农业面源污染解析及其空间异质性分析——以孝感市为例

采用清单分析方法,研究孝感市化肥施用、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、TN、TP的污染负荷及其在空间上的分布差异。弄清孝感农业面源污染的源分配以及在空间上的分布差异,进而为削减孝感农业面源污染提供理论依据。结果表明:湖北省孝感市的农业面源COD、TN、TP的排放/流失总量分别为21.53万、2.53万、0.53万t/a,相应的等标排放量分别为1.07万、2.53万、2.63万t/a。主要污染物是TN、TP,市内主要污染源是畜禽养殖、生活污水与化肥施用。因农业面源污染引起的COD、TN、TP的排放浓度分别是15.18、2.78、0.87mg/L,达到中等程度污染。因此,针对孝感市农业面源污染的控制策略:防控的污染物主要是TN和TP;防控的重点源是畜禽养殖、种植业和农村生活;防控的重点区是汉川市、应城市和安陆市。     

基于清单分析的江苏省农业面源污染时空特征及源解析

通过清单分析方法,估算了江苏省总体的及其13个城市的农田化肥、畜禽养殖、水产养殖、农田固体废弃物以及农村生活等5类主要农业面源污染来源化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)的排放总量、排放浓度及其贡献率,从时间和空间的角度分析了江苏省在1990 ～2009年间农业面源污染变化程度及各市分布差异.结果表明,江苏省农业面源污染COD、TN和TP的排放总量从1990年的6420、54.29和4.78万t增加到2009年的96.88、72.87和8.33万t,排放浓度从1990年的20.978、17.740和1.560 mg·L-1增加到31.654、23.810和2.721mg·L-1.2009年江苏省13个城市的农业面源污染差异较大,COD、TN、TP的排放总量分别在2.459 ～ 17.263、1.619～14.403、0.177～ 1.757万t,排放浓度分别在11.261 ～ 105.597、6.135 ～ 90.005、0.813 ～ 9.239 mg·L-1.农业面源污染COD和TP的主要来源是畜禽养殖,而TN的主要来源是农田化肥.     

平原河网地区农村面源污染重点源和区的识别筛选——以上海青浦区为例

以地处平原河网地区的上海市青浦区为研究对象,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种植业、畜禽养殖、水产养殖和农村生活污水等农村面源污染来源,以及化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)等污染物的排放量及其贡献率,并以青浦区水环境功能区划地表水环境质量标准为基准,评价及识别筛选了该区域农村面源污染主要来源及其重点区域。研究结果表明,青浦区农业面源污染COD、TN、TP实物排放量分别为2.68×103、0.85×103、0.11×103t·a-1,主要污染源为种植业,其等标污染负荷比达到53.07%,主要污染物为TN,其等标污染负荷比达到59.92%。通过农业面源污染排放强度分析,确定青浦区农业面源污染程度较重的乡镇主要为练塘镇、白鹤镇和金泽镇,建议在青东地区以农村生活污水处理和畜禽养殖污染治理为重点、在青西地区以种植业面源污染防治为重点,针对性地开展农村面源污染综合防治工作。     

洞庭湖区沙港河流域农业面源污染调查

通过实地调研和采样分析,对洞庭湖区沙港河流域开展农业面源污染调查,旨在探明区域农业面源污染现状,为洞庭湖区典型流域农业面源污染综合治理提供数据支撑。结果表明:洞庭湖区沙港河流域农业面源污染主要来源为畜禽养殖污染,其次为农村生活污染、种植业和水产养殖,调查区农业面源主要污染物总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)排放量分别为340.0、45.3和3 833.5 t/a。针对沙港河流域农业面源污染治理,提出了加强畜禽养殖面源污染治理,严格控制村域径流污染,推广应用化肥、农药减量技术,减少农田养分流失,严格控制水产养殖饲料和药物的投放的建议,并建议以畜禽污染治理为主。     

太湖地区农业源对水体氮污染的贡献——以宜溧河流域为例

宜溧河流域是太湖上游的主要集水流域,该流域的污染物排放是太湖污染负荷的重要来源。重点针对种植业、畜禽养殖业和水产养殖业三种农业污染源,基于统计年鉴、遥感解译、野外监测和调研等多种手段,对种植业、水产养殖业和禽畜养殖业分行业进行了氮污染负荷核算。结果表明,2013年宜溧河流域主要农业源氮污染负荷总量为6861 t,单位排放强度为22.2 kg·hm^-2;种植业和禽畜养殖业是宜溧河流域氮污染的主要来源,其中种植业源TN排放量最大,为3832 t,占总负荷的55.9%,种植业中蔬菜地对氮污染的贡献较大,TN排放量占总农业源负荷的18.7%;禽畜养殖业源TN排放量次之,占总负荷的34.4%;水产养殖业源TN排放量最小,占总负荷的9.8%.因此,针对宜溧河流域农业源氮污染的治理,在考虑禽畜养殖和水产养殖的同时,应以种植业污染尤其是菜地作为重点研究对象,制定合理的控制措施。     

兴山县香溪河流域农业源氮磷排放估算及时空特征分析

基于典型调查与统计分析,应用排污系数法估算了兴山县香溪河流域2007-2013年种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源TN、TP污染物的排放量,并对排放量、排放强度及其时空格局进行了分析。结果表明,香溪河流域农业面源污染TN、TP年均排放量分别为 1 145.2、56.5 t·a^-1,排放强度分别为44.5、2.14 kg·hm^-2·a^-1.农业源TN和TP的年排放量逐年增加,2013年较2007年增幅分别为38.0%和85.1%,TN:TP为21:1,TN排放占主导,为香溪河流域兴山县段重点防控指标。从各类污染源贡献来看,畜禽养殖业源是TN的主要贡献源,占农业源污染总量的77.9%;种植业源是TP的主要贡献源,占55.4%.从不同源氮磷排放量空间格局来看,各乡镇中水月寺镇、黄粮镇和峡口镇的TN、TP排放量均最高。从氮磷排放强度空间格局来看,峡口镇、高桥乡和黄粮镇对TN排放强度最高;峡口镇、昭君镇和黄粮镇对TP排放强度最高。     

上海大莲湖区域农业面源污染特征研究

在实地调研和遥感解译的基础上,采用清单分析方法和等标污染负荷法,研究了大莲湖区域水产养殖和水生经济作物茭白种植特征性农业主要生产模式下面源污染化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）排放量及其排放负荷。结果表明：大莲湖区域农业面源污染COD、TN、TP年排放总量分别为78．3、2．6、0．9t,其中鱼类养殖年排放量分别为53418．55、832．50、554．02kg,为水产养殖业主要污染源;茭白单作年排放量分别为6880．50、756．20、100．13kg,为种植业主要污染源;区域农业面源污染等标年排放总量达到45524m3,主要污染物为TP,等标污染负荷比达到77．07％;主要污染源为鱼类养殖,等标污染负荷比达到60．16％。     

广州市农业面源污染概况及特征分析

为探明广州市农业面源污染特征,有针对性地采取合理的污染控制对策,运用等标污染负荷法和GIS技术,以地级市为单元,研究广州市种植业、养殖业、农村生活等农业面源污染来源化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的负荷、特征以及污染源的敏感性评价。结果表明,2014年广州市农业面源污染物COD、TN和TP的排放量分别为605 564.60、21 235.41和1 171.60 t,排放强度分别为814.54、28.56和1.58 kg/hm2;最主要污染源为畜禽养殖,其等标污染负荷比达74.37%;最主要污染物为COD,其等标污染负荷比达52.78%;COD排放强度最高的地区是黄埔区,最低为荔湾区,而TN和TP排放强度最高的地区均为天河区,最低均为从化区;花都区、白云区、黄埔区和番禺区为整个广州市农业面源污染的高度敏感区和优先控制区。     

江西省农业面源污染时空特征及污染风险分析

为了确定江西省农村饮用水源地重点控制区域,本文通过估算11个地市农业面源污染负荷进行污染风险分析。采用排污系数法及统计年鉴估算2011—2015年农业面源污染的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)污染负荷,并结合ArcGIS表征COD、TN、TP污染负荷及污染强度的空间分布情况,采用离差标准化法分析COD、TN、TP污染强度。结果表明,2015年江西省农村地区COD、TN及TP污染负荷分别为455.3、168.7 kt·a-1及58.8 kt·a-1;2011—2015年COD、TN及TP污染负荷整体呈现逐年下降的趋势;江西省农业面源污染主要贡献顺序为:农村生活畜禽养殖种植业水产养殖;不同污染物的污染负荷、污染强度与污染风险空间分布特征一致,其中污染负荷呈西高东低的特点,污染强度呈中部高、四周低的特点,污染风险与污染强度空间分布特征较为一致;11个地市农村面源污染风险顺序为:南昌萍乡鹰潭宜春新余抚州上饶赣州九江景德镇吉安。     

湖北省三峡库区农业面源污染解析

湖北省三峡库区农业面源污染物类型复杂,来源不明,底数不清,导致防控措施不力。采用综合调查法对4个库区县(区)2007年农业面源污染情况进行调查,运用排污系数法测算污染物负荷量,采用等标污染负荷法进行评价与源解析。结果显示,湖北省三峡库区2007年农业面源TN、TP和COD的排放/流失总量分别为2918.08、346.22、12461.10t.a-1;主要污染物是TN和TP,其等标污染负荷量分别为5836.16、3462.20m3.a-1,两者等标污染负荷比和为91.80%;库区内主要农业污染源是种植业和畜禽养殖业,其等标污染负荷比分别为56.08%和34.37%,而农村生活污染源只有7.99%;4个县(区)污染负荷的比重为夷陵区>巴东县>秭归县>兴山县。因此,针对湖北省三峡库区农业面源污染的控制策略:防控的污染物主要是TN和TP,防控的重点源为种植业和畜禽养殖业,防控的重点区域为夷陵区。     

丹江口库区湖北水源区农业面源污染现状调查及评价

采用综合调查的方法,对丹江口库区湖北水源区31个乡镇的农业面源污染现状进行调查,用产污系数法、排污系数法测算区域内各类农业污染源产生与排放污染物的总量,并引入等标污染负荷法分析和评价该区域农业面源污染现状.结果表明,在该区域内,农业面源主要污染物TN、TP和COD的产生量分别为2 066.93、240.93和16 540.18 t,排放量分别为1 432.28、161.83和4 546.65 t;种植业源为该区域农业面源的主要污染源,其等标污染负荷占所有农业面源等标污染总负荷(1 196.78 t PO43-)的57.79％,水产养殖业源、农村生活源和畜禽养殖业源所占比例分别为14.91％、14.25％和13.05％;TN、TP为该区域农业面源的主要污染物,其等标污染负荷分别占所有农业面源等标污染总负荷的50.26％和41.38％,COD只占8.36％;种植业源的TN和TP等标污染负荷量分别占所有农业面源等标污染负荷总量的36.08％和21.71％,是区域内水体富营养化风险的主要构成因子,也是农业面源污染防控的重点.     

基于南县农村人居环境现状与综合治理的调查分析

改善农村人居环境,建设生态宜居美丽乡村,是乡村振兴的重要方面。本研究调研了南县农村人居环境及治理现状,分析了影响南县农村人居环境质量的主要因素,结果表明：区域内农村生活污染排放最为严重,TN、TP及COD排放量分别占排放总量的42.97%、43.41%及54.36%,其次为畜禽养殖污染排放,种植业与水产养殖污染相对较小。针对当地农民最关心、最直接、最现实的问题,研究提出以自然村为单元,在搞好综合基础设施建设、配套物质装备、优化生产生活条件的基础上,重点抓好美丽乡村、面源污染治理、农业清洁生产和生态文明理念提升四大工程建设的实施建议。     

北戴河及相邻地区近岸海域农业面源污染测算及特征分析

运用源强系数法对2011年北戴河及相邻地区近岸海域农业面源污染进行测算,并分析北戴河海域农业面源污染特征,旨在为北戴河及相邻地区近岸海域水体污染的防治提供理论依据。结果表明,2011年北戴河及相邻地区近岸海域农业面源化学需氧量(COD)排放量为38 768.27t,总氮(TN)为15 684.63t,总磷(TP)为7 821.18t,其中COD排放量是同年秦皇岛市工业废水中COD排放量的6倍;种植业是N、P污染的主要来源,对TN和TP的贡献率分别为49.10%和85.83%,农村生活源、畜禽养殖业和水产养殖业对COD的贡献率分别为35.84%、33.40%、30.76%;四县农业面源污染明显比三区严重,其中昌黎县农业面源污染最重,北戴河区污染最轻。     

秦岭北麓小流域地面水质特征及农业面源污染负荷

【目的】研究农业面源污染对秦岭北麓河流水质的影响及其面源污染负荷,为更科学有效地治理水环境及促进农业的可持续发展提供参考。【方法】以陕西周至余家河竹峪乡段流域为监测对象,从上游到下游共布设了8个水质监测点,分析2012-10-2013-10水质基本性质(流量、水温、pH、总悬浮物、溶解氧、电导率)和面源污染指标(总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD))的变化,并在此基础上,采用排污系数法和等标污染负荷法计算各污染物的等标污染负荷,从而确定出该区域主要农业面源污染来源。【结果】2012-10-2013-10,余家河流域水体TN质量浓度逐渐降低;TP质量浓度春季较高,其次是秋季和冬季;水体COD质量浓度呈波动性变化,在2013年由春季进入夏季后,总体呈下降趋势。各水质监测指标中,除TN质量浓度严重超标(最高超标9.6倍)外,其他指标均符合地表水Ⅲ~Ⅳ类水质标准。余家河流域农业生产过程中排放到河流中的TN、TP及COD等标污染负荷总量分别为2.167 0×10-6,0.617 0×10-6,0.670 0×10-6 m3/年,污染物贡献率依次是TN>COD>TP,主要污染源贡献率依次为生活污水>种植业>畜禽养殖。【结论】陕西周至余家河流域的农业面源污染属于农业生产和生活的复合污染。     

赣州市农业面源污染的区域空间分异性研究

采用清单分析方法,构建"压力-响应"指标体系,核算2007年赣州各行政区18个县市内农业面源污染中各种污染源(如化肥施用、有机肥施用、畜禽养殖、水产养殖、农村生活垃圾和土壤侵蚀等)对农业面源污染化学需氧量(COD)、全氮(TN)、全磷(TP)的排放负荷及其影响,并探讨农业面源污染的污染源分配及其空间分布上的差异.结果表明:2007年赣州市农业面源污染引起的COD、TN、TP绝对排放量分别为31.31×104、7.06×104、2.11×104 t/年,相应的等标排放量分别为1.48×104、7.06×104和10.53×104 t/年,对应的排放浓度分别是9.39、2.11、0.65 mg/L.其农业面源污染的主要污染物为TP、TN,农业生产活动中畜禽养殖和化肥施用为主要污染源,基于"压力-响应"指标核算分析,赣州市主要污染区域是章贡区、南康市、信丰县、寻乌县、兴国县、于都县、龙南县、宁都县、瑞金市、赣县等区域;多数核算数值显示都市圈>内圈>外圈,都市圈的面源污染相对较严重.     

吉林省辽河流域农业面源污染特征及趋势研究

吉林省辽河流域农业面源污染现已十分严重,通过对其近十年的统计数据进行研究,结果表明:流域内农业面源污染中,COD(化学需氧量)主要来源于畜禽养殖和农村生活污染;TN(总氮)和TP(总磷)主要来源于畜禽养殖和农田化肥;近十年中COD流失量由34 093.2 t/a增至53 414.3 t/a,增长56.7%;TN流失量由30 095.2 t/a增至40 738.7t/a,增长35.4%;TP流失量由2 504.3t/a增至4 606.0t/a,增长83.9%。     

基于“压力－响应”态势的重庆市农业面源污染的源解析

【目的】研究重庆市39个区县农业面源污染的主要污染物、主要污染源、主要影响因子、主要污染区域。【方法】按照重庆市“一圈两翼”发展战略,在区县级尺度上,采用清单分析方法,核算化学肥料施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水、生活垃圾和农田土壤侵蚀等8个来源对农业面源污染化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、全氮（TN）、全磷（TP）排放负荷及其贡献。应用“压力－响应”指标体系,对农业面源污染进行源解析。【结果】重庆市农业面源污染引起的COD、BOD5、TN、TP绝对排放量分别为60.13×104、29.62×104、16.22×104和3.29×104t•a-1,其负荷已超过城市工业与生活污染负荷。因农业面源污染引起COD、BOD5、TN、TP的排放浓度分别是20.72、10.64、5.58、1.27 mg•L-1。TN、TP均已达到严重污染水平,BOD5达到轻度污染水平,COD显示为临界警戒水平。“一圈”地区严重污染,“两翼地区”中度污染。【结论】主要污染物是TP、TN,主要污染源是畜禽养殖和化肥施用,主要影响因子是农业总产值。基于国土等标排放系数的压力态势和水质指数的响应态势,确定主要污染区域是沙坪坝区、大渡口区、合川区、永川区、荣昌县、铜梁县、璧山县、大足县等区县。     

基于清单分析法的河北省农业面源污染时空特征

为了降低农业面源污染的影响，了解河北省农业面源污染排放特征，采用清单分析法、等标污染负荷法分析了2020年河北省11个行政区化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)3种污染物的排放量，并建立4个污染账户从畜禽养殖、农业种植、水产养殖和农村生活排污4个污染源计算农业面源污染等标污染负荷，绘制空间分布特征并进行聚类分析。结果表明，河北省畜禽养殖排放量为79.779万t,农业种植排放量为0.681万t,水产养殖排放量为4 914.116万t,农村生活排污排放量为113.919万t。2020年河北省农业面源3种污染物排放量分别为COD 4 201.815万t,总氮797.998万t,总磷108.681万t,总排放量为5 108.495万t。3种污染物的等标污染负荷由大到小依次为TN>TP>COD,按照污染账户划分为水产养殖>农村生活排污>畜禽养殖>农业种植。经计算可得，唐山市的等标污染负荷最高，承德市的等标污染负荷最低。经过系统聚类分析将行政区划分为重度污染、中度污染和轻度污染三类。河北省整体农业面源污染问题较为严重，主要问题地区集中在中部与东部。     

清镇市农业和农村面源污染评价与优先控制区域识别

以贵州省中部的清镇市为研究对象,采用清单分析法及等标污染负荷法,对清镇市各乡镇的畜禽养殖、农业化肥施用、农村生活污水产生的面源污染程度进行了评价。结果表明:清镇市农业面源污染TN、TP、COD实物排放量分别为13.09×103、3.63×103、50.36×103t/年,等标排放强度分别为6.42、8.86、1.08 t/km2。其中,畜禽养殖业为主要污染源,其等标污染负荷比达到70.84%;主要污染物为TP,其等标污染负荷比达到54.15%。根据各乡镇农业和农村污染等标排放强度的聚类分析及敏感性的评价结果,清镇市农业和农村污染优先控制区域应为红枫湖镇和百花湖乡,面源污染防治应以畜禽养殖污染治理为重点。     

湖南省农业面源污染与农村水环境质量的响应关系分析

为揭示农业面源污染与农村水环境质量的响应关系,以湖南省46个区县为研究对象,核算了2019年种植业、畜禽养殖业、水产养殖业及农村生活污水中化学需氧量、总氮、总磷、铵态氮(COD、TN、TP、NH+4-N)的排放量,采用水污染指数法量化了农村地表水水质类别,对农业面源等标污染负荷、单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别值进行了相关性分析。结果表明:农业面源污染的主要来源是畜禽养殖和农村生活污水,主要污染物是TN;COD的主要来源是畜禽养殖业,TP的主要来源是农村生活污水,而TN和NH+4-N的主要来源是种植业和畜禽养殖业。46个区县中,农村水体水质类别为Ⅲ类及以下的区县有19个,Ⅳ类15个、Ⅴ类7个、劣Ⅴ类5个,TN是造成水质较差的主要定类指标。等标污染负荷与水质类别无明显相关性,而单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别均呈显著正相关,相关系数分别为0.979 2、0.993 3;4种污染物中,COD单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别无明显相关性,而TN、TP、NH+4-N与水质类别呈正相关,是湖南农村水体水质变化的主要影响因子,其中TN是水质类别的决定性因子。利用本研究所得响应关系函数模型可以初步预测农村水体水质类别,进而有效降低农村水环境质量监测的难度和成本,同时为不同类别农业污染源监管提供科学依据。