唐 敏，高 瑜，郭宗會(huì)，張效葦，張 強(qiáng)，吳 勇，于 靜

（成都理工大學(xué) 環(huán)境與土木工程學(xué)院，四川 成都 610059）

1 研究區(qū)地形地貌分析

轉(zhuǎn)龍位于金堂縣城東南60km左右（圖1），屬川中丘陵之西部邊緣，海拔400～560m。轉(zhuǎn)龍場至土橋鎮(zhèn)一帶縣境之最東南部地貌形態(tài)為羽狀谷串珠狀深丘，地層巖性以侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組（J3p）為主，巖性為紫紅色泥巖為主夾數(shù)層細(xì)沙巖的河湖相沉積建造，所夾砂巖厚10～20m，蓬萊鎮(zhèn)組總厚度1086～1162m，在區(qū)內(nèi)東南部僅其上段部分地層出露，出露厚度150m。

圖1 研究區(qū)交通位置圖

研究區(qū)所在的金堂縣位于四川省東部地區(qū)，跨四川盆地中部及西部兩大褶皺帶，屬丘陵低山區(qū)，地形復(fù)雜，地貌多樣，山、丘、壩皆有，有典型的三分性，地貌格局呈明顯的過渡性。地勢總體是中部高，東西兩側(cè)低。整個(gè)地形由西北斜向東南，形成西北至東南距離長，南北距離短的狹長地形特點(diǎn)。出露地層多為中生代中上時(shí)期紅色砂巖。地貌分為構(gòu)造剝蝕型、侵蝕型造型、侵蝕堆積型三大類，轉(zhuǎn)龍主要為深丘構(gòu)造剝蝕型（圖2）。經(jīng)調(diào)查得知轉(zhuǎn)龍地區(qū)山丘主要以種植桑樹和玉米為主。而在其低洼處則主要以水稻為主。其對(duì)不同化肥的需求，導(dǎo)致其同一地區(qū)同時(shí)受不同污染物的污染，由于其種植面積大，直接導(dǎo)致施肥引起的污染面廣。

圖2 研究區(qū)地貌分區(qū)圖

由上地形分析可知轉(zhuǎn)龍地區(qū)河水補(bǔ)給地下水，因此工業(yè)廢水直接可能進(jìn)入地下水含水層，使部分離子含量超標(biāo)，危害人類健康。廢渣則直接導(dǎo)致土地的板結(jié)，不能使用，造成土地浪費(fèi)等問題。

根據(jù)圖2得出其地貌相對(duì)高程參考如表1。

表1 研究區(qū)四川紅層丘陵區(qū)地貌類型劃分表 m

2 研究區(qū)氣象、水文概述

2.1 氣象特征

金堂縣屬中國亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、四季分明、冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑、濕度大、日照少、無霧期長等特點(diǎn)，年均溫17.3°，秋季氣溫下降快，帶有秋綿雨。冬季較冷，少有結(jié)冰，霜期短，無霜期可達(dá)300d以上。全縣多年平均降雨量為910mm，多年平均日照1256.5h。多年平均降雨量920.5mm，2003年全年降水量500.4mm。降雨量時(shí)空分布不均，主要集中在6月～9月，占全年降雨量的62.1%，12月～次年2月降雨量僅占全年的2.3%，見表2。

表2 金堂縣30年降雨量統(tǒng)計(jì)表

冬春干旱頻率在90%以上，夏旱頻率在77.0%，伏旱頻率在37%。由于夏旱發(fā)生頻率較高，直接影響大春作物的播種、出苗及生長，造成十分嚴(yán)重的損失。在地域上降雨量自西北和東南向中部遞減，西北部平壩區(qū)和龍泉山區(qū)及東南部的土橋地區(qū)年降雨量在900mm以上，而龍泉山東側(cè)的高板、三溪、金龍等地年降雨量在800mm左右，形成干熱氣候區(qū)。這樣的降雨量對(duì)于一個(gè)受農(nóng)業(yè)面源污染的地區(qū)，造成了地下水資源的更加緊缺。

由于受大氣環(huán)流支配，金堂縣丘陵區(qū)年降雨量和年徑流深均屬全省盆地低質(zhì)區(qū)，年平均降雨量與全省平均比較少20%～50%，年平均徑流深少54%左右，與全省比較約少300mm左右。同時(shí)，由于降雨的季節(jié)分配和地區(qū)分布很不均勻，年內(nèi)各季節(jié)降雨變化十分大。最多年降雨量達(dá)1620.3mm（1961年），最少年降雨僅487.9mm（1996年），降雨主要分布在6～9月，該時(shí)段降雨量占全年的76.6%，所以又極易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害。而在春季農(nóng)業(yè)用水高峰期，降雨量僅占全年的4%左右。根據(jù)1980年以來的多年平均降雨量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，不同保證率降水量是:平水年（P＝50%）降水量是854.8mm，偏枯年（P＝75%）降水量是764.4mm，枯水年（P＝95%）降水量是563.3mm。降雨量較1980年以前有所降低。由于降雨在時(shí)間和空間的分布不均勻在當(dāng)?shù)卦斐傻牡叵滤植疾痪鶆?。降雨直接影響農(nóng)民的施肥和種植情況，同時(shí)導(dǎo)致不同的農(nóng)業(yè)面源污染類型。

2.2 水文特征

金堂縣境內(nèi)流域面積大于50km2的河流有13條，均屬沱江水系。沱江是長江的一級(jí)支流，也是四川省的主要河流之一，發(fā)源于德陽市綿竹九頂山，金堂三皇廟水文站以上流域面積6590km2，縣境內(nèi)沱江干流長60.25km（含北河）。據(jù)三皇廟徑流統(tǒng)計(jì)，沱江多年平均徑流量為277m3／s，多年平均徑流量71.6億m3，多年平均徑流深1086mm。其次為資水河，縣境以上流域面積577km2，多年平均流量3.7m3／s，徑流總量1.25億 m3。除沱江及其主干支流毗河、中河、北河外，其余河流，流短量少。

本縣境內(nèi)多年平均徑流總量3.26億m3，地下水蘊(yùn)藏可開發(fā)量0.6億 m3，全縣水資源總量為75.46億m3。

面源污染具有很大的隨機(jī)性、不穩(wěn)定性和復(fù)雜性，受外界氣候、水文條件的影響很大。由于境內(nèi)河流較多，因而面源污染會(huì)直接影響到整個(gè)流域，以分散的形式間歇地向水體排放污染物，這種時(shí)間上的間歇便與降水過程有關(guān)。農(nóng)作物施用的化肥會(huì)由于降雨徑流的攜帶滲入土壤深部從而影響地下水水質(zhì)。而流域內(nèi)生活污染源主要來自居民的生活用水排放，以及富含大量營養(yǎng)物質(zhì)。

地下水資源量主要補(bǔ)給來源于降水，因而地下水補(bǔ)給量則很大一部分決定于大氣降水量，而大氣降水污染是影響地下水各離子濃度和酸化程度變化的主要因素［1］。

3 研究區(qū)紅層地層初步分析

金堂域內(nèi)出露地層為侏羅系及白堊系、第四系地層［2］。

3.1 侏羅系（J）

侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組（J3p）:是組成境內(nèi)龍泉山的主體地層，除在龍泉山出露外，在區(qū)內(nèi)東南部的土橋鎮(zhèn)和竹篙以南也有所展布。巖性為紫紅色泥巖為主夾數(shù)層細(xì)砂巖的河湖相沉積建造，所夾砂巖厚10～20m，蓬萊鎮(zhèn)組總厚度1086～1162m，在區(qū)內(nèi)東南部僅其上段部分地層出露，出露厚度150m。

3.2 白堊系（K）

3.2.1 白堊系下統(tǒng)天馬山組（K1t）

（1）天馬山組下段（K11t）:淡紫紅色塊狀含長石細(xì)砂巖為主，夾細(xì)礫巖和泥巖，主要分布在分布于謝家壩——高板橋一線以北西，砂巖單層厚5～9m。

（2）天馬山組上段（K21t）在丘陵區(qū)普遍，巖性為灰紫、褐紅色塊狀細(xì)砂巖夾泥巖和礫巖透鏡體，厚140m，砂巖占全段巖層的60%左右。

3.2.2. 白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組（K3j）

僅分布于龍泉山西北角，巖性為淺磚紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾紫紅色塊狀粉砂巖，厚度約100m。

3.3 第四系（Q4）

（1）全新統(tǒng)沖洪積層（Qal＋pl4）。主要分布于西部平原和境內(nèi)河谷地區(qū)，組成沿河分布的河漫灘和一級(jí)階地，表面為砂質(zhì)粘土，其下為砂礫石層，厚10～15m。

（2）上更新統(tǒng)風(fēng)積成都粘土層（Qeol3）。分布于東部臺(tái)地和西部丘陵之西北部，為鮮黃棕色粉質(zhì)粘土，厚度變化0～21m之間。

（3）上更新統(tǒng)（Qgl＋fgl3）、中更新統(tǒng)（Qgl＋fgl2）冰磧和冰水堆積層。在靠龍泉山麓的平原邊緣河毗河、北河、中河河間由零星分布，為褐黃色含泥砂礫石層。

4 研究區(qū)面源污染初步分析

4.1 農(nóng)業(yè)面源污染的成因及其分類

在美國，20世紀(jì)60年代以來，雖然農(nóng)業(yè)點(diǎn)源污染得到了一定的控制。但是水體的質(zhì)量并未因此而有所改善，人們逐漸意識(shí)到農(nóng)業(yè)面源污染在水體富營養(yǎng)化中所起的作用［3］。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，面源污染約占總污染量的2／3，其中農(nóng)業(yè)面源污染占面源污染總量的68%～83%，農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為全美河流污染的第一污染源［4］。同時(shí)面源污染嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)氐叵滤馁|(zhì)量。因此想要農(nóng)業(yè)面源污染有所改善，必須首先查清其成因和分類。

近年來，土地資源在衰退，從而促使人們?cè)谵r(nóng)業(yè)施肥的使用量上不斷增加，大大加劇了農(nóng)業(yè)面源污染，同時(shí)也給農(nóng)業(yè)面源污染的研究和治理加大了難度。眾多學(xué)者從不同角度對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行的分類如下:從污染物來源角度［5］分為城鄉(xiāng)結(jié)合部無污水管網(wǎng)的城區(qū)面源、農(nóng)田特別是集約化種植的菜果花農(nóng)田和農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)；然而部分學(xué)者從其成因上［6］分為了化肥污染、農(nóng)藥污染和集約化養(yǎng)殖污染等。

綜上所述，農(nóng)業(yè)面源污染分類大同小異，通過筆者對(duì)金堂轉(zhuǎn)龍地區(qū)實(shí)地考察及其資料查詢分析。提出以下分類。

（1）農(nóng)田及其山地瓜果莊稼化肥使用污染。由于金堂轉(zhuǎn)龍屬于川東丘陵之西部邊緣，主要為構(gòu)造剝蝕深丘地貌，其地形高低不等，山丘主要以種植桑樹和玉米為主。而在其低洼處則主要以水稻為主。其對(duì)不同化肥的需求，導(dǎo)致其同一地區(qū)同時(shí)受不同污染物的污染，由于其種植面積大，直接導(dǎo)致施肥引起的污染面廣。更加嚴(yán)重的是化肥隨降雨通過包氣帶入滲到地下水，從而對(duì)地下水造成了污染。

（2）農(nóng)業(yè)廢渣處理不當(dāng)而導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染。其中包括農(nóng)業(yè)中使用的薄膜在使用后未統(tǒng)一處理而使其直接埋藏于土壤，導(dǎo)致土壤固結(jié)等嚴(yán)重后果。其次農(nóng)業(yè)秸稈的腐爛，使大量有機(jī)物隨降雨滲到地下進(jìn)入地下含水層，或是隨地表水流入河流，而導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。

（3）農(nóng)藥污染。隨著生活水平的提高，農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步，農(nóng)藥已經(jīng)成為人們種植業(yè)賴以生存的物品。不管是除草還是殺蟲，都依賴于農(nóng)藥簡便快捷的操作。然而農(nóng)藥噴灑于植被表面，可能通過吸收，以生物鏈的傳遞方式進(jìn)入動(dòng)物或是人體內(nèi)，其次是未經(jīng)吸收部分裸露于土壤表面，進(jìn)入土壤層，進(jìn)而可能進(jìn)入含水層導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果。

（4）集約化養(yǎng)殖污染，其中主要是針對(duì)家禽糞便處理不當(dāng)，而導(dǎo)致的面源污染。

（5）工業(yè)三廢的排放，廢氣排向大氣再通過降雨導(dǎo)致大面積的土壤水域污染，廢水通常直接排向河流導(dǎo)致流域污染，由上地形分析可知轉(zhuǎn)龍地區(qū)河水補(bǔ)給地下水，因此工業(yè)廢水直接可能進(jìn)入地下水含水層，使部分離子含量超標(biāo)，危害人類健康。廢渣則直接導(dǎo)致土地的板結(jié)，不能使用。造成土地浪費(fèi)等問題。

4.2 農(nóng)業(yè)面源污染的特點(diǎn)及其治理相關(guān)意見

農(nóng)業(yè)面源污染以其污染面廣、絕對(duì)量大、形成機(jī)理復(fù)雜、潛伏性強(qiáng)等特點(diǎn)威脅著人類的生存和發(fā)展。只有通過對(duì)其污染類型、形成機(jī)理、污染途徑的研究才能得出相應(yīng)的解決方案。為此筆者從農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度提出以下幾點(diǎn)意見。

（1）盡量控制和改進(jìn)農(nóng)藥、化肥的使用數(shù)量及其使用方法，比如在處理畜禽糞便的可將其糞便作為其農(nóng)家肥使用，這樣不僅解決了化肥導(dǎo)致的土壤板結(jié)，同時(shí)也解決了畜禽糞便所導(dǎo)致的面源污染。而在農(nóng)藥使用上盡量不要采取大面積噴灑。可研發(fā)新型農(nóng)藥使用方法，比如對(duì)體積較大的植被可采用注射法等。

（2）做好工業(yè)排放的控制，廢渣盡量做到回收利用，避免原材料的大量浪費(fèi)也可減少其污染。廢水的排放，可在其排放口安置一個(gè)過濾網(wǎng)裝置，將過濾后的水排出，減少對(duì)水體的危害?；蚴遣糠址奖惴磻?yīng)的廢水可先排入沉淀池，反應(yīng)沉淀后再排出。廢氣排放亦可采用過濾反應(yīng)裝置，將有害氣體轉(zhuǎn)換成無污染、無公害類型再給以排放。

5 結(jié)語

通過筆者對(duì)金堂轉(zhuǎn)龍當(dāng)?shù)氐恼{(diào)查，對(duì)當(dāng)?shù)氐乃?、氣象、地質(zhì)地貌等進(jìn)行了一系列的分析。并針對(duì)當(dāng)?shù)氐那闆r，把農(nóng)業(yè)面源污染大致分為農(nóng)業(yè)污染、化肥污染、養(yǎng)殖污染、工業(yè)污染，這些污染都嚴(yán)重的影響當(dāng)?shù)氐牡叵滤|(zhì)量，使原本屬于大片粉砂地層的紅層地區(qū)，其合格地下輸含量可能相對(duì)減少。并提出了部分治理方案，希望通過該調(diào)查使眾多學(xué)者對(duì)此加以重視，能夠提出更加有建設(shè)性的意見。

［1］羅先香，楊建強(qiáng).大氣降水對(duì)地下水化學(xué)特征的影響［J］.世界地質(zhì)，1997（3）:52～54.

［2］孫璐璐.紅層風(fēng)化裂隙弱含水層水文地質(zhì)特征及儲(chǔ)水單元類型研究——以金堂城東南地區(qū)為例［D］.成都:成都理工大學(xué)，2011.

［3］倉恒瑾.農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染控制中的最佳管理措施及其發(fā)展趨勢［J］.生態(tài)科學(xué)，2005，2（24）:173～177.

［4］蔣茂貴，方 芳，望志方.MCR技術(shù)在農(nóng)業(yè)面源污染防治中的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2001（1）:4～5.

［5］張維理，徐愛國，冀宏杰，等.中國農(nóng)業(yè)面源污染形勢估計(jì)及控制對(duì)策Ⅲ.中國農(nóng)業(yè)面源污染控制中存在問題分析［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，37（7）:1026～1033.

［6］劉鴻淵，閆 泓.農(nóng)業(yè)面源污染形成機(jī)理的實(shí)證研究——以四川省1982－2006年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例［J］.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2010（5）:98～101.