浅析临渭区种植业面源污染现状及对策

文章通过分析陕西省临渭区种植业化肥、农药、农膜和农作物秸秆污染的现状,有针对性地提出了健康生态发展的防控对策,以期为临渭区种植业健康、有序发展提供参考。     

集约化种植业面源污染分区监管模式探讨

随着中国现代化农业的发展,集约化程度越来越高,在带来了较大经济效益的同时也使得面源污染问题日益严峻。为了应对集约化种植业面源污染,目前中国已开展对集约化种植区的合理监管。面源污染监管不同于工业点源污染监管,而中国当前农业面源污染监管照搬现成工业点源监管模式,存在较大问题,主要有监管权限不明,职能冲突,环境要素分割监管,环境管理机构缺位,监管运行机制不完善等。建议根据监管区实际情况进行源强分级,确定不同监管级别,实现分区监管,合理分配政府监管、协议监管、社会监管、自我监管,以提高监管效率,逐步建立和完善适应中国国情的集约化种植业面源污染监管体系。     

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。     

湖北省种植业面源污染现状分析

采用综合调查法对湖北省17个市(州)2007年农业面源污染情况进行调查,并采用等标污染负荷法进行评价与源解析。结果表明,湖北省种植业氮、磷合计用量为2 703 795.7 t(折纯),其中肥料氮施用量为1 932 024.6 t(折纯,N),肥料磷合计771 771.1 t(折纯,P2O5),总氮和总磷的流失总量为76 688.7、5 472.7 t/年。湖北省9种主要农药成份的流失总量896.6 kg;湖北省地膜使用量为9 508.7 t,土壤中残留量为1 671.5 t,全省平均残留率为使用量的17.6%;湖北省秸秆产生量为4 090.7万t,其中62.3%的秸秆进行了综合利用,有36.1%的秸秆被非资源化处置。全省污染负荷占比前三的市(州)为荆州市、襄阳市、宜昌市。综上所述,湖北省17个市(州)的种植业源防控的主要污染物是总氮和总磷,防控的重点区域为荆州市、襄阳市。     

渭南市种植业面源污染现状及对策

介绍了渭南市种植业面源污染的现状,指出其中存在的问题,并提出相关的解决对策,以为渭南市种植业健康、有序地发展提供参考。     

合肥市种植业面源污染现状及存在问题对策

通过调查分析合肥市化肥、农药、农膜和农作物秸秆等主要种植业面源污染源及防治现状,指出存在的问题,并针对性地提出了对策建议。     

宁夏引黄灌区种植业比较优势量化分析

根据区域比较优势形成中的资源优势和区位规模优势的双重性．以县市为单元，对宁夏引黄灌区种植的7类主要农作物分别计算其产量比较优势指数和规模比较优势指数以及综合比较优势指数。以便各县市充分发挥种植业的比较优势，进行种植业结构调整，实现农业生产的合理布局和专业化生产。     

于桥水库水源地周边种植业面源污染综合防控

于桥水库是天津市唯一的超大型居民生活饮用水水源地,而库区周边种植业面源污染是水质恶化的主要因素之一。研究以保护于桥水库水质安全为宗旨,以削减水库周边种植业面源污染负荷为目标,依据"控源、减排、拦截、净化"总体技术路线,开展示范区内农田氮磷控源减排、农田径流污染综合控制、农村污水生态处理等综合防治工程建设,并形成于桥水库周边种植业面源污染综合防控技术模式的集成示范,为水库周边种植业面源污染负荷削减、天津饮用水源地保护提供科技支撑,为我国其他地区的水源地周边种植业面源污染防控和绿色发展提供借鉴。     

宁夏引黄灌区节水型种植业结构优化研究

通过定位试验的数据和调查数据建立了宁夏引黄灌区种植业主体结构线性规划模型,并应用DPS软件进行了线性优化。未来15年的种植业结构优化中,在灌溉水量限制在25亿m3以下时,水稻种植面积保持在6.7万hm2,单作春小麦-青贮玉米种植面积由2010年的3.5万hm2,上升到2020年的3.7万hm2,春小麦/玉米的面积逐步下降,由2010年的5.37万hm2,下降到2020年的2.23万hm2,经济作物面积由2010年的8.44万hm2上升到2020年的8.5万hm2。在灌溉水量限制在22亿m3以下时,单作玉米的播种面积从2010年到2020年均保持在14万hm2左右,经济作物面积由2010年的3.43万hm2上升到2020年的6.45万hm2。评价结果显示,本优化结果在水量受限制的条件下可满足区域经济发展对粮食、饲料和蔬菜瓜果的需求,同时可获得较高的经济和社会效益。     

基于BMPs的宁夏黄河灌区农业非点源污染控制方案

【目的】在最佳管理措施(BMPs)基本原理的基础上,构建宁夏黄河灌区农业非点源污染防控方案,为宁夏黄河灌区农业非点源污染防治提供理论依据。【方法】在分析宁夏黄河灌区农业非点源污染特征的基础上,根据BMPs的基本原理,构建了基于BMPs的农业非点源污染综合防控方案。【结果】在农户、农村社区、农田、区域4个层面上,构建了工程型与非工程型BMPs相结合的宁夏黄河灌区农业非点源污染综合防控技术体系,并提出了一些建议。【结论】构建了基于BMPs的宁夏黄河灌区农业非点源污染综合防控方案。     

黄河6条支流域非点源污染分布现状

对黄河流域6条支流域的土壤、河床泥沙、河流水体的非点源污染物荷载量进行了测定。结果表明,在黄河6条支流域土壤中,洛河流域硝态氮含量高达45.2 m g/kg,远高于其他流域;渭河、洛河、泾河流域土壤的铵态氮、有机质、全氮和全磷含量均高于无定河、窟野河、皇甫川流域,其中洛河流域土壤铵态氮含量最高,窟野河流域最低;无定河、窟野河、皇甫川流域土壤pH值高于渭河、洛河、泾河流域。各流域泥沙中硝态氮含量以渭河中的最高,并远高于其他河流;皇甫川流域泥沙中铵态氮含量最高,其次是泾河流域,窟野河流域最低;与土壤相比较,6条支流域泥沙中的铵态氮含量明显高于土壤,硝态氮含量明显低于土壤。渭河和泾河流域泥沙中的全氮含量差异较小,但均高于其余4条支流域。流域泥沙中全磷含量总体差异不大;泥沙中的有机质含量由高到低依次为:窟野河流域>泾河流域>渭河流域>洛河流域>皇甫川流域>无定河流域;窟野河流域泥沙中的硝态氮、铵态氮、全磷和全氮含量在6条流域泥沙中都是最低的,但有机质含量在6条河流中却最高。水体中pH值以无定河流域的最大,渭河流域水体最小;渭河流域水体硝态氮含量最高;铵态氮含量以泾河水体中最高,窟野河最低;泾河水体的高锰酸盐指数远高于其他河流;6条河流水体的COD指数与高锰酸盐指数在6条河流中的差异趋势基本一致。     

苕溪流域农业面源污染的综合评价

基于2008年农业统计数据,对苕溪流域所辖6个区县的水环境农业面源污染进行了分类调查,并采用等标污染负荷的评价方法对各类污染源进行评价。结果表明：2008年各农业非点源污染源流入苕溪流域水体的COD,TN和TP分别占总量的67.82%,28.75%和3.42%,等标污染负荷率COD,TN和TP分别为6.88%, 58.37%和34.75%。就各农业非点源污染源来看,畜禽粪便污染源的等标排放量和污染负荷最大,成为威胁苕溪流域水体的最大污染源。     

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。     

长江流域农药面源多介质归趋评估

为明确长江流域典型农药面源时空分布,本研究基于逸度理论,构建了适合大尺度、多区域、长时期的农药面源多介质环境归趋模型,量化了1991—2020年长江流域克百威农药在水、土、气、沉积物等环境介质中的累积水平、赋存浓度及传输通量。结果表明：长江流域的克百威总残留量呈现先上升后下降的趋势,在2010年达到峰值（1 647 t）;水体和土壤为克百威的主要赋存介质,其范围分别为0.278~135 ng·L^-1和0.052 2~16.7 ng·g^-1;长江流域中下游地区为热点区域,尤其是赣江流域;每年施用的农药约5.40%会残留在环境中,主要去除方式为降解,其次是输移到近海（2017年约109 t·a^-1）。研究表明,农药面源在大时空尺度的累积和传输作用不容忽视,模型改进使得面源模拟结果更加合理,为长江流域农药面源的科学管控提供了重要的数据参考和技术支持。     

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。     

基于SWAT的河套灌区氮磷面源污染时空变化研究

以河套灌区为研究区,采用SWAT模型估算该灌区流域面源污染负荷,分析面源污染的空间分布特征和年际变化趋势,识别灌区面源污染关键区域和关键污染源。结果表明:2001-2020年灌区内总氮、总磷负荷年平均值分别为565.23 kg·a^-1和108.93kg·a^-1;面源氮磷负荷高值区主要分布于灌区中部,低值区主要分布于灌区北部;面源氮磷负荷在中部地区表现为先上升再下降趋势,西部地区表现为先下降再上升趋势,而在东部及北部地区表现为下降趋势;灌区内在产生生活污水过程中产生的氮类和磷类污染物贡献率最大,达到44.51%,其次就是种植业源和养殖业源,贡献率分别为28.76%和26.73%,其中种植业源贡献率会受降雨量变化影响,从东部的乌拉特前旗站向西至杭锦后旗站水量逐渐减少,种植业源贡献率也表现出东部高于西部。生活污水作为第一污染来源,需要严格控制其排放,应着重对厕所粪尿通过排入化粪池等处理方法将其中有害物质转化为沼液等对农作物有用的物质。     

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。     

基于MUSLE模型的阿什河流域农业非点源污染风险评估

系统评价与分析流域农业非点源污染风险,对其防控治理具有重要的指导作用。本研究以遥感影像数据、数字高程模型(DEM)、土壤图件和相关文本资料为基本信息源,基于遥感和地理信息系统技术,采用修正通用土壤流失方程(MUSLE),结合各乡镇等标污染负荷大小,对阿什河流域农业非点源污染风险进行评估分析。结果表明:1)流域地表潜在侵蚀风险存在明显的空间地域分布规律,东南部地区风险整体偏高,而西北部和中部平原地带多为中等和低侵蚀风险区;乡镇尺度上,小岭乡、玉泉镇、交界镇、红星乡和大岭乡潜在侵蚀最为严重。2)流域山地丘陵区林地面积大,侵蚀风险最高,其平均值为0.037,风险贡献率为61.88%;农业用地风险贡献率仅次于林业用地,达到20.50%;坡度上,微坡36.26%的风险贡献率在所有坡型中最高。3)乡镇侵蚀风险分布与对应非点源污染风险不能完全重叠,位于平原地带的杨树乡和双丰镇侵蚀风险良好,其单位面积污染风险值远高于乡镇平均值,应重度防控,大岭乡、小岭乡和玉泉镇侵蚀风险严重,污染防控等级为适度。     

基于农作物施肥量视角的区域尺度农田面源污染风险评价研究

为揭示区域尺度农田面源污染现状,以农作物及其化肥施用量研究对象,提出了农田面源污染风险等级(包括安全、微风险、低风险、中风险和高风险)与粮食作物当量概念,剖析了近20年主要作物与作物类型的农田面源污染风险及其变化过程,构建了区域尺度农田面源污染风险评价模型,在国家尺度、区域尺度与省域尺度开展了我国农田面源污染风险评价研究。结果表明:1)不同作物类型及作物农田面源污染风险有较大差异。粮食作物属氮低风险和磷微风险,油料作物属氮、磷微风险,棉花属氮高风险和磷低风险,麻类作物属氮高风险和磷微风险,糖料作物属氮、磷高风险,烟叶属氮安全与磷中风险,蔬菜属氮中风险和磷高风险,茶园属氮高风险和磷中风险,果园属氮、磷肥高风险;2)国家尺度农田氮、磷面源污染风险系数分别为1.14和1.45,属氮、磷低风险。区域尺度农田氮面源污染风险系数1.02~1.37,除华南属中风险外,其它区域均为属低风险;农田磷面源污染风险系数1.08~2.20,东北、华北、华中和华东属低风险、西南与西北属中风险,华南属高风险;3)省域尺度农田氮面源污染风险系数0.95~1.41,除广东等7省属中风险外,其它省均属低风险;农田磷面源污染风险系数1.16~2.99,除贵州等8省高风险、云南等4省中风险、以及黑龙江与吉林微风险外,其他17个省均属低风险。综上,作物类型及其种植面积对区域农田面源污染风险有重要影响,粮食作物比例越大,农田面源污染风险越低,如东北、华北、华东和华中地区;果园、蔬菜或茶园比例越大,农田面源污染风险越高,尤其是磷风险,如西南、西北和华南地区。