太湖流域非点源污染特征与控制.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：太湖流域非点源污染特征与控制国家自然科学基金项目（编号:40371111）资助.2004-01-12收稿;2004-08-05收修改稿.李兆富,男,1977年生,博士生.E_mail:[e-mail]李兆富1,2杨桂山1（1:中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008；2:中国科学院研究生院,北京100039）提要太湖流域非点源污染已经相当严重，直接威胁太湖流域的水环境安全.本文综述了太湖流域非点源污染来源于：农业生产的化肥、农药污染；畜禽水产养殖污染；城市地表径流面源和道路线源污染；城镇、农村生活污水的非达标排放；大气的干湿沉降等.并分析了太湖流域非点源污染的影响因素以及时空分布特点，最后从控制非点源污染源和污染物输移过程提出控制和治理非点源污染的措施.关键词太湖流域非点源污染土地利用分类号X832太湖是我国第三大淡水湖泊，湖泊面积2428km2，流域面积36500km2.由于人口增加、经济发展迅速，产生大量污水进入流域水体使得湖泊及其流域的生态系统受到严重破坏，造成水质污染，富营养化日趋严重，导致流域的水质性水资源危机，直接影响到流域内社会经济的可持续发展.1998年底实行的太湖流域污染源达标排放行动（简称“零点”行动）在一定程度上对遏制水环境恶化起了一定作用，但从1999年和2000年太湖水质监测资料分析，太湖的水环境问题远没有解决[1].有关研究表明，在太湖水体富营养化的总氮贡献率中，工业废水占16％，生活污水占25％，农业面源占59％；总磷的贡献率中，工业废水占10％，生活污水占60％，农业面源占30％.农业生产与农村生活污水是太湖地区水体富营养化的主要因子[2].由此可见，太湖流域非点源污染相当严重，已经成为威胁流域水环境健康的主要因素.本文将对太湖流域非点源污染的特征、影响因素以及时空分布进行分析，并提出控制太湖流域非点源污染的管理措施和建议.1太湖流域非点源污染基本特征非点源污染是在较大范围内，大气、地面和土壤中的污染物通过地表径流进入地表水和地下水，并在水体中大量富集从而导致水环境污染.非点源对水环境造成的污染主要通过以营养物型和有毒害型污染物污染水体环境.主要来源于农业生产和城镇生活污水的N、P流失是引起水体富营养化的重要原因.另外，来自于农药、除草剂及其降解产物、化肥中的重金属、有毒有机物以及大气沉降物中的毒害型污染物引起的水体环境污染也很严重并最终影响到人类本身.1.1农田化肥、农药流失太湖流域农业的特点是集约化程度高，化肥与农药的大量使用一方面促进了农业增产，另一方面也对生态环境带来了严重的负面影响.过量的氮肥施用，氮、磷、钾比例失调，加之不合理的使用方法，使得氮肥利用率只有30%-35％，没有被利用的氮素进入大气和水环境中，造成非点源污染.据研究[3]，苏南太湖地区，1987年在施氮肥345kg/（hm2·a），施磷18kg/（hm2·a）水平下，农田流入水体氮素总量为3.37×104t，净流失量为2.55×104t，年公顷总输出54.3kg，净输出35.6kg；农田磷总排出量为440.4t，每年2.39g/hm2，磷净排出量为83.3t，每年0.45g/hm2.农田使用的氮肥有10％的氮素流入水体.研究表明农业面源氮的入湖量占总量的72％-75％，目前太湖流域的农田氮肥使用量为345kg/hm2，是科学施肥量（120-180kg/hm2）的两倍左右[4]，大量面源氮的流失最终汇入湖泊，加剧湖泊富营养化.另外，大量高毒和水溶性农药使用也对太湖流域的水环境质量带来了很大的影响.据估算，上海市郊约有40t/a以上的农药通过农田径流和渗漏进入水环境[5].1.2畜禽水产养殖污染畜禽粪便流失污染地表水环境的现象已成为太湖流域最引人注目的面源污染问题之一.据测算，苏州全市的猪粪利用率为80％，牛、羊、禽粪90％，其余随冲圈废水和雨水流失；家畜尿液利用率在10％左右，其余流入低洼地和河水中.上海市郊全年畜禽粪尿产生量700万吨左右，其中猪粪尿占65％，耕地平均负荷量为18t/hm2.全年进入水环境的粪尿量为206万吨，占总量的29.64％.这些粪尿严重污染了水体，畜禽粪尿高负荷区的河水溶解氧几乎为零，CODCr高达200mg/L[5].此外，水产围网养殖面积扩大，养殖密度增加和缺乏有效的管理，剩余饵料及水产排泄物在一定程度上加剧了水质污染和富营养化进程[6].1.3城镇地表径流面源和道路线源污染城镇地表如商业区、街