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。     

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。     

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。     

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.     

农业面源污染评价与防控措施研究——以安徽省明光市为例

对明光市管店镇、三界镇、明南街道和明光街道12个村种植、养殖及人居面源污染分类调查和核算分析发现，人居污染是该地区农业面源污染的主要污染源，养殖业污染较为严重，相较于农家肥、有机肥等，化肥使用仍占种植业施肥主导。明光市农业面源污染治理应强化政府在农业面源污染治理中的主导作用，激发农户科学生产的积极性；推广畜禽养殖场污染治理工程技术，提高畜禽粪便等农用废弃物的资源化利用水平；转变种植业发展方式，大力发展绿色农业。     

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。     

高州水库库区农业面源污染研究

本文以茂名市高州水库集雨区内7个镇为研究对象,采用等标污染负荷法,以2008年~2012年为研究的时间尺度,对各污染源和污染物对水体的污染贡献率进行分析评价,研究面源污染的主要来源及主要污染物,同时分析了各镇污染类型及5年的变化趋势。研究表明,库区的主要面源污染来自农业施肥和畜禽养殖,其主要污染物为TP、TN;对库区各镇的污染类型分析表明,马贵镇、大坡镇、古丁镇属于综合污染类,深镇镇属于化肥污染类,平山镇、长坡镇、东岸镇属于化肥、畜禽污染类型;5年间的变化趋势表明,化肥污染负荷比逐年上升,畜禽养殖逐年下降,生活污染也逐年下降,渔业污染变化不大。根据研究成果,本文提出从减源、拦截等方面提出控制农业面源污染的对策。     

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。     

陕西省农业面源污染时空特征及污染源

为明确陕西省农业面源污染时空特征、重点污染源、污染区域和11个地市区的污染类型。利用输出系数法（ECM）对2010—2019年陕西省11个地市区的农业面源污染总氮（TN）和总磷（TP）的污染负荷进行估算,采用等标污染负荷法对污染源进行评价,通过快速聚类法划分11个地市区农业面源污染类型。结果表明,2010—2019年陕西省农业面源污染TN和TP污染负荷呈先升后降的趋势,2019年TN和TP污染负荷最低,分别为129 027.14、13 872.84 t;2019年陕西省畜禽养殖、农业种植和农村生活等标污染负荷比分别为20.923%、60.130%和18.947%;不同污染源TN和TP的等标污染负荷空间分布具有很强的一致性,11个地市区农业面源污染等标污染负荷比由大到小依次为榆林市（16.94%）、汉中市（15.42%）、安康市（13.06%）、渭南市（12.93%）、咸阳市（9.28%）、商洛市（8.31%）、宝鸡市（8.18%）、延安市（7.03%）、西安市（6.89%）、铜川市（1.74%）、杨凌示范区（0.24%）;11个地市区农业面源污染分为农业种植污染主导型、农业种植+农村生...     

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。     

湖北三峡库区农业面源污染负荷、评价及预警系统

三峡库区(湖北)农业面源污染负荷、评价及预警系统是对全国第一次污染普查数据研究结果的应用。在明确该区域农业生产和农业面源污染现状的基础上,使用C#语言进行系统编程的实现,通过计算机将种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源的有关参数进行污染负荷估算,并对各个县及乡镇的重点污染源和重点污染区域进行风险预测及预警,为政府宏观调控及各级乡镇单元制定农业面源污染防控对策提供支撑。该系统结合Mysql数据库,通过Winform界面将研究结果中的数据以图表、文字的形式显示出来,直观明了的突出农业生产及污染现状,准确地显示出各地区污染预警值,并且通过污染负荷估算为下一步农业生产调整做出指导。     

重庆三峡库区面源污染源评价与聚类分析

随机性、模糊性、不确定性很强的面源污染是重庆三峡库区水环境污染中最主要的污染源。采用等标污染负荷法对2000年重庆三峡库区农村生活污水、农村固体废弃物、农药流失、化肥流失、水土流失、禽畜养殖、城市地表径流等污染源进行面源污染源评价;结合聚类分析将重庆三峡库区划分成面源污染相似的8个子区域,并分析各区域污染特点。污染源评价结果表明,主要污染物依次为TP、TN、NH3-N、COD等,主要污染源依次为化肥流失、水土流失、禽畜养殖等。由聚类分析知,所划分的8个分区的评价指标平均值之和由Ⅰ～Ⅷ逐渐递增,表明不同区域面源污染的相对差异,各分区内面源污染又有各自特征,给不同区域不同程度的面源污染控制提供了科学依据。     

三峡库区农业非点源污染的思考

三峡水库建成后,三峡库区生态系统服务价值将减少8852.90×104￣9708.35×104元。特殊生态环境有助于三峡库区农业非点源污染的发生,将对三峡水库水体安全造成极大威胁。建立不同土地利用类型下土壤养分流失模型是三峡库区农业非点源污染调控研究的核心,农业非点源污染防治的关键在于库区内土地利用结构的调整及拦截缓冲带的建立。     

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。     

三峡库区不同稻田分布格局下农业小流域径流磷排放特征

于2012年3月21日—2013年3月20日期间对三峡库区涪陵段两个毗邻集水域汇出口径流水质进行了高频(每日)采样监测,以对比分析稻田空间分布格局对径流磷浓度和输出强度的影响。两集水域气候地理条件相似,农耕方式相同,单位面积施肥量相近,但其中一个(记为集水域A)稻田分布零散,破碎度高,而另一个(集水域B)稻田连片分布在其末(底)端,破碎度低。结果显示,集水域A在全年和不同作物生长季的径流总磷平均浓度都相应地高于集水域B。同样,前者的径流产流量(1431 m3·hm~(-2)·a-1)也显著高于后者(840 m3·hm~(-2)·a-1),因而前者径流总磷的年输出通量(210 g·hm~(-2)·a-1)远大于后者(72 g·hm~(-2)·a-1)。按季节计算,两集水域水稻/玉米季总磷浓度皆高于榨菜季,集水域A在水稻/玉米季的径流总磷输出通量(147 g·hm~(-2)·a-1)是榨菜季(63 g·hm~(-2)·a-1)的1.9倍,集水域B在水稻/玉米季的径流总磷输出通量(58 g·hm~(-2)·a-1)是榨菜季(14 g·hm~(-2)·a-1)的3.6倍。从研究中看,这些差异很有可能是两集水域的土地利用,特别是水稻田布局差异所导致的,因此实现水稻田的合理布局是三峡库区径流磷排放负荷减控的有效措施。     

三峡库区农业小流域盐基离子排放特征研究

为了解盐基离子的农业面源流失负荷与排放特征,对三峡库区涪陵段两个毗邻的集水域汇出口径流水质进行了持续两年的高频(每日)监测。两集水域气候、地貌和农耕方式相同,但其中一个集水域稻田分布零散,破碎度指数高(记为集水域A),另一集水域的稻田连片分布在集水域底部,破碎度指数低(记为集水域B)。结果表明,集水域A阴、阳离子年均输出通量分别为499kg·hm~(-2)·a~(-1)和218 kg·hm~(-2)·a~(-1),集水域B阴、阳离子年均输出通量分别为265 kg·hm~(-2)·a~(-1)和118 kg·hm~(-2)·a~(-1)。集水域A的盐基离子年均输出通量是集水域B的2倍左右,这种差异很可能是由两集水域稻田布局差异所导致。流域径流水体优势阴、阳离子分别为Cl~-和Ca~(2+),各占阴、阳离子年均排放总量的58%和67%。不同作物季中,水稻/玉米季和榨菜季均贡献了全年盐基离子排放量的1/2左右;不同时期中,5月和11月的离子排放负荷最高,分别占全年的26%和24%。研究表明,5月和11月是控制该流域盐基离子流失的关键时间节点,稻田连片布设于集水域底部是降低农田盐基离子流失的重要空间布局。     

我国农业面源污染原因分析及防治对策

农业面源污染是目前中国农村环境质量下降的主要形式,导致流域水环境和水资源的恶化。阐述了造成我国农业面源污染的主要原因,并提出相应的防治对策,以期减少我国农业面源污染。     

农业非点源污染负荷及现状评价——以大苏河地区为例

通过对辽宁省清原县大苏河乡2002—2007五年间农业非点源污染基础资料的调查,对大苏河乡农业非点源污染负荷以及现状进行评价。首先利用输出系数法得出构成大苏河地区农业非点源污染负荷的各个村落的贡献大小,运用SPSS软件的聚类分析可知,根据污染负荷的程度不同,大苏河乡的10个自然村共分为三类,其中以大苏河村和南天门村农业非点源污染负荷最为严重;又根据等标污负荷法,得出浑河水系的大苏河段农业非点源污染负荷各污染源的贡献率,且从大到小依次是:畜禽养殖、农田化肥、人类生活。从而为大苏河地区制定控制农业非点源污染发生的措施方面提供了科学依据。     

基于GIS的广东省农业面源污染的时空分异研究

近年来,广东省化肥、农药等农用化学品的投入量大增,农业面源污染问题日趋严重.采用历年统计数据以及GIS技术,对广东省农业面源污染的时空分异性进行了分析.结果表明,全省化肥、农药使用量均呈逐年增加态势,化肥使用量由1990年的162.41万t增加到2010年的237.29万t,农药由1990年的7.95万t增加到2010年的10.44万t.畜禽粪尿排放量则由2000年的339.34亿t减少到2010年的222.08亿t;在空间分布上,全省化肥投入强度超过400 kg· hm-2的县(市)由1995年的35个增加到2010年的61个,粤西、粤东全部,珠三角大部以及粤北部分地区均属化肥严重污染区,其原因主要在于对农作物产量增加的追求.农药投入强度超过30 kg· hm-2的县(市)由1995年的10个增加到2010年的27个,这主要是由于广东的气候条件及种植结构改变造成的.畜禽粪尿排放污染情况相对较好,但因粤西的雷州半岛地区以水稻生产为主,大牲畜牛的养殖规模较大,因此畜禽粪尿重度污染主要集中在这一地区.GIS空间分析的运用,能直观地反映各地区农业面源污染的时空动态变化情况,为有针对性地开展污染治理提供依据.