摘要:
针对黄河中游集约化农区附加面源污染精细化核算的需求,本研究以渭河流域为例,通过耦合土地利用数据,对农村人口和畜禽养殖进行空间分配,将区县尺度的统计数据离散到1 km×1 km的栅格尺度,并结合排污系数与差异化去除率,实现了2000-2022年农村生活和畜禽养殖两类附加面源污染物(总氮TN、总磷TP)的高分辨率排放量核算。研究表明:(1)TN农村生活污水、TP农村生活污水高排放区位于流域的东南部;TN畜禽养殖、TP畜禽养殖高排放主要集中于西部地区;农村居民点扩张区与规模化养殖聚集区成为污染热点区域。(2)两类污染源栅格尺度的TN、TP信息熵(H)均高于区县尺度,表明栅格尺度能够揭示出更加精细的污染分布特征。以TN为例,2022年,栅格尺度的HTN农村生活污水=13.76,大于区县尺度的HTN农村生活污水=5.15,栅格尺度的HTN畜禽养殖=14.42,大于区县尺度的HTN畜禽养殖=5.61。(3)2022年,两类污染源栅格和区县尺度的热点区域表现出高度重叠的空间分布特征,栅格尺度的TN、TP热点区域面积均占重叠面积的70%以上,远高于区县尺度的32.6%-44.5%。表明栅格尺度在揭示空间细节与污染物高值聚集区方面更具优势。因此,本研究提出的降尺度核算方法显著提升了附加面源污染物排放的空间异质性表征能力。研究结果可为黄河中游集约化农区的精准治污与本地化水质响应机理模型的高效耦合提供科学依据和数据支撑。