于寧
摘要:指出了作為對水環(huán)境質(zhì)量有重要影響的污染源,農(nóng)業(yè)面源污染在水環(huán)境污染貢獻(xiàn)率中的比重逐年增加,越來越成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化的環(huán)境瓶頸。對近年來國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了調(diào)研,綜述了農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測指標(biāo)和方法,并對農(nóng)業(yè)面源污染研究模型和評價方法進(jìn)行了總結(jié),最后展望了農(nóng)業(yè)面源污染重點(diǎn)研究方向。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)面源污染;監(jiān)測指標(biāo);模型;評價方法
中圖分類號:X592
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:16749944(2014)06019004
1 引言
人為水污染可分為點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染(面源污染)兩種形式,由于點(diǎn)源污染排放污染物特征明顯,污染的強(qiáng)度大,早已成為世界水環(huán)境工作領(lǐng)域研究的重要課題,并建立了較為全面的監(jiān)測、評價、控制體系。相反,面源污染污染強(qiáng)度相對較小,排污的原因比較復(fù)雜,并且范圍較廣,排污口沒有固定位置,這就導(dǎo)致對其監(jiān)控存在很大難度,不被人們所重視,因而相應(yīng)的研究工作開展存在滯后。
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和社會進(jìn)步,對于點(diǎn)源污染我們已經(jīng)能有效地控制和治理,而面源污染造成的危害日益顯現(xiàn)出來。在美國,由于面源污染所造成的水質(zhì)問題超過了所有水質(zhì)問題的50%以上。最為嚴(yán)重的是面源污染對天然水域的水環(huán)境容量造成的影響,它能減弱水體的納污能力。因此,加強(qiáng)對面源污染的監(jiān)控已迫在眉睫。
2 面源污染的成因及主要特征
2.1 面源污染的成因
以一個流域(或水系、河流、河段)為例,天然地表水的納污范圍包括該流域分水線所界定的集雨面積內(nèi)的所有區(qū)域,一般均應(yīng)含有山區(qū)、農(nóng)村、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、生活區(qū)等多種不同形式和功能的地區(qū)。在這些地區(qū),不僅存在點(diǎn)源固定排污口,同時上述區(qū)域內(nèi)的人類和動植物活動所帶來的各種無機(jī)質(zhì)、有機(jī)質(zhì),被由于雨水的沖刷和滲透所形成的地表及淺層土壤中的地下徑流以散排的形式帶入江河中,這就形成了對江河水質(zhì)的面源污染。
2.2 面源污染特點(diǎn)
(1)分散性和滯后性。點(diǎn)源污染具有集中性的特征,相反,小流域面源污染比較分散。它由于流域內(nèi)地形地貌、水文、氣象、土地利用等的差異性而存在著空間異質(zhì)性和時間不均勻性。面源污染與降雨和徑流有著緊密的聯(lián)系,由于它們是污染物進(jìn)入水體的驅(qū)動力,所以從時間上看面源污染存在著滯后性。
(2)隨機(jī)性和不確定性。面源污染的產(chǎn)生與降雨緊密相關(guān),水文過程在其發(fā)展過程中起到影響和支配作用。由于降雨具有隨機(jī)性,這就導(dǎo)致面源污染的產(chǎn)生也存在著隨機(jī)性。此外,影響面源污染因素的復(fù)雜性,造成污染源不確定、排放點(diǎn)不確定和排放時間不確定等,增大了我們對面源污染的監(jiān)控與控制難度。
(3)廣泛性與難監(jiān)測性。小流域面源污染所牽涉到的污染源比較多,在給定的流域內(nèi)各個污染源相互影響,此外,由于地形地貌、氣象、水文等條件的差異,污染源會產(chǎn)生位移、轉(zhuǎn)化。因此,使得對單個污染源具體排放量的測定難度加大。
3 面源污染監(jiān)測指標(biāo)及方法
3.1 面源污染監(jiān)測指標(biāo)建立原則
通過對面源污染的成因和特征可以發(fā)現(xiàn),面源污染的影響因素復(fù)雜多變,所以制定面源污染監(jiān)測指標(biāo)體系應(yīng)遵照一定的原則。
(1)科學(xué)性原則:選取有代表性的指標(biāo)作為監(jiān)測指標(biāo)體系的內(nèi)容,每個指標(biāo)應(yīng)意義清楚,概念明確,各個指標(biāo)之間應(yīng)存在清晰的聯(lián)系,對水體的變化情況反應(yīng)全面。
(2)主導(dǎo)型原則:反映面源污染產(chǎn)生及發(fā)展的主動因子,在監(jiān)測指標(biāo)體系中應(yīng)存在。
(3)相對獨(dú)立性原則:為了使各指標(biāo)之間的相關(guān)性降到最低,防止出現(xiàn)無效數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)過多而導(dǎo)致監(jiān)測工作量加劇,應(yīng)盡可能減少每個指標(biāo)之間的重復(fù)部分。
(4)實(shí)用性原則:作為評價面源污染狀況的因素,其監(jiān)測結(jié)果應(yīng)有可對照性。
3.2 面源污染的監(jiān)測方法
因?yàn)楸O(jiān)測污染物的濃度和種類的特點(diǎn)不易觀察出來,因此,在面源污染的監(jiān)測過程中,監(jiān)測和評價的目標(biāo)應(yīng)選擇與人類和動植物生命活動聯(lián)系緊密、在土壤中生活廣泛并且容易沉淀和吸附的物質(zhì)。
3.2.1 氮污染指標(biāo)
在天然水體中,盡管氮、磷等一些水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目沒有超標(biāo)或有較低含量,但是隨處可見。氮是動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)和硝石(NaNO3)等礦物的重要組成部分,土壤中由于農(nóng)田施肥等情況也存在硝酸鹽類如KNO3等。由于微生物的作用,這些含氮有機(jī)物進(jìn)到水體后,被氧化分解成簡單的物質(zhì)如氨。水中存在溶解氧,產(chǎn)生硝化作用,即氨先被硝化細(xì)菌氧化成亞硝酸鹽,亞硝酸鹽再被氧化成硝酸鹽。水體中的其它無機(jī)物,也存在著相似的轉(zhuǎn)化過程。因此,我們對水體中總氮含量進(jìn)行監(jiān)測,可以利用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(可測定水中亞硝酸鹽氮、無機(jī)銨鹽、硝酸鹽氮、溶解態(tài)氨及大部分有機(jī)含氮化合物中氮的總量,其最低檢出濃度為0.050mg/l)??偟渴窃u價水體污染狀況及發(fā)展趨勢的指示指標(biāo)。
3.2.2 磷污染指標(biāo)
天然水體中磷的存在形式有兩種:呈溶解或懸浮狀態(tài)的無機(jī)正磷酸鹽和有機(jī)磷化合物?;蟽r通常為+5。磷進(jìn)入水體的方式也有兩種。一是含磷巖、礦石的風(fēng)化侵蝕和采掘,一是存在于人工復(fù)合肥料、農(nóng)藥和某些合成洗滌劑中進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)。盡管在生物及非生物共同作用下,水體中不同價態(tài)磷之間會發(fā)生互相轉(zhuǎn)化、遷移,形成一個動態(tài)循環(huán)系統(tǒng),但總磷含量還是可以準(zhǔn)確表征或預(yù)測某一水域面源污染狀況。總量含量的測定可以利用鉬酸鹽分光光度法,該法可定水中溶解的、懸浮的、有機(jī)的和無機(jī)磷的總和,其最低檢出濃度為0.010mg/l。
3.2.3 重金屬污染指標(biāo)
我國各城市郊區(qū)都在一定程度上受到重金屬(銅、鉛、汞、鎘、鎳等)污染,重金屬污染的來源主要有三種:工業(yè)“三廢”排放、污泥及含重金屬的農(nóng)藥、城市生活垃圾。農(nóng)業(yè)環(huán)境中的污染來自于化肥。
目前,環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)中土壤重金屬評價有一系列建議指標(biāo),如綜合指標(biāo)、有效量指標(biāo)、總量指標(biāo)、生化指標(biāo)、生物指標(biāo)等。但重金屬污染指標(biāo)不易確定,這是因?yàn)橥寥李愋蛷?fù)雜,土壤中重金屬形態(tài)有差異性以及監(jiān)測方法不同等原因。土壤環(huán)境評價受評價標(biāo)準(zhǔn)的高、低的影響,為了避免給土壤污染的防治工作帶來經(jīng)濟(jì)和人力上的浪費(fèi),必須將其與所帶來的生態(tài)效益結(jié)合起來。重金屬在土壤中形態(tài)和生物效應(yīng)均存在差異性,因此,將重金屬的化學(xué)形態(tài)、土壤酶活性和植物有效性、生物毒性三者結(jié)合起來研究,能更精確地反映土壤重金屬污染狀況。endprint
4 監(jiān)測方法研究進(jìn)展
4.1 地面觀測法
地面觀測法是指通過在監(jiān)測水域內(nèi)布設(shè)卡口站、氣象站、土樣取樣點(diǎn)等,定時或者不定時采樣、測定,得到定量監(jiān)測數(shù)據(jù)。
4.2 調(diào)查法
作為實(shí)際工作中常見的一種方法,調(diào)查監(jiān)測法一般是在現(xiàn)場觀察,利用目視觀察、詢問、測量、試驗(yàn)等,該方法主要用來調(diào)查社會經(jīng)濟(jì)狀況、農(nóng)田灌溉施肥情況、農(nóng)藥、農(nóng)膜利用狀況,包括普查、抽樣調(diào)查和典型調(diào)查。
4.3 “3S”技術(shù)法
遙感監(jiān)測法是一種新興監(jiān)測方法,特點(diǎn)是監(jiān)測快速、準(zhǔn)確。利用RS可以對植被狀況、土地利用狀況等進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,能迅速獲取各類面積數(shù)據(jù);GIS通過分析水域的坡度、坡向,提供了面源污染空間地形數(shù)據(jù);此外,為了獲取更廣域面源污染信息,可以利用GIS分析地面觀測數(shù)據(jù)與空間信息。
4.4 資料分析法
我們將整理已有資料,通過分析、統(tǒng)計、計算獲取數(shù)據(jù)的方法稱為資料分析法。它是面源污染監(jiān)測方法中一種基礎(chǔ)的方法。
5 面源污染研究模型
5.1 我國面源污染模型研究現(xiàn)狀
到20世紀(jì)80年代,我國面源污染問題的重要性日益凸現(xiàn)出來。1980~1990年10年間我國只是把農(nóng)業(yè)面源宏觀特征和污染負(fù)荷定量計算模型作為非點(diǎn)源污染研究方向。20世紀(jì)90年代以來,農(nóng)藥、化肥型模式成為主要的農(nóng)業(yè)面源污染源。現(xiàn)在,農(nóng)業(yè)面源污染研究的新生長點(diǎn)集中在兩方面,即農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷模型與3S技術(shù)結(jié)合和用于流域水質(zhì)管理的水質(zhì)模型對接技術(shù)。
由于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染間歇性、隨機(jī)性、不確定性的發(fā)生,增大了對其負(fù)荷難度的估算,近年來,人們將面源污染數(shù)學(xué)模型和地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來,使非點(diǎn)源污染研究進(jìn)入一個新的階段。其中,SWAT模型作為以GIS為基礎(chǔ)的流域分布式水文模型,具有強(qiáng)物理機(jī)制、長時段等特點(diǎn),被廣泛和深入應(yīng)用于非點(diǎn)源污染,但在國內(nèi)使用情況較少,所以,結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況,其在國內(nèi)流域的研究中有著重要的意義。
5.2 SWAT模型原理及研究進(jìn)展
美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心開發(fā)的SWAT模型,以SWRRB模型為基礎(chǔ),吸取了GLEAMS,CEAMS,ROTO和EPIC等的特點(diǎn)。和HSPF模型一樣,對子流域在空間上進(jìn)行劃分和進(jìn)一步細(xì)分,SWAT模型可以用來模擬農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。在時間上可以用SWAT模型做長期預(yù)測,但它對單一事件洪水演算不具備詳細(xì)的演算能力。SWAT模型在流域模擬、水資源管理、大面積沒有監(jiān)測站的水域內(nèi)水文、泥沙和營養(yǎng)物質(zhì)的預(yù)測和評估等方面發(fā)揮著重要作用。
目前,在美國國家項(xiàng)目(如HUMUS項(xiàng)目)、區(qū)域性大項(xiàng)目和其他不同規(guī)模的研究項(xiàng)目中,SWAT模型已得到廣泛應(yīng)用。研究的內(nèi)容包括水域流量預(yù)測、水質(zhì)平衡和非點(diǎn)源污染控制等多方面。在SWAT模型中,參數(shù)需要量大,SWAT-GRASS輸入界面以GIS為基礎(chǔ),解決了集水區(qū)參數(shù)化的問題。這個界面把SWAT和GRASS接合在一起,利用SWAT和GRASS操作、提取、轉(zhuǎn)換空間信息,對得克薩斯某一流域的土壤侵蝕、水文情況和泥沙傳送,進(jìn)行了模擬。從GRASS中提取我們所需要的模擬信息,使數(shù)據(jù)篩選和操作時間得到降低。
6 面源污染評價方法
6.1 等標(biāo)污染指數(shù)評價法
等標(biāo)污染指數(shù)表征的是污染物的濃度和污染監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系,不牽涉到總排放量,是指某種污染物濃度的排放量超出污染監(jiān)測評價標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的倍數(shù)。利用這種方法可以對污染源的化學(xué)需氧量、總氮和總磷進(jìn)行評價。
Kj中最大值是指某地區(qū)主要污染源,按照其從大到小排列,我們就可以確定重點(diǎn)污染源;Ki中最大值是指主要污染物,按照其從大到小排列,我們就可以確定重點(diǎn)污染物。
6.3 敏感性指數(shù)評價法
此評價方法20世紀(jì)90年代由美國農(nóng)業(yè)部提出,通過我們所建立的指標(biāo)體系對農(nóng)業(yè)地區(qū)養(yǎng)分(P、N)流失的敏感性進(jìn)行評價,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染中,其潛在形成過程的空間分布可以利用養(yǎng)分流失敏感性指數(shù)進(jìn)行半定量描述,也可以用來對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染物關(guān)鍵輸出去進(jìn)行識別。
此方法的評價程序是:①農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染敏感性因素的確定;②農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染敏感性監(jiān)測評價指標(biāo)體系的建立;③評價指標(biāo)權(quán)重的確定;④評價等級的確定;⑤對敏感性指數(shù)進(jìn)行計算;⑥對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源源污染敏感性綜合監(jiān)測評價。
敏感性指數(shù)評價法中,盡管P和N的評價指標(biāo)體系存在差異性,但是它們的評價方法一致。許多研究實(shí)例表明,在美國P和N在關(guān)鍵源區(qū)也存在著差異性。
6.4 基于GIS的面源污染評價方法
非點(diǎn)源污染是隨機(jī)發(fā)生的,不能準(zhǔn)確指出其排放的途徑以及污染物種類,污染物符合在時空上有較大幅度的變化。由于使用GIS能夠?qū)臻g相關(guān)的非點(diǎn)源污染信息進(jìn)行收集、管理、分析、模擬和顯示,因而,以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)對非點(diǎn)源污染評價是新的研究方向。He等把AGNPS(農(nóng)業(yè)面源污染模型)、GRASS(地理資源分析支持系統(tǒng))和GRASSWATERWORKS結(jié)合起來,對Michigan州的Cass河水質(zhì)非點(diǎn)源污染進(jìn)行綜合分析評價,得到地圖式的輸出成果,并且標(biāo)記出對侵蝕抵抗力弱的地區(qū)。
對非點(diǎn)源污染采用GIS技術(shù)處理有以下優(yōu)點(diǎn):①數(shù)據(jù)更新速度快,數(shù)據(jù)共享容易實(shí)現(xiàn),并能直觀顯示輸出結(jié)果;②海量數(shù)據(jù)可以利用此技術(shù)進(jìn)行分析;③比例間易于轉(zhuǎn)化;④對各參數(shù)的空間分布以及參數(shù)的空間相性能夠較容易地確定。
7 結(jié)論與展望
農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染具有污染面積廣、隨機(jī)性、廣泛性等特征,污染控制有很大難度。其污染控制需要我們能夠從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理等層面共同努力,標(biāo)本兼治。通過對國內(nèi)外研究的綜述,應(yīng)從以下幾個方面重點(diǎn)研究農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。
(1)調(diào)查農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的背景。我國對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究處于起步階段,基礎(chǔ)資料存在缺乏系統(tǒng)性、完整性和可靠性等特點(diǎn)。這就使得我國在控制流域污染物排放總量、確定流域水環(huán)境容量、制定水資源保護(hù)規(guī)劃等研究方面的數(shù)據(jù)無法確??茖W(xué)性,進(jìn)而會對流域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生影響。endprint
(2)農(nóng)業(yè)面源污染過程、機(jī)理及其影響因子的研究。影響農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的因素有很多,其反應(yīng)過程較復(fù)雜,缺乏系統(tǒng)的研究面源污染形成機(jī)理以及污染物空間轉(zhuǎn)化產(chǎn)生規(guī)律和影響因子,使得面源污染的控制和治理難度大。所以,應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)面源污染源污染的產(chǎn)生條件、機(jī)理和自然與社會經(jīng)濟(jì)因素的研究。應(yīng)把工作的重點(diǎn)放在土地多尺度利用和N、P等營養(yǎng)元素,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染三者之間的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律上,闡明土地利用對非點(diǎn)源污染影響機(jī)理和規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出合理的防控措施體系控制非點(diǎn)源污染。
(3)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價體系指標(biāo)、評價方法研究。農(nóng)業(yè)面源污染控制和管理的重要一點(diǎn)是如何通過在農(nóng)業(yè)區(qū)有效地將容易產(chǎn)生面源污染的地區(qū)鑒別出來,并將有限的人力物力投入到這些地區(qū),從而收到最大的生態(tài)效益和控制效益。所以,采用科學(xué)、定量的綜合評價方法,選擇面源污染影響因素、建立合適的指標(biāo)體系,對農(nóng)業(yè)面源污染潛在危險時空評價等一系列研究,對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的控制和管理具有深遠(yuǎn)的意義。
(4)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研究。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染監(jiān)測與預(yù)警是以持續(xù)定期的空間取樣為基礎(chǔ),對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染產(chǎn)生影響的主要屬性和指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,加上與另外的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)一起分析,評估某區(qū)域非點(diǎn)源污染及其發(fā)展趨勢。今后研究方向的重點(diǎn)有非點(diǎn)源污染變化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立,通過對技術(shù)和尺度轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)等手段,監(jiān)測評價重點(diǎn)區(qū)域和污染狀況尺度水平有差異的地區(qū),向面源污染控制提供可靠的依據(jù)。
(5)負(fù)荷模型研究。我國農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型處于初步研究階段,經(jīng)驗(yàn)?zāi)P秃蛯饽P万?yàn)證與應(yīng)用,是我國目前研究的主要方面。研制與開發(fā)本土機(jī)理模型的研究很少。此外,由于一些模型對數(shù)據(jù)有過高的要求,在我國推廣應(yīng)用有很大難度。所以,迫切需要建立一種以地方特色和時空變異為依托農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染負(fù)荷定量估算方法和機(jī)理預(yù)測模,該模型能夠?yàn)闆Q策提供更加可靠、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的依據(jù)。
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Research Progress and Prospect of Development of
Agricultural Non-point Source Pollution
Yu Ning
(Liaoning Environmental Monitoring Experiment Center, Shenyang 110161, China
)
Abstract: The agricultural non-point source pollution is an important pollution source of affecting the quality of water environment, and its contribution rate for water environment pollution has increased year by year, so it gradually become the environmental bottlenecks of the agricultural sustainable development and rural modernization. On the basis of reviewing the research literature at home and abroad, this article summarizes the monitoring indicators and methods of agricultural non-point source pollution, sums up its research model and evaluation methods, and prospects the research direction for the agricultural non-point source pollution.
Key words: agricultural non-point source pollution; monitoring indicators; model; assessment methodendprint
(2)農(nóng)業(yè)面源污染過程、機(jī)理及其影響因子的研究。影響農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的因素有很多,其反應(yīng)過程較復(fù)雜,缺乏系統(tǒng)的研究面源污染形成機(jī)理以及污染物空間轉(zhuǎn)化產(chǎn)生規(guī)律和影響因子,使得面源污染的控制和治理難度大。所以,應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)面源污染源污染的產(chǎn)生條件、機(jī)理和自然與社會經(jīng)濟(jì)因素的研究。應(yīng)把工作的重點(diǎn)放在土地多尺度利用和N、P等營養(yǎng)元素,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染三者之間的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律上,闡明土地利用對非點(diǎn)源污染影響機(jī)理和規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出合理的防控措施體系控制非點(diǎn)源污染。
(3)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價體系指標(biāo)、評價方法研究。農(nóng)業(yè)面源污染控制和管理的重要一點(diǎn)是如何通過在農(nóng)業(yè)區(qū)有效地將容易產(chǎn)生面源污染的地區(qū)鑒別出來,并將有限的人力物力投入到這些地區(qū),從而收到最大的生態(tài)效益和控制效益。所以,采用科學(xué)、定量的綜合評價方法,選擇面源污染影響因素、建立合適的指標(biāo)體系,對農(nóng)業(yè)面源污染潛在危險時空評價等一系列研究,對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的控制和管理具有深遠(yuǎn)的意義。
(4)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研究。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染監(jiān)測與預(yù)警是以持續(xù)定期的空間取樣為基礎(chǔ),對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染產(chǎn)生影響的主要屬性和指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,加上與另外的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)一起分析,評估某區(qū)域非點(diǎn)源污染及其發(fā)展趨勢。今后研究方向的重點(diǎn)有非點(diǎn)源污染變化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立,通過對技術(shù)和尺度轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)等手段,監(jiān)測評價重點(diǎn)區(qū)域和污染狀況尺度水平有差異的地區(qū),向面源污染控制提供可靠的依據(jù)。
(5)負(fù)荷模型研究。我國農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型處于初步研究階段,經(jīng)驗(yàn)?zāi)P秃蛯饽P万?yàn)證與應(yīng)用,是我國目前研究的主要方面。研制與開發(fā)本土機(jī)理模型的研究很少。此外,由于一些模型對數(shù)據(jù)有過高的要求,在我國推廣應(yīng)用有很大難度。所以,迫切需要建立一種以地方特色和時空變異為依托農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染負(fù)荷定量估算方法和機(jī)理預(yù)測模,該模型能夠?yàn)闆Q策提供更加可靠、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 盧寶鵬,張瑞霞.小流域面源污染監(jiān)測技術(shù)指標(biāo)體系及監(jiān)測方法[J].吉林農(nóng)業(yè),2010(9).
[2]康晚英.環(huán)鄱陽湖面源污染負(fù)荷的估算及預(yù)測評價[D].南昌:南昌大學(xué)建筑工程學(xué)院,2010.
[3]李杰峰.湖南省種植業(yè)面源污染監(jiān)測、評價與控制[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè),2009.
[4]陳緯棟.洱海流域農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷模型計算研究[D].上海:上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,2011.
[5]黃紹憑.我國農(nóng)業(yè)面源污染研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(11).
[6]楊永德.曲靖市瀟湘水庫農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測及評價[J].西南林學(xué)院學(xué)報,2008,28(4).
[7]王建兵,程 磊.農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,7(3).
[8]余進(jìn)祥,劉婭菲.農(nóng)業(yè)面源污染理論研究及展望[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009, 21(1).
[9]柴世偉.農(nóng)業(yè)面源污染及其控制技術(shù)研究[J].水土保持學(xué)報,2006,20(6).
[10] 張淑瑛,盧映東,宋麗敏.面源污染研究方法的探討[J].黑龍江環(huán)境通報,2002,26(2).
[11] 于維坤,尹 煒.面源污染模型研究進(jìn)展[J].人民長江,2008,39(23).
[12] 程文虎.江河面源污染監(jiān)測與評價方法研究[J].人民珠江,2003(6).
[13]吳春蕾,馬友華.SWAT模型在巢湖流域農(nóng)業(yè)面源污染研究中應(yīng)用前景與方法[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(18):324~328.
Research Progress and Prospect of Development of
Agricultural Non-point Source Pollution
Yu Ning
(Liaoning Environmental Monitoring Experiment Center, Shenyang 110161, China
)
Abstract: The agricultural non-point source pollution is an important pollution source of affecting the quality of water environment, and its contribution rate for water environment pollution has increased year by year, so it gradually become the environmental bottlenecks of the agricultural sustainable development and rural modernization. On the basis of reviewing the research literature at home and abroad, this article summarizes the monitoring indicators and methods of agricultural non-point source pollution, sums up its research model and evaluation methods, and prospects the research direction for the agricultural non-point source pollution.
Key words: agricultural non-point source pollution; monitoring indicators; model; assessment methodendprint
(2)農(nóng)業(yè)面源污染過程、機(jī)理及其影響因子的研究。影響農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的因素有很多,其反應(yīng)過程較復(fù)雜,缺乏系統(tǒng)的研究面源污染形成機(jī)理以及污染物空間轉(zhuǎn)化產(chǎn)生規(guī)律和影響因子,使得面源污染的控制和治理難度大。所以,應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)面源污染源污染的產(chǎn)生條件、機(jī)理和自然與社會經(jīng)濟(jì)因素的研究。應(yīng)把工作的重點(diǎn)放在土地多尺度利用和N、P等營養(yǎng)元素,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染三者之間的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律上,闡明土地利用對非點(diǎn)源污染影響機(jī)理和規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出合理的防控措施體系控制非點(diǎn)源污染。
(3)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染評價體系指標(biāo)、評價方法研究。農(nóng)業(yè)面源污染控制和管理的重要一點(diǎn)是如何通過在農(nóng)業(yè)區(qū)有效地將容易產(chǎn)生面源污染的地區(qū)鑒別出來,并將有限的人力物力投入到這些地區(qū),從而收到最大的生態(tài)效益和控制效益。所以,采用科學(xué)、定量的綜合評價方法,選擇面源污染影響因素、建立合適的指標(biāo)體系,對農(nóng)業(yè)面源污染潛在危險時空評價等一系列研究,對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的控制和管理具有深遠(yuǎn)的意義。
(4)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研究。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染監(jiān)測與預(yù)警是以持續(xù)定期的空間取樣為基礎(chǔ),對農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染產(chǎn)生影響的主要屬性和指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,加上與另外的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)一起分析,評估某區(qū)域非點(diǎn)源污染及其發(fā)展趨勢。今后研究方向的重點(diǎn)有非點(diǎn)源污染變化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立,通過對技術(shù)和尺度轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)等手段,監(jiān)測評價重點(diǎn)區(qū)域和污染狀況尺度水平有差異的地區(qū),向面源污染控制提供可靠的依據(jù)。
(5)負(fù)荷模型研究。我國農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型處于初步研究階段,經(jīng)驗(yàn)?zāi)P秃蛯饽P万?yàn)證與應(yīng)用,是我國目前研究的主要方面。研制與開發(fā)本土機(jī)理模型的研究很少。此外,由于一些模型對數(shù)據(jù)有過高的要求,在我國推廣應(yīng)用有很大難度。所以,迫切需要建立一種以地方特色和時空變異為依托農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染負(fù)荷定量估算方法和機(jī)理預(yù)測模,該模型能夠?yàn)闆Q策提供更加可靠、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 盧寶鵬,張瑞霞.小流域面源污染監(jiān)測技術(shù)指標(biāo)體系及監(jiān)測方法[J].吉林農(nóng)業(yè),2010(9).
[2]康晚英.環(huán)鄱陽湖面源污染負(fù)荷的估算及預(yù)測評價[D].南昌:南昌大學(xué)建筑工程學(xué)院,2010.
[3]李杰峰.湖南省種植業(yè)面源污染監(jiān)測、評價與控制[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè),2009.
[4]陳緯棟.洱海流域農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷模型計算研究[D].上海:上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,2011.
[5]黃紹憑.我國農(nóng)業(yè)面源污染研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(11).
[6]楊永德.曲靖市瀟湘水庫農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測及評價[J].西南林學(xué)院學(xué)報,2008,28(4).
[7]王建兵,程 磊.農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,7(3).
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[9]柴世偉.農(nóng)業(yè)面源污染及其控制技術(shù)研究[J].水土保持學(xué)報,2006,20(6).
[10] 張淑瑛,盧映東,宋麗敏.面源污染研究方法的探討[J].黑龍江環(huán)境通報,2002,26(2).
[11] 于維坤,尹 煒.面源污染模型研究進(jìn)展[J].人民長江,2008,39(23).
[12] 程文虎.江河面源污染監(jiān)測與評價方法研究[J].人民珠江,2003(6).
[13]吳春蕾,馬友華.SWAT模型在巢湖流域農(nóng)業(yè)面源污染研究中應(yīng)用前景與方法[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2010,26(18):324~328.
Research Progress and Prospect of Development of
Agricultural Non-point Source Pollution
Yu Ning
(Liaoning Environmental Monitoring Experiment Center, Shenyang 110161, China
)
Abstract: The agricultural non-point source pollution is an important pollution source of affecting the quality of water environment, and its contribution rate for water environment pollution has increased year by year, so it gradually become the environmental bottlenecks of the agricultural sustainable development and rural modernization. On the basis of reviewing the research literature at home and abroad, this article summarizes the monitoring indicators and methods of agricultural non-point source pollution, sums up its research model and evaluation methods, and prospects the research direction for the agricultural non-point source pollution.
Key words: agricultural non-point source pollution; monitoring indicators; model; assessment methodendprint