基于VFSMOD 模型的植被緩沖帶對(duì)千島湖地區(qū)農(nóng)田面源污染磷負(fù)荷削減效果模擬

李蕓，王斌，袁靜，儲(chǔ)昭升*，金春玲

1.核資源與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,東華理工大學(xué)

2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院湖泊生態(tài)環(huán)境研究所

3.東華理工大學(xué)水資源與環(huán)境工程學(xué)院

湖泊是地球生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，湖泊生態(tài)健康受到威脅會(huì)影響到人類(lèi)的健康以及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。研究表明，近年來(lái)農(nóng)業(yè)面源污染已成為威脅湖庫(kù)水質(zhì)安全的重要因素之一，并導(dǎo)致湖庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇[1]。其中，農(nóng)業(yè)面源磷流失對(duì)湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化具有重要影響。研究認(rèn)為，磷是藻類(lèi)生長(zhǎng)的第一限制因素[2]。植被緩沖帶是攔截入湖污染的最后一道生態(tài)屏障，因其對(duì)地表徑流攜帶的泥沙、氮與磷、農(nóng)藥以及其他無(wú)機(jī)污染物有著良好的攔截效果，已經(jīng)被歐美國(guó)家作為控制農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的有力措施之一[3]。因此在湖濱區(qū)域構(gòu)建植被緩沖帶已成為入湖徑流污染控制技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

VFSMOD 模型是目前比較先進(jìn)的、可全面模擬植被緩沖帶對(duì)地表徑流污染物攔截以及泥沙削減的工具，其受到美國(guó)農(nóng)業(yè)部《緩沖帶、廊道和綠色通道設(shè)計(jì)指南》的推薦[4]。Mu?oz-Carpena 等[5]比較了27 場(chǎng)自然降水條件下植被緩沖帶對(duì)泥沙的截留試驗(yàn)結(jié)果與VFSMOD 模型模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)精確度最高達(dá)87%，模擬效果較好。Dosskey 等[6]通過(guò)VFSMOD模型對(duì)泥沙和徑流進(jìn)行模擬，從泥沙和水的模型關(guān)系解釋了泥沙結(jié)合和溶解污染物的關(guān)系，為植被緩沖帶設(shè)計(jì)與建設(shè)提供了參考。楊寅群等[7]通過(guò)對(duì)比野外試驗(yàn)植被緩沖帶凈化效果及模型模擬情況，發(fā)現(xiàn)VFSMOD 模型對(duì)國(guó)內(nèi)緩沖帶模擬具有較高的精度與較強(qiáng)的適應(yīng)性，植被緩沖帶出流流量及泥沙濃度模擬與實(shí)測(cè)系數(shù)分別為0.995 和0.889，可用于國(guó)內(nèi)植被緩沖帶寬度的劃定。……