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探讨不同时空尺度下土地利用、景观格局与水质之间的关系，为合理规划土地资源提供参考，从而保护流域水质安全。基于深圳河湾流域2020年河流水质与土地利用数据，选取子流域尺度与河岸带8个缓冲区尺度，采用Spearman相关分析、逐步回归分析与冗余分析的方法，定量探讨土地利用、景观格局对雨季时期和非雨季时期河流水质的影响。结果表明，深圳河湾流域非雨季时期水质优于雨季时期，河流下游和河流出口处水质污染更为严重；不同空间尺度下景观类型以建设用地和林地为主，建设面积占比、林地面积占比、斑块密度（PD）、边缘密度（ED）、平均最近邻体距离（ENN＿MN）、蔓延度指数（CONTAG）、聚合度指数（AI）与水质变化呈显著相关；雨季时期的300 m河岸带缓冲区尺度下景观指标对水质的影响最为显著，林地是主要的显著解释变量。深圳河湾流域水质存在显著的时空差异性；除林地面积占比的增加可以改善水质外，建设面积占比、ED、PD的增加均会导致水质下降；改善流域水质时需重视300 m河岸带缓冲区范围内景观格局的优化。 相似文献
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以地形图与遥感影像为信息源,采用ArcGIS和Fragstats软件,结合热点分析方法,对1970-2012年霍林河流域土地利用景观格局动态变化进行分析。结果表明,1970-2012年霍林河流域土地利用的综合动态度呈先减小后增加,而空间变异呈先增加后减小的趋势;斑块密度呈先增加后减少再增加的趋势,而邻近指数的变化与斑块密度相反;景观分离度和Simpson’s多样性指数均呈先增加后减少的趋势;流域破碎化程度较高地区由下游逐渐向中游地区转移,而上游地区破碎化程度一直较低;流域下游地区斑块形状较单一,景观聚集度较低,景观多样性较高的地区主要位于流域的中下游;流域土地利用动态变化的热点地区的数目逐渐减少,流域上游热点地区的面积逐渐减少。 相似文献
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【目的】对渭河杨凌段水质进行监测和评价,为渭河水资源的合理利用及水污染防治提供理论依据。【方法】分别于2010年1,3,5,7,9和11月份采集渭河杨凌段的水样,对其7个污染指标（化学需氧量（CODCr）、五日生化需氧量（BOD5）、高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH4+-N）、总磷（TP）、挥发酚和石油类物质含量）进行分析测定,并采用模糊综合平均加权模型对水质进行综合评价。【结果】在检测的7个指标中,只有CODCr、BOD5、CODMn和挥发酚含量总体符合《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准,NH4+-N、TP和石油类物质含量3个指标均超出Ⅲ类水质标准;冬季、春季水体污染物较夏季和秋季严重;NH4+-N和TP污染具有季节性,而石油类物质污染在全年都较严重,超过国家允许排放标准（0.05 mg/L）。【结论】渭河杨凌段水质污染治理的重点应放在难降解有机污染物的去除,及对污水进行有效脱氮除磷。 相似文献
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《湖北农业科学》2015,(14)
以洮儿河流域为研究对象,采用1986-2010年的5期土地利用数据,在SPSS、Arc GIS和Crime Stat软件的支持下,采用土地利用结构信息熵、土地利用结构均衡度、土地利用综合动态度及热点分析等方法,对1986-2010年洮儿河流域的土地利用结构及土地利用动态变化进行研究。结果表明,1986-2010年,土地利用结构信息熵和均衡度呈先减少后增加的趋势,土地利用结构信息熵的高值区由流域的中下游向下游区转移,上游低值区消失;土地利用结构均衡度的高值区由中下游地区向上游和下游地区转移;土地利用动态变化热点地区集中位于洮儿河流域上游和下游,其中下游面积较大;气候、水文及人口增长、经济发展和政策的综合作用对洮儿河流域土地利用结构变化起着决定性作用;除了2005-2010年信息熵变化率与综合动态度、均衡度变化率与综合动态度呈不相关性,1986-2010年,在0.01水平上显著,信息熵变化率、均衡度变化率和综合动态度三者之间均呈相关性。 相似文献
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为明确三峡库区最大的库中湖——汉丰湖水质的时空变化特征及其主要影响因素,在汉丰湖来水区、湖区、出水区设置14个采样点,于2015年每月下旬在各点位采集水样并分析主要水质指标,综合运用多种统计评价方法,解析汉丰湖水质的时空变化特征及主导因素。结果表明,汉丰湖水质空间变化可聚类为4个区域：南河来水区（区域1）、东河来水区（区域2）、汉丰湖上游（区域3）和汉丰湖中下游（区域4）,其月份变化可聚类为2个时段：蓄水期（1-2月及9-12月）和泄水期（3-8月）。营养状态指数分析显示区域4中的调节坝（HF5）及调节坝下（XJ1）水质呈中营养状态,而其余点位及区域水质均为轻度富营养,各月份水质表现为1月、12月为中营养,10月为中度富营养,其他月份均为轻度富营养。汉丰湖水体中总氮（TN）、铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、总磷（TP）、可溶性磷（DP）、正磷酸盐（PO43--P）、高锰酸盐指数（CODMn）浓度均表现为自上游向下游降低趋势。主成分分析揭示流域水土流失是汉丰湖水质恶化的主要诱因,而三峡库区水位调控也对湖区水质产生重要影响。 相似文献
6.
本研究采用遥感分布式非点源污染评估模型（DPeRS）,对滦河流域承德市非点源污染负荷的空间分布特征和污染来源进行遥感像元尺度评估分析,进一步识别非点源污染优控单元,并探讨分析了非点源污染贡献率及影响因子。结果表明:污染量上,2019年滦河流域承德市总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH4+-N）和化学需氧量（CODCr）非点源污染排放负荷分别为0.12、0.014、0.06 t·km-2和0.05 t·km-2,入河量分别为119.6、7.8、70.3 t和49.8 t;污染类型上,滦河流域承德市氮型（TN和NH4+-N）非点源污染的主要来源是农田径流,TP主要是来自农田径流和水土流失,CODCr主要污染来源是畜禽养殖;空间分布上,滦河流域承德市非点源污染高负荷区主要分布在流域的中部和南部地区,TN和NH4+-N的非点源污染优控单元面积占比均达到65%以上,而TP为整个区域需防控的非点源污染指标。降水量与氮磷非点源污染入河负荷相关性较好,丰水期TN和TP非点源污染对河流中氮磷污染的贡献率分别为33%和50%;控制单元内耕地和林地面积占比与水土流失型氮磷非点源污染排放负荷的决定系数均超过0.5。因此,重点应从源头上防范丰水期非点源污染排放,建议进一步加强水土保持工作,以减少林草天然源水土流失引发的非点源污染排放,同时也应加强农田养分管理以减少养分流失。 相似文献
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【目的】探究土地利用变化有利于识别水沙变化原因,对流域水土保持及生态保护政策的实施与改进具有指导意义。【方法】以黄土高原北洛河上游为研究区,基于GEE与PIE-Engine平台获取1990—2020年土地利用、植被覆盖度数据,从地类转移、植被覆盖度（FVC）、土地利用强度（LUI）及景观格局（平均斑块面积AREA＿MN、聚合度指数AI、最大斑块指数LPI、景观形状指数LSI）4方面描述北洛河上游各县域土地利用情况,并结合水沙数据探究土地利用与水沙的相关关系。【结果】（1）2000年后北洛河上游农田向草地、森林转移,其面积减幅达79.05%,其中“农田→森林”集中分布于吴起县东南部,“农田→草地”在定边县分布最为密集。（2）2000—2020年流域FVC迅速增加,吴起县整体FVC高于定边县同期水平;定边县LUI变化较吴起县存在滞后性,但二者均在2010—2020年间明显下降。（3）2000年前后年径流、输沙减少率分别为46.68%、81.83%;2000—2020年来沙系数0.42小于1990—2000年来沙系数0.80。（4）FVC与水沙量呈显著负相关,森林AREA＿MN、AI分别与径... 相似文献
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【目的】分析汾河流域临汾段土地利用面积变化及景观格局演变特征,掌握影响土地利用变化的驱动因素,旨在为汾河流域可持续发展以及生态环境保护提供参考。【方法】以汾河流域中游临汾市为研究区,基于1990-2020年遥感、气象、社会经济等数据,计算该地区的土地利用程度指数、土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数（类型级别和景观级别）,探讨近30年临汾市土地利用面积变化特征及景观格局的变化趋势,利用主成分分析方法筛选影响临汾市土地利用变化的主要驱动因素。【结果】从土地利用结构来看,临汾市土地利用类型以耕地为主,草地和林地次之。从土地面积变化来看,1990-2020年,各土地类型的面积变化量绝对值由大到小依次为建设用地＞草地＞耕地＞林地＞水域＞未利用地,其中建设用地、林地及水域面积均增长,其余土地类型面积均减少;土地利用类型转移以耕地转为建设用地和草地以及草地转为耕地和林地为主。景观类型级别方面,耕地、林地和草地的最大斑块指数（LPI）、景观形状指数（LSI）、斑块平均大小（AREA_MN）和斑块结合度（COHESION）均较高;景观级别方面,随着时间的延长,斑块数量（NP）、斑块密度（PD）、香农多样性指数（SHDI）和香农均匀度指数（SHEI）总体均增加,边缘面积分维指数（PAFRAC）和蔓延度指数（CONTAG）均减少。主成分分析结果表明,社会经济因素、产业结构因素和自然因素是临汾市土地利用面积变化最主要的驱动因素。【结论】1990-2020年,临汾市的土地利用面积与景观格局发生了明显变化,探明了影响临汾市土地利用面积变化的主要驱动因素,其中建设用地、草地、林地和耕地受各驱动因素的影响较明显。 相似文献
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为揭示大伙房水库上游流域的土地利用空间变化在地形差异上的转变过程,探讨流域内自然和人文等因素在土地利用空间变化中的作用,以大伙房水库上游流域的1987,2002和2015年3期Landsat TM/OLI遥感影像和DEM数据为数据源,分别进行土地利用分类、构建土地利用变化图谱和计算地形位指数并进行梯度分级,分析研究区土地利用变化情况以及利用分布指数,分析各土地利用类型和土地利用变化图谱类型的地形梯度效应,探讨地形因子对土地利用变化的影响。结果表明:研究区内主要土地利用类型为林地和农田,林地主要分布在中、高地形梯度,而农田、建设用地和水体主要分布在低地形梯度,草地主要分布在低、中地形梯度。1987～2015年间林地和草地面积减少,农田、建设用地、矿体面积增加;土地利用变化图谱以稳定型为主,占总研究区面积的65.56%,其中稳定型在中高和高地形位梯度占优势,且以中高地形位上的林地稳定不变为主要类型,占稳定型图谱的78.46%;前期变化型、后期变化型、反复变化型和连续变化型的优势区段均在低、中地形位梯度上,各变化图谱中均以中、低地形梯度上的林地和农田的互相转化为主要变化类型,且1987～2015年间农田有从低向较高地形较梯度推进的趋势。土地利用变化及其地形梯度分布特征是自然因素、社会经济因素和政策因素共同作用的结果。目前研究区土地利用空间变化整体较为稳定并趋于合理,但仍存在不合理的毁林开荒和侵占农田的现象,需要加强土地利用的科学规划和合理布局。 相似文献
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随着农业、农村和城镇化快速发展,施肥、畜禽养殖和农村污水排放等使河流水质日益恶化、氮磷污染严重,导致水环境问题加剧。本研究以位于广东省高州市的白沙河为例,在旱季和雨季采集水样,测定河水主要水质指标的时空变化特征,利用水质指数（WQI）、灌溉用水评价模型、主成分分析法,结合土地利用类型,评估白沙河水质和影响因素。结果表明：水质指标呈现明显的季节变化特征,旱季各项水质指标均大于雨季,降雨对pH、电导率（EC）、NH+4-N、Ca2+、Na+、Cl-和SO2-4的影响较大。雨季66%的水样WQI为优,显著优于旱季;旱季水样WQI值较高,水质较差水样主要集中于上游工业园及中下游区域。农田灌溉用水水质评价表明,雨季河流水质适合灌溉,旱季部分河水在灌溉前需要采取处理措施。主成分分析（PCA）和相关性分析（CA）显示白沙河流域的主要污染源与农业面源、居民生活污水和工业园排水有关,影响水质的关键因子是NH+4-N、总磷（TP）和NO-3;土地利用类型分析表明水田和建设用地、农村居民点和林地分别是旱季、雨季水质的主要影响因子,250 m缓冲区尺度下,水田和农村居民点与水质的关联性较强。研究表明,白沙河旱季水质较差,与工业排水造成的点源污染有关;在250 m缓冲区尺度下河流水质与农业面源污染有关。 相似文献
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随着城市点源污染控制程度的提高,雨水径流引起的面源污染日益突出。在对上海临港新城不同功能区降雨径流水质监测的基础上,分析了地表径流污染物的出流规律、各污染物在不同功能区的空间分布及各污染物之间的相关性。结果表明：降雨特征不同,污染物的出流规律不同。强降雨事件中,径流具有初期效应,只要控制初期径流,面源污染即得到有效控制;而弱降雨事件中,几乎没有初期效应,整场降雨径流必须得到有效控制。路面径流中,总氮（TN）在交通区、商居混合区和文教区的8场降雨事件平均值中值分别为5.39、6.14和3.27 mg/L;化学需氧量（CODMn）中值为16.9、13.4和6.7 mg/L;氨氮（NH3-N）的中值为2.79、1.82和0.71 mg/L;总磷（TP）的中值为0.27,0.24和0.07 mg/L。屋面径流中,商居混合区绿化屋面TN、CODMn、NH3-N和TP的8场降雨事件平均值中值分别为：2.14、23.7、1.22和0.41 mg/L;文教区瓦屋面的中值分别为：2.23、4.43、0.64和0.13 mg/L。文教区径流污染较轻,交通区和商居混合区径流污染较重;各功能区路面径流污染较屋面严重,主要污染物均是TN和CODMn。初期径流中的污染物主要依附于固体颗粒物上存在。 相似文献
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景观格局时空演变是土地利用变化最直观的表现形式,剖析流域景观格局变化及其驱动力,对流域土地利用管理及水质保护具有重要意义。以于桥水库流域1990、2000、2010年和2020年4期土地利用数据为基础,采用半变异函数法和移动窗口法分析土地利用时空变化及其景观破碎度、斑块形状和多样性变化,并使用灰色关联法分析变化的驱动因素。结果表明,1990—2020年,于桥水库流域内城镇建设用地、农村居民点和林地的面积分别增加了588.89%、24.19%和0.83%,耕地、草地和水域面积分别减少了15.14%、5.96%和3.13%。1990—2010年,城镇建设用地大幅增长,耕地、草地等大幅减少。2010—2020年,城镇建设用地的增长速率放缓,林地开始增加。30年间,整体景观水平上,流域景观破碎度和多样性增加,景观斑块形状趋于复杂化。类别水平上,耕地及草地破碎化,景观斑块形状更加复杂。城镇建设用地斑块密度指数（PD）和最大斑块指数（LPI）增加,平均斑块面积指数（MPS）大幅下降。于桥水库周边和遵化市城区是流域景观格局变化的两个中心。流域内景观格局变化与人口密度、农村人口数、规模以上工业企业数及... 相似文献
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土地利用变化对绿洲区地下水硝酸盐空间变异特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
应用遥感、地理信息系统和地统计学方法,分析了三工河流域绿洲区地下水硝酸盐空间变异特征和土地利用/土地覆被变化状况,探讨了土地利用变化对绿洲地下水硝酸盐空间变异特征的影响.研究数据主要包括2004年77口采样井地下水水质数据以及1987年TM影像和2004年ETM影像数据.结果表明,流域上游至下游硝酸盐含量逐渐降低,样点含量介于1.4～83.1 mg·L-1之间,变异系数为1.11,属于较高的变异强度.上游冲洪积扇和下游冲积平原硝酸盐平均含量分别为27.37和6.02mg·L-1,冲洪积扇出现了显著的地下水硝酸盐污染.硝酸盐含量较高的区域均是土地资源开发历时较长的区域,主要为耕地和建设及工矿用地的土地利用变化方式.反映出随着绿洲的不断扩展,土地利用变化对地下水硝酸盐空间变异特征产生了显著的影响. 相似文献
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初沉单元中净化材料的筛选及运行参数研究 总被引：2，自引：1，他引：1
为了对养殖尾水处理系统中沉淀单元净化能力进行优化,以净化前后养殖尾水总氮（TN）、总磷（TP）和高锰酸钾指数（CODMn）为检测指标,对除磷型改性凹凸棒土（Al@TCAP-P）、除氮型改性凹凸棒土（Al@TCAP-N）、陶粒砂、细菌屋、火山石、吸氨石和活性炭等7种净化材料进行筛选,以研究其最佳添加量和最佳分布方式。结果表明：从整体上看,Al@TCAP-N对TN去除,火山石对TP、CODMn去除效果较好。Al@TCAP-N可在正常沉淀基础上提升36% TN去除率,平铺时去除效果最佳;火山石可提升34%的TP去除率和15%的CODMn去除率,堆积时净化效果最佳。Al@TCAP-N和火山石有利于提升沉淀单元净化效能,最佳添加量分别为5.24 g·L-1和5.02 g·L-1。 相似文献
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【目的】在气候变化与人类活动共同作用影响下黄土高原地表植被覆盖情况发生了显著的变化,探究不同流域景观格局对水文过程和水分循环要素分配的影响,为优化流域植被空间配置与加强水资源管理提供理论依据。【方法】以蔡家川小流域主沟道及其内部4个子流域为研究对象,通过遥感影像解译土地利用现状,并基于2016-2019年5个小流域场次暴雨径流数据,采用偏最小二乘回归和皮尔逊相关分析,探究流域景观格局变化对径流组分的影响。【结果】（1）不同土地利用方式对径流形成的作用不同,相较农地（旱地）,乔木林地、灌木林地、草地和果园的增加将减少流域产流。（2）流域径流总量与斑块密度、边缘密度和香农多样性指数呈显著正相关（P <0.05）,与聚集指数、蔓延度指数和斑块凝聚度指数呈显著负相关（P <0.05）,景观破碎程度减小或连通度与聚集度的提高,对流域径流总量具有明显削减作用。（3）不同土地利用方式的面积占比、斑块和景观水平的景观格局指数,均与流域基流指数间未见显著相关性,景观格局对流域基流影响较小。【结论】景观格局变化对流域径流总量具有较强调控作用,但对径流中的基流影响较弱。研究成果可为流域景观格局优... 相似文献
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生态服务价值可以衡量土地利用结构的合理性,研究土地利用动态变化与生态服务价值的响应机制,对流域生态文明建设具有重要意义。本研究基于关川河流域1990、2000、2015年3期遥感解译数据,构建了土地利用动态度、土地利用程度指数、生态贡献率、生态服务价值变率和敏感性指数等评估指标,分析了关川河流域1990—2015年土地利用及生态服务价值的动态变化。结果如下：(1)关川河流域土地利用类型以耕地、未利用地和草地为主;耕地面积先减后增,草地和水域面积先增后减,林地、建设用地和未利用地面积持续递增。(2)1990—2015年,林地的土地利用变化速度和面积增加幅度最大,草地的面积减小幅度最大;研究期内土地利用程度指数略有减小。(3)1990—2000年关川河流域生态服务价值增加1.89亿元,2000—2015年生态服务价值减少4.36亿元;水文调节、气候调节和土壤保持功能是关川河流域生态系统的主要功能类型。(4)关川河流域草地和耕地的敏感性指数较高,对研究区总生态服务价值增益的贡献率和影响程度较大;水域的生态服务价值变率最高,对流域总生态服务价值有重要影响。提高现有建设用地的利用率和耕地的粮食产... 相似文献
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亚热带源头流域梯级池塘氮磷含量的时空变异及其影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
研究亚热带源头流域梯级池塘氮磷含量的变异机制,有利于理解农业小流域池塘水体氮磷面源污染的发生机制。本研究以亚热带红壤丘陵区典型农业小流域——金井小流域为研究区,选择18组典型梯级池塘（每组上、下游池塘各1个,共36个池塘）进行长期定位观测,采用2017年6月到2018年5月期间共12个月梯级池塘水体氮磷的定位观测数据,分析总氮（TN）和总磷（TP）含量的时空变异及其影响因素。结果表明：梯级池塘水体TN含量呈现上游（1.86 mg·L-1）低于下游（2.56 mg·L-1）,TP含量上游与下游接近,且上下游池塘TN和TP含量趋势在旱季偏高;梯级池塘水体TN和TP指标超标严重,超标率72.8%以上;周边土地利用类型和养鱼影响了梯级池塘水体TN和TP含量,相对不养鱼池塘,养鱼池塘水体TN和TP含量分别增加了60%、34%。研究结果表明,农业土地利用和养鱼加剧了研究区梯级池塘水质恶化,加强农田面源污染和水产养殖管理有助于梯级池塘水质提升。 相似文献
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长江上游流域土地利用对面源污染影响及其差异 总被引：8，自引：1，他引：7
基于遥感与地理信息系统技术,对比分析了长江上游流域2000—2006年土地利用变化;利用输出系数模型,计算了土地利用引起的面源污染负荷,并从面源污染TN和TP负荷量、负荷强度和不同来源等角度,综合分析得出长江上游流域土地利用变化对面源污染影响及其差异。2000—2006年,长江上游流域耕地面积减少约1.10×104km2,林地面积增加约1.10×104km2,其他土地利用变化很小,表明西部大开发以来,天然林资源保护、长江防护林和退耕还林等工程实施效果明显。长江上游流域土地利用造成的TN和TP负荷量2000年分别为114.14×104t和3.39×104t,2006年分别为111.21×104t和3.31×104t。四川省西北部雅砻江中游流域、大渡河上游流域、岷江上游流域和贵州省北部乌江中游流域,2000—2006年面源TN和TP负荷显著减少。 相似文献
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以砚瓦川流域为研究对象,利用遥感影像数据,分别从土地利用空间变化、土地利用程度、土地利用变化方向等3个方面研究砚瓦川流域2008—2018年土地利用情况。结果表明:2008—2018年砚瓦川流域最主要的土地利用类型由耕地转化为林草地,土地利用总体特征表现为耕地面积减少,林草地、建设用地、交通运输用地和水域及水利设施用地面积增加,其他土地面积减少;2008—2018年耕地和其他土地的单一土地利用动态度0,面积减少;林草地、建设用地、交通运输用地和水域及水利设施用地的单一土地利用动态度0,面积增加;砚瓦川流域土地利用程度越来越高,区域内的土地资源受人类活动的影响越来越大,土地利用处于发展阶段;2008—2018年耕地是变化最剧烈的土地利用类型,其减少面积主要转化为建设用地和林草地。 相似文献
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【目的】以广东重点整治河流淡水河下游流域为研究对象,探究其主要支流污染物的时空动态变化特征。【方法】通过遥感影像判读结合实地调研的方法,针对广东淡水河下游各支流流域不同土地利用功能区域河段布置监测点,开展断面水质逐月实地监测,利用单因子评价法、综合污染指数法和距平系数法等对其水质时空变化特征进行评价分析。【结果】淡水河下游主要支流中,除麻溪水外,其他支流汇水断面各监测指标均明显高于源头水质,总氮是主要污染因子;研究期间区域水体的氨氮达标率从 69.70% 提升至 79.17%,化学需氧量的达标率从 68.94% 提升至 70.08%。在年内变化上,麻溪水综合污染指数波动较小,大沥水波动较为剧烈,在 1 月、4 月、11 月和 12 月时明显高于其他月份,氨氮贡献占比达到 15%~37%,与总氮同为大沥水流域的重要水污染物;而各支流枯水期总氮污染指数均明显高于丰水期,但总磷污染指数则略低于丰水期,总体上各支流枯水期的综合污染指数高于丰水期;在空间上,淡水河西岸支流水质优于东岸,工业区、城镇生活区和农村居民区分别对流经河段的总氮、氨氮和总磷产生较大影响。【结论】淡水河下游西岸麻溪水水质整体较优,东岸大坑水、沙田水和大沥水水质相对较差,各支流综合污染指数年内变化无明显规律,工业、城镇及农村居民点附近河段污染指数高于其他河段。 相似文献