水源地农业面源污染防治.docx

第PAGE\*Arabic\*MERGEFORMAT10页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT10页

水源地农业面源污染防治
摘要。农业面源污染是目前导致水源地污染的主要原因，通过对农业面源污染影响因素的分析，回顾了模型研究进展，总结了通过调整景观格局控制农业面源污染的理论和实践方法。关键词：农业面源污染；水源地保护；景观生态学面源污染是相对于点源污染的一种水环境污染类型。随着点源污染控制水平的不断提高，面源污染现已逐渐成为导致水体污染的主要原因。其中造成水源地污染的主要是农业面源污染。近年，饮用水水源地污染事件屡屡发生，严重影响了正常的社会生活、生产活动。控制农业面源污染，保护水源地，是提高水资源利用效率保障供水安全的首要环节。本文对面源污染物的来源、迁移过程与形式、影响因素、模型模拟，防治理论和实践研究等方面的进展情况进行了介绍，提出了下一步研究方向。一、关于农业面源污染1.面源污染物来源农业面源污染的主要来源可以归纳为化肥、农药、畜禽养殖和其他化肥营养元素的流失是农业面源污染最重要的部分，化肥使用存在量大、配比不合理和利用率低的特点。化肥使用量从1978年的884万t增至2006年的4800万t，目前远远超过国际上为防止水体污染而设置的225kg／hm2化肥使用安全上限。在肥料配比上，全国n：p：k比例为1：0.45：0.17。氮肥用量偏高，磷、钾肥偏低，重化肥、轻有机肥，造成了土壤酸化，地力下降。其中使用最多的氮肥平均利用率仅约35％，相当于发达国家的1/2。农药是后果最为严重的污染源之一。与化肥施用情况一样，我国农药使用也存在着量大、利用率不高和搭配不合理的特点。2006年，全国化学农药原药累计产量129.6万t，同比增长20.2％。但只有30％一40％可以被作物吸收，大部分都流失了，其中不乏高毒农药。农业生产活动产生的有害废弃物。畜禽养殖产生的污染也不容忽视。由于缺乏相关的处理和配套设施，目前我国每年牲畜排出的粪便多达25亿t，是工业固体废物的2倍多。畜禽养殖废弃物除造成同化肥农药一样的环境污染外，还极易传染和引发疾病。其他农业生产活动产生的有害废弃物主要包括农膜、秸秆以及生活垃圾等固体污染物。目前我国塑料大棚及地膜覆盖面积已超过1333万hm2。截至2002年，农膜和地膜年消费量达到153.9万t，居世界之首。这些废弃物具有种类多、降解难和危害严重等特点。2.我国农业面源污染的特点由于农业集约化程度、产业结构组成以及基础设施的差异，与欧美国家相比，我国的农业面源污染有如下特点。①水体富营养化严重。以太湖和巢湖为例，二者水质按cod指标评价已是三类水体，而且总氮、总磷浓度严重超标（见表1和表2）。国家环保局在太湖、巢湖、滇池、三峡库区等流域的调查显示，工业废水对总氮、总磷的贡献率仅占10%～16%，农田的氮、磷流失是水体富营养化的主要原因[1，2]。②农村地下水硝酸盐污染严重。在水体富营养化严重的同时，国内许多地区，特别是农业集约化程度高、氮肥用量大的地区，已面临着严重的地下水硝酸盐污染问题。研究显示，农业面源污染是地下水的硝酸盐污染的首要原因[3]。③城乡结合部地区是产生面源污染的主要区域[4]。我国城乡结合部是经济发展最为迅速，农村城镇化发展速度最快的地区。城乡结合部大多处于近水域地带，人口及小型乡镇企业十分密集。由于农村地区原有基础设施较差，缺乏排水管网，且距离农区较远，难以通过农田施肥消解城镇生活、生产产生的固液废弃物。因此，各大流域城乡结合部地区人均生活、生产排污量均超过基础设施好的城市地区。④农村畜禽养殖业污染是面源污染的主要来源[4]。自60年代以来，我国畜禽养殖业始终保持高速发展的势头，畜、禽存栏量每10年增加１～２倍。而在畜禽存栏量成倍增长的同时，一方面，农村城镇化的发展和城镇建设占地使得可有效消纳畜禽粪便的农田面积不断减少。另一方面，产业带的发展模式造成养殖专业户集中于某些地区，使得农村一些村、镇本地的人畜禽粪便产生量大大超出当地农田的承载负荷，成为水体的重要污染源。3.迁移过程与形式农业面源污染的产生、迁移与转化过程实质上是污染物从土壤圈向其他圈层尤其是水圈扩散的过程。迁移过程主要包括两类：一是在降水、农田灌溉及排水过程中，污染物随水分向深层地下水下渗；二是当产生地表径流时，污染物向地表径流传递，并随径流和泥沙迁移进入受纳水体。研究表明，大多数的污染物是通过径流导致的土壤流失，随泥沙迁移进入水体的。因此，控制农业面源污染保护水源地，主要是防止地表土壤流失。二、模型研究面源污染具有面广和过程复杂等特点，很难用有限的田间测试和实验手段来评估。20世纪80年代以来，美国农业部首先开发了一系列面源污染模型。模型主要通过对整个流域系统及其内部发生的复杂过程进行定量描述，帮助