（农业资源利用专业论文）三峡库区农业非点源污染及其模型模拟研究.pdf

西南农业大学博士学位论文 三峡库区农业非点源污染及其模型模拟研究 土壤学专业博士研究生：余炜敏 指导教师：魏朝富研究员 谢德体教授 摘要 在点源污染逐渐的到控制后，非点源污染对环境的影响开始显现出来，并且成为损害水质的重 要源头。由于非点源污染源的不确定性和污染影响范围的广阔性，使得人们不可能在野外对所有非 点源污染进行监测。因此，非点源污染的评价是一个多学科交叉合作的研究涉及统计分析，3 s 技 术，水文学和土壤学等学科，这些不同学科之间需要一些手段有机联系起来以适合予非点源污染研 究。非点源污染模型的作用就是揉和其它多种学科的先进理论和技术而建立的模拟工具，它通过模 拟自然界非点源污染，简化非点源污染物产生，迁移，转化的水文、物理和化学过程，可以为制定 合理措旅较好地管理和控制非点源污染物进入水体，达到减缓或消除污染对水体质量的影响，实现 资源的可持续利用服务。非点源污染模型经过5 0 多年的发展，逐渐得到完善，特别是利用3 s 技术 对传统模型进行改造，使得模型由纯数学问题转向一种系统决策工具、以帮助预测非点源污染的程 度并对各种水域管理措施进行评价同时，把传统的非点源污染与专家系统或各种人工智能工具相 结合，开发非点源模型信息平台，为非点源污染研究和防治提供有利工具。以往的模型研究多数集 中于单一坡面的土壤侵蚀，较少涉及坡面泥沙沉积泥沙输移，也较少研究流域尺度的产沙，而实 际上，对于水环境来说，整个流域坡面产生的泥沙经过输送，沉积后进入水体的泥沙量比坡面直接 产生的土壤流失更值得关注，因为只有进入水体的泥沙才会对水环境造成影响。 三峡水库建成后水土环境将发生很大变化，而由于其特殊的地理位置和农业结构，库区将厩 临的农业非点源污染压力会越来越大。本研究采用对比分析，统计分析和模型模拟的方法，探讨三 峡库区农业非点源污染的发生，污染负荷，以及三峡流域农业非点源污染的农业非点源污染过程和 机理，为全库区控制和减缓农业非点源污染提供依据，以保护长江三峡水七环境及库区生态，经济， 社会的可持续发展。主要研究结果如下： l 三峡库区农业非点源特征 随着三峡库区的点源污染的有效治理，农业非点源污染已经成为库区水体的主要污染物，特别 是来自农田的同体悬浮物对长江水体的污染贡献率达9 0 。三峡库区地貌主要以丘陵、山地为主， l 摘要 ! ! = = = 皇! 竺= ! ! ! = = = 喜皇= 皇! ! = = = = i i i i ! ! ! = 墨鼍皇皇! 竺! 詈 坡耕地 了耕地总面积很大比例，而且库区植被覆盖率低因此很容易发生水土流失水土流失是 造成三峡痒区农耕地土壤养分流失的主导因素，严重的水土流失会导致大量坡耕地生产力丧失，使 岩溶地区十壤或土地的石漠化。对于库区水体来说，径流携带的大量泥沙进入库区不仅增加水体 s s 负荷，还会在库区沉积，减小库区有效库容：而土壤中大量养分也随七壤流失而被带入库区水体 成为非点源污染物，严重影响库区水质 2 三峡库区水土环境变化 三峡水库蓄水后，库区水面加宽2 - 3 倍，水深增加2 倍，水流速度减少至原来的1 4 5 ，污染物 的停留时间延长：成库前污染物从珞璜到碚石( 5 7 m 嫩6 7 天，成库后，1 7 5 m 水位下需要1 4 8 4 天。 污染物滞留时间的延长加剧对水质的污染库区一些一级支流甚至会发生富营养化；三峡库区周期 性库水涨落将促进对岸边土壤的冲刷，加剧了水土流失风险，改变河滨带母岩风化成土的进度；库 水对土壤的浸泡对土壤物质的溶出效果是很明显的，这不仅降低了土壤质量，而且溶出物进入水体 还会造成水体污染：河滨带对非点源污染的缓冲作用；河滨带相当于一个大型的人工湿地，其着生 的水生植物可以抑制洪水，防止暴雨及水流冲刷江岸造成的水土流失；作为库区生态系统中能量、 物质输移与转化的活跃地带，河滨带也具有较强的截留来自农田径流和非点源污染物的功能，有利 于有机物的滞留、富集和降解，对改善水质、净化污水具有重要意义：水中的有机物质及部分固体 颗粒经沉淀或吸附在一定的条件下可补充土壤的有机质，改良土壤物理性质；污水中的营养元素， 如n 、p ，经土壤吸附转化可增加土壤中养分的含量，在一定程度上提高土壤的肥力 三峡库区与太湖流域在农业生产环境及农业非点源污染发生条件等方面有相似之处；但是，太 湖流域的非点源污染物主要来自水稻田三峡库区的非点源污染物主要来自山地和丘陵的水土流失， 2 0 0 2 年重庆库段农田地表径流污染负荷总计就达2 4 9 4 万吨。因此农业非点源污染对三峡库区水体 环境存在极大的安全隐患 3 三峡库区化肥n ，p 污染负荷 库区n 肥污染源强与施肥量的拟台回归方程为： v = - 6 3 9 2 1 + 0 3 1 2 7 x 根据方程，预测库区2 0 0 3 年n 肥污染源强2 4 3 5 2 9 4 t 。 库区n 肥地表流失量与施肥量拟合回归方程为： y = 9 6 9 9 9 + 0 0 9 1 8 x 预测2 0 0 3 年n 肥地表流失量7 1 6 0 9 2 t 。 库区p 肥污染源强与施肥量的拟合回归方程为： 西南农业大学博士学位论文 y = 7 9 0 5 6 + 0 1 2 5 9 x 预测2 0 0 3 年库区p 肥污染源强2 7 5 5 5 t 。 库区p 肥地表流失量与施肥量拟合回归方程为： y = 9 8 2 5 6 + 9 8 9 6 9 x 2 0 0 3 年预测库区p 肥径流流失量1 1 6 6 4 t n 。p 肥污染对水质的影响不大，对长江水体实际污染贡献分别为0 , 0 4 3 ，0 0 0 4 m g l ，均达国家 地表水质1 级标准( n 9 2 m g 1 ，p 郢0 1 m g 1 ) 。 4 牲畜粪便污染 库区多年平均牲畜产粪总量为1 2 5 2 万如，其中猪的产粪量最大，占总产粪量的8 2 5 1 ，其次 是大牲畜产粪便量，占总量的1 0 5 4 ，家禽产粪便量占总量的4 6 1 ，羊产粪便量占总量的2 3 4 。 畜禽粪便中含有大量的氮、磷等污染元素。库区畜禽年均排氨1 2 6 0 1 2 9 t ，库区畜禽年均排磷8 9 1 5 2 6 t 。 库区牲畜粪便年均n 径流绝对量1 2 11 2 9 4 t ，p 年均径流量4 5 4 2 8 t ，有逐年递增的趋势。库区牲畜粪 便年均n p 径流量较大的地区是巴南，涪陵，丰都，开县，忠县，云阳，是主要的牲畜污染地。 5 三峡库区泥沙污染 三峡库区土壤侵蚀严重除了江津，巴南，重庆库段侵蚀模数在4 7 5 - 6 8 0 0 t k m 2 之间，平均侵蚀 模数4 5 1 s t k i n 2 ，侵蚀面积4 3 5 万k m 2 ，年侵蚀重达1 9 6 亿t ，其中6 5 的土壤侵蚀量是来自于坡耕 地。土壤产沙量最大的3 个地区是云阳，奉节，巫山，占重庆总产沙量的5 6 5 库区径流量和输 沙量分布不平街，主要集中在5 1 0 月，特别是寸滩和宜昌2 地水文站监涮显示5 一l o 月的输沙量占全 年的9 7 重庆库段各地输沙量在3 8 1 0 6 3 2 3 4 0 6 5 t 之间。每年重庆库段进入三峡水体的泥沙量为 1 4 亿t ，占总量2 6 三峡库区蓄水前宜昌每年输沙量5 3 亿t ，库区开始蓄水后，由于泥沙在库区 沉积。宜昌输沙量大幅度降低，比2 0 0 2 年少5 7 ，比多年平均少8 0 0 库区主要支流岷江和嘉陵江 的产沙量也大，而且在2 0 0 3 年库区1 3 5 m 开始蓄水后仍然大幅度增加由于三峡水库蓄水后水流速 度降低，因此库区水体的泥沙输送能力降低泥沙在库区形成淤积，危害水库安全。 6g e o w e p p 对三峡库区流域泥沙量模拟 g e o w e p p 模型将模拟区分为1 3 5 个坡面和“个水流通道坡面相对独立，相互问无直接关系； 0 - 3 个坡面产生的泥沙汇集到水流通道；汇水通道逐级汇集。并在最后级水流通道经过出口离开模拟 区进入接纳水体。 模拟区坡面年均径流总量1 6 9 1 6 1 9 m 3 。由于各坡面的土壤，坡长，坡宽，植被等属性差异，净 径流量的差异也较大。在大部分坡面径流量在3 0 0 0 m 3 以下，仅9 6 的坡面径流量超过3 0 0 0 m 3 。坡 面1 5 0 ，1 3 1 1 3 2 ，1 3 3 ，1 3 5 无径流产生，也不会发生土壤流失，泥沙沉积，泥沙输出。 除了无径流的6 个坡面外，其余坡面的七壤流失绝对量为0 5 1 7 1 2 5 3 t a ，整个模拟区坡面土壤 流失鼙2 0 9 3 8 1 3 t a 。全流域坡面士壤流失强度3 7 0 9 1 5 t k m 2 。年侵蚀模数在强度以上级面积占模拟区 总面积的2 5 9 9 * 0 。另有5 8 5 0 的区域侵蚀模数高达1 5 0 0 0 t k i n 2 以上，这些区域土壤表层流失达1 5 r a m ， n i 摘要 不仅严重削弱土壤生产力，还成为重要的非点源污染物。 泥沙在坡面的沉积量不大，仅有3 7 的坡面发生泥沙沉积，年沉积总量7 2 6 0 2 t 。单个坡面沉积 量在8 1 6 7 6 4 7 7 7 k g a 之间，差异非常大。泥沙沉积主要发生在少数几个坡面，沉积量最高的l o 个 坡面占了总沉积量的4 6 3 5 ，沉积量在1 0 0 0 t a 以上的坡面泥沙沉积量占总量的6 3 8 1 。 除了无径流的6 个坡面外，模拟区其它坡面的年产沙量在0 5 1 6 9 7 6 3 0 8 5 k g 之间，差异极大。模 拟区年产沙总量为2 0 2 1 2 0 8 t ，坡面的产沙强度范围0 0 3 2 0 0 8 0 1 $ f f ( k m 2 - a ) 。占总面积3 2 6 的坡面 产沙强度小于5 0 0 t ( k m 2 - a ) ：产沙强度在5 0 0 - 2 5 0 0 t k m 2 a 的坡面占2 8 1 ；强度在2 5 0 0 5 0 0 0 t ( k m 2 a ) 的坡面占1 3 3 ；产沙强度在5 0 0 0 t ( k m 2 a ) 以上的坡面占2 5 9 ，坡面的平均产沙强度为 3 5 8 0 5 3 t ( k m 2 a 1 g e o w e p p 计算流域出口水流量为1 6 4 0 3 7 4 m 3 ，承载泥沙量1 3 4 0 5 6 t ，泥沙负荷达8 2 刚，整个 流域年均单位面积泥沙传送量2 3 6 0 t k m 2 。 泥沙输移比( s e d i m e n td e l i v e r yr a t i o ，s d r ) 是反映流域侵蚀泥沙输移能力状况的指标g e o w e p p 计算模拟区流域的泥沙输移比s d r 为0 2 6 7 。 7g e o w e p p 对三峡库区流域农业非点源营养物污染模拟 根据土壤的莽分含量，联富集度，径流携带泥沙中养分含量，其来源的表土中养分含量) 和径流携 带泥沙量估算： n = c x e x s 根据各坡面的g e o w e p p 模拟土壤流失量，计算出坡面总有机质流失量1 0 1 4 7 5 如，总n 流失 3 6 3 2 t a ，总p 流失1 0 7 4 t a ，流失强度分别为1 7 9 7 6 ，6 4 3 1 9 0 t ( k m 2 - a ) 流域出口泥沙负荷为 1 3 4 0 5 6 t a ，由此计算得全漉域水体t n ，t p 绝对量分别为2 3 2 3 t a ，5 6 5 妇，流失强度分别为4 1 1 和1 0 0 t ( k m 2 幻 根据研究结果，对库区的非点源污染控制治理提出以下建议： 三峡库区农业非点源污染的重点是土壤侵蚀和产沙。土壤侵蚀造成严重退化，使生产力下降； 水体承载的泥沙进入库区后会沉积在坝内，减小了三峡水库有效库容，影响水库的正常运行； 三峡库区河滨带是由人为造成，并不是自然水体。因此目前国内外的河滨带保护与利用模式不 能照搬至三蛱库区应用而应该根据库区实际研究其利用和保护方式； g e o w e p p 为土壤侵蚀的预测提供了一种全新技术不仅可以预测预报产沙量，输沙量，侵蚀强 度等，还能对侵蚀的每一阶段进行模拟，能模拟坡面的土壤侵蚀与沉积。并对侵蚀过程和水文过程 进行分析和描述。值得在库区加大g e o w e p p 的应用研究，利用g e o w e p p 建立三蛱库区非点源污 染预测预报预警系统； 应用综合技术控制农业非点源污染，如b m p s ，农田景观设计，流域生态学技术，s a l t 技术， 水士保持技术，生态河堤技术以及行政和市场手段 关键词：= 蛱库区农业非点源污染，模拟 i v 西南农业大学博士学位论立 m o d e l i n gs t u d y o f n o n p o i n t s o u r c ep o l l u t i o no f w a t e r s h e di nt h r e e g o r g e s r e s e r v o i ra r e a p h d c a n d i d a t eo fs o i ls c i e n c e ：y uw e i m i n s u p e r v i s o r ：p r o w e ic h a o f u p r o x i ed e t i a b s t r a c t s i n c e1 9 7 0 ，t h ei n f l u e n c eo ft h en o n p o i ms o u l e ( n p s ) p o l l u t i o nt ot h ee n v i r o n m e n th a sb e e n m v e a l a d ，a n db e c o m et h em a i ns o u r c eo fd a m a g i n gt h ew a t e rq u a l i t y b e c a u s eo ft h eu n c e r t a i n t ya n d e x t e n s i t y , i ti si m p o s s i b l e t oi n s p e c ta l lt h e n o n p o i n t s 0 1 u e ep o l l u t i o ni nt h ef i e l d t h ee v a l u a t i o no f t h en p s p o l l u t i o ni sac r e s s - d i s c i p l i n ec o o p e r a t i o nr e s e a r c h i n v o l v es e v e r a ld i s c i p l i n e ss u c ha ss t a t i s t i c a la n a l y s i s , 3 st e c h n o l o g y , h y d r o l o g ya n da g r o l o g y , e t c ，a n dt h e s ed i s c i p l i n e sn e e ds o m eo r g a n i ci n t e g r a t e dt os u i t a b l e f o rt h es t u d yo ft h et i p sp o l l u t i o n t h em o d e lo f t h en p s p o l l u t i o ni s uc o m p l e xs i m u l a t e dt o o l ，w h i c h c o m b i n e dt ot h ea d v a n c e dt h e o r ya n dt e c h n o l o g yo ft h o s ed i s c i p l i n e ss h o w na b o v e t h r o u g hi m i t a t i n g n a t o m ln o n p o i n t $ o u r e cp o l l u t i o n 。i ts i m p l i f i e st h eh y d r o l o g i c 。p h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o c e d u r eo ft h e g e n e r a t i o n , d e l i v e r y a n dt r a n s f o r m a t i o no ft h en o n p o i u ts o u r p p o l l u t a n t i tc a nb ea p p l i e dt om a k e o p t i m u mm e a s u r e f o rm u n a g i n ga n d c o n t r o l l i n g t h en o n p o i n ts o u r c ep o l l u t a n te n t e r i n gt h ew a t e rb o d y , a n d f u l f i lt h ea i mt os l o wd o w no rd i s p e lt h ei n f l u e n c eo f t h ep o l l u t i o nt ow a t e rq u a i l t y , r e a l i z et h es u s t a i n a b l e u t i l i z a t i o no f n a t u r a ir e s o u r c e s n a t u r a le n v i r o n m e n tw o u l db ec h a n g e da r e rt h r e eg o r g e sd a mf o u n d e d s i n c ei t ss p e c i a lg e o g r a p h y l o c a t i o na n da g r o - s t r u c t l u e ，h a z a r do f a g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o t l l t ep o l l u t i o ni nt h r e eg o r g e sa r e aw o u l d b ei n c r e a s e i nt h i sm u d y , c o m p a r i s o na n a l y s i s ，s t a t i s t i c sa n dm o d e l i n gw e r eu s e dt oe v a l u a t et h r e eg o r g e s a r e a a g r o - n p sp o l l u t i o n ，i n c l u d i n gg e n e r a t i o no f p o l l u t i o n ，p o l l u t a n tl o a d s ，a n dp r o c e s so f n p sp o l l u t i o n t h er e s u l t ss h o w e d ： 1c h a r a c t e ro fn p s p o l l u t i o ni nt h r e eg o r g e s a r e a a b s t r a c t a g r o - n p sp o l l u t a n t s a r em a i np o l l u t a n t si n y a n g t s er i v e rw a t e rb o d y , e s p e c i a l l yf o rs u s p e n d e d s e d i m e n t ，9 0 s e d i m e n ti ny a n g t s ew a t e rb o d yw e r ec o m ef r o mc r o p l a n dl o s s ，t h em a i nt e r r a i n so f t h r e e g o r g e s a r e aw e r eh i l lc o u n t r y b e c a u s es l o p - c r o p l a n d st a k ea b i gp o r t i o no f t h et o t a lc r o p l a n da n d h a v el o w v e g e t a t i o nc o v e r ) s o i ll o s sw a sf a c i l i t a t e dt og e n e r a t ei nt h r e eg o r g e sa r e a s o i ll o s si sd o m i n a n tf a c t o r o f s o i ln u t r i e n tl o s si nt h r e eg o r g e sa r e a s e r i o u ss o i ll o s sm a d ep r o d u c t i v i t yo f s l o pc r o p l a n dd e c r e a s e do r l o s t ，e v e nm a d eh a m m a d ai nk a r a ta c a f o rt h et h r e eg o r g e sr e s e r v o i r , s e d i m e n tc a r r i e db yr u n o f f i n c r e a s e d s u s p e n ds e d i m e n t l o a di nt h er e s e r v o i rw a t e rb o d y ；e x c e s s i v es e d i m e n td e p o s i t e di nt h e r e s e r v o i rw o u l db ed e c r e a s e dt h er e s e r v o i r sc a p a b i l i t y ；n u t r i e n t sa l s ot r a n s p o n e db ys o i la n db e c a m e w a t e r p o l l u t a n t 2 c a r i e t i e so f w i i t e ra n ds o i le n v i r o n m e n t ( 1 ) a f t e rt h ew a t e rs t o r a g eo f t h r e eg e o r g er e s e r v o i r , t h ew a t e rs u r f a c eo f m s e r v o i r a r e ah a sw i d e n2 - 3 t i m e s ，d e p t ho f w a t e ri n c r e a s e dt o2t i m e s ，t h es p e e do fw a t e rs t r e a md e c r e a s e dt o1 4 - 1 1 5 t h ed e t e n t i o n t i m eo fp o l l u t a n tp r o l o n g e d ，w h i c hw a s6 7 d a y sf r o ml u o h u a n gt ob e i s h ib e f o r et h er e s e r v o i rf o u n d e d , b u t1 4 8 4 d a y su n d e r 】7 5 mw a t e rl e v e la f t e ri tf i n i s h e d t h ee x t e n s i o no fp o l l u t a n t sd e t e n t i o nt i m e a g g r a v a t e st h ew a t e rp o l l u t i o n e u t r o p h i c a t i o nw o u l do v e nt a k ep l a c ei n s o m ef i r s tc l a s sb r a n c h e so f r e s e r v o i ra 胤 ( 2 ) t h ep e r i o d i cw a t e r f l u c t u a t i o n so f t h r e eg o r g e sr e s e r v o i ra ap r o m o t et h ew e a t h e r i n gp r o g r e s so f t h ep a r e n tr o c ki nt h er i v e r b a n k ( 3 ) t h e b a n ks o i lc o r r a s i o nb yt h er e s e r v o i rs t r e a mh a sa g g r a v a t e dt h es o i le r o s i o n ( 4 ) t h es o a k i n go ft h es o i lb yt h er e s e r v o i rw a t e rh a sas i g n i f i c a n c ee f f e c t t ot h es o i lm a t e r i a l d i s s o l u t i o n , w h i c hn o to n l yr e d u c es o i lq u a l i t y , b u ta l s oc a l l q cw a t e rp o l l u t i o na f t e re n t e r i n gw a t e rb e d y ( 5 ) r i v e rb a n ka r e ah a sb u f f e r i n ge f f e c tt on o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o na sal a r g e - s c a l ea r t i f i c i a lw e t l a n d t h ew a t e r p l a n ti n s i d ec a l ls u p p r e s st h ef l o o d ；p r e v e n t t j l es o i le r o s i o nb yt h et o r r e n t i a lr a i na n ds u a l n a s t h ea c t i v i t yr e g i o no f t h et r a n s p o r t a t i o na n dt r a n s f o r m a t i o no f t h ee n e r g ya n dm a t e r i a li nt h er e s e r v o i ra r c a e c o s y s t e m ，i th a sas t r o n gf u n c t i o nt oh o l dt h em a t e r i a lf r o mt h ef a r m l a n dr u n o f f a n dn o n p o i n ts o u r p o l l u t i o n ，f a c i l i t a t e d t ot h ed e t e n t i o n ，c o l l e c t i o na n dd e g r a d a t i o no ft h eo r g a n i cm a t t e r , s i g n i f i c a n tt o i m p r o v i n g w a t e r q u a l i t y , p u r i f y i n gs e w a g e s ( qt h ep r e c i p i t a t i o no ra b s o r p t i o no f o r g a n i c m a t t e ra n ds o m es o l i dp a r t i c l e si nw a t e rc a ns u p p l e m e n t s o i lo r g a n i cm a t t e r , a n di r e p r o v et h es o i lp h y s i c a lp r o p e r t y n u t r i t i o ne l e m e n to f s e w a g e ，s u c ha sn ，只c a n i n c r e a s es o i l n u t r i e n t s ，i m p r o v e t h e f e r t i l i t y o ft h es o i lt oac e r t a i ne x t e n t ，a f t e r a b s o r p t i o n a n d t r a n s f o r m a t i o nb ys o i l 西南农业大学博士学位论文 ( 7 ) t h e r ea r es i m i l a r i t i e s i n a g r i c u l t u r a l e n v i r o n m e n ta n dc o n d i t i o no fn o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o n b e t w e e nt a i h ul a k ea n dt h r e eg o r g e sr e s e r v o i lb u t , n p sp o l l u t a n t si nt a i h ul a k ew e r em a i n l yg e n e r a t e d b yp a d d yf i l e d i nc o n t r a s t ，i nt h et h r e eg o r g e sa r e a , t h e s eg e n e r a t e db e c a u s eo f t h ee r o s i o no f u p l a n da n d h i l l o n l yi nc h o n g q i n ga r e a , t h el o a d i n go f t o t a ls u r f a c er u n o f fw a s2 4 9 4m i l l i o nt o n si n2 0 0 2 i t s i n d i c a t e dt h a ta g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nw o u l db e c o m eas e r i o u sp r o b l e mi nt h r e eg o r g e sb 1 e a 3c h e m i c a lf e r t i l i z e rn ，pp o l l u t i o nl o a di nt h r e eg o r g e sr e s e r v o i ra r e a t h er e g r e 镕e q u a t i o nb e t w e e nt h ei n t e n t i o no fn p o l l u t i o ns o u r c eo fr e s e r v o i rf u e aa n da p p l i c a t i o n a m o u n to f f e r t i l i z e ri s ： y = - 6 3 9 2 1 + 0 3 1 2 7 x a c c o r d i n g t ot h ee q u a t i o n ，i tc a r lb ep r e d i c t e dt h a tnf e r t i l ep o l l u t i o ns o u r c ei n t e n s i t yo fr e s e r v o i ra r e a i s2 4 3 5 2 9 4 t t h e r e g r e s se q u a t i o nb e t w e e nn l o s so f s u r f a c er u n o f f a n d a p p l i c a t i o na m o u n t o f f e r t i l i z e ri s ： y = 9 6 9 9 9 + 0 0 9 1 8 x a c c o r d i n g t o t h ee q u a t i o n ，i t c a l l b e p r e d i c t e d t l m t n l o s s o f s u r f a c e n m o f f i s 7 ，1 6 0 9 2 t i n2 0 0 3 t h er e g r e s se q u a t i o nb e t w e e nt h ei n t e n t i o no fpp o l l u t i o ns o u r c eo fr e s e r v o i ra 陀aa n da p p l i c a t i o n a m o u n to f f e r t i l i z e rj s ： y = 7 9 0 5 6 + 0 1 2 5 8 x a c c o r d i n gt ot h ee q u a t i o n i tc a l lb ep r e d i c t e dt h a tp f e r t i l ep o l l u t i o ns o u r c ei n t e n s i t yo fr e s e r v o i ra r e a i s2 。7 5 5 5 t t h e r e g r se q u a t i o nb e t w e e n p l o s s o f s u r f a c er u n o f f a n d a p p l i c a t i o n a m o u n t o f f e r t i l i z e r i s ： y = 9 8 2 5 6 + 9 8 9 6 9 x a c c o r d i n g t o t h ee q u a t i o n ，i tc a n b e p r e d i c t e d t h a t p l o s s o f s u r f a c e r u n o f f i sl ，1 6 6 4 t t h ep o l l u t i o no fn ，pf e r t i l i z e rh a sal i t t l ee f f e c tf o rw a t e rq u a l i t y , o n l yc o n t r i b u t e s0 0 4 3 r a g 1 ， 0 0 0 4 m g it ot h ea e r i a lp o l l u t i o no fw a t e rb o d yo ft h ey a n g t s er i v e r , r e s p e c t i v e l y ；r e a c ht h ef i r s t - c l a s s n a t i o n a ls t a n d a r do f e a r t h ss u r f a c ew a t e rq u a l i t y ( n s o 2 m 刚，憋o 0 1 m 鲫) f 4l i v e s t o c k sd u n g p o l l u t i o n a c c o r d i n gt ot h es t a t i s t i c s f o rm a n yy e a r s ，t h ea n n u a la v e r a g ed u n ga m o u n to fr e s e r v o i ra r e ai s 1 2 ，5 2 0 ，0 0 0 1 a , a m o n gt h e mt h eb i g g e s ti st h ep i g sd u n g , a c o o u n t i n gf o r8 2 5 1 o f t o t a l ，s e c o n d l yi sb i g a n i m a l s ，a c c o u n t i n g f o r 1 0 5 4 ；p o u l t r y sa c c o u n t i n g f o r 4 6 1 ，s h e e p sa c c o u n t i n g f o r2 3 4 ， r e s p e c t i v e l y 1 1 1 ed u n gc o n t a i n sl a r g ea m o u n tp o l l u t i o ne l e m e n t s ，s u c ha sn i t r o g e n ，p h o s p h o r u s ，e t c t h e l i v e s t o e k so fr e s e r v o i ra r e ae x c r e t e dn1 2 6 , 0 1 2 9 t n , p8 , 9 1 5 2 6 f l a t h ea n n u a lr nr u n o f fa m o u n t so f v “ a b s t r a c t l i v e s t o c kd u n gi nr e s e r v o i ra r e aa r e1 2 ，1 1 2 9 4 t , a n dpi s 4 5 4 2 8 t ，w h i c hh a v et h et e n d e n c yt oi n c r e a s e p r o g r e s s i v e l yy e a rb yy e a r t h ea m o a n l so f a n n u a ln ，pr u n o f fo fl i v e s t o c kd u n ga l er e l a t i v e l yh i g hi n b a n a n ，f u l i n g , f e n g d u ，k a i x i a n , z h o n g x i u n ，y a n y a n g ，w h i c ha r em a i nr e g i o np o l l u t e db y l i v e s t o c k 5s e d i m e n tp o l l u t i o no f t h r e eg o r g e sr e s e r v o i ra r e a t h es o i li sc o r r o d e ds e r i o u s l yi nt h er e s e r v o i ra r e ao ft h r e eg o r g e sr e s e r v o i ra r e & e x c e p tj i a n g j i n ， b a n a n ，t h ee r o s i o nm o d u l u so fc h o n g q i n gs e c t i o ni sa m o n g4 7 5 6 ，8 0 0 t k m ，a v e r a g ee r o s i o nm o d u l u si s 4 515 t k m 2 ；c o r r o d e d 啪ai s4 3 ，5 0 0 k i n 2 t h et o t a le r o s i o na m o u n tr e a c h e s1 9 6 m i l l i o nt o np e r y e a r , 6 5 o f i ti sc o m i n gf r o mt h es l o p e - c u l t i v a t e dl a n d t h r e eo f t h eb i g g e s ta r e a so f s o i ls a n dp r o d u c i n ga r ey a n y u n g , f a n g j i e ，a n dw u s h a n ，a c c o u n t i n gf o r5 6 5 o f t h et o t a ls a n dy i e l di nc h u n g q i n g t h er u n o f fa n dt h e s e d i m e n td e l i v e r yo fr e s e r v o i ra r e am d i s t r i b u t e du n e v e n l bm a i n l yc o n c e n t r a t e do nm a y o c t o b e r e s p e c i a l l yt h eh y d r o m e t r i cs t a t i o no f c u n t a na n dy i c h a n gr