compared agricultural non-point source pollution estimation model in distributed models. Agricultural non-point source pollution spatial distribution characteristics respectively from the regional distribution of rainfall ,soil erosion and different types of land use were analyzed ; finally, the result about evaluation on different regional agriculture non-point source pollution risk in China were summarized; and put forward the future research emphasis of agricultural non-point source pollution spatial distribution and risk assessment.

References

[1] Lacroix A, Beaudoin N, Makowski D. Agricultural water non-point pollution control under uncertainty and climate variability[J].Ecological Economics, 2005,53(1) : 115-127.
[2] Edwards A C, Withers P J A.Transport and delivery of suspended solids, nitrogen and phosphorus from various sources to fresh waters in the UK[J]. Journal of Hydrology, 2008,350(3-4) : 144-153.
[3] USEPA National Water Quality Inventory: Report to Congress Executive Summary[R].Washington DC: USEPA,1995.
[4] Dowd B M, Press D, Huertos M L. Agricultural non point source water pollution policy: the case of California's Central Coast[J].Agriculture, Ecosystems and Environment, 2008,128(3) : 151-161.
[5] Carpenter S R, Caraco N F, Correll D L, et al.Non point pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen[J].Ecological Applications,1998,8( 3) : 559-568.
[6] Schulz R. Field studies on exposure, effects, and risk mitigation of aquatic non-point-source insecticide pollution[J]. Journal of Environmental Quality, 2004,33( 2) : 419-448.
[7] Cho J, Park S, Im S. Evaluation of Agricultural Non point Source( AGNPS) model for small watersheds in Korea applying irregular cell delineation[J]. Agricultural Water Management, 2008,95( 4) : 400-408.
[8] Atsushi I, Kiyoshi Y. Study on characteristics of pollutant run of into Lake Biwa, Japan. Water Science and Technology, 1999, 39(12):17-25.
[9]中华人民共和国环境保护部.2015中国环境状况公报[EB/OL].http://www.gov.cn/xinwen/2016-06/02/content_5078966.htm.2016-6-2.
[10] 孟晓云，于兴修，泮雪芹．云蒙湖流域土地利用变化对非点源氮污染负荷的影响[J]．环境科学，2012，33 (6) : 1789-1794．
[11] 颜昌宇，叶春，刘文祥.云南洱海滨湖带生态重建方案研究[J] .上海环境科学，2003,22(7)：459-464.
[12] 潘继征，李文朝，陈开宁.滇池东北岸生态修复区的环境效应——I.抑藻效应[J].湖泊科学，2004,16(2)：141-148.
[13] 段华平，孙勤芳，王梁，等．常熟市农业和农村污染的优先控制区域识别[J]．环境科学，2010，31( 4) : 911-917．
[14] 刘瑞民，何孟常，王秀娟．大辽河流域上游非点源污染输出风险分析[J]．环境科学，2009，30( 3) : 663-667．
[15] 许朋柱，秦伯强，Horst B，等.太湖西南部河流流域的营养盐排放[J].湖泊科学，2007，19(5)：544-551.
[16] 郝芳华，杨胜天，程红光，等．大尺度区域非点源污染负荷计算方法[J]．环境科学学报，2006，26( 3) : 375-383．
[17] 王雪蕾，王新新，朱利，等 .巢湖流域氮磷面源污染与水华空间分布遥感解析[J].中国环境科学，2015,35(5)：1511-1519.
[18] 刘洁 ,马友华 ,石润圭 ,等.巢湖流域农业面源污染现状分析及防治对策思考[J].农业资源与环境学报，2008,6：13-16.
[19] 丁晓雯，沈珍瑶.涪江流域农业非点源污染空间分布及污染源识别[J]．环境科学，2012，33(11) : 4025-4032．
[20] 矛国芳，顾玉龙，汪湖北，等.上海化肥农药非点源污染现状及治理途径探索[J].上海农业学报，2002,18(3)：56-60.
[21] 郭胜，曾凡海，李崇明，张韵，等.三峡库区澎溪河流域污染负荷估算及源分析[J]．三峡环境与生态，2011，33( 3) : 5-9．
[22] 樊华，吉晓燕，冯明雷，等．军山湖流域农业非点源污染氮、磷入湖负荷估算[J]．环境污染与防治，2012，34( 1) : 91-96．
[23] 刘慧丽，冯明雷，熊鹏．柘林湖非点源入湖负荷估算及对策研究[J]．安徽农业科学，2013，41( 4) : 1670-1673．
[24] Arnold J G, Srinivasan R, Muttiah R S, Williams J R. Large area hydrological modelling and assessment Part I: model development[J]. J. Am Water Resour. Assoc. (JAWRA ), 1998,34(1):73-89.
[25] Ascough J C , Baffaut C II , Nearing M A, et al. The WEPP watershed model. I : hydrology and erosion[J]. Transactions of the ASAE, 1996, 40(4), 921-933.
[26] Williams J R, Nicks A D, Arnold J G. SWRRB, a simulator for water resources in rural basins[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1985, 111(6) : 970-986.
[27] Ahmadi S H, Amin S, Keshavarzi A R, et al. Simulating watershed outlet sediment concentration using the ANSWERS model by applying two sediment transport capacity equations[J]. Biosystems Engineering, 2006, 94(4) : 615-626.
[28] Bagin ska B, Milne-Home W, Cornish P S. Modelling nutrient transport in currency creek, NS W with AnnAGNPS and PEST[J] . Environmental Modelling & Software, 2003, 18: 801-808.
[29] 毛玉娜,叶爱中，王雪蕾，等.基于GIS-RS的非点源污染模型研究进展[J].北京师范大学学报（自然科学版）,2013,49(4):407-416.
[30] 万兴，万金宝，赵普.基于遥感技术的流域非点源污染研究[J].水资源保护.2006,2(4)：62-67.
[31] 高龙华.遥感和GIS支持下流域非点源污染模型理论研究[D].南京：河海大学,2006.
[32] 王雪蕾，杨胜天，智泓，等．官厅水库库滨带非点源污染控制效应的遥感分析[J]．环境科学学报，2007，27( 2) : 304-312.
[33] Wang X L, Wang Q, Wu C Q, et al. 2012. A method coupled with remote sensing date To evaluate non-point source pollution in the Xin’anjiang catchment of China. Science of the Total Environment,430: 132-143.
[34] 齐述华，蒋梅鑫，于秀波.基于遥感和USLE模型评1995～2005年江西土壤侵蚀[J].中国环境科学，2011,31(7):1197-1203.
[35] 丁晓雯，刘瑞民，沈珍瑶．基于水文水质资料的非点源输出系数模型参数确定方法及其应用[J].北京师范大学学报（自然科学版），2006，42(5) : 534-538．
[36] 王雪蕾，蔡明勇，钟部卿，等.辽河流域非点源污染空间特征遥感解析[J].环境科学,2013,34(10)：3788-3796.
[37] 杨艳春，闫莉，程伟．黄河流域非点源污染估算研究[J]．人民黄河，2011，33(11) : 66-68．
[38] 范丽丽，沈珍瑶，刘瑞民，等.基于SWAT模型的大宁河流域非点源污染空间特性研究[J].水土保持通报，2008,28(4) : 133-137．
[39] 汤洁，刘畅，杨巍，李昭阳，吴佳曦.基于SWAT模型的大伙房水库汇水区农业非点源污染空间特性研究[J].地理科学，2012，32(10):1247-1253.
[40] 王雪蕾、王桥、吴传庆、王歉等.国家尺度面源污染业务评估与应用示范[M].北京：科学出版社.2015.
[41] 丁晓雯，沈珍瑶．涪江流域农业非点源污染空间分布及污染源识别[J]．环境科学，2012，33(11) : 4025-4032．
[42] 乔卫芳，牛海鹏，赵同谦.基于SWAT模型的丹江口水库流域农业非点源污染的时空分布特征[J].长江流域资源与环境，2013,22(2):219-225.
[43] 张皓天，张弛，周慧成，等．基于SWAT模型的流域非点源污染模拟[J].河海大学学报（自然科学版），2010，38(6)：644-650.
[44] 蒋昌波，楚贝，胡世雄，等．涟水流域非点源污染特征[J]．长沙理工大学学报( 自然科学版) ，2011，8(4) : 64-70．
[45] 陈梅.农业面源污染风险评估及分级区划研究[D].南京：南京大学.2015.
[46]? 张峭,王克.我国农业自然灾害风险评估与区划[J].中国农业资源与区划，2011,32(3):32-36.
[47] Weiwei ZHANG, Youhua MA, Qing LU, et al. Nutrient Loss from Farmland: Research on and Application of Phosphorus Index Method Agricultural Science & Technology, 2015, 16(2): 262-265, 271.
[48] 李娜，郭怀成.农业非点源磷流失潜在风险评价一磷指数法研究进展[J]，地理科学进展，2010,29(11):1360-1367.
[49] 罗窨，徐宗学，程慕. 模型在三川河流域的应用水资源与水工程学报[J]，2008,19(5):28-33.
[50] 吕川，张洪钰，齐琳.辽河源头区流域农业非点源污染风险评价与关键源区识别[J].江西农业大学学报，2014,36(3): 670－677.
[51] 王晓燕，秦福来，欧洋，等.基于模型的流域非点源污染模拟——以密云水库北部流域为例[J].农业环境科学学报，2008,3:1098-1105.
[52] 向霄，钟玲盈，王鲁梅.非点源污染模型研究进展[J] .上海交通大学学报(农业科学版)，2013, 31(2):53-60
[53] 张永勇，王中根，于晶，等.水质模块的扩展及其在海河流域典型区的应用[J].资源科学，2009, 31(1):94-100.
[54] 刘建昌，严岩，刘峰，等.基于多因子指数集成的流域面源污染风险研究[J].环境科学，2008, 29(3):599-606.
[55] 张秋玲. 基于模型的平原区农业非点源污染模拟研究[D].杭州：浙江大学，2010.
[56] 杨巍. 辽宁大伙房水库汇水区农业非点源污染模拟与风险评估[D].长春：吉林大学，2012.
[57] 李国莲. 巢湖污染物赋存、来源及风险评价研究[D].合肥：中国科学技术大学，2012.
[58] 李飞，董锁成，李宇，等.中国东部沿海地区农业污染风险地域分异研究[J]，资源科学，2014,36(4):801-808.