人工湿地对农业非点源污染中几种污染元素的控制

文章介绍了农业非点源污染的成因及其危害,指出人工湿地对农业非点源污染中几种主要污染元素的控制具有重要作用,是控制农业非点源污染的一种行之有效的技术。由于其造价低、运行简单以及管理方便,在我国尤其是广大城镇和农村地区具有广阔的应用前景。     

基于小型湿地的农田排水处理系统设计与实现

针对我国目前农业面源污染严重的现状,在前人研究的基础上提出基于小型湿地的农田排水处理模式。通过理论分析和实例研究表明,该系统可以有效地降低农田排水的氮磷浓度,改善农田排水水质,减少农业面源污染。     

农业非点源污染与防治对策

随着点源污染得到有效控制,非点源污染将成为流域的主要环境问题,特别是农业非点源污染。在总结农业非点源污染来源和特点的基础上,提出农业非点源污染的“2大方向,4项内容,8种措施”防治对策,。     

寒地水稻不同灌排技术的面源污染负荷研究

为探索适合寒地水稻生产的减少面源污染途径,选择控灌、湿润灌、间歇灌、浅晒浅灌等4种水稻灌排技术,并配置5个施肥水平,开展了20个处理的重复试验。试验结果表明:地表排水控灌、湿润灌、间歇灌、浅晒浅灌的全氮、全磷流失负荷分别为0.410 g/100 m2和0.359 g/100 m2、0.520 g/100 m2和0.371 g/100 m2、0.601 g/100 m2和0.378 g/100 m2、1.736 g/100 m2和1.625 g/100 m2;地下渗漏全氮、全磷流失负荷分别为13.578 g/100 m2和3.912 g/100 m2、13.504 g/100 m2和3.852 g/100 m2、20.238 g/100 m2和6.196 g/100 m2、29.840 g/100 m2和12.972 g/100 m2。控灌灌排技术对地表水体和地下水体的面源污染最小。     

农田水利改革、增产激励与面源污染风险——基于云南陆良县改革试点的实证研究

过度施肥导致的农业面源污染问题制约着我国农业发展，而完善农田水利设施、加强农业用水管理是促进农业可持续发展的重要举措。国家正在推进的农田水利改革能否在促进农业用水方式改变的同时减少农业面源污染，是值得关注的问题，但目前学界较少从农田水利改革视角为农业面源污染的防治提供新的理论与实践依据。本研究利用云南省陆良县的农户调查数据，通过多元回归模型探索农田水利改革对当地农田氮、磷面源污染排放量的影响，并采用中介效应模型进一步分析其作用机制。结果表明，就灌溉区位条件较差的研究区域而言，在农业活动外部性约束机制尚未建立的背景下，农田水利设施的完善会导致农田氮、磷面源污染排放量增加，这与农户的增产激励行为紧密相关。具体来看，农田水利改革改变了试点村农户的轮作方式、种子用量及灌溉用水量，即由改革前早春农田撂荒或马铃薯少量种植向复耕或扩大马铃薯种植规模转变，农田种子用量及灌溉用水量增加，使得当地农田面源污染风险增大。此外，非农就业比例在农户增产激励行为与农田水利改革之间发挥了一定的调节效应。在灌溉基础相对薄弱的地区进行农田水利改革时，应同步推进农田节水灌溉以及化肥减施、适施等行动，提高农户节水节肥意识，适时开展农业绿色生产技术推广，积极发展农业社会化服务。     

水稻灌溉用水效率和要素禀赋对化肥面源污染的影响——基于分位数回归的分析

通过测度长江上游4省(市)797份样本户水稻灌溉用水效率和化肥面源污染量,基于分位数回归方法,深入分析灌溉用水效率、生产方式和农户要素禀赋对化肥面源污染的影响。研究表明,总体上灌溉总效率均值为0.14,纯技术效率均值为0.27,规模效率均值为0.55,水稻灌溉用水效率改进空间较大,规模化程度高的平原地区用水效率更高;灌溉用水效率与化肥施用量间存在显著替代效应,两者呈振幅增强的波动式发展;节水灌溉能够降低化肥面源污染,同时具有保肥效果;水旱轮作模式、耕作方式、秸秆还田方式对化肥面源污染存在影响,但未全部通过显著性检验;耕地细碎化、农业补贴和商品化率会增加化肥面源污染;年龄、受教育程度减轻化肥面源污染的临界点较高,政治参与程度对化肥面源污染影响不显著。     

滇西北高原剑湖茭草湿地湖滨带对农业面源N·P污染净化效果研究

通过在滇西北开展高原剑湖茭草湿地湖滨带对农业面源污染控制研究,得出湖滨带对来源于农业面源污染纳污河流—金龙河水体中N、P污染净化效果,并结合湖滨带对农田废水中N、P污染净化机理进行分析,结果表明位于滇西北高原的剑湖茭草湿地湖滨带对金龙河水体中的N、P污染净化效果较好,尤其在农业生产行为活动较频繁的夏秋季节,茭草湿地湖滨带对金龙河水体中N素和P素的污染净化效果分别可达55.8%～62.52%和59.47%～69.81%。剑湖茭草湿地湖滨带对剑湖流域农业面源污染的控制起到较好效果,并最终为保护剑湖水环境污染起到重要控制作用。     

滇西北高原剑湖茭草湿地湖滨带对农业面源N·P污染净化效果研究

通过在滇西北开展高原剑湖茭草湿地湖滨带对农业面源污染控制研究,得出湖滨带对来源于农业面源污染纳污河流—金龙河水体中N、P污染净化效果,并结合湖滨带对农田废水中N、P污染净化机理进行分析,结果表明,位于滇西北高原的剑湖茭草湿地湖滨带对金龙河水体中的N、P污染净化效果较好,尤其在农业生产行为活动较频繁的夏秋季节,茭草湿地湖滨带对金龙河水体中N素和P素的污染净化效果分别可达55.8%~62.52%和59.47%~69.81%。剑湖茭草湿地湖滨带对剑湖流域农业面源污染的控制起到较好效果,并最终为保护剑湖水环境污染起到重要控制作用。     

鄱阳湖水环境承载力及主要污染源研究

通过研究鄱阳湖水环境承载力、水污染主导因子及其主要来源,为科学规划鄱阳湖生态经济区的产业布局和发展规模,建设"环鄱阳湖生态经济区"提供理论依据。研究结果:鄱阳湖水资源承载力0.5216,表明鄱阳湖水资源对流域内社会经济发展还有一定的承载空间;水质承载指数6.179,说明流域范围内主要污染物的排放量超过鄱阳湖的水质承载力;水环境承载力4.295,反映出鄱阳湖虽然水资源丰富,但水环境较差的水质性缺水的生态问题仍然存在,防治流域水污染刻不容缓。鄱阳湖水体中BOD、COD的年纳污量虽小于Ⅲ类水质控制纳污量,但TN的年纳污总量介于Ⅲ类水和Ⅳ类水质的控制纳污量之间,TP年纳污量大于Ⅳ类水质的控制纳污量,TN和TP成为湖区水体的主要污染因子。鄱阳湖水体中的COD、TN、TP主要来源于城镇生活污水和非点源污染,其中非点源污染的贡献率最大,农业非点源污染控制应成为"环鄱阳湖生态经济区"建设重点。     

亚热带区域农业面源污染流域源头防控机理与技术示范

日益剧增的农业面源污染使得亚热带流域环境可持续管理面临巨大挑战。亚热带红壤丘陵地区的丰富降水、复杂多样土地利用方式和高强度氮磷投入,导致了该地区水文过程、氮磷元素生物地球化学过程、以及氮磷污染物迁移转化规律的复杂性。从"十一五"至今,我们以亚热带丘陵区典型金井小流域为对象,研究建立流域多尺度环境监测系统,准确定量流域氮磷平衡特征,精确解析流域氮磷迁移规律与输出通量;构建以水文和氮磷过程为主要对象的分布式栅格流域生源要素管理模型(CNMM),制定流域氮磷环境安全控制标准,开发流域环境安全评价和污染源头防控决策支持系统;研发针对农田养分流失、分散型农村生活污水和养殖业废水的绿狐尾藻生态湿地消纳技术,探索农业氮磷减控关键途径,构建流域面源污染源头防控技术体系,并进行了大规模的推广应用与示范。这些结果将巩固和加强亚热带区域农业面源污染流域源头防控的应用基础研究,为实现流域环境的生态管理、质量恢复和生态系统服务功能提升提供理论依据。     

农业非点源污染及控制对策研究

以黄河上游宁蒙灌区为例,分析当前农业非点源污染的现状,系统归纳了非点源污染控制方法,重点探讨了生态沟渠构建在农村与农业面源退水污染修复中的作用。     

基于流域属性和参数敏感性的相似流域识别方法

以三峡库区大宁河流域为例,提出了基于流域属性和模型敏感性参数两种相似流域的识别方法。案例研究结果表明,基于参数敏感性法的相似流域识别结果较好,评价标准等级划分精细程度会影响属性法的结果。当评价标准很精细时,两种相似流域识别方法得到的结果趋于一致,表明两种方法均可用于相似流域判定。同时,两种方法各有其适应性,在实际应用时可将两种方法相结合,以便获得更为精确的识别结果。本研究所提出的方法有助于改善农业非点源污染模拟技术,实现农业非点源污染影响的准确量化。     

宁夏引黄灌区种植业面源污染流失量模拟

为揭示灌区种植业氮磷流失规律与空间分布格局,基于水量平衡与土壤物理化学吸附理论,构建了宁夏引黄灌区种植业面源污染流失量轻简化模型,模拟了灌区玉米、小麦和水稻氮磷流失的时间特征与空间格局。模拟结果表明：灌区主要作物退水氮磷流失量的时间变异大,玉米春灌流失量、小麦春灌头水流失量和水稻分蘖期流失量是各自灌水周期氮磷流失量的最高值;灌区农田总氮（TN）流失量（以N计）为887.51 t,玉米、小麦和水稻分别贡献了25%、8%和67%,平均氮流失系数为1.99%;灌区农田总磷（TP）流失量为48.05 t,玉米、小麦和水稻分别贡献了19%、18%和63%,平均磷流失系数为0.15%;种植业氮磷流失量最大的区县为平罗县,氮磷流失系数最大的区县为兴庆区,永宁县中部以及河东地区东部是氮磷流失的热点区域。该模型反映了农田管理、降水和土壤条件等过程对退水量和退水中氮磷浓度的影响,模型参数少、物理机制明确,可用于宁夏引黄灌区种植业面源污染流失量模拟。     

中国农业面源污染形势估计及控制对策 Ⅱ.欧美国家农业面源污染状况及控制

 在全球范围内,农业面源污染正在成为水体污染的主要原因,对农业面源污染的控制不但逐步成为水污染治理的重中之重,也逐步成为现代农业和社会可持续发展的重大课题。20年来,发达国家在农业面源污染治理上主要通过源头控制,对农田面源、畜禽场面源进行分类控制。其核心特征为在扎实的试验研究基础上,发展环境友好的农业生产技术替代原有技术,在各主要水域和水源保护区研究和制定限定性农业生产技术标准。通过技术层面与政策层面的结合,在全流域范围内广泛推行农田最佳养分管理,限制水源保护区农田作物类型、轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品     

农业面源污染控制的生态补偿机制研究

介绍了农业面源污染的现状,通过对农业面源污染产生的理论基础和其特点的分析可知,采用基于技术的补贴手段能够有效控制农业面源污染。基于“农业清洁生产技术”,构建了农业面源污染控制的生态补偿机制。     

复杂流域氮磷污染物输出特征及模拟——以南京市云台山河流域为例

为定量分析复杂流域下垫面氮磷面源污染对流域水环境的影响,研究以南京市云台山河流域为研究对象,结合原位观测,并构建降雨-径流水文模型以及面源污染负荷模型,对云台山河总氮(TN)、总磷(TP)浓度的时空变化特征以及流域不同下垫面TN面源污染产生及入河特征进行分析。水质监测结果表明:云台山河TN平均浓度为5.1 mg·L^-1,各河段TN均超Ⅳ类水质标准。TP平均浓度为0.14 mg·L^-1,仅阳山河支流超Ⅳ类水质标准。TN浓度整体表现为下游高于上游,旱季高于雨季。TP浓度空间变化不明显,年内变化缓慢,表现为逐渐下降的趋势。水文模型及面源污染负荷模型对TN的模拟效果较好,模拟结果表明云台山河流域TN年产生量为581.1 t,主要来自农田径流与农村生活源,胜利河片区和主干流片区是TN污染物的主要来源区域。流域TN年入河量为187.8 t,占面源产生量的32%。受土地利用方式及城镇化程度影响,不同片区TN面源污染入河量呈现明显的空间差异性。为达到目标水质,流域TN需削减量为137.3 t·a^-1,其中农田径流与农村生活污染需削减量分别为55.5 t·a^-1和39.7 t·a^-1。研究表明在流域水文资料较缺乏的情况下,结合原位观测与模型构建,可实现流域面源污染物负荷的定量估算。     

基于区块链的农业面源污染治理信息管理及监管机制创新

针对当前我国农业面源污染治理存在因机制不完备导致的治理信息安全隐患大、问题企业追责难、监管效率低下等问题,提出了基于区块链的农业面源污染治理信息管理及监管机制。在探讨区块链与农业面源污染治理的系统结构协同和机制功能协同的基础上,搭建了农业面源污染治理Fabric联盟链框架体系,并从农业面源污染治理信息管理和监管两个方面进行了机制创新。研究表明,区块链技术的创新应用将在农业面源污染治理制度和模式上进行突破,保障农业面源污染治理信息的安全性,促进相关利益主体行为得到有效监管,降低治理成本和复杂度,形成政府和农业生产经营主体间信息自由传递、流动的立体网络和治理逻辑。     

基于SWAT的河套灌区氮磷面源污染时空变化研究

以河套灌区为研究区,采用SWAT模型估算该灌区流域面源污染负荷,分析面源污染的空间分布特征和年际变化趋势,识别灌区面源污染关键区域和关键污染源。结果表明:2001-2020年灌区内总氮、总磷负荷年平均值分别为565.23 kg·a^-1和108.93kg·a^-1;面源氮磷负荷高值区主要分布于灌区中部,低值区主要分布于灌区北部;面源氮磷负荷在中部地区表现为先上升再下降趋势,西部地区表现为先下降再上升趋势,而在东部及北部地区表现为下降趋势;灌区内在产生生活污水过程中产生的氮类和磷类污染物贡献率最大,达到44.51%,其次就是种植业源和养殖业源,贡献率分别为28.76%和26.73%,其中种植业源贡献率会受降雨量变化影响,从东部的乌拉特前旗站向西至杭锦后旗站水量逐渐减少,种植业源贡献率也表现出东部高于西部。生活污水作为第一污染来源,需要严格控制其排放,应着重对厕所粪尿通过排入化粪池等处理方法将其中有害物质转化为沼液等对农作物有用的物质。     

巢湖流域非点源N·P污染控制措施研究

结合巢湖流域非点源污染的实际情况,采用最佳管理措施(BMPs),通过分析流域内非点源污染物的来源及种类,探讨了流域内非点源污染的治理措施,分别从陆域非点源污染治理和水体非点源治理两方面提出了流域非点源污染控制的对策和建议。     

植物篱技术在面源污染治理中的应用

植物篱技术是众多治理面源污染问题的措施之一,作为一种新型、有效的坡地管理技术,是农林间作技术的发展。植物篱主要通过控制水土流失、减缓坡面、改变氮磷等面源污染物在坡面的分布状态并降低其含量等途径,起到控制面源污染的作用。通过阐述植物篱技术在国内外的研究现状及其控制面源污染的机理,指出其在我国的应用及存在的问题,以为该植物篱技术更广泛的应用和推广提供参考。