“等标污染法”在山东省水环境农业非点源污染源评价中的应用

综合评价不同污染源对水环境的影响是进行污染物总量控制的前提,也是农业非点源污染源头预防的重要依据。采用"等标污染法"计算了2007年山东省化肥、畜禽粪便、生活排污3种污染源中总氮、总磷2种污染物的流失量,以及全省17个地市3种污染源中2种污染物的等标污染负荷与等标污染指数。结果表明:全省总氮流失量以化肥贡献率最高,而总磷流失量以畜禽粪便所占比例最大,畜禽粪便、化肥、生活排污3种污染源中营养元素流失量分别占总流失量的49.3%、42.6%、8.1%;山东省总氮等标污染负荷略高于总磷,不同地市间差异较大,化肥与畜禽粪便以潍坊市最高,而临沂市生活排污等标污染负荷最大,2种污染物等标污染负荷均以潍坊市最高;3种污染源中以畜禽粪便对山东省水环境的影响强度最大,生活排污、化肥、畜禽粪便的等标污染负荷比例为1:4:7;受等标污染负荷与水环境总量的共同影响,山东省不同地市间等标污染指数差异明显,等标污染指数以德州市最高,农业非点源污染潜在威胁最大,其次为聊城、菏泽、滨州、泰安。应针对各区域不同的重点污染源进行农业非点源污染防控技术研究,降低其对水资源污染的威胁。     

洱海流域农业面源污染控制对策建议

洱海流域农业面源污染源主要包括农业、农村生活废弃物,农田氮磷流失、水土流失及畜禽粪便。随着人口增长,农牧业和农村经济的发展,农村生活水平提高,生活方式改变,化肥农药过量不当使用,生活垃圾、人畜粪便及污水排放,农田氮、磷流失随之大幅增长,农业面源污染负荷增加突出,已成为地表水和地下水污染的首要因素,只有长治不懈,并随经济社会发展不断强化长效控制力度,方能确保经济社会的可持续发展。本文在浅析洱海流域农业面源污染情况基础上,依据多年的控制研究应用结果,提出污染控制的6个方面建议。     

基于GIS的福建农田氮磷地表径流流失与污染风险评估

为了掌握福建省农田氮磷地表径流流失特征,以福建省的9个地级市为研究边界,通过对其辖区1985—2016年间农田氮、磷化肥施用量的调查,计算农田化肥氮磷的地表径流流失量,并在耦合农田化肥地表径流流失量、降雨和河网密度3个因素的基础上,分析福建省各地级行政区域农田化肥氮磷的污染风险等级,应用地理信息系统(GIS)分析其氮、磷污染的空间分布。结果表明:32年间福建省化肥施用量由4.911×105 t增加到1.239×106t,年均增长3.03%;漳州市氮肥和磷肥的施用强度最大,分别达880.40 kg×hm~(-2)和429.21 kg×hm~(-2);氮磷地表流失量较高的区域主要集中在漳州市,其氮、磷地表流失强度分别达8.71kg×hm~(-2)和1.99kg×hm~(-2)。从氮、磷污染风险等级看,南平市氮、磷肥的流失风险值均最高,分别达63.19%和63.37%,属于高氮磷污染风险区域;厦门市氮、磷肥的流失风险值均最低,分别为0.53%和0.53%,属于低污染风险区域;其他市处于两者之间。可见,漳州市农业发展中应注重氮、磷肥的减量化;南平市则注重对农田氮、磷地表径流流失的风险防范;全省应加大力度发展生态农业,以助力福建省生态文明先行示范区、生态文明试验区的建设。     

汾河下游丰水和枯水期的河流硝酸盐污染来源特征

[目的]对汾河径流丰水期和枯水期的河流硝酸盐污染来源特征进行对比分析和研究,为汾河下游氮源污染治理提供理论支持。[方法]通过研究2018年汾河下游水体硝酸盐及其氮、氧同位素不同时期的变化,分析排入河流的硝酸盐来源雨期性变化特征,并引入IsoSoure模型,定量计算各污染源对汾河下游水体硝酸盐的贡献。[结果]在丰水期和枯水期,δ~(15)N值变化范围为3.45‰～11.19‰,δ~(18)O值变化范围为-0.72‰～3.17‰,硝酸盐污染源主要为农业化肥、土壤有机氮、生活污水与粪便;硝酸盐污染源主要与汾河下游周围土地利用类型相关,丰水期临汾段与M_5采样点硝酸盐污染源主要为粪便和污水,分别占比为58%,40%,72%和58%,M_6—M_9段农业化肥贡献率最高,占比分别45.4%,62%,56.6%,56.5%。枯水期所有采样点硝酸盐污染源贡献率最高的都为粪便和污水,占比为40%～73%。[结论]汾河径流硝酸盐污染来源主要为农业化肥、土壤有机氮、生活污水与粪便,并且污染来源与土地利用类型有很强相关性,不同水期硝酸盐污染来源大多为粪便和生活污水,差别主要体现在M_6—M_9取样点,丰水期主要污染物为农业化肥,而枯水期为粪便与生活污水。     

昆明市云龙水库径流区氮磷非点源污染负荷分析

云龙水库是昆明市最大的城市集中式饮用水源地。水源区农业非点源污染是影响水库水质的主要来源,因此分析水库径流区氮磷非点源污染负荷与来源构成,可为饮用水源区水质保护提供科学依据。采用输出系数模型法,对昆明市云龙水库径流区氮、磷负荷的产生量与入库量进行了估算。结果表明:(1)云龙水库径流区氮、磷非点源污染负荷产生量分别为2079.8和454.32t/a,入库量分别为207.98和24.73t/a。(2)从不同乡镇分析,撒营盘镇的氮、磷负荷产生量最高,云龙乡和茂山镇产出量较低,其余乡镇产生量相近。(3)从不同污染源类型分析,该区非点源污染的主要污染源为农村生活污染和畜禽粪便污染。     

基于输出系数模型的北京地区农业面源污染负荷估算

农业生产活动产生的面源污染物是环境污染负荷的主要来源之一。利用输出系数模型对北京市农业面源污染负荷进行了估算。结果表明,2006年北京市农业面源污染物总氮和总磷负荷量分别是19 565.7×106和2 413.1×106 g/a。土地利用方式显著影响氮和磷负荷,不同污染源类型对污染负荷贡献的差异较大。不同污染源类型对总氮污染负荷贡献率的大小顺序为农村生活污水及废弃物＞耕地＞林地＞畜禽养殖＞园地＞牧草地,对总磷负荷贡献率的大小顺序为农村生活污水及废弃物＞畜禽养殖＞耕地＞林地＞园地＞牧草地。各区县总氮和总磷负荷量和负荷强度的差异较大,其中大兴、顺义、房山、密云和通州的总氮和总磷负荷量较大,而朝阳、丰台、通州、顺义和大兴的总氮和总磷负荷强度较大。农业面源污染物氮和磷分布状况和负荷强度的研究,为北京地区区域规划和农业结构调整提供了科学依据。     

水口库区流域农业面源污染评价及其防治对策

通过对水口库区流域内18个镇（乡）的农业面源污染源（包括生活污染、人粪尿、农村固体废物及生活垃圾、化肥、畜禽养殖、农田养分流失、村镇地表径流、水产养殖等）调查,并采用等标排放量进行评价,结果显示：2005年该流域全年CODer、TN和TP的排污量分别为6288．87t．4450．07t和1448．82t,总等标排放量为19357．55×10^6m^3,其中CODer、TN和TP的污染率指数分别为2．17％、22．99％和74．85％,故磷和氮是水口库区流域水体污染的主要污染物。污染率指数大小排在前3位的污染源为农田水土流失、水产养殖和畜禽粪尿,分别为41．95％、36．81％和10．60％,三者总和占全流域污染率的89．36％,是该流域农业面源污染的主要污染源。各乡镇间相比较,2005年全年等标排放量以黄田镇居第1位,达2942．14×10^6m^3,污染率指数为15．20％;水口镇和东桥镇次之。不同乡镇的主要污染源有所不同,例如黄墩办、水东办以生活污水为主,炉下镇、大横镇等以畜禽粪尿为主,梅溪镇、东桥镇等以农田养分流失为主,水口镇、尤溪口镇等以水产养殖为主,不同乡镇在治理农业面源污染问题上应各有所侧重。最后提出水口库区流域农业面源污染的防治对策,主要包括：完善农业立法、强化经营管理措施,加强农化物质投入最小化技术研究,开展畜禽粪便多用途综合利用,发展生态农业和有机农业、提倡清洁生产,合理投放鱼饲料和药物、减少流失率。     

基于GIS的南四湖沿岸农业面源氮磷负荷估算研究

以济宁市沿南四湖县区乡镇为主要研究区,根据降雨径流和土壤侵蚀量,运用遥感(RS)影像和地理信息系统(GIS),确定土壤通用流失方程(USLE)各参数,运用USLE对南四湖沿岸氮磷流失模数进行定量估算,为南四湖沿岸农业氮磷流失的消减与控制提供科学依据。结果表明:USLE模型计算的氮磷流失量主要集中在湖西区域,以喻屯镇、王鲁镇和唐口镇的流失量居于前列,最高的喻屯镇氮、磷流失量分别达439.9t/a和271t/a;湖东区域,石桥镇、马坡镇、欢城镇和韩庄镇的氮磷流失量居于前列,最高的石桥镇氮和磷流失分别为174t/a和120.6t/a。农田实际调查的氮和磷的流失量与模型计算值趋势较一致,两者呈极显著线性正相关(p<0.01)。氮的模型计算流失量略低于实际调查流失量,而磷的模型计算流失量远远高于实际调查流失量。主要是因为南四湖沿岸农田氮的流失是氮的主要流失形式,远高于畜禽养殖和生活排污的氮流失。而磷的流失主要来自畜禽养殖,其次才是农田流失磷。     

农田氮磷流失与农业非点源污染及其防治

农田氮、磷的流失,不仅造成化肥利用率的降低,还会引起农业非点源污染。通过分析国内外由于农田氮磷流失而引起的农业非点源污染现状和流失途径,提出加强污染源监控预警,综合运用管理措施和生态工程等,控制和减少农田氮磷流失对水体环境的污染。     

海安县农业面源污染的现状及防治措施

近年来随着农业生产和农村经济的快速发展,在带来农村经济发展和农民收入增加的同时,农业废弃物和农用投入品使用量也有大幅度的增加,对农业生态环境及无公害农产品生产的威胁在加大。海安是一农业大县,种植、养殖皆具特色。年种植水稻3.87万hm2,小麦3.67万hm2,油菜0.43万hm2、玉米0.25万hm2、棉花0.09万hm2。年产生秸秆59万t,畜禽粪便年总量达200多万t。农业面源污染主要来源于农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物和化肥、农药农用投入品等,本文分析了海安农业面源污染现状和防治情况,并提出了应对策略。     

应用Manure-DNDC模型模拟畜禽养殖氮素污染

畜禽养殖是重要的农业面源氮素污染源头,大量的畜禽粪便施入农田后,会加大农田氮素径流和淋溶损失强度。畜禽养殖废弃物氮素污染过程复杂,涉及到动物自身营养循环以及废弃物通过不同途径进入环境的过程,目前大多通过排放系数法估算畜禽养殖过程产生的氮素污染负荷。该文选用最新版Manure-DNDC模型,以山东小清河流域为例,模拟畜禽养殖及废弃物处理的生物地球化学过程,分析氮素在动物、畜禽粪便、农田之间的迁移转化,探讨该过程中氮素的主要损失途径以及污染物负荷的时空变化特征。模拟结果表明,小清河流域2008年畜禽养殖及粪便处理场所氮素径流损失4.66万t,粪便施入农田后的氮素径流和淋溶损失分别为0.1、0.51万t。     

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9 a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3 a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。     

黄石市农业面源污染的解析及其空间异质性研究

为弄清黄石农业面源污染的源分配以及在空间上的分布差异,进而为削减黄石农业面源污染提供理论依据,该文采用清单分析方法,研究了黄石市化肥施用、有机肥施用、秸秆遗弃、畜禽养殖、水产养殖、生活污水、生活垃圾、地表径流中COD、BOD5、TN、TP的污染负荷及其在空间上的分布差异.结果表明,黄石市农业面源污染排放COD、BOD5、TN、TP的实物总量分别为6.12万、3.55万、1.65万、0.43万t/a,相应的等标排放量分别为3061、8874、16542、21726 f/a.农业面源污染负荷已占全市水环境的半壁江山,接近水环境容量,必须予以削减.主要污染源是畜禽养殖、化肥与生活污水,主要污染物是TP、TN.因农业面源污染引起COD、BOD5、TN、TP的排放浓度为26.04、15.10、7.04、1.85 mg/L,达到严重污染.按压力确定的污染程度是大冶市>市区>阳新县,按响应确定的污染程度是市区≈大冶市>阳新县.     

基于水环境功能区划的农业面源污染源解析及其空间异质性

通过清单分析方法和等标污染负荷法,以乡镇为单元研究了上海市化肥施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水等农业面源污染来源化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）等污染物的排放量及其贡献率,并根据各区域水环境功能区划分别在区县尺度和乡镇尺度分析了农业面源污染程度及其区域分布。结果表明,上海市农业面源污染COD、TN、TP实物排放量分别为4.42×104、1.13×104、0.44×104 t/a,相应的等标排放量分别为0.16×104、0.93×104、1.65×104 m3/a,最主要污染源为畜禽养殖,其等标污染负荷比达到66.31 %,最主要污染物为TP,其等标污染负荷比达到60.32 %。各区县因农业面源污染引起的COD、TN、TP排放质量浓度分别为4.16～40.91、1.30～8.71、0.23～4.94 mg/L,各区县农业面源污染水质平均指数在0.67～5.91之间,主要污染乡镇分布在上海南部以及崇明岛等农业产值相对较高且距离水源保护区较近的远郊区域。     

黄河流域农业面源污染时空变化及因素分析

为探究黄河流域农业面源污染特点及有效治理措施,基于两次全国污染源普查数据,通过补充计算,分析了黄河流域污染物排放总量以及农业面源污染排放量的时空分布特点,探究了流域内各省份影响农业源污染化肥施用量、秸秆产生量和畜禽养殖等因素的时空分布情况以及污染治理效率,讨论了黄河流域面源污染针对性的治理对策。与2006年相比,2017年黄河流域污染物排放总量显著减少,农业源产生的化学需氧量、氨氮污染量占总污染量的比例显著增加,2017年农业源产生的化学需氧量、氨氮、总氮、总磷污染物排放量分别为96.2、1.2、7.9和1.1万t,污染量输出最大的省份为内蒙古,但单位耕地面积污染输出最大的两个省份为河南省和山东省。2017年黄河流域畜禽养殖是化学需氧量排放量的最直接影响因素,化肥是氨氮、总氮及总磷排放量的最直接影响因素,不同污染物指标与主控因子之间呈现显著的线性相关关系。与2006年相比,2017年流域内基础因素典型变化包括内蒙古耕地面积增加30%、流域内秸秆产生量及畜禽养殖猪当量分别增加46%和减少27%。河南、陕西、山东省份的单位面积化肥施用量过大,河南省的污染治理效率需要迫切提升。黄河流域农业面源污染治理应当采取全面治理政策及针对性污染治理策略相结合的方法进行,典型针对性措施包括加强陕西、河南以及山东省瓜果蔬菜化肥减量措施、西部地区牛羊养殖以及中东部地区猪养殖污染治理。     

晋江流域非点源氮磷负荷及污染源解析

计算流域非点源氮磷负荷并以此开展源解析对于水体污染控制具有重要意义。基于DEM数据,运用GIS工具划分子流域,提取土地利用和土壤类型等空间相关资料,通过调查及小区试验获取模型参数,建立晋江流域非点源氮磷污染负荷模型;利用SLURP模型和输出系数模型分别核算流域内不同景观类型土地输出径流和农村污染溶解态氮磷负荷,利用修正的USLE土壤侵蚀通用方程核算吸附态氮磷负荷,并进行污染源解析。结果表明:晋江流域非点源氮负荷为12298.95t/a,大部分为溶解态氮,占到了94.13%,主要来自畜禽养殖、农田径流和农村生活污水,其源贡献率分别为31.72%、26.38%和17.44%;非点源磷负荷为667.04t/a,溶解态磷和吸附态磷对流域总磷负荷贡献比例相当,分别为56.73%和43.27%,主要来自土壤侵蚀、农田径流和农村生活污水,其贡献率分别为43.27%、21.10%和12.25%。总体分析表明,土壤侵蚀、农田径流和畜禽养殖是影响晋江流域非点源氮磷负荷的主要污染源,亟待优先控制。     

中国区域畜禽粪便能源潜力及总量控制研究

为了评估中国畜禽粪便资源总量及其对环境的影响,以环保部、统计局和农业部发布的区域畜禽产排污系数为基础,利用2010年的统计数据,研究了中国及各省的畜禽粪便资源总量、能源潜力及农地的氮磷负荷,并以欧盟的农地氮磷施用标准对中国畜禽养殖的环境容量和污染风险进行了初步评估。结果表明,2010年,中国畜禽粪便总量达22.35亿t,可产沼气1072.75亿m3,山东等6省市粪便资源超过1.00亿t;全国单位面积农地氮磷平均负荷为43.73kg/hm2(TN)和9.16kg/hm2(TP),北京等6省市农地氮磷负荷超标;全国畜禽养殖环境容量为129.56亿头猪当量(以N为基准),159.74亿头猪当量(以P为基准),实际养殖总量约占环境容量的1/4,考虑化肥施用的影响,约有20个省超过本省50%环境容量。研究结果为区域畜禽养殖总量控制、合理布局和粪污的综合利用提供决策依据。     

不同施肥模式对小白菜生长、营养累积及菜地氮、磷流失的影响

在天然降雨条件下, 通过田间小区试验, 研究了7种不同施肥模式(不施肥, 化肥基施, 化肥基追肥各半, 化肥和双氰胺基施, 化肥和双氰胺基追肥各半, 化肥和有机肥各半, 有机肥)对小白菜植株株高、株重、产量、氮磷钾累积量、肥料利用率及菜地硝态氮、氨态氮及水溶性总磷随地表径流流失的影响.结果表明, 与不施肥对照处理相比, 化肥和有机肥各半、化肥和双氰胺基追肥各半2种施肥模式不仅能改善小白菜生长农艺性状, 可分别提高产量154.44%和172.18%, 增加植株氮、磷、钾累积量183.20%和327.21%、310.49%和247.67%、205.95%和189.39%, 蔬菜种植期间菜地土壤硝氨态氮总量、水溶性总磷随地表径流的流失量还能分别减少63.10%和56.53%、39.97%和48.44%, 从而明显减少了菜地土壤造成的农业面源污染, 因此, 该2种施肥模式值得在今后蔬菜生产上加以推广应用;而化肥基施的施肥模式明显促进了菜地土壤硝态氮、氨态氮和水溶性磷随地表径流的流失, 故此种施肥模式在蔬菜生产上应加以避免.