阳宗海南岸流域农村及农业面源对水体磷污染的贡献

基于遥感解译、野外监测等手段,对阳宗海南岸不同土地利用类型下的种植业、农村生活以及畜禽养殖业进行磷污染负荷核算。结果表明：该流域磷污染负荷总量为34.53 t,畜禽养殖和农村生活是阳宗海南岸流域磷污染的主要来源。其中畜禽养殖排放量最大,为22.32 t,占整个流域磷污染负荷的65%;农村生活磷污染负荷量主要集中在新街村委会,总磷(TP)排放量为8.62 t,占整个流域磷污染负荷的25%;种植业总磷(TP)排放量最小,占总负荷的10%,且主要来源于旱地。针对阳宗海南岸流域磷输出量污染的治理,需要考虑种植业和农村生活中磷的排放,尤其应把畜禽养殖污染作为重点研究对象,并制定相应的控制措施。     

国家尺度种植业面源污染负荷估算方法研究

空间尺度上,种植业面源污染负荷估算可用分为田块尺度、流域尺度和区域尺度。国家尺度属于区域尺度范畴,是掌握整个国家种植业源污染负荷概况、检验种植业面源污染防治措施成效、预测面源污染发展趋势的重要尺度。本文综述了国家尺度上种植业面源污染负荷估算的研究方法,主要包括输出系数法、改进输出系数法、多元回归法、贝叶斯递归回归树模型、过程模型模拟法等,并利用以上方法对我国种植业面源污染负荷进行估算。其中氮素径流损失估算结果在0.30～2.40 Tg之间,氮素淋洗损失为0.36～2.03 Tg,磷素径流损失为3.5～6.37 Mg。指出了我国国家尺度种植业面源污染流失量估算方法存在以下主要问题:源头排放未区分背景排放和肥料排放,也未考虑南方一年多熟制排放差异,过程削减未充分考虑沿程消纳。为此,提出我国国家尺度种植业面源污染负荷估算方法应进一步明细各土地利用输出系数、区分背景排放和肥料排放,考虑我国熟制的区域差异、考虑田块到流域出口的沿程削减。     

农业面源污染负荷估算及控制对策研究

本文以山东省威海市为研究对象,通过输出系数模型对威海市农作物秸秆、畜禽粪便、生活排污、水产养殖和化肥施用五类污染源产生的污染物进行估算分析,并采用等标负荷法,对污染物的等标排放量进行测算.结果表明,2019年威海市农业面源污染实物排放量2.18×104 t,等标排放量2.27×1010 m3.污染源主要来自畜禽养殖和化...     

汉江流域农业面源污染的源解析

农业面源污染是水体污染的重要污染源。为明确汉江流域农业面源污染负荷及其空间分布,运用输出系数法,对2015年汉江流域范围内的13个地市的农业面源污染总氮(TN)、总磷(TP)污染负荷量进行估算,采用等标污染负荷法进行污染评价,再运用GIS软件分析农业面源污染负荷空间分布格局,通过快速聚类法划分汉江流域各地市的农业面源污染类型。结果表明:2015年汉江流域的TN、TP污染负荷量分别为179 127、26 975 t,相应的等标污染负荷量为2.26×10~(11)、1.68×10~(11)m~3;汉江流域农业面源污染TN等标污染负荷贡献率最大的污染源是农田化肥,TP等标污染负荷贡献率最大的污染源是畜禽养殖;TN、TP的等标污染负荷在空间分布上有很强的一致性,但各地市的等标污染负荷仍存在差异,等标污染高负荷区集中在流域中游,TN、TP的等标污染负荷最大值均出现在流域中游的南阳市;基于快速聚类结果确定汉江流域主要有6种污染类型。汉江流域的农业面源氮磷污染物污染负荷和空间分布研究为汉江流域面源污染的防治提供了决策参考。     

典型植烟区土壤面源污染负荷分析

探究保山植烟区面源污染排污因子来源和负荷,对农业面源污染治理具有重要意义。本研究对保山植烟区面源污染因子负荷进行了分析。结果表明,2015-2020保山植烟区面源污染源主要为化肥,其次是秸秆废弃物,再次是农村生活,畜禽养殖污染负荷比最小。保山植烟区面源污染的主要污染物是TN 和 TP,其等标污染负荷比分别为30.57％和56.63％,化肥和秸秆造成的总氮和总磷排放量均为腾冲最大,龙陵最小。本研究将为保山植烟区面源污染分类管理和面源污染防治提供科学依据。     

沱江流域农业面源污染排放特征解析

【目的】为了准确把握沱江流域农业面源污染现状,探明其首要污染源和关键污染物,对沱江流域农业面源污染排放特征进行分析,旨在为开展流域污染防治提供理论依据。【方法】应用历史资料宏观统计方法对沱江流域25个县（市、区）2012年农业面源污染情况进行初步宏观统计分析,运用排污系数法估算污染物排放量,污染评价与源解析采用等标负荷法,通过聚类分析划分污染类型。【结果】沱江流域农业面源污染物化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）绝对排放（流失）总量分别为52.56×10⁴、4.10×10⁴和0.55×10⁴ t,表现出COD较多、TN和TP相对较少的特征,各流段与流域特征保持一致。流域中游各污染物绝对排放量较高,上游其次,下游最少。其中仁寿县各污染物绝对排放量为全流域最高,同时简阳市、雁江区和安岳县各污染物绝对排放量也较高,均位于流域中游。通过等标负荷评价发现全流域污染物等标排放总量为79 468.23 m³,其中TN等标排放量最高（34 151.65 m³）,占流域等标排放总量的42.98%,TP和COD相对较少,TP仅占流域等标排放总量的28.98%,流域各流段污染物等标排放量也表现为TN＞TP、COD,且流域不同县（市、区）等标排污系数也均以TN最高。全流域各污染源中畜禽养殖业源等标排放总量最高（44 898.96 m³）,占流域等标排放总量的56.50%,农村生活源等标排放总量仅次于畜禽养殖业源,水产养殖业源等标排放总量最低（1 311.91 m³）,流域各流段也以畜禽养殖业源等标排放量最高;沱江流域中游污染物等标排放量最高（56 095.43 m³）,上、下游等标排放量分别为12 817.43、10 555.37 m³,中游与上、下游差异较大,其中位于流域中游的仁寿县各污染物等标排放量最高（11 309.51 m³）,位于下游的自流井区与之相反。基于等标负荷评价及聚类分析结果确定沱江流域主要有畜禽养殖业源严重污染型、畜禽养殖业源主导型、畜禽养殖业源-农村生活源复合主导型和农村生活源主导型4种污染类型。【结论】畜禽养殖业源是沱江流域首要污染来源,总氮为首要污染物。沱江流域农业面源污染属于生产生活复合污染型,流域中游农业面源污染程度最严重,是沱江流域农业面源污染重点防治区域。     

于桥水库流域农村面源污染负荷测算与防控对策

通过调查问卷的形式,对天津市蓟县于桥水库周边的农村生产生活排污情况开展问卷调查,并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。运用ArcGIS软件绘制面源污染负荷空间分布状况,同时提出农业面源污染防控技术,并实施示范工程,以期为于桥水库周边面源污染防控提供数据支持和技术参考。     

洱海流域肥料面源污染负荷特征研究

采用污染系数估算法、等标污染负荷法和差异性统计法,对2016～2018年洱海流域16个乡镇肥料面源污染负荷特征进行了研究。研究表明：2016～2018年整个洱海流域TN、TP排放量、等标污染负荷量和排放强度逐年降低,TN排放量为2277.45、2071.65、1170.39 t,TP排放量为189.58、173.65、114.56 t,TN等标污染负荷量为2277.45、2071.65、1170.39 m³,TP等标污染负荷量为947.82、868.16、572.75 m³,TN排放强度为59.39、56.40、32.28 kg/km²,TP排放强度为4.95、4.71、3.38 kg/km²。各年度TN和TP排放量、等标污染负荷量以及TN和TP平均排放量、平均等标污染负荷量均以三营镇、茈碧湖镇、凤羽镇和右所镇最高（4个乡镇TN和TP平均排放总量占流域污染负荷总量的53.73%和57.87%）,海东镇和大理镇污染负荷居中,其余10个乡镇污染负荷偏低。各年度TN和TP排放强度均以邓川镇最高,其次是三营...     

南水北调东线工程淮河流域段农业面源污染负荷估算

南水北调是解决我国北方地区水资源短缺的一项重大调水工程,其中,水环境质量问题是南水北调东线工程的最大隐患.农业面源污染作为南水北调沿线的主要污染源之一,对其进行综合防治,是沿线生态环境和水质安全的重要保证,也是保证南水北调工程成功的关键因素.采用污染负荷估算法,对南水北调东线工程淮河流域段的农业面源污染负荷进行了估算,并分析了其时空分布特征.结果表明,淮河流域内南水北调东线工程沿线的入河农业面源污染年负荷分别为:BOD5约3.6万t·a-1,COD约9.0万t·a-1.TN约1.4万t·a-1,NH 4-N约0.14万t·a-1.其中汛期负荷量占年总量的70%左右;湖东区单位面积面源负荷量比湖西区的相对较大,主要与地形地势等因素有关.研究结果可为沿南水北调东线工程淮河流域段的水环境保护措施和污染控制规划提供科学依据.     

基于输出系数模型的三峡库区(重庆段)农业面源污染负荷估算

由农业面源污染引起的水环境问题严重影响着三峡库区的生态环境.利用输出系数模型对三峡库区(重庆段)的农业面源污染负荷进行了估算.结果表明,2011年三峡库区(重庆段)农业面源污染物总氮和总磷负荷量分别是30 786.9×106和4 221.0×106 g/a,且前者是后者的7.3倍.土地利用和植被覆盖情况明显影响总氮和总磷负荷量,不同污染源类型对污染负荷贡献的差异较大.不同的污染源类型对面源污染物总氮负荷贡献率的大小顺序为:耕地,林地,农村生活污水及废弃物,畜禽养殖,园地和牧草地;对总磷负荷贡献率的大小顺序为:耕地,畜禽养殖,林地,园地,农村生活污水及废弃物和牧草地.各区县总氮和总磷负荷量和负荷强度的差异较大,开县、江津区、涪陵区和万州区的总氮和总磷负荷量较大,巴南区、长寿区、沙坪坝和南岸区的负荷强度则较大.农业面源污染物氮和磷分布状况和负荷强度的研究,不仅为分析三峡库区农业面源污染的区际和年际变化提供了基础数据,而且为三峡库区区域规划和农业结构调整提供了科学依据.     

流域面源污染研究进展与展望

面源污染已成为影响流域水环境和水安全的重要来源,是当前国内外学者关注的热点之一,同时也是最具挑战性的研究领域之一。科学高效地治理面源污染问题已经纳入国家战略计划。因此,在新形势和政策背景下如何推进面源污染研究工作,以保障流域水环境可持续发展已成为紧迫任务。本文较为全面地回顾和总结了我国面源污染研究现状,归纳了主要研究方法和典型治理措施,并基于研究中存在的主要问题,结合我国水污染治理现状给出相应建议,指出未来发展趋势。本文可为面源污染的全过程监管、评估及治理提供重要参考,有助于完善我国水污染治理体系。     

杭嘉湖水网平原农业非点源污染的综合调查和评价

首次对杭嘉湖水网平原地区开展了农业非点源污染的详细分类调查,并采用等标排放量的评价方法对各污染源进行了综合评价.结果表明,畜禽粪尿污染、乡镇生活污染和地表径流污染对水体污染的负荷贡献率分别为43.81%、29.91%和22.43%,是制约该区农业和环境可持续发展的三大关键污染因子.     

应用地理信息系统建立西湖流域非点源污染信息数据库

在工作站（ＳｕｎＳＰＡＲＣｓｔａｔｉｏｎⅡ）与微机的联网平台上,用地理信息系统软件ＡＲＣ／ＩＮＦＯ对西湖流域的非点源污染研究做了有益的探索,初步建立了西湖流域非点源污染信息数据库．讨论了专题数据的分类编码,空间数据的数字化、编辑、坐标转换等,并生成了西湖流域的数字地面模型（ＤＥＭ）,也为西湖流域非点源污染的深入研究提供了基础数据平台．     

基于改进的SWAT模型的山地流域吸附态总磷负荷模拟

SWAT模型模拟的产沙量为流域总产沙量,而无法获得产沙量的空间分布以及与产沙量关联的吸附态负荷的空间分布。为此,针对山地流域,提出"径流连通性因子",基于该因子,形成改进的产沙量以及吸附态总磷负荷的时空分布模型,并对模型进行验证。应用所构建的模型,采用小流域推广法,将非完整流域的行政区域三峡库区中所包含的小流域模型及其模型参数分别扩大模拟范围,总体覆盖整个库区,实现对三峡库区产沙量和吸附态总磷负荷时空分布的模拟,确定出产沙和产生吸附态总磷负荷的关键源区。所构建的模型可用于其他山地流域。     

基于集体补贴机制的农业非点源污染治理研究

为有效防治农业非点源污染,以农业生产中化肥使用造成的非点源污染为研究对象,从最大化社会收益的目的出发,依托集体补贴机制,构建农业非点源污染控制模型,通过给农户提供适当补贴,激励农户降低农田中化肥使用量,达到减少政府的非点源污染控制成本和增加社会收益的目的。对太湖流域农业氮肥污染防治的数据验证表明,模型的应用可以减少太湖流域22.32%的氮肥污染物排放量,对控制农业非点源污染具有较好的指导作用。     

汾河灌区农业面源污染经验统计模型的构建与验证

以山西省汾河平原灌区为研究区,根据2004—2008年灌区小店桥和义棠2个水文控制站有限的、离散的径流量和污染物浓度月监测值,采用河流污染物时段通量法分别计算2站点河道断面的总氮(TN)和总磷(TP)年通量,得到灌区TN和TP年负荷量;采用传统输出系数法确定了同期灌区农业种植、农村人口和畜禽养殖等污染源的TN和TP输出量。由此确定了灌区TN和TP迁移过程中的流域损失系数,建立了流域损失系数和年径流模数的非线性关系;构建了包含各类污染源数量、输出系数和年径流模数的灌区农业面源污染经验统计模型;用该模型模拟了2009—2010年灌区的TN和TP负荷量,与实测值相比误差均小于40%,满足精度要求。所建模型适合用于我国平原灌区面源污染负荷的估算和预测。     

流域非点源磷污染的遗留效应研究进展

流域非点源磷污染的遗留效应是许多流域经过多年污染控制努力后水质仍未见成效的重要原因。本文综述了流域非点源磷污染遗留效应的形成过程机理、模型方法及对水质的影响。由于化肥施用等人为磷过量输入以及水文和生物地球化学滞后性,磷在土壤、沉积物、地下水等介质中大量累积,在人为扰动、气候变化等作用下,累积的遗留磷会重新释放/流失,因而成为受纳水体长期的污染源。数学模型是解析流域非点源磷污染遗留效应的主要方法,现行的模型仍以统计模型为主,其中ELEMeNT-P模型是唯一针对遗留效应问题研发的过程性模型。模型估算结果表明,很多流域的遗留磷是受纳水体磷污染的重要甚至主要原因,且其污染影响可长达数十年到数百年。总体而言,目前对流域非点源磷污染遗留效应的过程机制尚未完全明确,相关模型尚难以模拟遗留效应的时空分布特征。未来研究应深入探究流域遗留磷累积-释放-输移的动态过程机制,改进模型的水文和生物地球化学过程模块,强化模型的多时空尺度模拟功能及多重验证,以精确刻画流域遗留磷的污染贡献及其时空分布特征,为突破非点源磷污染治理困境提供关键科学依据。     

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。     

环竺山湾湖小流域种植业面源污染减排潜力研究

农田面源污染一直被认为是竺山湾湖水质恶化的重要因素之一。采用实地调研农户的方法考察了环竺山湾湖小流域粮食作物(水稻、小麦)、蔬菜、果园生产在"十二五"初期养分投入状况,结合太湖流域"十一五"期间已获示范验证、可推广应用的环境友好型种植技术模式或实践,估算了环竺山湾湖小流域种植业生产控污减排能力。结果表明,基于目前的稻麦、蔬菜和果树种植面积,规模化应用稻-麦施肥减量技术和稻-绿肥技术轮作模式可分别实现无机N投入减量132.4、424.3 t·a-1和总N减排20、42.3 t·a-1;蔬菜种植优化技术模式可减少无机N投入993.7 t·a-1和减排总N 181.3 t·a-1;果园优化施肥与三叶草截流控害集成技术模式,至少可实现节省无机N投入1000 t·a-1和减排总N 116.8 t·a-1。综上,环竺山湾湖小流域种植业生产已较"十一五"时期无机N投入水平明显降低,但依然还有减量空间;有机肥施用量逐步提升,但符合竺山湾湖小流域的最适施用水平还有待深入研究。最后给出了环竺山湾湖小流域农田面源污染规模化防控建议,以期为改善竺山湾湖水质进而确保太湖水质安全提供支持。