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面源污染的研究进展及其防治对策分析

庞宗强，王晓，李苗，李兆辉，韩宝平
（江苏省资源环境信息工程重点实验室(中国矿业大学)，江苏徐州221008）
E-mail:[e-mail]
摘要：为了深刻揭示面源污染的危害以及为有效控制面源污染提供理论支持，本文从面源
污染的分类、面源污染产生机制、面源污染负荷估算模型和面源污染控制方法和技术等方面
综合阐述了有关面源污染的研究进展。
关键词：面源污染；模型；富营养化；防治对策

1引言
随着工业点源污染控制力度不断加大，以及城镇生活污水处理厂建设，点源污染得到有
效控制，而面源污染对河流水质的影响显得更为突出。面源污染是指溶解的或是固体污染物
(地面的各种污染物质如城市生活垃圾、农村家畜粪便、农药化肥、重金属和其它有害有机
物等),从非特定的点随降水生成的径流进入受纳水体所造成的污染[1]。从世界范围来看,面源
污染已成为水环境污染的重要方式[2-4]。现有研究表明，面源污染是引发水体富营养化的主
要原因[5-10]。面源污染发生的机理复杂、过程漫长，具有分散性、隐蔽性、随机性、不易监
测、难以量化等特征，在不同地区，面源的发生过程又有所不同，因此，弄清特定地区面源
污染发生机制，并采用有效措施控制该地区面源氮素磷素进入湖库河流等水体，是减缓或预
防水体富营养化进程的关键所在。
2面源污染发生机制研究概述

2.1面源污染的分类
目前面源污染的主要类型有:农村分散生活污水、农业化肥农药污染、畜禽养殖污染、
林区非点源污染。不同土地利用类型的非点源污染，其负荷量也明显不同。
面源污染物主要有:营养物、泥沙、有毒物质。营养物包括COD、氮、磷等,其形态
有颗粒态和溶解态两种。泥沙的增加会降低水体的透明度,影响水生动植物的生长,降低
浮游生物的过滤作用,而且随泥沙而来的营养盐也是水体富营养化的长期贡献者。有毒物质
包括化学有机物、重金属、农药等。

2.2面源污染产生机制及研究现状概述
面源分布广泛,如农田流出化肥和农药；含有空气污染物的降水；废气；聚集在城区屋
顶、道路及地表的颗粒物和工业灰尘；动物粪便尸体和落叶的流出物；采矿地区流出的重
金属；森林流出污染物等。面源没有精确的位置，而是散布于整个流域的水体中。这些地方
的污染物在流域内不经污水处理，流入江湖或者通过沟渠、地下水直接进入湖泊。面源对水
环境的污染过程一般可概括为水文、侵蚀及污染物迁移三个基本过程。这三个过程的定量化
研究是对面源污染进行有效控制和管理的重要途径。
氮、磷和泥沙作为农业非点源污染的主要污染物，其迁移转化规律和形成机理是进行模
拟、评价、监测和治理的理论基础。非点源污染实质上是一个扩散过程，包括两个方面：一
是污染物在土壤圈中的行为；二是污染物在外界条件(降水、灌溉等)下从土壤向水体扩散的
过程。研究各物质在土壤圈及土壤-水界面的迁移转化规律及其影响因素，对控制农业非点

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源污染具有重要意义。氮施入土体中，NH4-N呈球形扩散，而NO3-N主要以质流方式迁
移[11]。磷的流失以吸附态为主，大多数土壤可溶态磷随土壤侵蚀、径流、排水、渗漏等过
程进行迁移[12]，农业流域磷污染迁移传输方式包括表面径流传输过程和土壤壤中流传输过
程[13]。泥沙作为农业非点源污染物之一，其迁移过程主要是随地表径流而流失。
导致面源的典型土地利用模式包括畜牧业、林业和农业。此外，土壤和表层土的侵蚀也会引
起大量的氮磷流入[14]。土壤中总氮主要分布于15cm以上的表层土壤中,且绝大部分包含在
有机质中,或被土壤吸附。氮的流失主要是由于土壤、雨水淋溶后随径流流走或下渗。土壤
中氮循环多是微生物反应，对温度、湿度及通气状况很敏感，温暖(32℃)湿润(80%)是氮
循环的最佳条件。硝化过程遵循迈苛利斯——孟登方程式,反硝化作用可用一级反应描述。
土壤溶液中磷酸盐最高浓度为0.3mg/l,最低可降至0.01mg/l,这主要取决于土壤pH值。溶
解性磷可以向下移动进入地下含水层。磷被土壤吸附符合一级吸附力学模型[15]。
20世纪90年代以来，对非保守性或固体污染物的研究趋于增加，对来自于非点源的有毒
有机物(主要是农药、除草剂)的研究趋于增加[16]，研究对象从化肥向农药转移。Huber[17]研
究了德国农田、果园中杀虫剂42种活性成分随地表径流的流失率，Ng等[18]研究了农业区
Atrazine和Metolachlor两种农药随径流的流失。国内学者闫百兴[19]和杨清书[20]分别研究了
珠江河口水体和松嫩平原西部农田径流中有机氯农药的分布特征，严登华