1、 毕业论文(设计)开题报告书毕业论文(设计)开题报告书 题题 目目 小流域土地利用结构对氮磷输出的影响 姓姓 名名 XX 学学 号号 专专 业业 环境工程 指导教师指导教师 职职 称称 教授教授 学学 位位 博士 课题来源课题来源 科学依据科学依据(包括课题的科学意义;国内外研究概况、水平和发展趋势;应用前景等) 一科学意义 随着人类经济活动的不断加剧,水资源危机目前已成为全世界一个十分尖锐的社会问题。水资 源危机不仅表现为水量的不足,更反应为水质的恶化。传统上按照污染的发生类型,把水环境污染 源分成点源和非点源。非点源污染是相对于点源污染而言的,非点源污染是通过降雨径流的淋溶和 冲刷作用,使
2、大气中、地面和土壤中的污染物进入江河湖泊、水库、海洋等水体,引起水体悬浮物 浓度升高,有毒害物质浓度增加,水体富营养化和酸化等水体污染现象(周慧平,许有鹏,葛小 平,2003)。 随着上个世纪六十年代,点源污染在包括我国在内的许多国家已经得到较好的控制和治理。 而非点源污染由于起源于分散、多样的地区,地理边界和发生位置难以识别和确定,随机性 强、成因复杂、潜伏周期长,因而防治十分困难,目前已成为影响水体环境质量的重要污染源 (Loen L,2001;Voutsa D,2001, 杨爱玲,朱颜明,1999)。发达国家经过多年的研究证明农业 非点源污染是导致水体污染的最主要原因之一。在美国,60%
3、的水环境污染起源于非点源。在奥地 利北部地区,据计算进入水环境的非点源氮量远比点源大。丹麦 270 条河流 94的氮负荷、52的 磷负荷是由非点源污染引起的。荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占水环境污染总量的 60和 40-50%(付永锋,陈文辉,赵基花,2003)。 二、流域非点源污染研究现状 非点源污染是水环境的重要污染源,也成为威胁饮用水的主要原因,其中以湖泊、水库的水质 富营养化以及流域水质恶化问题尤为突出。非点源污染物质包括泥沙、营养盐、重金属、泥沙和有 机物等,其中氮磷营养盐是引起水体富营养化的主要原因,因此目前对于非点源污染的研究大都集 中的氮磷这两种营养元素。由于非点源污染多
4、随径流发生,越来越多研究选取流域作为研究单位, 这对于解决当今水危机,尤其是水质恶化有重要意义(苑韶峰,吕军,2004)。流域农业非点源 氮、磷污染造成的水环境问题,已成为急需解决的重大环境问题,并且这个问题已经相当普遍 (Diederik et al., 1998; Li and Zhang,1999; Hudson et al., 2005)。在中国水体污染严重的流域,农 田、农村畜禽养殖和城乡结合部地带的生活排污是造成流域水体氮、磷富营养化的主要原因,其贡 献大大超过来自城市地区的生活点源污染和工业点源污染(张维理等,2004) 研究内容研究内容 1、对金井河流域的地形、土地利用、土壤等
5、图形进行数字化处理; 2、对金井河流域内农户的经济和社会生活状况进行全面调查; 3、分析该流域水体内总氮、硝态氮、铵态氮和总磷含量季节上的变化特征; 4、分析典型土地利用类型下该流域水体总氮、硝态氮、铵态氮和总磷的输出特点; 5、分析不同施肥情况下流域水体总氮、硝态氮、铵态氮和总磷的流失情况。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 1.拟解决的关键问题 利用 GIS 软件实现土地利用、土壤、施肥情况和流域水体氮磷含量的链接。 2. 拟采取的技术路线、实验(社会调查)方案及可行性分析 技术路线 实验方案 1、水样的采集与测定 (1) 采
6、样点的布置与水样的采集 研究区域位于湖南省长沙县金井镇该流域面积 144 平方公里。利用 GPS 严格定位,每个监测点 的上游部分作为一个子流域,和影响该监测点水质的作用范围。 采样时间为 2009 年 8 月至 2010 年 7 月,每个月一次。使用容量为 500mL 聚乙烯塑料瓶采集水 样,带回实验室及时测定水样总氮、铵态氮、硝态氮和总氮含量。采样同时,对水体的水温、pH 等 进行测定,并记录气温等基础数据。 采样布置图如下: 流域的划分 采样点的布置 水样的采集与测定 收集流域基本资料(水文 资料、土壤性质、土地利 用类型图、卫星影像图、 施肥情况等) 季节与水体氮磷 含量的关系 土地利用与水体氮 磷含量的关系 施肥与水体氮 磷含量的关系 提出建议,合理施肥,优化土地利用 格局,在源头减少氮磷污染的产生 (2) 水样的分析 NH4 +-N 含量测定采用靛酚蓝紫外分光光度法; NO3 -N 含量测定用 Flaster5000 流动注射仪; 总氮含量测定采用碱性过硫酸钾消煮紫外分光光度法; 总磷含量测定采用过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法 2、收集的