東江源頭典型山區(qū)小流域農(nóng)業(yè)面源污染解析
——以定南縣東江流域?yàn)槔?/h1>
2023-04-25 07:25:52曾金鳳張立楠鐘建紅謝水石周紹梅
人民珠江 2023年4期
曾金鳳,潘 紅,張立楠,鐘建紅,謝水石,4,周紹梅,4
(1.江西理工大學(xué)贛州市流域污染模擬與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 贛州 341000;2.江西理工大學(xué)贛江流域水質(zhì)安全保障工程技術(shù)研究中心,江西 贛州 341000;3.贛江上游水文水資源監(jiān)測(cè)中心,江西 贛州 341000;4.鄱陽(yáng)湖水文生態(tài)監(jiān)測(cè)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330029;5.贛州市生態(tài)環(huán)境技術(shù)服務(wù)中心定南技術(shù)服務(wù)站,江西 贛州 341000)
面源污染源解析的關(guān)鍵內(nèi)容是面源污染負(fù)荷的估算。目前,國(guó)內(nèi)外常用的面源污染負(fù)荷評(píng)價(jià)方法有輸出系數(shù)法[7]、排污系數(shù)法[8]、清單法[9]、模型法等[10-11]。輸出系數(shù)法具有計(jì)算方法簡(jiǎn)便和較好反映地區(qū)面源污染原始特征的優(yōu)點(diǎn),被國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛采用[12-13]。在污染負(fù)荷評(píng)價(jià)中,等標(biāo)污染負(fù)荷法可以根據(jù)不同研究區(qū)的水質(zhì)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)不同污染源中多個(gè)污染物在同一尺度上的比較分析,是當(dāng)前學(xué)術(shù)界應(yīng)用較為普遍的污染負(fù)荷評(píng)價(jià)方法[14-16]。但現(xiàn)有的研究區(qū)域也多聚焦于大尺度區(qū)域,如流域尺度涉及全國(guó)、省級(jí)、市級(jí)行政區(qū)尺度,研究?jī)?nèi)容上注重污染負(fù)荷總量的估算。對(duì)小尺度區(qū)域,如縣級(jí)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級(jí)行政區(qū)面源污染空間分布的精細(xì)研究較少,導(dǎo)致研究結(jié)果僅能在“總量”層面上進(jìn)行時(shí)間和區(qū)域間的比較,對(duì)管理實(shí)踐缺乏指導(dǎo)意義。山區(qū)小流域作為農(nóng)業(yè)面源污染的基本輸出單元,是特定流域農(nóng)業(yè)面源污染評(píng)價(jià)和綜合治理的基礎(chǔ)[17-18]。此前,關(guān)于東江流域農(nóng)業(yè)面源污染的研究主要集中在氮磷污染物污染負(fù)荷估算、時(shí)空分布特征研究及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[19-20]、徑流特征[21]等方面。這些工作從較大尺度上對(duì)東江面源污染特征進(jìn)行了解析,研究較為豐富。而源頭農(nóng)業(yè)小流域面源污染源調(diào)查和解析仍顯不足,以致影響了東江源頭小流域農(nóng)業(yè)面源污染防控措施的制定和實(shí)施效果?；诖?本文對(duì)東江流域源頭山區(qū)小流域——定南縣東江流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與分析,應(yīng)用輸出系數(shù)法和等標(biāo)污染負(fù)荷法核算不同農(nóng)業(yè)面源的污染負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度,進(jìn)一步精準(zhǔn)解析其結(jié)構(gòu)及存在問題,以期促進(jìn)定南縣東江源流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善,保障區(qū)域生態(tài)優(yōu)良和生活環(huán)境安全,推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
1 流域概況
定南縣境內(nèi)屬低山丘陵地形,是珠江流域東江發(fā)源地之一。其定南水系東江一級(jí)支流,自東北向西南流入定南縣城東南,途徑巋美山鎮(zhèn)、鵝公鎮(zhèn)、龍?zhí)伶?zhèn)、歷市鎮(zhèn)、天九鎮(zhèn)和老城鎮(zhèn)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),是縣境內(nèi)最大的河流。流域地形屬山區(qū),上游植被較好,中下游水土流失較嚴(yán)重。上游河道蜿蜒曲折,河面寬一般小于50.0 m,水勢(shì)暴漲暴落,洶涌急湍,屬山區(qū)性河流。
定南縣東江源流域的國(guó)土總面積約903 km2,農(nóng)村面積755 km2,農(nóng)業(yè)種植面積為113 km2?？?cè)丝跒?9.81萬人,其中農(nóng)村人口13.33萬人,定南縣東江源流域水產(chǎn)養(yǎng)殖種類主要為四大家魚,兼有甲魚、龜類、中華鱘和小龍蝦等,每年約295.6 t。畜禽種類以生豬為主,兼有少量的肉牛、肉雞、鴨、鵝、鴿、鵪鶉和羊,見表1。
表1 定南縣東江流基域基本信息及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀
2 污染物計(jì)算與評(píng)價(jià)
2.1 污染物計(jì)算
a)面源污染計(jì)算。主要包括生活污染及農(nóng)業(yè)污染,農(nóng)業(yè)污染包括種植污染、水產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖污染。污染排放采用Jones輸出系數(shù)模型[5,22-23]。
(1)
式中L——污染負(fù)荷,kg;Ei——第i類污染物輸出系數(shù),即單位面積(kg/hm2/a)或每頭(只)禽畜、水產(chǎn)排放污染物年輸出量(kg/頭/a)、生活排放污染物年輸出量(kg/人/a);Ai——第i類土地利用類型的面積(hm2)或第i種禽畜、水產(chǎn)數(shù)量頭(只)、人口數(shù)量(人);Ii——單位面積或每頭(只)禽畜糞便、生活污染的第i種污染源污染物量,kg;P——空氣沉降輸入的污染物的量,本次研究忽略空氣沉降輸出的污染物量。
b)系數(shù)的選取。影響流域面源污染物輸出系數(shù)的因素很多,主要包括流域內(nèi)地形地貌、水文、氣候、土地利用、土壤類型和結(jié)構(gòu)、植被、管理措施以及人類活動(dòng)等[24]。結(jié)合流域的上述因素,參照國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究[25],生活污染物輸出系數(shù)結(jié)合《第二次全國(guó)污染源生活污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》(試用版),以及2021年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》和《農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污核算系數(shù)手冊(cè)》,定南縣屬于四區(qū)一般城市,相關(guān)系數(shù)見表2、3。
表2 農(nóng)業(yè)污水排放系數(shù)及污染物產(chǎn)污強(qiáng)度
表3 江西省畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖、養(yǎng)殖戶產(chǎn)污系數(shù)
2.2 評(píng)價(jià)方法
a)等標(biāo)污染負(fù)荷評(píng)價(jià)法。把各種污染物的排放都轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一可比的量,使其在同一尺度上進(jìn)行比較,確定主要污染物、主要污染源和總污染負(fù)荷量。其中,等標(biāo)污染負(fù)荷是指對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的污染物排放總量,污染負(fù)荷比是指某污染源或某污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷與總等標(biāo)污染負(fù)荷之比,可以反映某污染源或污染物的污染貢獻(xiàn),見式(2)、(3)[5,26]:
(2)
(3)
b)等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度。本文在前人研究基礎(chǔ)[9,27]上引入等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度,便于在同一尺度下比較分析農(nóng)村面源污染物對(duì)環(huán)境污染的影響程度。計(jì)算見式(4)—(6)[10]:
(4)
(5)
(6)
3 結(jié)果分析與討論
3.1 面源污染排放量計(jì)算
a)排放量
3.2 面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷
根據(jù)等標(biāo)污染負(fù)荷計(jì)算方法即式(6),計(jì)算定南縣東江流域行政區(qū)劃的等標(biāo)污染負(fù)荷量與等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度。
3.2.1污染物等標(biāo)污染負(fù)荷
表4 2021年定南縣東江流域污染物等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比
3.2.2污染類型等標(biāo)污染負(fù)荷
從表5分析污染類型等標(biāo)污染負(fù)荷,表明4種污染類型中等標(biāo)污染負(fù)荷量最大的是人居生活,其次是農(nóng)業(yè)種植,再者是畜禽養(yǎng)殖,最小是水產(chǎn)養(yǎng)殖。其等標(biāo)污染負(fù)荷排放量分別為177.99、45.99、6.13、1.12 t/a,占等標(biāo)污染負(fù)荷排放總量的76.98%、19.89%、2.65%、0.48%。其中,人居生活和農(nóng)業(yè)種植兩者等標(biāo)負(fù)荷達(dá)96.87%,為主要污染類型。定南縣是個(gè)山區(qū)小鎮(zhèn),鄉(xiāng)村人口居多,地形復(fù)雜,聚居地分布較為分散,污水收集管網(wǎng)覆蓋率不高,沒有相對(duì)完善的排污管網(wǎng)設(shè)施,未完全實(shí)現(xiàn)雨污分流。另一方面,農(nóng)村居民的水環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄,污水和生活垃圾隨意排放或丟棄現(xiàn)象較普遍。為此,應(yīng)加快建設(shè)與鄉(xiāng)村人口總量相匹配的污水處理廠,建設(shè)配套污水管網(wǎng),強(qiáng)化污水處理設(shè)施的正常運(yùn)營(yíng),減少污水入河量。
表5 2021年定南縣東江流域污染類型等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比
3.2.3行政區(qū)劃等標(biāo)污染負(fù)荷與負(fù)荷強(qiáng)度
表6 2021年定南縣東江流域行政區(qū)污染源等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比
3.3 空間分布特征
3.3.1污染物空間分布特征
a)總氮
3.3.2等標(biāo)污染負(fù)荷量及負(fù)荷強(qiáng)度空間分布
根據(jù)表5、6計(jì)算結(jié)果,運(yùn)用ArcGIS軟件繪制定南縣東江流域農(nóng)業(yè)面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度空間分布,見圖3?？梢钥闯?定南縣東江流域農(nóng)業(yè)面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷量(圖3a)與負(fù)荷強(qiáng)度(圖3b)高值區(qū)集中在歷市鎮(zhèn),其次是鵝公鎮(zhèn),低值區(qū)則都在巋美山。前2個(gè)鎮(zhèn)自然條件更有利于農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展,農(nóng)村人口數(shù)量較多,由此產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染問題也相對(duì)嚴(yán)重。
a)污染負(fù)荷量
3.3.3等標(biāo)污染負(fù)荷及強(qiáng)度聚類分析
聚類分析作為一種常用的數(shù)據(jù)分析方法,其目的在于根據(jù)研究數(shù)據(jù)的特征,對(duì)特征相近的研究對(duì)象進(jìn)行分類[5]。對(duì)有針對(duì)性的區(qū)域進(jìn)行環(huán)境管理和規(guī)劃。根據(jù)定南縣6個(gè)行政區(qū)各賬戶等標(biāo)污染負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果,在SPSS軟件中進(jìn)行聚類分析。選取聚類方法為組間聯(lián)接法,設(shè)置度量標(biāo)準(zhǔn)為Euclidean距離。聚類樹狀圖見圖4。由圖4可知,從等標(biāo)污染負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度分析6個(gè)行政區(qū)劃分為3個(gè)類型:污染較重為歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn),其次是老城鎮(zhèn)和龍?zhí)伶?zhèn),污染較輕的是天九鎮(zhèn)和巋美山鎮(zhèn)。在污染防控上,應(yīng)該優(yōu)先考慮歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn)綜合治理。在防控措施上,一方面,加強(qiáng)生活垃圾收集處置,及時(shí)清理河道沿岸垃圾,避免垃圾入河;大力推進(jìn)小型農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè),加強(qiáng)污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理,確保設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)。同時(shí),嚴(yán)格控制化肥、農(nóng)藥等非點(diǎn)源污染,加大畜禽養(yǎng)殖的排污規(guī)范管理。另一方面,加強(qiáng)對(duì)村民的宣傳教育,定期開展巡查,責(zé)任落實(shí)到每個(gè)村。
a)行政區(qū)劃等標(biāo)污染負(fù)荷
4 結(jié)論
b)行政區(qū)劃等標(biāo)污染負(fù)荷量與等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度排序結(jié)果不完全相同,等標(biāo)污染負(fù)荷為歷市鎮(zhèn)>鵝公鎮(zhèn)>龍?zhí)伶?zhèn)>老城鎮(zhèn)>天九鎮(zhèn)>巋美山鎮(zhèn),等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度為歷市鎮(zhèn)>老城鎮(zhèn)>鵝公鎮(zhèn)>龍?zhí)伶?zhèn)>天九鎮(zhèn)>巋美山鎮(zhèn)。等標(biāo)污染負(fù)荷量及負(fù)荷強(qiáng)度最高值區(qū)在歷市鎮(zhèn),最低區(qū)在巋美山鎮(zhèn)。
c)通過對(duì)定南東江流域農(nóng)業(yè)面源等標(biāo)污染負(fù)荷的系統(tǒng)聚類分析,6個(gè)行政區(qū)劃分為3個(gè)梯度。污染較重的為歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn),其次是老城鎮(zhèn)和龍?zhí)伶?zhèn),污染較輕的為天九鎮(zhèn)和巋美山鎮(zhèn)。因此防治重點(diǎn)區(qū)域優(yōu)先考慮歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn),防控措施上要強(qiáng)化環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),保障設(shè)施設(shè)備有效運(yùn)行,提高農(nóng)村生活污水的處理率,合理施用氮肥和磷肥,規(guī)范畜禽養(yǎng)殖污染排放,提高村民生態(tài)環(huán)保意識(shí)。
d)農(nóng)村居民點(diǎn)較為分散,沒有集中的下水道系統(tǒng),未能將農(nóng)村生活源污染區(qū)分為生活污水和地表徑流,計(jì)算比較粗略。另外,由于6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,有3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在多條東江支流作為受納水體,未能區(qū)分各支流分別排污多少,沒有從流域分區(qū)尺度進(jìn)行分析,還有待進(jìn)一步細(xì)化研究。
猜你喜歡
農(nóng)業(yè)面源污染的危害與治理商品與質(zhì)量(2021年43期)2022-01-18 05:30:20 澄江市農(nóng)業(yè)面源污染成因及對(duì)策云南農(nóng)業(yè)科技(2021年6期)2021-12-30 06:29:00 不同演替階段馬尾松林地表可燃物負(fù)荷量及其影響因子林業(yè)科學(xué)研究(2021年3期)2021-07-11 03:33:46 基于SWAT模型的漳河流域面源污染模擬研究水利科技與經(jīng)濟(jì)(2017年9期)2017-04-22 02:42:30 HPV16病毒負(fù)荷量與宮頸病變及物理狀態(tài)的研究實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)(2017年1期)2017-03-13 03:46:31 萬綠水 東江請(qǐng)?jiān)瓌?chuàng)歌曲|全國(guó)征集嶺南音樂(2016年4期)2016-11-21 09:25:24 東江本地早快速投產(chǎn)配套技術(shù)研究浙江柑橘(2016年4期)2016-03-11 20:12:58 農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)水質(zhì)的影響及防治對(duì)策中國(guó)資源綜合利用(2016年9期)2016-01-22 08:35:26 湖南東江水庫(kù)移民農(nóng)業(yè)事業(yè)單位體制改革探討湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)(2015年5期)2015-02-27 14:34:00 負(fù)荷量瑞舒伐他汀對(duì)冠心病PCI術(shù)后預(yù)后的影響安徽醫(yī)藥(2014年4期)2014-03-20 13:13:25
曾金鳳,潘 紅,張立楠,鐘建紅,謝水石,4,周紹梅,4
(1.江西理工大學(xué)贛州市流域污染模擬與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 贛州 341000;2.江西理工大學(xué)贛江流域水質(zhì)安全保障工程技術(shù)研究中心,江西 贛州 341000;3.贛江上游水文水資源監(jiān)測(cè)中心,江西 贛州 341000;4.鄱陽(yáng)湖水文生態(tài)監(jiān)測(cè)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330029;5.贛州市生態(tài)環(huán)境技術(shù)服務(wù)中心定南技術(shù)服務(wù)站,江西 贛州 341000)
面源污染源解析的關(guān)鍵內(nèi)容是面源污染負(fù)荷的估算。目前,國(guó)內(nèi)外常用的面源污染負(fù)荷評(píng)價(jià)方法有輸出系數(shù)法[7]、排污系數(shù)法[8]、清單法[9]、模型法等[10-11]。輸出系數(shù)法具有計(jì)算方法簡(jiǎn)便和較好反映地區(qū)面源污染原始特征的優(yōu)點(diǎn),被國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛采用[12-13]。在污染負(fù)荷評(píng)價(jià)中,等標(biāo)污染負(fù)荷法可以根據(jù)不同研究區(qū)的水質(zhì)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)不同污染源中多個(gè)污染物在同一尺度上的比較分析,是當(dāng)前學(xué)術(shù)界應(yīng)用較為普遍的污染負(fù)荷評(píng)價(jià)方法[14-16]。但現(xiàn)有的研究區(qū)域也多聚焦于大尺度區(qū)域,如流域尺度涉及全國(guó)、省級(jí)、市級(jí)行政區(qū)尺度,研究?jī)?nèi)容上注重污染負(fù)荷總量的估算。對(duì)小尺度區(qū)域,如縣級(jí)、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))級(jí)行政區(qū)面源污染空間分布的精細(xì)研究較少,導(dǎo)致研究結(jié)果僅能在“總量”層面上進(jìn)行時(shí)間和區(qū)域間的比較,對(duì)管理實(shí)踐缺乏指導(dǎo)意義。山區(qū)小流域作為農(nóng)業(yè)面源污染的基本輸出單元,是特定流域農(nóng)業(yè)面源污染評(píng)價(jià)和綜合治理的基礎(chǔ)[17-18]。此前,關(guān)于東江流域農(nóng)業(yè)面源污染的研究主要集中在氮磷污染物污染負(fù)荷估算、時(shí)空分布特征研究及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[19-20]、徑流特征[21]等方面。這些工作從較大尺度上對(duì)東江面源污染特征進(jìn)行了解析,研究較為豐富。而源頭農(nóng)業(yè)小流域面源污染源調(diào)查和解析仍顯不足,以致影響了東江源頭小流域農(nóng)業(yè)面源污染防控措施的制定和實(shí)施效果?；诖?本文對(duì)東江流域源頭山區(qū)小流域——定南縣東江流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與分析,應(yīng)用輸出系數(shù)法和等標(biāo)污染負(fù)荷法核算不同農(nóng)業(yè)面源的污染負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度,進(jìn)一步精準(zhǔn)解析其結(jié)構(gòu)及存在問題,以期促進(jìn)定南縣東江源流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善,保障區(qū)域生態(tài)優(yōu)良和生活環(huán)境安全,推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
1 流域概況
定南縣境內(nèi)屬低山丘陵地形,是珠江流域東江發(fā)源地之一。其定南水系東江一級(jí)支流,自東北向西南流入定南縣城東南,途徑巋美山鎮(zhèn)、鵝公鎮(zhèn)、龍?zhí)伶?zhèn)、歷市鎮(zhèn)、天九鎮(zhèn)和老城鎮(zhèn)6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),是縣境內(nèi)最大的河流。流域地形屬山區(qū),上游植被較好,中下游水土流失較嚴(yán)重。上游河道蜿蜒曲折,河面寬一般小于50.0 m,水勢(shì)暴漲暴落,洶涌急湍,屬山區(qū)性河流。
定南縣東江源流域的國(guó)土總面積約903 km2,農(nóng)村面積755 km2,農(nóng)業(yè)種植面積為113 km2?？?cè)丝跒?9.81萬人,其中農(nóng)村人口13.33萬人,定南縣東江源流域水產(chǎn)養(yǎng)殖種類主要為四大家魚,兼有甲魚、龜類、中華鱘和小龍蝦等,每年約295.6 t。畜禽種類以生豬為主,兼有少量的肉牛、肉雞、鴨、鵝、鴿、鵪鶉和羊,見表1。
表1 定南縣東江流基域基本信息及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀
2 污染物計(jì)算與評(píng)價(jià)
2.1 污染物計(jì)算
a)面源污染計(jì)算。主要包括生活污染及農(nóng)業(yè)污染,農(nóng)業(yè)污染包括種植污染、水產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖污染。污染排放采用Jones輸出系數(shù)模型[5,22-23]。
(1)
式中L——污染負(fù)荷,kg;Ei——第i類污染物輸出系數(shù),即單位面積(kg/hm2/a)或每頭(只)禽畜、水產(chǎn)排放污染物年輸出量(kg/頭/a)、生活排放污染物年輸出量(kg/人/a);Ai——第i類土地利用類型的面積(hm2)或第i種禽畜、水產(chǎn)數(shù)量頭(只)、人口數(shù)量(人);Ii——單位面積或每頭(只)禽畜糞便、生活污染的第i種污染源污染物量,kg;P——空氣沉降輸入的污染物的量,本次研究忽略空氣沉降輸出的污染物量。
b)系數(shù)的選取。影響流域面源污染物輸出系數(shù)的因素很多,主要包括流域內(nèi)地形地貌、水文、氣候、土地利用、土壤類型和結(jié)構(gòu)、植被、管理措施以及人類活動(dòng)等[24]。結(jié)合流域的上述因素,參照國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究[25],生活污染物輸出系數(shù)結(jié)合《第二次全國(guó)污染源生活污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》(試用版),以及2021年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《排放源統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)排污核算方法和系數(shù)手冊(cè)》和《農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污核算系數(shù)手冊(cè)》,定南縣屬于四區(qū)一般城市,相關(guān)系數(shù)見表2、3。
表2 農(nóng)業(yè)污水排放系數(shù)及污染物產(chǎn)污強(qiáng)度
表3 江西省畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖、養(yǎng)殖戶產(chǎn)污系數(shù)
2.2 評(píng)價(jià)方法
a)等標(biāo)污染負(fù)荷評(píng)價(jià)法。把各種污染物的排放都轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一可比的量,使其在同一尺度上進(jìn)行比較,確定主要污染物、主要污染源和總污染負(fù)荷量。其中,等標(biāo)污染負(fù)荷是指對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的污染物排放總量,污染負(fù)荷比是指某污染源或某污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷與總等標(biāo)污染負(fù)荷之比,可以反映某污染源或污染物的污染貢獻(xiàn),見式(2)、(3)[5,26]:
(2)
(3)
b)等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度。本文在前人研究基礎(chǔ)[9,27]上引入等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度,便于在同一尺度下比較分析農(nóng)村面源污染物對(duì)環(huán)境污染的影響程度。計(jì)算見式(4)—(6)[10]:
(4)
(5)
(6)
3 結(jié)果分析與討論
3.1 面源污染排放量計(jì)算
a)排放量
3.2 面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷
根據(jù)等標(biāo)污染負(fù)荷計(jì)算方法即式(6),計(jì)算定南縣東江流域行政區(qū)劃的等標(biāo)污染負(fù)荷量與等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度。
3.2.1污染物等標(biāo)污染負(fù)荷
表4 2021年定南縣東江流域污染物等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比
3.2.2污染類型等標(biāo)污染負(fù)荷
從表5分析污染類型等標(biāo)污染負(fù)荷,表明4種污染類型中等標(biāo)污染負(fù)荷量最大的是人居生活,其次是農(nóng)業(yè)種植,再者是畜禽養(yǎng)殖,最小是水產(chǎn)養(yǎng)殖。其等標(biāo)污染負(fù)荷排放量分別為177.99、45.99、6.13、1.12 t/a,占等標(biāo)污染負(fù)荷排放總量的76.98%、19.89%、2.65%、0.48%。其中,人居生活和農(nóng)業(yè)種植兩者等標(biāo)負(fù)荷達(dá)96.87%,為主要污染類型。定南縣是個(gè)山區(qū)小鎮(zhèn),鄉(xiāng)村人口居多,地形復(fù)雜,聚居地分布較為分散,污水收集管網(wǎng)覆蓋率不高,沒有相對(duì)完善的排污管網(wǎng)設(shè)施,未完全實(shí)現(xiàn)雨污分流。另一方面,農(nóng)村居民的水環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄,污水和生活垃圾隨意排放或丟棄現(xiàn)象較普遍。為此,應(yīng)加快建設(shè)與鄉(xiāng)村人口總量相匹配的污水處理廠,建設(shè)配套污水管網(wǎng),強(qiáng)化污水處理設(shè)施的正常運(yùn)營(yíng),減少污水入河量。
表5 2021年定南縣東江流域污染類型等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比
3.2.3行政區(qū)劃等標(biāo)污染負(fù)荷與負(fù)荷強(qiáng)度
表6 2021年定南縣東江流域行政區(qū)污染源等標(biāo)污染負(fù)荷及污染負(fù)荷比
3.3 空間分布特征
3.3.1污染物空間分布特征
a)總氮
3.3.2等標(biāo)污染負(fù)荷量及負(fù)荷強(qiáng)度空間分布
根據(jù)表5、6計(jì)算結(jié)果,運(yùn)用ArcGIS軟件繪制定南縣東江流域農(nóng)業(yè)面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度空間分布,見圖3?？梢钥闯?定南縣東江流域農(nóng)業(yè)面源污染等標(biāo)污染負(fù)荷量(圖3a)與負(fù)荷強(qiáng)度(圖3b)高值區(qū)集中在歷市鎮(zhèn),其次是鵝公鎮(zhèn),低值區(qū)則都在巋美山。前2個(gè)鎮(zhèn)自然條件更有利于農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展,農(nóng)村人口數(shù)量較多,由此產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染問題也相對(duì)嚴(yán)重。
a)污染負(fù)荷量
3.3.3等標(biāo)污染負(fù)荷及強(qiáng)度聚類分析
聚類分析作為一種常用的數(shù)據(jù)分析方法,其目的在于根據(jù)研究數(shù)據(jù)的特征,對(duì)特征相近的研究對(duì)象進(jìn)行分類[5]。對(duì)有針對(duì)性的區(qū)域進(jìn)行環(huán)境管理和規(guī)劃。根據(jù)定南縣6個(gè)行政區(qū)各賬戶等標(biāo)污染負(fù)荷的計(jì)算結(jié)果,在SPSS軟件中進(jìn)行聚類分析。選取聚類方法為組間聯(lián)接法,設(shè)置度量標(biāo)準(zhǔn)為Euclidean距離。聚類樹狀圖見圖4。由圖4可知,從等標(biāo)污染負(fù)荷量與負(fù)荷強(qiáng)度分析6個(gè)行政區(qū)劃分為3個(gè)類型:污染較重為歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn),其次是老城鎮(zhèn)和龍?zhí)伶?zhèn),污染較輕的是天九鎮(zhèn)和巋美山鎮(zhèn)。在污染防控上,應(yīng)該優(yōu)先考慮歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn)綜合治理。在防控措施上,一方面,加強(qiáng)生活垃圾收集處置,及時(shí)清理河道沿岸垃圾,避免垃圾入河;大力推進(jìn)小型農(nóng)村污水處理設(shè)施建設(shè),加強(qiáng)污水處理設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理,確保設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)。同時(shí),嚴(yán)格控制化肥、農(nóng)藥等非點(diǎn)源污染,加大畜禽養(yǎng)殖的排污規(guī)范管理。另一方面,加強(qiáng)對(duì)村民的宣傳教育,定期開展巡查,責(zé)任落實(shí)到每個(gè)村。
a)行政區(qū)劃等標(biāo)污染負(fù)荷
4 結(jié)論
b)行政區(qū)劃等標(biāo)污染負(fù)荷量與等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度排序結(jié)果不完全相同,等標(biāo)污染負(fù)荷為歷市鎮(zhèn)>鵝公鎮(zhèn)>龍?zhí)伶?zhèn)>老城鎮(zhèn)>天九鎮(zhèn)>巋美山鎮(zhèn),等標(biāo)污染負(fù)荷強(qiáng)度為歷市鎮(zhèn)>老城鎮(zhèn)>鵝公鎮(zhèn)>龍?zhí)伶?zhèn)>天九鎮(zhèn)>巋美山鎮(zhèn)。等標(biāo)污染負(fù)荷量及負(fù)荷強(qiáng)度最高值區(qū)在歷市鎮(zhèn),最低區(qū)在巋美山鎮(zhèn)。
c)通過對(duì)定南東江流域農(nóng)業(yè)面源等標(biāo)污染負(fù)荷的系統(tǒng)聚類分析,6個(gè)行政區(qū)劃分為3個(gè)梯度。污染較重的為歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn),其次是老城鎮(zhèn)和龍?zhí)伶?zhèn),污染較輕的為天九鎮(zhèn)和巋美山鎮(zhèn)。因此防治重點(diǎn)區(qū)域優(yōu)先考慮歷市鎮(zhèn)和鵝公鎮(zhèn),防控措施上要強(qiáng)化環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),保障設(shè)施設(shè)備有效運(yùn)行,提高農(nóng)村生活污水的處理率,合理施用氮肥和磷肥,規(guī)范畜禽養(yǎng)殖污染排放,提高村民生態(tài)環(huán)保意識(shí)。
d)農(nóng)村居民點(diǎn)較為分散,沒有集中的下水道系統(tǒng),未能將農(nóng)村生活源污染區(qū)分為生活污水和地表徑流,計(jì)算比較粗略。另外,由于6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,有3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在多條東江支流作為受納水體,未能區(qū)分各支流分別排污多少,沒有從流域分區(qū)尺度進(jìn)行分析,還有待進(jìn)一步細(xì)化研究。
猜你喜歡
商品與質(zhì)量(2021年43期)2022-01-18 05:30:20
云南農(nóng)業(yè)科技(2021年6期)2021-12-30 06:29:00
林業(yè)科學(xué)研究(2021年3期)2021-07-11 03:33:46
水利科技與經(jīng)濟(jì)(2017年9期)2017-04-22 02:42:30
實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)(2017年1期)2017-03-13 03:46:31
嶺南音樂(2016年4期)2016-11-21 09:25:24
浙江柑橘(2016年4期)2016-03-11 20:12:58
中國(guó)資源綜合利用(2016年9期)2016-01-22 08:35:26
湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)(2015年5期)2015-02-27 14:34:00
安徽醫(yī)藥(2014年4期)2014-03-20 13:13:25
