SWAT模型模拟农药非点源污染在地表水体中的循环

"农药的地表水体循环-SWAT非点源污染" 本文将深入探讨SWAT模型在模拟地表水体中农药等非点源污染的应用。SWAT（Soil and Water Assessment Tool）是非点源污染模拟的重要工具，特别关注农业化肥和农药对水环境的影响。 非点源污染模拟原理： SWAT模型通过模拟流域内的水文过程来分析非点源污染，其中包括氮、磷、农药等污染物的迁移和转化。在农田中，这些化合物经历一系列的土壤环境转换过程，如降解、挥发、吸附和解吸附。在主河道中，农药可能经历水中降解、挥发、底泥沉降和出流；而在底泥中，它们可能降解、再悬浮、解吸附或被掩埋。对于滞蓄水体如水库，其过程与主河道类似。 模拟过程与关键步骤： 1. 物质运移：SWAT模型考虑了营养物（如有机氮、铵氮、亚硝氮、硝氮、有机/无机磷）、农药、重金属、病原菌以及生化需氧量和溶解氧等物质的运移。 2. 过程计算：首先在水文响应单元内计算各种产出量，然后将这些物质输送到子流域的滞蓄水体和河网系统，模拟污染物在水体中的循环过程。 农药模拟模块： 该模块专门针对农药在水体中的行为，可以模拟任何一种农药的降解过程。农药可能通过水相降解、挥发、在底泥中的沉积和再悬浮以及解吸附等过程进行迁移和转化。 流域污染物迁移转化过程： 污染物从农田进入水体后，会经过一系列物理、化学和生物过程，如氮素的土壤循环。SWAT模型监测五种不同的氮库，包括无机氮库、有机氮库（新有机氮、活性有机氮和稳定有机氮）。这些氮库之间的转换受矿化、分解、固氮等过程影响。 模型扩展应用： 除了非点源污染模拟，SWAT模型还涵盖了作物生长模块，用于模拟作物对养分的需求和吸收；河道演算模块，用于处理水流动力学和水质变化；以及湖泊、水库水质模块，以反映这些大型水体中的污染物动态。 SWAT模型提供了一种全面的方法来理解和预测农药等非点源污染在地表水体中的循环和影响，对于环境管理和保护具有重要意义。由于其广泛的应用和研究成果，SWAT已成为水文学和环境科学领域的重要工具。