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受大引大排的农业灌溉模式和化肥用量急剧增长的影响,宁夏灌区衍生出一系列农田水土环境问题,如农田面源污染、地下水位过高、土壤盐渍化,容泄区水污染等。1999年后宁夏灌区开始实施节水改造,农业用水比例不断下降,粗放的灌溉方式逐渐改变。为探究农业节水对灌区水土环境的影响,以青铜峡灌区为研究对象,分析节水以来灌区农田排水污染、地下水位以及盐渍化和灌区容泄区黄河水环境的演变趋势,并针对性提出了容泄区污染治理的控制措施。本文的主要研究成果归纳如下:(1)2000年节水以来,灌区大引大排的引水模式逐步改善,近10年的年均引水量减小20.2%,排水量减少29.7%;化肥用量的年均增速放缓,氮肥单位面积施用量低于节水前,磷肥单位面积施用量与节水前相当;种植结构变化较大:粮食作物种植比例下降11%,,小麦种植比例由30%缩减到16%,玉米种植比例由25%增加到32%,其中蔬菜瓜果类增幅最大;粮食产量受节水影响明显,整体上随着灌溉面积波动升降,节水11年间粮食单产增幅为15.9%。(2)基于灌区典型排水沟—银新沟和五排农田排水污染演变规律分析了农业节水对农田面源污染消减的影响:节水以来排水沟水量同步下降,农田排水期水质有所改善,银新沟7月氨氮趋于动态稳定,总磷浓度呈现降低的态势,而五排7月氨氮和总磷浓度整体均降低;排水沟农田污染输出负荷显著下降,相对节水前期,节水后期银新沟氨氮和总磷消减率分别为35.3%和41.7%,五排相应消减率为71.2%和63.7%,两沟农田污染负荷与排水量间存在显著正相关。实施农业节水有助于农田面源污染的控制和治理。(3)灌溉引水是地下水位变化的主要原因。节水以来灌区地下水埋深逐渐增大。小埋深(<1.5m,重盐渍化区)面积比例由2000年的55%下降到2013年的37%。农业节水对灌区土壤盐渍化趋势产生显著影响,出现整体好转、局部恶化的态势。从灌区引排盐量平衡分析,实施农业节水同时应加强排水工程治理。(4)通过对黄河两站径流、水质、污染负荷的时空变化特征分析,青铜峡灌区引排水对容泄区水环境造成显著地影响;黄河水质影响因素主成分分析模型结果显示,黄河水质的影响因素复杂,农业面源污染对黄河水质的污染贡献率趋于增加,工业废水等点源污染则逐渐减弱。黄河污染负荷多元回归预测模型表明,黄河总磷负荷主要来源于化肥流失污染,化肥施用量和禽畜污染对黄河COD负荷排放贡献较大,黄河污染氨氮负荷消减措施的重点是削减排水量。黄河水污染治理方面,本文提出减少化肥用量、发展农业节水技术、加强禽畜业污染防控以及加强灌区排水水质监测和治理等建议。