唐肖陽，唐德善，魯佳慧，常文倩，唐新玥

（河海大學(xué)水利水電學(xué)院，南京 210098）

隨著點(diǎn)源污染治理力度的加強(qiáng)，面源污染特別是農(nóng)業(yè)面源污染的嚴(yán)重性和防治的必要性已經(jīng)引起了國內(nèi)外學(xué)者和管理部門的注意。很多研究表明，面源污染已經(jīng)成為水體污染的重要污染源，甚至首要污染源。據(jù)報道，美國的面源污染占污染總量的2/3，其中農(nóng)業(yè)面源污染貢獻(xiàn)率占68%～83%[1]。荷蘭的農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的總氮（TN）、總磷（TP）污染負(fù)荷占水環(huán)境污染總負(fù)荷的60%和40%～50%[2]。在我國，2010年《第一次全國污染源普查公報》顯示，農(nóng)業(yè)面源污染是總氮、總磷排放的主要來源，其排放量分別為270.46萬t和28.47萬t，分別占排放總量的57.2%和67.4%。與點(diǎn)源污染相比，面源污染具有多源性、隨機(jī)性、分散性、分布廣、間歇性和難以監(jiān)測性的特點(diǎn)，其治理難度大于點(diǎn)源污染，因此估算面源污染負(fù)荷，解析污染源具有重要意義。

目前，國內(nèi)外常用的污染負(fù)荷估算方法有輸出系數(shù)法[3]、排污系數(shù)法[4]、監(jiān)測法[5]等，污染負(fù)荷評價的方法主要有等標(biāo)污染負(fù)荷法[6]、清單法[7]、模型法[8]。由于缺乏與農(nóng)業(yè)面源污染有關(guān)的水文和水質(zhì)系統(tǒng)的、長期的實(shí)測數(shù)據(jù)，而輸出系數(shù)法則避開了面源污染發(fā)生的復(fù)雜過程，所需參數(shù)少，操作簡便，且能保證一定的精度，因此在我國面源污染研究中得到了廣泛的應(yīng)用。輸出系數(shù)法最初由Omernik[9]等提出，由此建立了輸出系數(shù)模型。此后最為重要的進(jìn)展是Johnes等[10]在以往模型的基礎(chǔ)上綜合考慮了土地利用類型、人口和牲畜數(shù)量等因素對面源污染的影響，建立了更為完善的輸出系數(shù)模型。盧少勇等[1]利用輸出系數(shù)法分析、評價了洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷；劉菊等[11]利用輸出系數(shù)模型和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與權(quán)衡綜合評價模型估算了四川省寶興縣面源污染物總氮、總磷負(fù)荷；蔡明等[12]采用了考慮降雨因素影響和污染物在遷移過程中損失的改進(jìn)的輸出系數(shù)法對渭河流域總氮負(fù)荷量進(jìn)行了估算。以上研究說明了輸出系數(shù)法在面源污染研究中的優(yōu)越性。

漢江中上游的丹江口水庫是南水北調(diào)中線工程的水源地，漢江干流也是南水北調(diào)備用水源，但漢江流域內(nèi)農(nóng)村區(qū)域面積大，農(nóng)村人口眾多，土地利用強(qiáng)度高，水環(huán)境承載壓力巨大，因此控制好漢江流域的農(nóng)業(yè)面源污染是保證南水北調(diào)水質(zhì)的重要任務(wù)。張軍等[13]研究發(fā)現(xiàn)丹漢江流域是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染主要敏感區(qū)，隨干流向南北兩側(cè)敏感性遞減，許策等[14]對漢江流域荊門段面源污染負(fù)荷時空分布與污染現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和評價，但是目前關(guān)于漢江整個流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀的研究較少。本文以漢江流域范圍的13個地市為研究對象，采用輸出系數(shù)模型估算2015年漢江流域TN、TP的污染負(fù)荷，運(yùn)用等標(biāo)污染負(fù)荷法對TN、TP的污染負(fù)荷進(jìn)行評價，運(yùn)用ArcGIS軟件繪制面源污染空間分布，采用快速聚類法劃分污染類型，旨在為漢江流域面源污染有的放矢地防治提出數(shù)據(jù)的理論支撐。

1 材料與方法

式中：Li為污染物 i的負(fù)荷量，kg·a-1；Eij為在第 j種土地利用類型導(dǎo)致的第i種污染物的輸出系數(shù)（kg·hm-2·a-1）或第j種畜禽養(yǎng)殖導(dǎo)致的污染物i的輸出系數(shù)[kg·頭（只）-1·a-1]或人口因素導(dǎo)致的污染物i的輸出系數(shù)（kg·人-1·a-1）；Aj為第j種土地利用類型的面積（hm2）或第j種畜禽養(yǎng)殖的數(shù)量[頭（只）]或人口數(shù)量（人）；P為降雨輸入的污染物總量（因缺乏相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)且其相對于農(nóng)業(yè)面源污染物總量可忽略不計(jì)，本文不考慮此項(xiàng)影響），kg·a-1；n為流域內(nèi)污染源數(shù)量。

結(jié)合漢江流域的實(shí)際情況，本文的農(nóng)業(yè)面源污染源主要考慮農(nóng)田化肥源、畜禽養(yǎng)殖源和農(nóng)村生活源這3大類污染源，其中農(nóng)業(yè)用地類型主要考慮水田、旱田和園地3種，畜禽養(yǎng)殖主要考慮牛、豬、羊和家禽4種類型。

估算污染物的負(fù)荷量關(guān)鍵在于確定輸出系數(shù)的值。影響輸出系數(shù)的因素主要有地形、地貌、水文、氣候、土地利用、土壤類型、植被覆蓋和人類活動等，其主要獲取方法有現(xiàn)場監(jiān)測法和查閱文獻(xiàn)法[3]。鑒于漢

1.1 研究區(qū)域概況

漢江發(fā)源于陜西省漢中市寧強(qiáng)縣冢山，干流流經(jīng)陜西省和湖北省，在武漢市注入長江，全長1577 km，是長江最長的支流。漢江流域分為3段，丹江口市以上江段為上游，丹江口市至鐘祥市江段為中游，鐘祥至漢口龍王廟江段為下游。由于農(nóng)業(yè)面源污染的治理一般以行政區(qū)劃為單位分區(qū)治理，故參照漢江流域的范圍，選擇陜西省漢中市、安康市、商洛市；河南省南陽市；湖北省十堰市、神農(nóng)架林區(qū)、襄陽市、荊門市、天門市、潛江市、仙桃市、孝感市和武漢市共13個行政區(qū)為研究對象，研究區(qū)域示意圖見圖1。

1.2 研究方法

1.2.1 污染負(fù)荷量估算方法

本文采用輸出系數(shù)法（ECM）估算漢江流域各地市TN、TP的污染負(fù)荷，公式為[10]：江流域無輸出系數(shù)的實(shí)測結(jié)果，茲參照已有的研究成果確定輸出系數(shù)的值。

Beaulac和Reckhow以及Frink通過調(diào)查不同土地利用方式下的氮和磷輸出系數(shù)的變化范圍，取其平均值作為所研究區(qū)域的土地利用輸出系數(shù)[15]。因此，在考慮了研究區(qū)域和研究年份兩方面因素后，取國內(nèi)不同研究區(qū)域結(jié)果的平均值作為本文的不同農(nóng)業(yè)土地利用類型的輸出系數(shù)取值。已有研究中的不同區(qū)域的不同農(nóng)業(yè)土地利用方式下TN、TP的輸出系數(shù)及本文的取值見表1。

圖1 研究區(qū)域示意圖Figure 1 The diagrammatic sketch of research area

表1 不同區(qū)域輸出系數(shù)的分類和取值Table 1 The export coefficient classification and value of different regions

畜禽養(yǎng)殖輸出系數(shù)參照沈珍瑤等[1-3]的研究成果。由于各類畜禽的養(yǎng)殖周期不同，當(dāng)年的畜禽數(shù)量是目前研究的爭議所在[21]。牛和羊的平均飼養(yǎng)期一般長于一年，而豬和家禽的平均飼養(yǎng)期不足一年，故本文牛和羊當(dāng)年的數(shù)量取為年末存欄數(shù)量，豬和家禽當(dāng)年的數(shù)量取為年內(nèi)出欄數(shù)量[22]。

農(nóng)村生活污染輸出系數(shù)參照國家環(huán)?？偩滞扑]的人口輸出系數(shù)[15]。漢江流域不同污染源的輸出系數(shù)的分類及取值見表2。

表2 漢江流域不同污染源的輸出系數(shù)的分類及取值Table 2 Classification and value of export coefficient of different pollution sources in the Hanjiang River Basin

1.2.2 污染負(fù)荷評價方法

為了讓不同的污染物能在同一尺度上加以比較，本文采用等標(biāo)污染負(fù)荷法進(jìn)行污染負(fù)荷評價。某污染物或某污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷量是指單位時間內(nèi)排放的含該污染物的廢水的等標(biāo)體積[23]。某區(qū)域第j個污染源的第i個污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷量計(jì)算公式Pij為：

式中：Pij為第j個污染源第i個污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷量，106m3·a-1；Lij為第 j個污染源第 i個污染物的污染負(fù)荷量，t·a-1；C0為污染物i評價標(biāo)準(zhǔn)值。漢江流域水質(zhì)以Ⅱ、Ⅲ類為主，結(jié)合各地市的環(huán)境狀況公報和水資源公報中漢江流域水質(zhì)情況，漢中市、安康市、商洛市、十堰市和神農(nóng)架林區(qū)的評價標(biāo)準(zhǔn)值采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）中Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)系列的閾濃度的下限值進(jìn)行核算，其余地市采用Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)系列的閾濃度的下限值進(jìn)行核算。（其中，Ⅱ類水下限值TN為0.5 mg·L-1，TP 為0.1 mg·L-1；Ⅲ類水下限值TN為1 mg·L-1，TP 為0.2 mg·L-1）。

若某區(qū)域第j個污染源有n個污染物，則該區(qū)域第j個污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷量Pj為：

式中：Pj為某區(qū)域第j個污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1；Pij為某區(qū)域第 j個污染源的第 i個污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1。

若某區(qū)域第i個污染物有m個污染源，則該區(qū)域的第i個污染物等標(biāo)污染負(fù)荷量Pi為：

式中：Pi為某區(qū)域第i個污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1；Pij為某區(qū)域第 i個污染物的第 j個污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1。

若某區(qū)域有n個污染物、m個污染源，則該區(qū)域的等標(biāo)污染負(fù)荷量P為：

式中：P為某區(qū)域的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1；Pi為某區(qū)域第 i個污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1；Pj為某區(qū)域第 j個污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1；Pij為某區(qū)域第j個污染源的第i個污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷量，m3·a-1。

1.2.3 數(shù)據(jù)來源

研究主要分析漢江流域13個地市的農(nóng)業(yè)面源氮磷污染，所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括水田面積、旱地面積、園地面積、牛、豬、羊、家禽和農(nóng)村人口的數(shù)量。以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《2015年湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒》、《2015年河南統(tǒng)計(jì)年鑒》、《2015年陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》及2015年各地市的統(tǒng)計(jì)年鑒或者國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報。漢江流域各地市的農(nóng)村常住人口、農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。

2 結(jié)果與討論

2.1 漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷量估算

采用輸出系數(shù)法估算了2015年漢江流域13個地市的土地利用、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村人口3大類污染源產(chǎn)生的TN、TP污染負(fù)荷量及負(fù)荷貢獻(xiàn)率，計(jì)算結(jié)果見表4、表5。

2015年漢江流域的TN、TP污染負(fù)荷量分別為179 127 t，26 975 t，TN污染負(fù)荷量是TP污染負(fù)荷量的6.64倍。在現(xiàn)有研究中，TN與TP的污染負(fù)荷量之比在5～9之間[1]，本文結(jié)果與已有研究結(jié)果間具有一致性。從空間分布上來看，南陽市和襄陽市的TN、TP污染負(fù)荷量比較高，主要原因是這2個地市的農(nóng)業(yè)土地利用面積大、畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)、農(nóng)村人口多。相比之下，神農(nóng)架林區(qū)、仙桃市、潛江市、天門市和商洛市的農(nóng)業(yè)土地利用面積小、畜禽養(yǎng)殖少、農(nóng)村人口少，故TN、TP污染負(fù)荷量都比較低。

表3 2015年漢江流域各地市農(nóng)村常住人口和農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Table 3 The rural resident population and agricultural statistics of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

表4 2015年漢江流域各地市不同污染源TN污染負(fù)荷量（t）及負(fù)荷貢獻(xiàn)率（%）Table 4 The pollution loads and loads contribution rate of TN of different pollution sources of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

根據(jù)表4、表5的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算可得出，漢江流域各地市的TN、TP的污染負(fù)荷均以農(nóng)田化肥和畜禽養(yǎng)殖為主。其中，神農(nóng)架林區(qū)和仙桃市的農(nóng)田化肥對該地區(qū)的TN負(fù)荷貢獻(xiàn)率分別為63.70%和57.29%，孝感市和襄陽市的畜禽養(yǎng)殖對該地區(qū)的TN負(fù)荷貢獻(xiàn)率分別為43.76%和42.03%；神農(nóng)架林區(qū)和南陽市的農(nóng)田化肥對該地區(qū)TP負(fù)荷貢獻(xiàn)率分別為37.84%和33.54%；孝感市和荊門市的畜禽養(yǎng)殖對該地區(qū)的TP負(fù)荷貢獻(xiàn)率為73.05%和71.16%。鑒于此，漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染應(yīng)將重點(diǎn)放在農(nóng)田化肥污染和畜禽養(yǎng)殖污染上。

2.2 漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷評價

2.2.1 漢江流域TN、TP等標(biāo)污染負(fù)荷總量特征

運(yùn)用等標(biāo)污染負(fù)荷法，計(jì)算不同污染源的TN、TP等標(biāo)污染負(fù)荷及貢獻(xiàn)率見表6。

表5 2015年漢江流域各地市不同污染源TP污染負(fù)荷量（t）及負(fù)荷貢獻(xiàn)率（%）Table 5 The pollution loads and loads contribution rate of TP of different pollution sources of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

2015年漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷總量為3.94×1011m3。在各污染源中，農(nóng)田化肥源的等標(biāo)污染負(fù)荷總量為1.50×1011m3，畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染負(fù)荷總量為1.76×1011m3，農(nóng)村生活源的等標(biāo)污染負(fù)荷總量為6.9×1010m3。畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染負(fù)荷總量最多，占流域等標(biāo)污染負(fù)荷總量的44.62%，說明漢江流域的首要污染源是畜禽養(yǎng)殖源。

TN的等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率順序?yàn)椋恨r(nóng)田化肥（47.45%）＞畜禽養(yǎng)殖（32.40%）＞農(nóng)村生活（20.16%），TP的等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率順序?yàn)椋盒笄蒺B(yǎng)殖（61.01%）＞農(nóng)田化肥（25.3%）＞農(nóng)村生活（13.68%）。由此可見，漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染的TN主要來源是農(nóng)田化肥，TP主要來源是畜禽養(yǎng)殖，該結(jié)果與河南省農(nóng)業(yè)面源污染的研究結(jié)果規(guī)律一致[3]。農(nóng)田化肥對TN等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率的影響高于畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活，而畜禽養(yǎng)殖對TP的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率的影響明顯高于土地利用和農(nóng)村生活。

表6 2015年漢江流域不同污染源TN、TP的等標(biāo)污染負(fù)荷量及貢獻(xiàn)率Table 6 The equivalent standard pollution load and its contribution rate of TN and TP of different pollution sources in the Hanjiang River basin in 2015

2.2.2 漢江流域TN、TP等標(biāo)污染負(fù)荷量空間分布特征

本文借助ArcGIS 10.0軟件，將等標(biāo)污染負(fù)荷量結(jié)果填加到行政區(qū)劃圖的表格屬性中，繪制了2015年漢江流域各地市農(nóng)業(yè)面源污染TN、TP的等標(biāo)污染負(fù)荷空間分布格局，見圖2、圖3。在空間分布上，TN、TP的等標(biāo)污染負(fù)荷空間分布有很強(qiáng)的一致性，其空間分布特征是：農(nóng)業(yè)土地利用面積大、畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)、農(nóng)村人口多的地市等標(biāo)污染負(fù)荷較大，反之亦然。漢江流域上游至下游的等標(biāo)污染負(fù)荷量呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，流域等標(biāo)污染高負(fù)荷區(qū)集中在流域中游。上游的漢中市、安康市和商洛市共3個地市的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率之和是28.44%，中游的十堰市、南陽市、襄陽市、神農(nóng)架林區(qū)和荊門市共5個地市的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率之和是50.93%，下游的天門市、潛江市、仙桃市、孝感市和武漢市共5個地市的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率之和是20.63%。中游5個地市的等標(biāo)污染負(fù)荷量約占漢江流域的一半，說明了漢江流域中游的農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀的嚴(yán)重性和治理的必要性。

由圖2、圖3可知，TN、TP等標(biāo)污染負(fù)荷的最大值均出現(xiàn)在南陽市，其中TN等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率達(dá)21.55%，TP等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率達(dá)17.80%。南陽市內(nèi)有漢江最大的支流唐白河，當(dāng)支流的污染物匯入漢江干流，會加劇漢江的污染程度，故應(yīng)加大對南陽市農(nóng)業(yè)面源污染的治理。其次是漢中市、安康市、十堰市和襄陽市，TN等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率達(dá)10.75%～12.52%，TP等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率達(dá)10.39%～13.61%。等標(biāo)污染負(fù)荷最小的地市是神農(nóng)架林區(qū)、天門市、潛江市和仙桃市，TN等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率僅為0.26%～2.20%，TP等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率僅為0.22%～2.07%。

2.2.3 不同污染源對漢江流域各地市TN、TP等標(biāo)污染負(fù)荷的貢獻(xiàn)

為便于分析，將污染源劃分為水田、旱地、園地、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活共5種污染源，利用ArcGIS軟件，繪制了2015年漢江流域各地市不同污染源TN、TP的等標(biāo)污染負(fù)荷圖，見圖4、圖5。漢江流域內(nèi)，十堰市、襄陽市和孝感市的TN等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)最大的為畜禽養(yǎng)殖，而其他10個地市TN等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)最大的均為農(nóng)田化肥。這10個地市中，漢中市、安康市、商洛市和南陽市的農(nóng)田化肥源中旱地的等標(biāo)污染負(fù)荷較大，而神農(nóng)架林區(qū)、荊門市、潛江市、仙桃市和武漢市的農(nóng)田化肥源中水田的等標(biāo)污染負(fù)荷較大。漢江流域內(nèi)各地市的TP等標(biāo)污染負(fù)荷則表現(xiàn)出明顯的規(guī)律特征，即均以畜禽養(yǎng)殖為主。對于流域內(nèi)等標(biāo)污染負(fù)荷最大的南陽市，其TN等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率最大的是旱地，TP等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率最大的是畜禽養(yǎng)殖。

再將污染源按照農(nóng)田化肥、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活3大類進(jìn)行劃分，將TN等標(biāo)污染負(fù)荷與TP等標(biāo)污染負(fù)荷疊加后，得到2015年漢江流域各地市不同污染源等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率見圖6所示。漢江流域各地市農(nóng)田化肥源和畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率均相對較高，農(nóng)村生活源的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率均相對較低。

圖2 2015年漢江流域各地市TN等標(biāo)污染負(fù)荷空間分布格局Figure 2 Spatial distribution pattern of the equivalent standard pollution load of TN of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

圖3 2015年漢江流域各地市TP等標(biāo)污染負(fù)荷空間分布格局Figure 3 Spatial distribution pattern of the equivalent standard pollution load of TP of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

圖4 2015年漢江流域各地市不同污染源TN等標(biāo)污染負(fù)荷Figure 4 The equivalent standard pollution load of TN of different pollution sources of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

圖5 2015年漢江流域各地市不同污染源TP等標(biāo)污染負(fù)荷Figure 5 The equivalent standard pollution load of TP of different pollution sources of cities in the Hanjiang River Basin in 2015

2.3 漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染類型劃分

為因地制宜地開展農(nóng)業(yè)面源污染防治，對各地市按污染類型進(jìn)行分類。本文采用SPSS軟件中快速聚類（K-Means Cluster）的方法，以各地市農(nóng)田化肥源、畜禽養(yǎng)殖源和農(nóng)村生活源這3大污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率為聚類對象，進(jìn)行聚類分析。通過聚類分析將各地市劃分成了6種污染類型，各污染類型的空間分布情況見圖7。

第Ⅰ類為農(nóng)田化肥污染主導(dǎo)型，該類型包含神農(nóng)架林區(qū)和南陽市，其農(nóng)田化肥源在各類污染源中最為典型，農(nóng)田化肥源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率分別為54.04%和48.12%。第Ⅱ類為畜禽養(yǎng)殖污染主導(dǎo)型，該類型的地市分布在漢江流域中下游，包括襄陽市和孝感市，畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率較高，畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率分別為54.25%和58.04%。第Ⅲ類為農(nóng)田化肥和畜禽養(yǎng)殖污染復(fù)合主導(dǎo)型，該類型只包含荊門市，其畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率為54.31%，農(nóng)田化肥源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率為40.93%。第Ⅳ類為畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活污染復(fù)合主導(dǎo)型，該類型的地市包括十堰市和武漢市，其畜禽養(yǎng)殖源和農(nóng)村生活源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率之和分別為71.51%和70.62%。第Ⅴ類為農(nóng)田化肥和農(nóng)村生活污染負(fù)荷主導(dǎo)型，該類型的地市包括商洛市和仙桃市，其農(nóng)田化肥源和農(nóng)村生活源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率之和分別為65.35%和69.53%。第Ⅵ類為混合污染型，該類型的地市分散在漢江流域上游段和下游段，其農(nóng)田化肥源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率均在36.18%以上，畜禽養(yǎng)殖源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率均在38.03%以上，農(nóng)村生活源的等標(biāo)污染貢獻(xiàn)率均在15.74%以上。

圖6 2015年漢江流域各地市不同污染源等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率Figure 6 Contribution rate of equivalent standard pollution load of different pollution sources of cities in the Hanjiang River basin in 2015

3 結(jié)論

本文采用輸出系數(shù)模型法、等標(biāo)污染負(fù)荷法、ArcGIS技術(shù)和快速聚類法，估算了2015年漢江流域各地市的農(nóng)業(yè)面源污染TN、TP的污染負(fù)荷量、等標(biāo)污染負(fù)荷量及空間分布情況，結(jié)果表明：

（1）2015年漢江流域的TN、TP污染負(fù)荷量分別為179 127 t、26 975 t，相應(yīng)的等標(biāo)污染負(fù)荷量為2.26×1011m3、1.68×1011m3。

（2）TN的等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率順序?yàn)椋恨r(nóng)田化肥（47.45%）＞畜禽養(yǎng)殖（32.40%）＞農(nóng)村生活（20.16%），TP的等標(biāo)污染負(fù)荷量貢獻(xiàn)率順序?yàn)椋盒笄蒺B(yǎng)殖（61.01%）＞農(nóng)田化肥（25.3%）＞農(nóng)村生活（13.68%）。農(nóng)田化肥源和畜禽養(yǎng)殖源是漢江流域農(nóng)業(yè)面源污染的重點(diǎn)污染源。

（3）TN和TP的等標(biāo)污染負(fù)荷的空間分布有很強(qiáng)的一致性，且分布特征明顯。即農(nóng)田面積大、畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)、農(nóng)村人口多的地市等標(biāo)污染負(fù)荷較大，反之亦然。漢江流域內(nèi)各地市的等標(biāo)污染負(fù)荷量存在一定的差距，等標(biāo)污染高負(fù)荷區(qū)集中在流域中游，上游的等標(biāo)污染負(fù)荷其次，下游最低。TN、TP的等標(biāo)污染負(fù)荷最大值均出現(xiàn)在漢江流域中游的南陽市，南陽市是流域面源污染控制的重點(diǎn)區(qū)域。

（4）基于各地市不同污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率，運(yùn)用快速聚類方法，將漢江流域各地市分為了農(nóng)田化肥污染主導(dǎo)型、畜禽養(yǎng)殖污染主導(dǎo)型、農(nóng)田化肥和畜禽養(yǎng)殖污染復(fù)合主導(dǎo)型、畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活污染復(fù)合主導(dǎo)型、農(nóng)田化肥和農(nóng)村生活污染復(fù)合主導(dǎo)型和混合污染型6種污染類型。

圖7 漢江流域各地市污染類型空間分布格局Figure 7 Spatial distribution pattern of pollution types of cities in the Hanjiang River Basin