第一篇：生态需水研究进展及估算方法探索论文
1国内生态需水研究进展
国内生态需水研究尚处于起步阶段，归结起来大致可分为3个阶段：（1）20世纪70年代末为初步认识阶段。先是探讨河流最小流量问题，主要集中在河流最小流量确定方法的研究方面。以长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》为代表。（2）20世纪80年代为探索阶段。针对水污染日益严重的问题，国家环境保护委员会在《关于防治水污染技术政策的规定》中指出：在水资源规划中要保证为改善水质所需的环境用水，主要集中在宏观战略方面的研究，对如何具体实施和管理仍处于探索阶段。4（3）20世纪90年代后期~21世纪初期为蓬勃发展阶段。在国家“九五”科技攻关项目“西北地区水资源保护与合理利用”和1999年中国工程院项目“中国可持续发展水资源战略研究”等的推动下，真正揭开了我国生态用水研究的序幕，有关生态需水研究的迅速开展起来，研究对象也从河流生态系统逐渐拓展到植被、湖泊、湿地、城市等各种生态系统。如倪晋仁[13]针对黄河河流系统的主要功能目标，利用1950年以来的观测资料，分析了黄河下游河流各类最小生态环境需水量；赵文智[14]在评述干旱区生态水文过程研究进展的基础上，提出了生态需水量的概念及相关确定方法，并从恢复生态学和生态水文学的角度，确定干旱区适宜人工植被的种类组成和格局；崔保山[15]从生态水文学原理出发，对湖泊最小生态需水量的概念进行了探讨，并提出了计算最小生态需水量的3种方法（1.曲线相关法；2.功能法；3.最低生态水位法）；李九一[16]提出了沼泽湿地生态储水量的概念与内涵，界定了其与生态需水量的区别与联系，探讨了两者的计算依据与方法，并以扎龙湿地为实例进行了计算；杨志峰[17]从降水量概念和水资源量概念两个角度界定了城市生态环境需水量的概念与内涵，分析其类型和属性特征，建立了城市生态环境需水量的方法体系。（4）21世纪初期以来的实证研究阶段。主要从水循环角度研究具体河流的河道生态需水，如渭河、黄河、海滦河、塔里木河等，研究重点也转向河道生态需水在实践中如何配置的问题，另有学者从水量和水质相结合的角度重新认识生态需水[18]。综上分析，我国生态需水研究是在巨大的人口压力导致生态环境严重恶化的背景下提出的，多从河流地貌学、水文和水资源角度研究，主要集中在干旱、半干旱地区和半湿润地区，其内涵和外延均较国外大，涵盖面较广。
2生态需水的分类及估算方法
生态需水估算方法归纳起来主要涵盖两个方面：一是河流生态需水即河道内生态需水；二是陆地生态需水即河道外生态需水。生态需水估算应根据各种生态类型的需水特点，考虑不同保证率下的生态需水状况。
2.1河流生态需水
已有的常见各类方法的代表模型、优缺点及适用范围见表1。以上各大类中都包含许多具体方法，而每种具体方法又有其不同的适用条件和范围。在实际应用中，关键是能够根据已有资料和研究目的，从这些方法中选取一种或几种适合自身研究的简单易行且满足河流生态系统保护要求的方法。
2.2陆地生态需水
陆地生态需水即河道外生态需水，主要是植被生态需水。对于干旱与半干旱地区而言，植被生态需水量是保证植物正常、健康生长，同时能够抑制土地沙化、碱化，乃至荒漠化发展所需的最小水资源量。其主要计算方法的优缺点及适用条件见表2。
3存在问题及展望
国内学者虽对生态需水进行了大量研究，但至今为止在诸如生态需水概念、术语使用等方面还未达成共识，产生如下分歧：
1）同一术语认识不同。如中国人大王西琴[18]教授认为河流生态环境需水是指为维护地表水体特定的生态环境功能，天然水体必须储存和消耗的最小水量，其水量应从水质和水量两个方面考虑；西北大学宋进喜[20]教授认为河流生态环境需水是由生物自身生存所需水量和生物体赖以生存的环境需水量两部分组成的，其实质是指为了维持生态系统生物群落和栖息环境的动态稳定，在天然生态系统保护和生态建设中所需要的水资源总量。
2）不同术语混用或相互替代。如有定义生态需水[21-24]，有定义生态用水[25-27]，有定义生态耗水[23]，有定义环境需（用）水[28]，有定义生态环境需水[29-33]，有定义生态基流[34]，也有将生态需水与环境需水进行了区分[22，24，33]。而大多数学者并没有加以区分，而视上述概念为等同。
3）定量研究方面突破甚少。据统计全球约有207种计算生态需水的定量方法，可分为水文学方法、水力学方法、生物栖息地法、整体法及综合法及其它方法。从检索国内主要期刊文献来看，虽然研究对象从河流生态系统已逐渐拓展到植被、湖泊、湿地、城市等各种生态系统，但在计算各自生态需水量时，并没有因为研究对象的变化而选取相关的特色指标，直接套用公式居多，致使计算结果的准确度降低，很难有实质性的指导意义。
4）计算方法缺少对比研究，实际应用困难。国内生态需水研究缺少大量的现场观测数据，各种算法之间对比研究很少，因此很难确定哪种方法的计算结果更加准确。此外，由于各个学者学术背景的差异，导致认识水平和思维方式的差异，进而选用不同的方法去计算生态需水量，结论众多，也无从判断研究成果的实际价值。生态需水研究是水资源优化配置中的基础性工作。然而，由于我国相关研究起步较晚，尽管成果较多，但众家纷纭，实践应用中不易取舍。因此有必要根据研究目的和需要从众多方法中选取一种或几种适合自身研究的简单易行且满足河流生态系统保护要求的方法。
除此之外，今后还需要将更多的关注点集中在以下几个方面：
1）目前国内关于河流生态需水研究的最大障碍就是缺乏长时间系列的河道实测生态资料（如水生生物生活习性数据），因此，今后要加强河道生态资料的监测和收集，建立以生态学信息为基础的物理实验模型，为今后定量研究河道生态流量提供有力支撑。
2）尽快建立具有中国特色、国际上有可比性又能够相互区别的生态需水的一套概念体系，在研究时根据具体情况来选择恰当的术语。
3）继续加强生态需水基础理论研究，诸如明确生态需水目标、建立生态需水评价指标体系、研究不同类型生态需水形成机理及时空分布规律等，为准确计算生态需水提供可靠的理论依据。
4）生态需水研究涉及生态学、水文学、环境学、气候学等多学科领域，所以要加强相关学科之间的合作与交流，共同丰富和发展生态需水的理论与实践。
5）生态需水研究并不是生态脆弱地区的“专利”，其他地区也可进行适当的生态需水估算，以做到预防为主，防治结合。
6）在水资源短缺条件下，生态需水经常为经济需水所挤占，因此在可持续的水资源系统中如何实现生态需水与经济需水的协调，即水资源的优化配置模式，也将成为今后研究的重点。
第二篇：课堂教学评价方法之探索论文
一、激励评价法。
心理学告诉我们，学习兴趣能激发学生的求知欲望，它是学习的营养剂和催化剂。课堂上，学生有了兴趣，才会有交流的动机；有了兴趣，思想才会活跃。而培养兴趣的主要途径就是“激励”。人的深层次需要，都有渴望别人赏识的愿望，因此，在课堂上，教师要把学生当成一个平等的朋友来对待，对学生回答的问题进行评价时，要多表扬少批评，多鼓励少指责，尽量不用指令性的语言、批评性的语言，最大限度地去挖掘学生的优点进行激励性评价。
一位教师在教《家》一课时，引导学生说说“还有哪些地方是谁的家”，学生一边表演一边练习说时，教师随即进行了激励性评价：“看，多可爱的一只小鸭子啊！它正在游泳呢！你表演得真不错。”“你们听，这位同学说话说得多完整啊！老师真佩服你！”“太棒了！还有谁能和她一样！”教师的激励性语言使全班学生都兴趣盎然、跃跃欲试，完全沉浸在无拘无束的宽松环境中，都积极主动地参与到了课堂的实践活动中。整堂课，学生理解了内容，练习了说话，陶冶了情操。
这种激励式的评价，能在学生的内心深处形成一股强大的推动力，在潜意识中产生对表扬目标的追求。
二、期待评价法。
《新课程改革评价标准》指出：学生是学习和发展的主体。课堂上必须根据学生身心发展和学科学习的特点，关注学生的个体差异和不同的学习需求，激发学生的主动意识和进取精神。任何一个学生的性格特点都是不同的，在发展过程中总存在个体差异。因此在课堂教学评价中，教师应根据学生的个性差异，从实际出发，区别对待，做到因人而异，“一把钥匙开一把锁”，注重评价的层次性，实现发展学生个性的良好愿望。对学习有困难、基本知识及技能掌握得一般、学习缺乏主动性的学生来说，教师更应根据情况做出期待性评价。
如在一次课上，听课教师众多，在指名学生朗读课文时，执教老师指到了一位沉默寡言的小女孩。最初小女孩害怕得哭了，但在老师一次又一次的期待中——“你肯定行，老师跟你一起读好吗？”“你先试试，轻轻读给老师听。”“真不错，声音稍微响亮一点，同学们就都听见了。”“老师知道你肯定行，这不，读得多流利、多响亮啊！”小女孩终于战胜了害怕的心理，流利地读完了课文。在同学们的掌声中，小女孩满怀喜悦地坐下了。以后的课堂上，经常看到这位小女孩踊跃地发言，这不正是老师期待式的评价给了她莫大的勇气吗？在老师真诚的期待中，学生往往能产生积极向上的情感体验，在反复的尝试中获得成功，从而自主学习、主动发展。
三、接纳评价法。
在课堂上，老师要尊重学生的理智与情感，以防止学生产生自卑、自负或者自欺等错误的自我观念。学生的情感表现往往是不同的，教师应该接纳学生的想法，然后帮助学生对具体的问题进行分析，使学生扬长避短，最大限度地提高学习评价的积极效果。
如一教师在教完《北风和小鱼》一课后，提出了这样一个问题：“你们喜欢北风吗？为什么？”然后学生分组讨论。学生积极性很高，讨论气氛非常热烈。在组织学习交流的过程中，大部分学生不喜欢北风，因为北风觉得自己的本领很大，不把小鱼放在眼里，它妄自尊大，没有自知之明。但是，有一部分学生却喜欢北风，因为“北风一吹，天上就会下雪。地上积了厚厚的雪，我们就可以堆雪人、打雪仗了。”“北风一吹，天下雪了，麦苗被盖在厚厚的雪下觉得很暖和，第二年就会丰收。”学生联系自己的生活实际，摆出了他们的理由。老师没有简单地给予否定，而是夸奖学生能积极思考、讨论面广。紧接着，老师再次引导学生讨论：“如果你也像北风那样经常欺负别的小朋友，小朋友还愿意和你一起玩吗？北风这样做好不好？”通过再次讨论，学生加深了对课文的理解，领会了课文的含义。
老师采用积极的态度，主动接纳学生的想法，对学生的回答做出恰如其分的评价，不仅使学生理解了课文，达到了本堂课教学的目的，而且使学生潜移默化地懂得了可以从不同角度去思考问题、回答问题。
四、亲近评价法。
所谓“亲其师而信其道”，教师的情感是左右课堂气氛的关键，教师对学生信任、亲切的情感流露不仅能拉近师生双方在空间和心理上的距离，使学生得到自我肯定和心理满足，而且学生一旦感受到这种炽热的情怀，就会激起对教师的信任和爱戴。采用体态语言对学生进行亲近式的评价，可以创造一种民主平和的气氛，增强学生的学习积极性。
例如，当学生自由朗读课文或者独立作业时，教师告诉学生“哪个小朋友学得认真，老师会轻轻地抚摸一下他的头”，在巡视过程中，老师悄悄地、温柔地抚摸一下孩子们的头；当小朋友精彩的回答出乎老师的意料时，老师情不自禁地与他握握手；当学生认识到自己的回答不够正确、不够完整并立即改正时，老师轻轻地点点头，报以一个会心的微笑、一个赞许的眼神……
教师的举手投足，都点燃了孩子们学习的火花，使学生感到学习的愉悦，师生之间产生了一种心心相印的情绪体验，这种亲近式的评价能迅速地使学生树立学习语文的自信心，有利于培养学生良好的习惯。
第三篇：项目成本估算及估算方法 2
进度计划是从时间的角度对项目进行规划，而成本估算则是从费用的角度对项目进行规划。这里的费用应理解为一个抽象概念，它可以是工时、材料或人员等。
成本估算是对完成项目所需费用的估计和计划，是项目计划中的一个重要组成部分。要实行成本控制，首先要进行成本估算。理想的是，完成某项任务所需费用可根据历史标准估算。但对许多工业来说，由于项目和计划变化多端，把以前的活动与现实对比几乎是不可能的。费用的信息，不管是否根据历史标准，都只能将其作为一种估算。而且，在费时较长的大型项目中，还应考虑到今后几年的职工工资结构是否会发生变化，今后几年原材料费用的上涨如何，经营基础以及管理费用在整个项目寿命周期内会不会变化等问题。所以，成本估算显然是在一个无法以高度可靠性预计的环境下进行。在项目管理过程中，为了使时间、费用和工作范围内的资源得到最佳利用，人们开发出了不少成本估算方法，以尽量得到较好的估算。这里简要介绍以下几种。1．经验估算法
进行估计的人应有专门知识和丰富的经验，据此提出一个近似的数字。这种方法是一种最原始的方法，还称不上估算，只是一种近似的猜测。它对要求很快拿出一个大概数字的项目是可以的，但对要求详细的估算显然是不能满足要求的。
2．因素估算法
这是比较科学的一种传统估算方法。它以过去为根据来预测未来，并利用数学知识。它的基本方法是利用规模和成本图。如图4所示，图上的线表示规模和成本的关系，图上的点是根据过去类似项目的资料而描绘，根据这些点描绘出的线体现了规模和成本之间的基本关系。这里画的是直线，但也有可能是曲线。成本包括不同的组成部分，如材料、人工和运费等。这些都可以有不同的曲线。项目规模知道以后，就可以利用这些线找出成本各个不同组成部分的近似数字。
这里要注意的是，找这些点要有一个“基准”，目的是消除通货膨胀的影响。画在图上的点应该是经过调整的数字。例如以1980年为基准年，其他年份的数字都以1980年为准进行调整，然后才能描点划线。项目规模确定之后，从线上找出相应的点，但这个点是以1980年为基准的数字，还需要再调整到当年，才是估算出的成本数字。此外，如果项目周期较长，还应考虑到今后几年可能发生的通货膨胀、材料涨价等因素。
做这种成本估算，前提是有过去类似项目的资料，而且这些资料应在同一基础上，具有可比性。
3．WBS基础上的全面详细估算
即利用WBS方法，先把项目任务进行合理的细分，分到可以确认的程度，如某种材料，某种设备，某一活动单元等。然后估算每个WBS要素的费用。采用这一方法的前提条件或先决步骤是： ①对项目需求作出一个完整的限定。②制定完成任务所必需的逻辑步骤。③编制WBS表。
项目需求的完整限定应包括工作报告书、规格书以及总进度表。工作报告书是指实施项目所需的各项工作的叙述性说明，它应确认必须达到的目标。如果有资金等限制，该信息也应包括在内。规格书是对工时、设备以及材料标价的根据。它应该能使项目人员和用户了解工时、设备以及材料估价的依据。总进度表应明确项目实施的主要阶段和分界点，其中应包括长期定货、原型试验、设计评审会议以及其他任何关键的决策点。如果可能，用来指导成本估算的总进度表应含有项目开始和结束的日历时间。
一旦项目需求被勾划出来，就应制定完成任务所必需的逻辑步骤。在现代大型复杂项目中，通常是用箭头图来表明项目任务的逻辑程序，并以此作为下一步绘制CPM或PERT图以及WBS表的根据。
编制WBS表的最简单方法是依据箭头图。把箭头图上的每一项活动当作一项工作任务，在此基础上再描绘分工作任务。
进度表和WBS表完成之后，就可以进行成本估算了。在大型项目中，成本估算的结果最后应以下述的报告形式表述出来：
①对每个WBS要素的详细费用估算。还应有一个各项分工作、分任务的费用汇总表，以及项目和整个计划的累积报表。
②每个部门的计划工时曲线。如果部门工时曲线含有“峰”和“谷”，应考虑对进度表作若干改变，以得到工时的均衡性。
③逐月的工时费用总结。以便项目费用必须削减时，项目负责人能够利用此表和工时曲线作权衡性研究。④逐年费用分配表。此表以WBS要素来划分，表明每年（或每季度）所需费用。此表实质上是每项活动的项目现金流量的总结。
⑤原料及支出预测，它表明供货商的供货时间、支付方式、承担义务以及支付原料的现金流量等。
采用这种方法估算成本需要进行大量的计算，工作量较大，所以只计算本身也需要花费一定的时间和费用。但这种方法的准确度较高，用这种方法作出的这些报表不仅仅是成本估算的表述，还可以用来作为项目控制的依据。最高管理层则可以用这些报表来选择和批准项目，评定项目的优先性。
以上介绍了三种成本估算的方法。除此之外，在实践中还可将几种方法结合起来使用。例如，对项目的主要部分进行详细估算，其他部分则按过去的经验或用因素估算法进行估算。
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第四篇：手术器械清洗消毒方法及效果评价的研究进展
【关键词】手术器械消毒 方法 评价
医疗器械使用后进行彻底的清洁处理，去除附着在上面的血液、黏液、体液等有机物是预防和控制 医院 感染，保证医疗安全的重要环节。如果清洁不彻底，医疗器械上残留的任何有机物都会在微生物的表面形成一层保护层，妨碍消毒灭菌因子与微生物的接触或延迟其作用，从而妨碍消毒与灭菌效果。据报道［1］，美国每年有1500万例次由于内镜清洗消毒不当而引起的医院感染，主要是由绿脓杆菌、结核分枝杆菌和乙型肝炎病毒引起的感染。因此，如何通过物理和化学的方法将污染在器械上的有机物、无机物和微生物清除到安全的水平，对保证灭菌的成功和控制交叉感染具有重要的作用［2］。近年来，很多学者对手术器械的清洁处理方法不断地进行改进，并取得了较好的效果，现综述如下：
1清洗消毒方法
1.1清洗前的预处理
无论采用手工清洗或机械清洗，清洗前的预处理都是不可缺少的过程，主要包括对器械进行保湿处理、清洁度的检查、器械的分类、特殊污染器械的消毒处理等。清洗前如采用物理或化学的消毒方法，可使附着在器械上污物的蛋白质凝固变性，增加清洗难度。在相关消毒技术规范中，只要求对有特殊污染的器械方采用含2000mg/l有效氯消毒剂浸泡［3］，其余使用后的医疗器械原则上采取先清洗后消毒的方法，既采取标准预防的原则［4］。一般器械常规在40℃以下水温流水下冲洗［5］，去除粘附在器械表面的污物。对一些结构复杂的器械，能进行拆卸的应充分拆开，有管腔的将管芯拔出，避免洗涤面的遮盖。污物干枯的器械，会增加清洗难度，不宜直接进行清洗，应先采用酶液浸泡来松解或消化粘附在器械上的污物，宋敏报道［6］在使用科室用多酶浸泡器械3h预处理后，供应室在清洗前采用含氯消毒剂浸泡也可便于清洗和有效地控制洗涤效果。
1.2浸泡与酶剂的 应用
王风勤报道［7］采用相同的清洗方法，分别对使用后立即进行清洗和放置2h后再洗涤的器械进行洗涤质量检测，洗涤后潜血阳性率分别为5%和40%，由此可见，器械使用后及时处理，是降低清洗难度、保证清洗质量的关键。但由于运转流程、各医院条件不同和各科室使用情况不同等原因，在器械的周转过程中较难保证器械在使用后2h内到达供应室进行清洁处理。为了便于有效地将有机物去除，最好采用含酶清洁剂，以加强清洗效果［8］。朱桂双和宋烽［9，10］观察结果显示，使用多酶清洗液浸泡法其效果明显优于不加多酶清洗剂浸泡的清洗方法。王玫和李梅［11，12］比较了未浸泡、含氯消毒剂浸泡和含酶清洁剂浸泡的器械清洁效果，发现多酶清洁剂浸泡5min的清洁效果明显优于含氯消毒剂浸泡30min和未浸泡组。毛雅琴［13］比较了几种不同浸泡方法对外科器械残留血迹的清洁效果，发现多酶洗液浸泡5min法和清洗煮沸法的清洁效果好于其他方法。宋敏［6］观察了含酶清洗液浸泡3h组比含氯消毒液浸泡3h组清洗时效得到较大提高。
1.3人工清洗法
人工清洗的器械主要包括：精细、精密、尖锐的器械，不能浸泡于水中的器械（如电刀），不能耐高温（93℃）的器械，以及有严重污染生锈或残留血迹、分泌物，用机器无法洗净的器械［14］。手工清洗是通过物理的方法，在流水及与器械污染相匹配的洗涤剂中，用毛刷或洁布去除粘附在器械上的污物，以达到清洁的目的。王君等［15］采用传统清洗、清洗加多酶浸泡、全自动清洗机清洗三种方法观察手术后器械清洗效果的比较，清洗加多酶组的清洁效果优于其它组，结果证明全自动洗涤机并非是能彻底清洗干净的洗涤设备。尹金贵［16］进行了多种清洗方法对医疗器械洗涤效果的观察，发现对表面光滑的器械可采用人工清洗，达到既保证质量，又节约洗涤成本和提高工作效率的目的。对结构复杂的器械能拆开的部件必须拆开仔细地刷洗，而管道、缝隙、粗燥的表面、关节等处应选择不同类型和大小的刷子先手工初步刷洗，去除大的污物后，再用清洗机清洗以确保清洗效果。郑韦升等［17］通过对污染器械洗涤方法的观察后，认为在手工清洗器械过程中，强调应注意不可用铁丝球刷洗器械，以免器材表面留下刷痕，使脏物或水在痕迹处存积而造成腐蚀和污斑，同时亦会将器材表面保护膜刷走，加速器械生锈。
1.4机械清洗法
机械清洗分为全自动、半自动、超声清洗机、长龙式等多种形式，有的清洗机带加热系统和干燥系统。目前 国内部分医院采用机械清洗，全自动喷淋式清洗消毒机清洗手术器械前使用多酶液浸泡器械的方法，可使同一部器械表面、轴节、咬合面的清洗质量明显提高［10］。超声波自动清洗机的洗净作用是藉高频率水的挤压产生水泡形成真空区而产生拉力，将附在器械上的污垢松动吸离，它比人工清洗好的理由是它可以清除刷子无法触及的污物［14］。刘君和张红玲［18，19］通过观察，发现单纯的机械清洗对残存有有机物的器械达不到理想的清洗效果，而使用多酶液浸泡手工刷洗再清洗机清洗的效果更好。黄靖雄［8］报道，机器清洗并不能全部代替手工清洗，对于某些管道、精密仪器和较难清洗部位必须手工清洗，此外对于清洗设备必须经常清洗和保养以免机器清洗失效。
第五篇：浅谈面源污染负荷估算方法及防止对策
浅谈非点源污染负荷估算方法及防止对策
摘要：非点源污染的研究具有重要的现实意义，其为水体的保护和农业非点源污染控制等起到很好的指导作用，本文在系统调研相关文献的基础上，介绍非点源污染的特点以及目前中国的非点源污染负荷计算方法，各计算方法的特点及其在中国的研究和应用情况；并以农业非点源为例，浅述非点源污染的防治对策。
1.非点源污染的概念及特征
近年来,随着人们对环境问题的关注,人类十分普遍而又不为人们所熟悉的环境污染问题逐渐得到各国政府环境保护部门高度重视,这就是非点源污染,又称为非点源污染(Non-point Source Pollution, NPS)。非点源污染与点源污染相对应,指溶解态或颗粒态污染物从非特定的地点,在非特定的时间,在降水(或融雪)冲刷作用下,汇入河流、湖泊、水库、海洋等自然受纳水体,引起的水体富营养化或其它形式的污染。[1-5]
美国《清洁水法修正案》(1997)对非点源污染的定义为:污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体。这里的微量是指污染物浓度通常较点源污染低,但NPS污染的总负荷却是非常巨大。随着各国政府对点源污染控制的重视,点源污染在包括我国在内的许多国家己经得到较好的控制和治理,而非点源污染目前已成为影响水体环境质量的重要污染源,其土要来源为农业生产过程土壤化肥、农药流失、农村畜禽养殖排污、农村生活污水、生活垃圾污染、城市建筑工地产生的污染、城市地面、公路交通、矿山等固体废物堆存区污染等,并具有以下显著特点:
[6-11]
(l)发生随机性强,因为非点源污染主要受水文循环过程(主要为降雨以及降雨形成径流的过程)的影响和支配,而降雨径流具有随机性,所以山此产生的非点源污染必然具有随机性。
(2)排放途径及排放污染物具有不确定性,影响非点源污染的因子复杂多样,从而使其排放途径及排放污染物具有不确定性。农药和肥料的施用是农业非点源污染的主要来源,但不同的施用量,在生长季节、农作物类型、使用方式、土壤性质和降雨条件不同时,所导致的排放途径及排放污染物具有很大的不确定性。
(3)污染负荷的时间变化（次降雨径流过程、年内不同季节及年际间)和空间(不同地点)变化幅度大,发生相对滞后性和模糊性以及潜在性强。
由此使得非点源污染的监测!控制与管理更加困难与复杂难而复杂。
2.非点源污染负荷计算方法的发展历程
非点源污染负荷计算方法研究始于美国20世纪六七十年代，通过在北美地区开展的一系列深入研究，研发了包括输出系数模型、机理模型等在内的一系列非点源污染负荷估算方法。
[12]
进入21世纪后，该领域的研究在世界各国引起广泛关注，除了欧美国家，日本、韩国和中国等亚洲国家近年来又去活跃。由于现有主流模型是根据北美地区环境特点研发的，在其他地区应用时，常常不能够很好地适应研究区的特点，因此，除了一般性的模型应用、验证和对比研究外好地适应研究区的实际情况：韩国的Kang程进行了改进；，日本的Sakaguchi
[18]
[17]
[13-14]，很多研究者还对模型进行了改进
[15-16]，使之能更
等针对水稻田的降雨径流特征，对SWAT中池塘的水量平衡方
等则引入了“潜在渗透率”的概念，改进了SWAT模型中壶穴的降雨
[19]径流计算方法，建立了新的水稻田降雨径流计算模式；日本的Boulange等将日本本土的农药污染计算模型PCPF—1余SWAT相结合，建立了新的水稻田农药降解和迁移转化模式。
3.我国非点源污染负荷计算方法
中国的非点源污染研究始于20世纪80年代
[20]，2000年以前，总体处于探索阶段，和国外的交流相对偏少；2000年以后，随着国外非点源污染模型尤其是机理模型的引进发展迅速，大批研究者运用各种模型和计算方法（主要来自美国）在全国不同地区、不同尺度范围内开展了大量应用研究
[21]，近年来在国际上的影响力越来越大。根据对近年来国内外年源污染研究文献的检索和分析，中国目前常用的非点源污染负荷计算方法大体可以归结为以下三大类：（1）输出系数模型、（2）实证模型和（3）机理模型。
（1）输出系数模型
是在20世纪70年代在美国发展起来的[22]，其核心是测算每个计算单元（人、畜禽和单位土地面积）的污染物产生量，将每个计算单元的平均污染物产生量与总量相乘，估算研究范围内非点源污染的潜在产生量。Johnes[23]在总结以往输出系数法研究成果的基础上发表了规范的输出系数模型，该模型已经成为输出系数模型的经典模型，国内输出系数法方面的研究，大多基于该模型或稍作修改。
Johnes输出系数模型为：Lj=
ijAi+P。其中
Lj为污染物j在流域的总负荷量（kg/hm/a），i为流域
22中的土地利用类型，共m种。Eij为污染物j在第i中土地利用类型中的输出系数kg/hm）或第i种牲畜每头排泄系数（kg/a）或人口每人输出系数（kg/a）。Ai为流域中第i种土地利用类型的面积（hm）或第i种牲畜数量（头）或人口数量（人）。p为由降雨输入的污染物总量（kg/hm/a）。
输出系数模型因其结构简单和数据获取容易等特点在国内得到广泛应用复杂的迁移转化过程，可以使用统计数据开展污染负荷计算
[25]
[24]
。该模型忽略了非点源污染，其计算区域，既可以是边界明确的流域，也可以是不同等级的行政单元，时间步长的设定比较灵活，可以是月、季节甚至年、虽然测算精度通常比机理模型低，如果不测算输移系数，其计算结果只是非点源污染的产生潜力，而不是真正进入水体的污染量)，但对尺度不敏感，可移植性好，并可以在较大尺度和较长时间段对非点源污染负荷进行估算“国内输出系数模型的应用，既有将流域作为研究区域的案例究的时空尺度从中小尺度[29]
[26]，也有将行政单元作为研究区域的案例
[27-28]，研到大尺度
[30]
均有涉及，2007年开展的全国污染源调查，其非点源污染负荷的调。还有一些研究者对模型进行了改进，引入降雨和地形影响因子，查方法，也是基于输出系数模型建立的[31]考虑降雨时空分布差异和地形对计算结果的影响（2）实证模型
[32]。
有时也称为统计模型，它的研究基础是统计分析，根据长时间降雨、水文和水质监测数据，建立非点源污染负荷变化和降雨、径流变化之间的相关关系，通过回归分析构建经验公式计算非点源污染负荷，这种方法一般适用于内部结构比较单一的小流域，因为小流域内降雨、径流量和污染负荷之间的关系相对简单，大多是线性关系或者简单的非线性关系。实证模型同样不考虑污染的迁移转化，无法从机理上对计算公式进行解释，加之这些公式都是通过回归分析获得，UI那次模型通常不可移植，在其他流域使用时，必须根据该流域的水文、水质监测数据重新进行分析，但如果研究的流域面积不大、结构简单且能够在流域出口处获得足够长系列的水文、水质检测数据，该方法也可获得较高的计算精度。
实证模型的代表是水文分割法，水文分割法尚无规范的名称，也有研究者称之为平均浓度法或其他名称，但研究思路基本一致: 将河川径流过程划分为汛期地表径流过程和基流过程，认为降雨径流的冲刷是产生非点源污染的原动力，非点源污染主要由汛期地表径流携带，而枯水季节的水污染主要由点源污染引起。根据多年的水文和水质监测数据，分别测算枯水期和汛期流域出口处污染物的平均浓度，再根据流域出口处的径流量，就可以计算整个流域的污染负荷并将非点源污染负荷从总负荷中区分出来应用受研究区水文和其他条件的影响较大，应用的案例总体不多
[34-35]
[33]，该方法的。由水文分割法进一步发展而来的还有降雨量差值法，其基本思想是: 认为只有发生较大降雨并产生地表径流时，非点源污染物才会流失并进入水体，降雨量跟非点源污染负荷之间存在相关关系，可以对任意两场洪水产生的污染负荷之差与降雨量之差进行回归分析，从而获得降雨量与非点源污染负荷之间的相关关系，根据相关关系，结合降雨和水文#水质统计数据，估算流域非点源污染负荷
[36]
。除水文分割法以外，神经网络和灰色关联分析法实质上也
[37]属于实证模型，少数研究者应用这些方法也开展了一些探索性研究域总负荷减去点源污染负荷的方法来计算非点源污染负荷的思路
。此外，还有一些研究者提出过用流
[38]，但由于中国目前污染管理水平不高，准确核算流域点源污染负荷本身就非常困难，因此，几乎没有见到过成功应用的案例。
（3）机理模型
机理模型试图根据非点源污染形成的内在机理，通过数学模型，对降雨径流的形成以及污染物的迁移转化过程进行模拟，它通常包括子流域划分、产汇流计算、污染物流失转化和水质模拟等子模块，通过GIS惊醒地形分析和子流域划分。机理模型对数据量和精度要求较高，但如果经过规范的率定和验证，能够获得较高的计算精度，并且由于其机理和过程比较明晰，具有良好的可移植性，率定好的模型应用于其他条件类似的流域，也能获得理想的计算结果，机理模型对尺度较为敏感，更适合于中小流域。
目前，无论是国内还是国外，机理模型在非点源污染负荷计算方法中都占据了主导地位，国内广泛使用的机理模型绝大多数来自美国，SWAT（Soil and Water Assessment Tool）、AnnAGNPS(Annualized Agricultural Non-point Source Pollution)和HSPF(Hydrologic Simulation Program Fortran)是应用最为广泛的3种模型，除此以外,ANSWERS(Areal Nonpoint Source Watershed Environment Response Simulation)、SWMM(Storm Water Management Model)、WEPP(Water Erosion Prediction Project)等也有一定的应用。
SWAT是目前国内应用最多的机理模型，以水文响应单元(HRU, Hydrologic Response Unit)作为基本计算单元[39]，参数设置方面将土地利用、土壤、作物类型和农业管理方式等各方面的数据储存在查找表(look-up tables)中，在北美地区使用时，用户输入研究区域的空间、坡度、土壤性质以及土地管理方式等信息，模型可自动从查找表中提取所需要的参数
[40]
； Ann AGNPS与HSPF的基本原理和SWAT类似，在基本计算单元(Ann AGNPS 为栅格，HSPF为子流域)等方面略有差异； 此外，还有研究者将SWMM,WEPP等用于非点源污染负荷计算研究，与其他模型大多基于源-汇过程开展污染物模拟不同，SWMM的污染物模拟基于累积-冲刷原则，由于具有强大的管道水力计算功能，SWMM更多应用于城市非点源污染负荷的研究,WEPP则更多应用于土壤侵蚀的研究
[41]。
[42-43]机理模型引入国内后，得到迅速推广，以SWAT应用最为广泛，应用范围已经覆盖北方的许多地区，研究区域多以中型和小型流域为主也有一定的应用[49-51]
[45-46]
和南方
[44]，但也有应用于大流域的案例
[47-48],Ann AGNP和HSPF
[52]。在应用过程中，国内一些研究者开始尝试对国外模型进行改进，Yang等将SWAT与新安江模型进行耦合，运用新安江模型进行径流计算，对国产与国外模型的耦合进行了尝试性研究；Xie和Cui[53]对SWAT中壶穴降雨径流计算模式存在的问题进行了分析并针对水稻田的产汇流特征提出了改进[54-55]方案;郑捷等在沟渠河网的提取方法、子流域与水文响应单元的划分以及作物耗水量计算等方面对
[56]SWAT模型进行了改进； 桑学锋等针对中国流域水循环过程受人类活动影响较大的特点，基于“自然-[57]人工”的二元水循环模式，对SWAT的水文模块进行了改进； 赖正清等针对中国西北干旱区河流的特点，[58]通过减少土壤水的贮藏量并增加下渗量对SWAT模型进行改进；余文君等改善SWAT对融雪径流的计算；王慧亮等
[59]
将SWAT模型与FASST集成，以
提出了运用多模型方法降低模型不确定性的研究思路” 平原河网区产汇流计算结果不理想是目前机理模型存在的主要问题之一，国内一些研究者在平原河网区的产汇流方面开展了探索性研究，针对模型无法在平原河网区自动划分汇流区的问题，提出了多边形河网划分法[60-61]与河道嵌入法(Burn-inalgorithm)
[53-54]
等解决方案，前者运用多边形河网来划分汇流区，将一些骨干河网构成的不规则多边形作为汇流区，多边形汇流区的产水量则根据一定的计算规则分别汇入四周的河道； 河道嵌入法首先根据调查资料，概化并绘制研究区域的骨干河网，运用GIS软件的“Burn in”功能，根据河网的空间分布格局，对DEM进行改造，使河道流经地区格点的高程低于周边地区，离河道越近，高程越低，通过这种方法，人为增加研究区的高程起伏，使子流域划分和汇流计算能够顺利完成。但国内在模型改进方面的研究目前主要局限于对水文模拟技术的改进，而水质模拟方面则较少涉及，总体上不够系统和深入。
4.非点源污染防治对策
对非点源污染的控制，以农业非点源为例。国外关于农业非点源污染的控制和管理始于 20 世纪 70 年代后期, 发展于 20 世纪 80 年代初, 成形于 20世纪 80 年代中后期, 20 世纪 90 年代后有了较大发展, 并以美国的最佳管理措施BMPs最具代表性。英、美等国是最早进行 BMPs 的国家, 20 世纪 70 年代起, 英、美等国开始实行 BMPs 管理方式, 以有效控制非点源氮、磷素对水生环境的危害。1972 年美国联邦水污染控制法(FWPCA)首次明确提出控制非点源污染, 倡导以土地利用方式合理化为基础的“最佳管理措施”(BMPs)。1977 年的清洁水法(CWA)进一步强调非点源污染控制的重要性。1987 年的水质法案(WQA)则明确要求各州对非点源污染进行系统的识别和管理并给予资金支持出的区域的管理措施。
最佳管理措施是指在获得最大的粮食、纤维生产的同时能科学的使农业生产的负影响达到最小的生产系统和管理策略的总称。USEPA 将最佳管理措施(BMPs)定义为“任何能够减少或预防水资源污染的方法、措施或操作程序, 包括工程、非工程措施的操作和维护程序”。具体来说, BMPs 包括工程措施、耕种措施、管理措施等类型, 现在已提出的最佳管理措施主要有:少耕法、免耕法、限量施肥、综合病虫害防治、防护林、草地过滤带、人工水塘和湿地等方法。BMPs 通过有机结合这些措施作用于农业非点源污染的控制
[63]
[62]
。BMPs 主要就是针对这些被识别
。最佳管理措施自 20 世纪 70 年代末在美国诞生以来, 在英美及欧洲国家得到了广泛的应用。研究结果表明世界上几个实行最佳管理措施(BMPs)的地区, 流域水质得到了明显的改善。美国在密西西比河三角洲治理评估工程中, 采取了一系列保护性的最佳管理措施(BMPs), 研究结果表明采取这些措施后可以使该流域的沉积物负荷减少 70%～97%, 同时 N 和 P 通过沉积运移产生的负荷也得到了很大的减少, 该研究还发现冬天的一些保护性植物对流域的 NO3-N 负荷的减少起到了显著的作用
[64]
。美国在水产养殖业流出物的污染控制方面, 也采取了一系列的最佳管理措施(BMPs)。美国国家农业部自然资源保护署(USDA NRCS)、亚拉巴马州环境管理部门(ADEM)、亚拉巴马州鲶鱼产业联合会(ACPA)、奥邦大学(Auburn University)联合针对阿拉巴马当地的鲶鱼养殖业开发了一整套的最佳管理措(BMPs), 研究表明这些措施有效控制了当地鲶鱼养殖业产生的污染参考文献
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