农业面源和重金属专项实施进展与主要成效

为有效解决农业面源和重金属污染农田治理修复、安全利用等问题,“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项围绕主要任务目标,初步实现两个大理论突破,建立了五大示范区,有效提升了科技创新度、产业关联度和贡献度,在基础研究、关键共性技术、推广示范领域取得了突出的成效。文章全面总结了专项实施以来取得的进展及主要成效,以期为未来发展提供支撑和参考。     

十三五”国家重点研发计划农业面源专项标志性成果概述

“十三五”期间,国家重点研发计划启动实施了“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”专项。5年来,各项目承担单位聚焦专项总体目标和项目考核指标,围绕农田氮磷流失、农田重金属污染、农业有机废弃物、农田有毒有害化学/生物污染 4个领域开展研究工作,取得了一系列面向农业绿色发展需求的成果,专项 35个项目均已通过综合绩效评价。本文结合专项组织管理工作,从基础研究、关键技术研发、集成示范应用3个方面总结梳理了“十三五”期间专项取得的标志性成果,供相关领域科研人员和管理部门参考。     

国家重点研发计划农业面源专项服务绿色发展的主要成效与机制探索

国家重点研发计划“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”专项聚焦农业绿色发展目标,围绕产业链部署创新链,在基础研究、关键技术研发、集成示范应用3个环节取得了一批面向产业的研发成果,在典型区域开展集中示范应用,为我国农业面源和重金属污染防治工作提供了有力的技术支撑。本文结合专项组织管理工作,系统梳理了专项服务农业绿色发展的主要成效,总结专项实施管理过程中形成的项目成果进园区、“四方对接”模式、协同服务机制等经验做法,以期为科技支撑农业绿色发展提供参考。     

荆门市农业面源污染防治进展

农业面源污染是导致流域水环境质量恶化的原因之一。分析了荆门市农业面源污染现状及主要成因,总结了农业面源污染防治对策。     

农业面源污染综合防治

近年来,整治农业面源污染工作越来越受到各级政府的重视.阐述了农业面源污染的来源及危害,分析了农业面源污染产生的原因,提出了农业面源污染的治理对策,为科学合理施肥、施药,加强生态环境监测体系建设,大力推进科技进步,走生态农业的道路提供了科技支撑.     

农业面源污染的综合防治

近年来,整治农业面源污染工作越来越受到各级政府的重视。阐述了农业面源污染的来源及危害,分析了农业面源污染产生的原因及研究发展现状,提出了农业面源污染的治理对策,为科学合理施肥、施药,加强生态环境监测体系建设,大力推进科技进步,走生态农业的道路提供了科技支撑。     

防治农业面源污染 推进农业清洁生产

随着我国农业生产水平的提高,农业面源污染问题越来越突出,严重破坏了农业生态环境,影响了农业生产,成为我国农业可持续发展的重大障碍因素之一。近年来,各省开展生态省建设,虽然基本遏制了生态环境的恶化,但水体、土壤和农产品等污染仍未消除,农业面源污染问题依然严峻,实施农业清洁生产已势在必行。文章探讨了如何在防治农业面源污染的基础上推进农业清洁生产的必要性和可行性,并提出相关的建议和措施。     

农业面源污染的现状与修复

在分析国内外农业面源污染现状的基础上,介绍了其特点及其对生产、生活的危害,探讨了农业面源污染越来越严重的原因,提出了农业面源污染的修复措施。     

罗定市农业面源污染现状及防治对策

概述了罗定市农业面源污染的现状,指出可通过实施沃土工程、推广科学施肥、综合防治病虫害、实行标准化生产、实现有机肥资源化利用和优化农业生态模式等措施减少农业面源污染。     

科学防治农业面源污染

本文深入分析农业面源污染的形成原因,提出科学的治理与防控措施,以促使农业生态环境得到逐步改善,农业可持续发展需求得到满足.     

防治农业非点源污染的生态补偿机制探析

从农业非点源污染的概念、特点入手,对农业非点源污染的防治进行法律思考,提出包括补偿主体、补偿客体、补偿对象、补偿方式和补偿标准在内的防治农业非点源污染的生态补偿机制。     

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。     

未来发展情景选择对农业面源污染风险的影响分析

为指导区域未来发展模式选择和农业面源污染(Agricultural non-point source pollution,ANSP)典型区域(涪陵区)风险调控,综合CLUE-S、Markov、GIS、改进的输出风险模型等模型和技术的优势,在ANSP典型区域(涪陵区)以2010、2015年土地利用数据为基础,进行未来2020—2030年的自然发展(ND)和耕地保护(CP)两种情景下的ANSP输出风险演变及对输出系数调整的响应分析。研究发现:涪陵区土地利用数据模拟精度较好,Kappa系数为0.75且FoM大于0.21。涪陵区2010—2030年期间ANSP风险等级明显降低,尤其是靠近大木山、武陵山区域的镇街和子流域。风险等级降低速率减缓明显,ND情景下,清溪镇在2010、2015、2020、2025、2030年各年份Ⅶ以上等级风险比例分别为46.20%、29.69%、25.72%、22.20%、20.00%。子流域输出风险等级对于耕地输出系数(即化肥施用水平)变化具有很好的响应关系。未来的情景模拟有利于探寻区域不同发展情景下输出风险与土地利用变化之间的响应关系,有利于聚焦分析各镇街或某子流域风险变化情况。本研究路径与方法有利于区县对各镇街、子流域未来的ANSP风险进行有效防控。     

我国农村水体面源污染问题解析与综合防控技术及实施路径

我国农村水体面源污染来源复杂,治理难度大,系统考虑农业面源污染物产生的来源,从产业布局、资源利用和治理工程后续运行等方面探讨我国农业面源污染问题的综合解决方案显得尤为紧迫。研究表明,我国农村水体污染物的来源主要包括畜禽养殖粪污水、水产养殖排水、农田排水、农村生活污水和村域地表径流5个方面。针对我国农村水体面源污染来源特征及各地农村的实际情况,遵循"以防为主,防治并重"的治理方针,基于污染物产生、迁移和去向的基本路径来确定综合防控的技术路线,即源头减量、过程拦截、末端消纳与资源循环利用。因此,提出适合于我国农村地区的农村水体面源污染防控实施路径,具体可概括为:1)坚持以小流域或集水区为基本单元开展综合防控措施的总体布局;2)坚持应用以低成本、无动力和生态化为主的农村污染治理技术;3)坚持农村污染物资源循环利用和强化工程后续管理的运行维护模式。     

我国农田面源污染时空演变特征分析

为探究20世纪90年代以来我国农田面源污染风险区域差异及演变特征,运用ArcGIS空间分析技术,分析了我国九大农业区和各省域的地均化肥、农药和农用塑料膜污染空间分布及其长时间演变特征。结果表明1991—2018年我国化肥、农药、农用塑料膜使用量整体呈逐年上升趋势,其面源污染程度逐年加重,农田面源污染的问题更加突出。化肥地均使用量增长101.5%,污染等级从较低等级升高为较高等级。农药地均使用量增长97.6%,污染等级从较低等级升高为较高等级;农用塑料膜地均使用量增长238.2%,污染等级从低等级向较高等级转变。九大农业区化肥、农药和农用塑料膜污染程度整体呈现由早期的较低污染等级升高为目前的较高污染等级。华南区、黄淮海平原区和黄土高原区化肥面源污染加剧程度最突出,黄淮海平原区、长江中下游地区和华南区的农药面源污染加剧程度最突出,而北方干旱半干旱区、华南区和黄淮海平原区农用塑料膜面源污染加剧程度最突出。综上,各省域化肥、农药、农用塑料膜污染呈现不同程度的加重趋势,其中化肥面源污染河南、海南、湖北、广西、陕西和新疆等省加剧严重,农药面源污染湖南、江西、福建、广东和海南加剧最明显,农用塑料膜面源污染上海、新疆、福建、海南、甘肃、山东和浙江加剧比较明显。     

我国农田土壤重金属污染修复技术、问题及对策诌议

我国农田土壤重金属污染和农产品重金属超标问题突出,引起了全社会的广泛关注,随着《土壤污染防治行动计划》等各项政策措施的出台,重金属污染农田的修复治理和安全利用迫在眉睫,全国各地启动了多个修复试点工程。基于我国农田土壤重金属污染修复技术,分析了存在的主要问题,探讨今后重点研究方向和对策建议。目前农田重金属污染修复技术有工程修复、物化稳定—低吸收作物联合阻控、农艺(水分等)调控、植物吸取修复、化学淋洗修复、替代种植与安全利用等。存在的主要问题有,鲜有考虑土壤自净能力,修复目标极少考虑土壤的自然与肥力属性,修复前调查评估难以细致、修复方案可行性不强,修复实施过程监理、第三方检测需规范,以及影响修复成败的非技术因素。因此,针对我国农田土壤重金属污染修复,提出应当加强修复技术基础创新,加快修复技术集成与模式创新,加强污染调查和修复过程管理与评估。     

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.     

丹江口水库核心水源区典型流域农业面源污染特征

为分析丹江口库区农业地表径流及其水质污染特征,识别流域水质污染风险变量,探究主要潜在污染物时空排放规律,估算流域污染负荷并分析污染物来源贡献,应用因子分析方法,通过周年常规监测,对核心水源区典型小流域的地表径流及其水质污染特征进行了分析,并探讨了其时间差异性。同时采用平均浓度法估算了流域内面源污染负荷量和各污染源类型对主要潜在因子负荷的贡献率。结果表明:流域内水体浊度、色度及流量在上游与下游间存在显著差异,总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝酸盐氮(NO_3~--N)、pH和电导率在不同监测断面间差异不显著;TN、TP、COD和流量是影响库区水质、造成污染风险的主要潜在因子;5—9月,随着降雨量和流量的增加,同步出现农业面源污染排放高峰。流域内,上、中、下游流域监测断面TN年负荷量分别为4.94、11.04、20.43 t,TP年负荷量分别为0.17、0.50、0.68 t,COD年负荷量分别为29.02、68.78、118.27t。农业生产及生活对TN贡献较大,规模化养殖对TP贡献较大,二者联合对COD负荷贡献率达到76%。研究表明,大量氮磷随水土流失进入水体是引起小流域面源污染负荷偏高的主要原因,加大对农业生活区和规模化畜禽养殖的控制管理,构建植被缓冲带等减少水土流失措施,对有效防治丹江口核心水源区典型小流域的面源污染具有重要作用。     

中国农业面源污染的空间差异与影响因素分析

在乡村生态振兴战略背景下,深入考察当前农业面源污染的空间差异以及影响因素,对推进乡村环境治理体系和治理能力现代化具有重要意义。利用2003—2017年省级面板数据,采用单元调查法和空间计量分析方法,探讨中国农业面源污染的空间差异与影响因素。结果表明,农业面源污染的地区间差异是总体差异的主要来源,其中农业面源污染严重的区域主要集中在东部地区,农业面源污染较轻的区域主要集中在西部地区和东北地区,即中国农业面源污染呈现出由东中部地区向西北和东北地区递减的趋势。空间计量分析表明,农业面源污染呈现明显的空间正相关性,高污染集聚区域主要分布在东部沿海经济发达地区,低污染集聚区域主要集中在东北和西部经济欠发达地区。农业生产效率、清洁能源技术、产业结构优化、环境治理投资是降低农业面源污染的重要因素。因此,建议强化环境治理投资,加强农业绿色科技投入,推进农业产业结构调整,建立完善区域间联防联控,以提升乡村生态环境质量,促进农业农村现代化建设。