农业面源污染发生条件与污染机理

农业面源污染发生的条件主要有动力因素、水文条件、地形特点。同时,农业生产的化学物质大量投入,农村生活污水和垃圾的任意排放,畜禽养殖场没经过处理的粪便的排放和农用是重要的原因。农业面源污染物质主要有N、P、硝酸盐、杀虫剂、致病菌、沉积物,不同的污染物质发生的机理不同。农业面源污染的控制必须从污染物的性质和特征出发,结合自然地形、气候、土壤、植被等特点探索适合不同地区的农业面源污染控制对策和措施。农业面源污染发生是外界和内部因素综合作用的结果,污染物的控制是多方面和多层次的。近年来,农业面源污染机理研究有较大的进步,但随着环境的变化,许多研究还需进一步深入。     

白银市农业面源污染现状与防治对策

农业面源污染造成了水环境的破坏,导致生态环境恶化。白银市农业面源污染主要是由农用化学物质的施用、工业"三废"排放、规模化养殖中畜禽粪便排放造成的。针对面源污染的实际,提出了从源头上防止、提高科学种田能力、建立生态农业生产基地、调整产业结构、严格把好工业废水和城市生活污水的处理关等防治对策。     

1978-2017年中国农业污染物影子价格及污染成本测算

农业污染物影子价格及污染成本估算是制定农业污染减排政策的基础性工作。该研究以1978-2017年中国农业部门的省级面板数据为研究单元,利用二次型方向性距离函数和收益函数的对偶关系估算了农业污染物的影子价格,并测算了农业生产的污染成本。研究发现:1978-2017年,中国农业污染物总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的影子价格总体呈下降趋势,分别下降了26.8%、35.9%、59.7%,并大致经历了自由发展、改革推动、市场调控与政策激励4个阶段。由于受自然资源条件与社会经济条件的影响,农业污染物的影子价格存在明显的区域差异,表现为东北地区TN的影子价格最低,西南地区TN和TP的影子价格最高而COD的影子价格最低,华东地区TP的影子价格最低而COD的影子价格最高。中国农业生产年均污染成本为760.6亿元,占全国年均农业总产值的10.8%,尤其是宁夏、贵州、河北、山东的污染成本占各省年均农业总产值的比例高于14%,表明农业污染成本巨大。中国农业污染物影子价格的长期演变趋势及其污染成本分析表明,农业政策的制定应避免掉入"逐利政策"陷阱,并积极转变农业生产方式与探索农业管理新模式。     

面源污染减排增汇措施下的农业生态经济系统耦合状态分析--以三峡库区忠县为例

三峡库区是国家生态环境建设重点治理区,实现农业经济发展和控制农业面源污染是该区域当前面临的两大难题。为明确库区面源污染减排增汇政策与措施下的农业生态经济系统耦合态势,以三峡库区典型面源污染治理区的忠县为例,利用生态农业发展和面源污染治理相关方面的数据,构建结构方程模型,考察三峡库区忠县农业面源污染减排增汇政策与措施背景下的农业资源利用、农业发展与农业生态经济耦合系统中各要素的相互关系与作用路径。通过设定面源污染减排增汇政策与措施、农业资源利用、农业发展、耦合状态的4个潜变量及其所对应的观测变量,根据对研究区农业生态经济系统耦合关系的感性认识,提出了6个基本假设,在此基础上设计农业生态经济系统耦合关系模型。实证结果表明:农业面源污染减排增汇措施与农业资源利用之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.79,说明政府的农业面源污染减排增汇措施促进了农业资源的合理利用;农业面源污染减排增汇措施与农业发展之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.80,说明面源污染的减排措施与政策对农业发展具有较强的激励作用;农业发展与农业资源利用具有相互影响的关系,其路径系数为0.77,说明农业经济的发展建立在农业资源合理利用的基础上;农业面源污染减排增汇措施对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用,路径系数为0.85,说明研究区面源污染减排措施对耦合态势具有明显改善作用;农业资源利用和农业发展对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用且作用较大,其路径系数分别为0.91和0.89,说明农业产业与农业资源系统的耦合符合其本质的运行规律发展。综合考虑上述潜变量之间的结构关系,发现农业面源污染减排增汇下的农业资源与农业经济发展成为影响系统耦合的关键,这是理解系统耦合的一个有效视角。     

重庆三峡库区可持续农业发展中的生态环境约束与对策

深入分析了重庆三峡库区农业生态环境存在的水环境污染、水土流失、农业面源污染、生物多样性破坏以及自然灾害频发等问题,在此基础上提出了控制人口增长、调整土地利用结构、发展生态农业、控制和治理库区及上游的各种工业和生活污染、建立法律约束机制等保护和改善农业生态环境,保证可持续农业发展的对策。     

农业面源污染及其控制技术研究

水环境面源污染的严重性已受到国内外普遍关注，面源污染业已成为国际上水环境问题研究的活跃领域。从农业面源污染的发生机理和农业面源污染的特点出发，通过分析农业面源污染与水体环境之间的关系，探讨了农业面源污染对水环境的影响。对于面源污染的控制，最佳管理措施（BMPs）现已得到广泛应用。其中，人工湿地、前置库、缓冲带、水陆交错带、水土保持和农业生态工程等是目前研究和应用较多的农业面源污染控制技术。     

中国农业面源污染防控研究进展与工程案例

农业面源污染具有发生分散、随机，排放不确定性，污染物浓度波动大、类型复杂，污染面广量大的特点，其综合防治一直是世界性难题。当前，我国面源污染防控首要的问题为污染“家底”不清，不同部门或研究学者对农业面源污染负荷估算差别大。基于几十年定位、全程的科学观测数据，本研究认为，虽然国家污染普查数据和很多学者的估算数据，均高估了种植业源排放量占面源污染总量的比例，但种植业源排放总量仍然很高，必须给予充分的重视和防控。结合中国30多年的面源污染防控经验，中国科学院南京土壤研究所学者提出了农业面源污染控制的3R（“减源—拦截—修复”）和4R策略（“源头减量—生态拦截—循环利用—生态修复”），并伴随着防控技术升级和组合优化、技术产品化和装备化，逐渐完善扩展为4R+，为我国农业面源污染防控提供了理论支撑和应用指导，在一些典型地区进行工程化实施后，形成了农业面源污染防控的成功经验和案例。然而，农业面源污染防控的工作仍然面临着许多挑战，深入了解土壤与污染物之间的相互作用机制将尤为关键。此外，为实现资源的高效循环使用，还必须进一步提高氮、磷等关键污染物的净化与回收效率，确保在增加农业产值的同时降低对环境的污染...     

农业面源污染现状及其防治措施

农业面源污染已成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一,严重制约了农业和农村经济环境的可持续发展。本文全面阐述了我国农业面源污染现状,指出农业面源污染主要污染源是农药化肥、畜禽养殖、农膜、秸秆和居民生活污水以及固体废弃物,分析了农业面源污染的主要危害,提出了相应的防治措施。     

临沂市农业面源污染的现状及防治对策

阐述了临沂市当前农业面源污染的现状,分析了该污染带来的危害及其成因,并针对性地提出了防治对策,预测了今后农业面源污染防治工作的前景,这对于开展农业面源污染防治、保护和改善农业生态环境具有一定的启示和借鉴作用。     

基于“4R”技术的紫色丘陵区农业面源污染防治体系

紫色丘陵区坡耕地是长江中上游地区水土流失最为严重的土地利用类型,它是三峡库区最主要的农业面源污染来源。基于农村面源污染治理的"4R"理论,系统总结了紫色丘陵区农业面源污染防治的技术体系。"4R"技术包括源头减量、过程阻断、养分再利用及生态修复。源头减量技术是农业面源防治最优对策,包括平衡施肥、氮肥运筹优化等减少肥料用量技术与节水灌溉、保水抗旱保护性耕作等减少排水量技术;过程阻断技术包括坡地农林复合经营系统、生物篱技术等农田内部的拦截技术和人工湿地塘、生态拦截沟渠等面源污染物离开农田后拦截技术;循环利用技术主要包括秸秆直接或间接还田技术,畜禽粪便农肥化技术,基于稻田湿地生活污水工程尾水净化技术等;生态修复技术包括水体修复的生态浮床技术及水生植物恢复技术等,河岸带修复的生态护坡技术及生物隔离技术等。该研究可为紫色丘陵区农业面源污染防治提供技术支持。     

基于农业面源污染控制的三峡库区种植业结构优化

基于农业经济效益最优和农业面源污染物减排的双重目标,运用线性规划模型,对三峡库区重庆段种植业结构和清洁农业生产进行了优化设计。通过对三峡库区重庆段种植业面源污染控制与种植业发展优化设计,得到三峡库区重庆段农作物净收益最大化的优化路径为:三峡库区重庆段粮食生产用地应保持约119.16×104 hm2,蔬菜用地保持约33.25×104 hm2,烟草、水果、茶用地应维持在17.05×104 hm2;在保证粮食生产稳定的前提下,应逐渐缩减玉米和大豆的种植面积,适当增加烟草、蔬菜、水果和茶的种植面积;在农作物生产过程中应大力推广清洁生产技术,扩大水稻、小麦、油料作物、玉米和大豆等种植的测土配方施肥面积,加强设施蔬菜生产基地建设,提倡蔬菜有机种植。通过这些措施,才能达到农业面源径流氮磷损失量减少30%的预期目标,才能实现农业面源污控制、农业经济转型和可持续发展。     

洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险及脱钩效应

[目的]推动实现农业经济增长与化肥面源污染生态环境风险的脱钩,为有效治理耕地面源污染和耕地可持续利用提供理论支持。[方法]基于生态环境风险评价模型,从县域尺度评价洞庭湖平原各地区化肥面源污染生态环境风险程度,采用非参数核密度估计洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险区域差异,进而采用脱钩模型进一步分析了洞庭湖平原农业经济增长与耕地化肥面源污染生态环境风险的脱钩关系。[结果](1) 2009—2019年洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险指数呈现先升后降的趋势,化肥面源污染生态环境风险指数先由2009年的0.749升至2014年的0.762,然后降至2019年的0.732,经历了由中度风险转为高度风险,后又降为中度风险的过程;中部地区污染更严重;(2)化肥面源污染生态环境风险区域差异明显,呈现两极分散化集聚特征,内部差距先扩大后缩小;(3)洞庭湖平原农业经济增长与化肥面源污染生态环境风险的脱钩关系呈现出明显的阶段性特征：第一阶段为波动期(2009—2013年),第二阶段为强脱钩期(2014—2019年)。[结论]在面源污染治理工作的推进下,洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险经历了先上升后下降的...     

三峡库区农业面源污染风险评估及治理清单

针对三峡库区农业面源污染风险评估指标体系不完善、个别指标计算时基础数据获取难度大的问题，该研究充分考虑农业面源污染产生、形成及调控全过程因素，构建了基于层次分析法的三峡库区面源污染风险评价指标体系，以更易获取的数据为基础参数、应用韦伯-费希纳定律克服个别风险指标过大的问题，给定了三峡库区面源污染风险评估指标计算方法，评估了三峡库区农业面源污染风险，并提出了三峡库区县域单元的纵向和横向污染治理清单。研究结果表明，三峡库区各县域农业面源污染总体处于中风险，库区内湖北省夷陵区、重庆市南岸区风险值最高，其次是重庆市大渡口区、沙坪坝区等市辖区、巫溪县以及湖北省兴山县和秭归区，之后是开州区、万州区、丰都县、云阳县等区域；化肥强度指数、畜禽养殖强度指数、降雨侵蚀指数、环保投资指数是三峡库区农业面源污染风险的主要影响指标；三峡库区各县域化肥强度指数以及畜禽养殖强度指数风险值之和占总压力指数风险值的比例平均为79%，巫溪县、巴东县、巫山县甚至达到90%；重庆市南岸区、大渡口区以及湖北省各县域化肥施用强度较高，建议开展茶果树施肥技术提升，畜禽养殖强度相对较大的区域主要集中在重庆市云阳县、开州区、巫溪县、巫山县以及湖北省各县区，建议更多开展猪和羊畜禽废污处理能力提升，此外还应加大环保投入以及合理调整种植结构；从纵向管控来看，三峡库区农业面源污染治理应以南岸区和夷陵区为优先管控区域，河流水质优先治理区域为大渡口区、九龙坡区以及湖北省的各县区，从横向管控来看，大部分县域的主要污染防控因素为化肥减量和畜禽养殖治理，其中三峡库区上游和下游地区应当更多关注化肥减量，中游则更多关注畜禽养殖的污染防控，该研究成果可为三峡库区农业面源污染政策制定提供有力参考。     

重庆三峡库区特色农业循环经济研究--以"猪 沼 橘"生态农业模式为例

针对重庆市三峡库区农业发展实际,从促进农村经济发展、保护生态环境、减少农业污染等方面分析了发展农业循环经济的必要性,并从资源、技术和政策等方面分析了三峡库区发展农业循环经济的有利条件。详细介绍了在三峡库区柑橘、生猪、沼气产业基础上建立的循环农业成功模式——"猪–沼–橘"生态农业模式。该模式2008~2009年累计在三峡库区的江津、长寿、开县等十余个沿江柑橘重点区县共计推广6700hm2,合计增收节支1.2亿元,解决了2万余劳动力就业,改善三峡水库水质、保护库区生态环境等效果明显。最后,提出了促进三峡库区循环农业发展的措施。     

陡坡地饲草玉米生物篱的生态效益研究

坡地水土流失对三峡库区生态环境与可持续性发展构成双重压力。生物篱技术是一条有效防治水土流失、提高土地生产潜力的坡地改良利用途径。本研究以饲草玉米为纽带营建坡地生物篱模式,经4a定位试验探讨了其生长状况和水土保持效益。结果表明,饲草玉米生物篱能有效改善陡坡地土壤性状、固持土壤、截持径流、减少养分流失,对减少库区水土流失与面源污染,保持和提高坡地生产力具有重要作用。     

三峡库区不同农业经营模式的肥料投入评估及其变化特征

农村生态环境在农村发展中的地位日益突出,研究农业生产转型过程中不同农业经营模式农资投入对解析农村生态环境中非点源污染负荷有重要启示,同样有助于针对性地制定控制面源污染的方案。采用PRA(Participatory Rural Appraisal)方法,抽样采集三峡库区重庆段农业经营主要农作物肥料投入情况,根据整理调研材料、综合评估调研结果划分研究区农业生产经营模式为:一般散户、种植大户、公司企业、养殖大户、种养大户、合作社。核算不同经营模式单位面积肥料投入,确定研究区不同经营模式下用肥量与结构的变化特征。研究结果表明:1)研究区肥料用量总量在1997年到2011年间呈递增趋势,复合肥近年增速明显;2)不同经营模式用肥结构间存在差异,一般散户、养殖大户、种养大户这3种经营模式与种植大户、公司企业、合作社这3种经营模式各自内部又存在相似性,前者常规用肥比例较大,而后者在有机肥、高钾复合肥等肥料的用量及比例方面较高;3)研究区用肥结构以常规肥料为主,其中氮、磷折纯量单位面积投入为一般散户、养殖大户较种植大户、公司企业、养殖大户、种养大户、合作社显著高;4)农户种植结构因经营模式而异,一般散户、养殖大户、种养大户以传统的农作物玉米、水稻、红苕、土豆为主,表现为"小而全"的特性;而种植大户、公司企业、合作社则在技术支撑的前提下表现为以市场为导向、生产特定高附加值农产品。三峡库区重庆段不同农业经营模式中主要农作物单位面积用肥折纯量大小为玉米蔬菜土豆其他作物红苕果木园林水稻。     

基于正态云模型的三峡库区土地利用生态风险评价

为有效解决三峡库区土地利用生态风险评价中因某些基础数据不能被准确获取或量化而造成的评价指标和评价结果中存在的模糊性和不确定性问题,引入了正态云综合评价模型。正态云模型既能直观地看出各评价指标的状态,也能客观地反映出各评价指标对整个三峡库区土地利用生态风险的影响。该文采用三峡库区2000年和2012年遥感数据、社会数据、经济数据以及环境监测数据,基于压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型构建评价指标体系,利用正态云模型对三峡库区土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区2000-2012年各区县平均土地利用生态风险等级均隶属于较低等风险级;其隶属度值由0.4233下降到0.4013,库区总体土地利用生态风险等级有逐年上升的趋势,并在空间上由东北到西南逐渐增加;库区6区县,含库腹4区县和库尾2区县,土地利用生态恶化突出,特别是重庆长寿区,值得重点关注。正态云模型实现了各评价因子向生态风险等级的不确定性映射,兼顾了评价因子量化与等级划分的随机性和模糊性,使评价结果更具客观性。该研究结果为三峡库区合理土地利用与生态保护政策的制定提供一定的借鉴参考。     

三峡库区果园生态系统分析

以重庆市万州区五桥"黄新"移民高效生态农业开发带为例,通过具体分析三峡库区果园生态系统的结构、功能和效益,发现库区果园生态系统存在结构不合理、功能没有发挥、效益偏低的问题,并根据库区近2年的调查与实验,提出了库区如何利用三峡工程这一巨大机遇来优化果园生态系统、发展果树生产的建议与对策。     

三峡库区典型小流域非点源氮磷污染的来源与负荷

选择三峡库区典型小流域——忠县石宝镇石盘丘小流域,通过对其2007—2009年主要土地利用类型降雨径流中氮磷流失形态与含量进行连续监测,研究三峡库区非点源氮磷污染的来源与负荷。结果表明,三峡库区非点源氮磷污染的来源主要是居民点、柑橘果园和坡耕地,三者累计贡献了76%以上的小流域氮磷污染负荷,因此非点源污染控制的关键是拦截居民点、柑橘果园和坡耕地的暴雨径流。水稻田作为三峡库区主要的农耕地,对径流、泥沙和养分具有显著的截留和净化作用,对来自居民点的氮磷去除效率都在56%~98%之间,因此水稻田合理管理与化肥高效利用是三峡库区非点源污染负荷减控的重要途径。