（环境科学专业论文）天津市宁河县农业非点源污染负荷量匡算及防控对策研究.pdf

a b s t r a c t n o w a d a y s ，w i t ht h ei m p r o v e m e n to fc o n t r o l l i n gc a p a b i l i t yo fp o i n ts o u r c ep o l l u t i o n ， n o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nh a sb e c o m et h em a i nd r i v i n gf o r c ef o rs u r f a c ew a t e r p o l l u t i o n ，w i t ht h ea g d c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o np l a y i n gad o m i n a t i n gr o l e i th a sb e e nt e s t i f i e di nm a n yd e v e l o p e dc o u n t r i e st h a tt h ea g r i c u l t u r a ln o n - p o i n t s o u r c ep o l l u t i o ni sm a i nr e a s o nt h a tr e s u l t i n gi nd e t e r i o r a t i o no fw a t e re n v i r o n m e n t h o w e v e r , d u et o i t s u n c e r t a i n t y , h y s t e r e t i cn a t u r e ，a n dh i g h l ys p a t i o t e m p o r a l h e t e r o g e n e i t y ，i ti sq u i t ed i f f i c u l tt oe s t i m a t ep r e c i s e l yt h ee m i s s i o no ft h ea g r i c u l t u r a l n o n p o i n ts o u r c ec o n t a m i n a t i o n o nt h eb a s i so fc o m p r e h e n s i v es t u d i e so fa g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o n e m i s s i o ne s t i m a t i o nm e t h o d sf r o mh o m ea n da b r o a d ，t h ea g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c e p o l l u t i o ne m i s s i o ni nn i n g h ec o u n t yi ss t u d i e di n t h i ss t u d y p o l l u t i o ne m i s s i o n w i t h i nt h i sa r e ai n2 0 0 4 - 2 0 0 7f r o mt h et h r e es u b d i v i d e da g n c u l t u r a ln o n p o i n t p o l l u t i o ns o u r c e s ( c h e m i c a lf e r t i l i z e r ，l i v i n gs e w a g e ，a n d d o m e s t i ca n i m a l s e x c r e m e n t ) w e r ee s t i m a t e dw i t hs t a n d a r df a r m l a n dm e t h o d ，p o l l u t i o nc o e f f i c i e n to f p e rc a p i t ap r o d u c t i o nm e t h o d ，a n dd i s c h a r g ec o e f f i c i e n tm e t h o dr e s p e c t i v e l y a l s o ， t h es t a t u sq u oa n dt e n d e n c yo ft h ea g r i c u l t u r a lp o l l u t i o ni sa n a l y z e dw i t ht h eh e l po f g i sa n dm a t h f u r t h e r m o r e ，b ys e l e c t i n gt h er e v i s e do u t p u tm o d e la n dt h e a p p r o p r i a t ec o e f f i c i e n t s ，t h ea g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nl o a d i n g d i s c h a r g e di n t ot h ew a t e rb o d yi n t h i sr e g i o nw a se s t i m a t e d i nt h el a s t ， p r e v e n t i o na n dc o n t r o lc o u n t e r m e a s u r e st oa g r i c u l t u r a ln o n - p o i n ts o u r c e p o l l u t i o nf r on i n g h ec o u n t yw e r ep u tf o r w a r db a s e do nt h i ss t u d y sr e s u l t ， t h e f o l l o w i n gi st h em a i nr e s e a r c hr e s u l t sa n dc o n c l u s i o n s 1 t h ea g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nl o a d i n gi nn i n g h ec o u n t y t e n d e dt oi n c r e a s ed u r i n gt h ep e r i o do f2 0 0 4 - 2 0 0 7 p o l l u t i o nl o a d i n gf r o mt h e t h r e es u b d i v i d e da g r i c u l t u r a ln o n - p o i n tp o l l u t i o ns o u r c e s ( c h e m i c a lf e r t i l i z e r , l i v i n g s e w a g e ，a n dd o m e s t i ca n i m a l se x c r e m e n t ) s h a r e dd i f f e r e n tp r o p o r t i o n si nt h ew h o l e a g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nl o a d i n g f o re x a m p l e ，i n2 0 0 7 ，t h e d o m e s t i ca n i m a l se x c r e m e n tt o o k7 8 3 p e r c e n to fa g r i c u l t u r a ln o n p o i n t i l s o u r c e n i t r o g e np o l l u t i o nl o a d i n g ，f o l l o w e db yf a r m l a n d ( 14 3 ) ，a n d p o l l u t i o no fr u r a ll i f e ( 7 4 ) 2 t h ea m o u n to fa m m o n i a n i t r o g e nl o a d i n gd u et ot h ea g r i c u l t u r a ln o n p o i n t s o u r c ep o l l u t i o ni n2 0 0 7w a se s t i m a t e dt h r o u g ht h er e v i s e do u t p u tm o d e l b a s e do nt h er e s u l td a t at h ec o e f f i c i e n to ft h ea g r i c u l t u r a ln o n - p o i n ts o u r c e p o l l u t i o nd u r i n gt h ep a s tf o u ry e a r sw a se s t i m a t e da s0 5 5 ，0 4 3 ，0 4 2a n d0 5 3 f o r2 0 0 4 ，2 0 0 5 ，2 0 0 6 ，a n d2 0 0 7r e s p e c t i v e l y 3 t h ea g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nl o a d i n gi n t ot h r e ew a t e rs y s t e m s i nn i n g - h ec o u n t yw a sc a l c u l a t e d ，a n dt h er e s u l td a t as h o w e dt h a tt h ea m o u n t o fa g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nl o a d i n gt a k e st h eo r d e r ：j i y u n r i v e r c h a o b a in e wr i v e r y o n g d i n gn e wr i v e rr e s p e c t i v e l y k e yw o r d ：a g r i c u l t u r a ln o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o n ；n i n g h ec o u n t y ；l o a d c a l c u l a t i o n ；t h er a t el o s so fn o n p o i n ts o u r c e ；p r e v e n t i o na n dc o n t r o lm e a s u r e 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我 所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得苤鲞! 至整盘鲎或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 学位论文版权使用授权书 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名：日期： 尺i l ti 旷弼“具农q k 竹点源污染负荷硅箅及防摔对策1 l j | = 究 第一章绪论 1 1 选题背景及研究意义 目前许多发达国家的研究已经证实，农业的非点源污染是导致水环境恶化的 主要原因之一。据美国、同本等国家的报道：即使点源污染得到了全面的控制以 后，江河的水质达标率仅为6 5 ，湖泊的水质达标率为4 2 ，海域的水质达标 率为7 8 。研究指出，美国的非点源污染量占污染总量的2 3 ，其中农业非点源 污染贡献率占7 5 左右【1 1 。1 9 9 5 年美国6 0 的河流及5 0 的湖泊的污染与非点源 污染有关3 。欧洲国家也_ 自相似的结论：荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别 占水环境污染的6 0 矛h4 0 5 0 t 3 1 。月麦2 7 0 条河流9 4 的氮负荷、5 2 的磷负 荷是由非点源污染引起的【4 】。 中国水资源分和极不均匀，干旱缺水早已成为经济和社会发展，尤其是农业 稳定发展的主要制约凶素。然而，与水资源短缺相对应的是，我圈江河流域普遍 遭到污染，且呈发展趋势。对全国5 5 万公晕河段的调查表明，水质劣于v 类的 河段占2 3 3 ：鱼虾绝迹的河段占4 5 ；8 6 的河段不能达到i i i 类水质标准【5 】。 大量的污染物排入水体，使得本来就短缺的水资源丧失了原有的功能，进一步减 少了水资源的可利用量，加剧了水资源的短缺情势。 随着农业的发展，化肥和农药的施用量的逐年增加，其过量的使用造成大量 化肥和农药随降水和灌溉用水流入水域，农业非点源污染负荷所占的比重也逐年 增加。我国自7 0 年代以后各大湖泊、重要水域的水体污染，特别是水体的氮、 磷富营养化问题急剧恶化。重要的湖泊水质持续下降，五大湖泊中太湖、巢湖已 进入富营养化状态，水质总氮、磷指标等级已达劣五类【6 】。近期研究报告表明， 北京密云水库、天津于桥水库、安徽巢湖、云南洱海、上海淀山湖等水域，非点 源污染比例超过点源污染，非点源污染已经上升为威胁人类饮用水的主要原因 【7 1 。因此在水环境污染控制中，若不重视非点源污染研究问题，仅靠单纯的点源 污染控制，很难达到预期的环境目标。 本论文依托于g e f ( 环球环境基会) 的海河流域水资源与水资源综合管理项 目，选择天津市农业重点区县宁河县境内的农业非点源污染作为研究对象，通过 对当地农业面源污染的概况分析以及对2 0 0 4 年一2 0 0 7 年农业面源污染源强排放 量及入河量的现状及变化趋势的定量分析，提出针对当地农业非点源污染的防控 灭i r 市宁河具农q p l r 点源污染负衍过铮殷阢拧对策究 对策，对宁河县农业非点源污染的削减和控制具有一定的指导意义。 1 2 农业非点源污染概述 水环境污染按照污染来源可分为点源污染和非点源污染两类。点源污染是指 废水通过污水管道等途径直接进入到受纳水体引起的污染。与点源污染相对，非 点源污染是指溶解的或固体污染物( 地面的各种污染物质如城市垃圾，农村家畜 粪便，农f f l 中的化肥、农药、重会属及其它有害有机物) 从非特定的地点，在降 水和径流等的冲刷作用下，通过径流过程汇入受纳水体( 包括河流、湖泊、水库 和海湾等) ，给水体功能带来负面影响，引起水体的富营养化或者其他形式的污 染。研究表明，在点源污染逐渐的到有效控制的今天，非点源污染已成为导致水 体恶化的主要原因，其中又以农业非点源污染贡献率最大【引。 农业非点源污染主要是指农业生产活动中，溶解的或固体的污染物( 农田中 的土粒、氮素、磷素等营养物质，农药、盐类、致病菌、重金属及其农村农禽粪 便与生活垃圾等有机或无机污染物) 从非特定的地域，在雨水的冲击和淋溶作用 下，通过农f 1 地表径流、农f f l 排水和地下渗漏等方式，使大量污染物进入受纳水 体( 如河流、湖泊、水库等) 所引起的水体富营养化或其他形式污染的现象 9 n o 】。 1 3 国内外农业非点源污染定量分析及防控技术研究进展 1 3 1 国外农业非点源污染研究进展 6 0 年代后期，人们逐渐认识到农药和化肥等农业非点源污染的潜在危害，7 0 年代以后人类丌始全面认识和研究非点源污染，但这个时期的研究多局限于现象 的因果分析，而定量化分析则寥寥无几。通过大量的调查研究和实验分析使人们 逐渐认识到：单纯的点源控制还不能从根本上改善水质，还存在大量的非点源污 染】。 7 0 年代初期的研究主要侧重于非点源污染的“宏观”特征分析，以及 比较点源和非点源的相对比重。美国于19 7 2 年丌始进行的全国富营养化 调查，选择了近千个典型的非点源污染流域，详细研究了流域土地利用情 况，力图探索全国范围内的土地利用一营养负荷一富营养化关系。此外， 美国和加拿大联合丌展的土地利用与五大湖水质污染关系的项目，研究了 各种单一土地利用类型的单位面积污染负荷，探讨了多种影响因子( 地形、 2 天i t 市宁_ ；i 叮县农q k l 源污染负倘蹬【e 鲜殷防拧对策 i j 究 土地利用程度、肥料、农药、气候条件等) 对污染负荷的影u 刚眨13 1 。 l9 7 2 年美国水污染控制法修讵案的制订标志着非点源污染研究的重 大转折。美国在全国范围内丌展的大规模的非点源污染的调查和研究工作， 并提出了一些有影响的非点源污染模型。 7 0 年代中期，是非点源模型大发展的时期，很多模型相继问世利用水文 水质模型进行流域内受纳水体非点源污染的现状和发展趋势的评价是一种重要 而较为实用的方法。这个时期的模型主要有：城市地表径流数学模型包括s w m m 模型( s t o r mw a t e rm a n a g e m e n tm o d e l ) 和储存、处理和地面漫流模型s t o r m 模型( s t o r a g et r e a t m e n t ，o v e r f l o wr u n o f f m o d e l ) 以及农田径流管理模型( a r m ) 1 4 , 1 5 , 1 6 】。 总之，从7 0 年代初期到中期，非点源污染研究取得了两方面的晕要 进展：一是从简单的经验统计分析提高到复杂的机理模型分析；二是从长 期平均负荷输出或单场暴雨分析上升到连续的时问序列响应分析 】。 7 0 年代后期，特别是进入8 0 年代以来，研究的重点主要转向如何把 已有模型应用到非点源污染的管理中去，丌发新的实用模型，非点源污染 的控制与管理措施的研究与广泛实施等，并注意了经济效益分析。通常是 通过研究、分析水体水质的变化，来确定非点源污染的类型和来源。利用 数学模型模拟非点源污染的形成成为研究非点源来源和扩散的有效手段 【1 5 ，1 8 ，1 9 ，2 0 , 2 i 。 在土壤侵蚀模拟实验方面，通用土壤侵蚀方程式( u n i v e r s a ls o i ll o s s e q u a t i o n ，简称u s l e ) ，修改后的通用土壤侵蚀方程式( r e v i s e du s l e ) 是研 究土壤侵蚀最为广泛的一种模型，此外，还有土壤侵蚀产沙模拟模型e p i c ( e r o s i o np r o d u c t i v i t yi m p a c tc a l c u l a t o r ) ，区域非点源污染环境影响评价 模型a n s w e r s ( t h ea r e a n o n p o i n ts o u r c ew a t e r s h e de n v i r o n m e n t r e s o u r c es i m u l a t i o n ) ，农业非点源污染模拟模型a g n p s ( a g r i c u l t u r a l n o n p o i n ts o u r c ep o l l u t i o nm o d e l ) 等用来模拟地表径流产沙过程和非点源 污染的形成过程【1 2 , 1 3 , 2 2 ，2 3 ，2 4 ，2 5 26 1 。 在模拟化肥和农药在土壤中的迁移方面，现有的数学模型包括农业管 理系统中化学污染物径流负荷与流失模型c r e a m s ( c h e m i c a lr u n o f fa n d 3 天i 擎i 矿卜河县农业f r 点源污染负衍蛩铮使防挖对策研究 e r o s i o nf r o ma g r i c u l t u r a lm a n a g e m e n ts y s t e m ) ，农卜n 系统地下水污染负荷 效应模拟模型g l e a m s ( g r o u n d w a t e rl o a d i n ge f f e c t so fa g r i c u l t u r a l m a n a g e m e n ts y s t e m ) ，其中a g n p s 应用最广泛并取得成功【1 4 ，2 7 1 。 农业非点源污染物在地表径流和地下水中的传输既受控于降雨等气 象因子，又受流域内地貌、土壤、植被等自然因素及土壤利用等农业生产 活动的影响。因此，污染物的产生、迁移过程及机制是非常复杂的，而且 具有时空变异。现有的研究和实践表明，土壤、土地利用、地形、水文特 征、气候等时空差异是限制模型应用的重要因素。虽然a g n p s 模型以地表 栅格单元运作，考虑了空问变异的影响，但没能从根本上解决问题，只有 在较小区域内应用彳有较高精度【1 3 , 2 0 , 2 3 1 。 为了提高模型的模拟精度，模型必须以机理为基础。随着对农业污染物产尘、 迁移、转化等机理的了解深入，模型越来越大型化，运行所需的参数大大增加。 没有足够精度的参数，再好的模型也不能发挥作用。缺少土壤性质、气候、作物、 耕作方法、农用化学品使用水平等详尽的参数是模型应用的主要局限性。许多新 技术已应用于模型参数的获取。各种遥感数据经计算机处理，可获取部分所需的 水文及地表特征参数。事实上，参数本身也是具有空间变异性。为掌握参数的时 空变异，常通过适宜的采样和测试来确定，由于费用及工作强度的限制，只能分 析有限的样点，地理统计学( 数据内插等) 常被用于面上数据模拟与估算。为提 高模型的处理能力和应用价值，需要增加大量的空问参数数据【1 8 , t 9 2 0 1 。 g i s 和模型的结合是解决模型应用困难的有效途径。g i s 不仅能处理大量空 间数据，同时能通过计算生成模型运行所需的参数。g i s 为基础的环境建模己成 为研究热点，并获得很大成功【2 9 , 3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 。 非点源污染研究需要综合和显示各种空间信息，因而非常适合在g i s 支持下 进行。非点源污染与g i s 对接能大大简化模拟工作。由g i s 建立的数据库可自 动制作模型输入参数和处理时空系列数据、表格和文本信息。利用g i s 对空问数 据的处理能力及模型的模拟能力，可研究不同的土地利用方式对流域水文和水质 的影响，为制订满足水环境保护要求的土地利用规划提供数据。对于非点源污染 模拟而言，分布过程模型和g i s 集成应用，可支持和加强所选定流域空间分钮处 理过程能力，减少因空问数据变化而引起的不确定性1 3 2 1 , 2 8 , 3 2 , 3 3 , 3 4 】。 4 人i t i l f 宁；i i 具农业1 | 源污染f 埘盛lj i 弊殷防拧对策研究 1 3 2 我国农业非点源污染研究进展 我国农村非点源污染研究始于2 0 世纪8 0 年代初的湖泊、水库富营养化调查 和河流水质规划研究。先后在于桥水库、滇池、太湖、鄱阳湖、巢湖、三峡库区、 密云水库等湖泊、水库流域及沱江内江段、晋江流域、淮河淮南段、辽河铁岭段 进行了探索性的研究，较好地把握了非点源污染负荷发生状况，为湖泊、河流的 水质规划与流域规划提供了可靠的依据，也为非点源污染研究积累了有益的经 验。 从1 9 8 0 - - - 1 9 9 0 年，我国农村非点源污染研究仅是农业非点源的宏观特征与 污染负荷定量计算模型的初步研究。基于受纳水体水质分析，计算汇水区农业非 点源污染输出量的经验统计模型在这一时期发展较快并广泛应用。刘枫等应用美 国通用土壤流失方程( u s l e ) ，定量地研究了于桥水库受纳水体的非点源负倚量， 认为流域地貌和植被是制约于桥水库流域非点源污染空f 日j 差异的两个关键因素， 调控植被覆盖的空问分前j 是非点源污染管理的重要途径。 2 0 世纪9 0 年代中后期以来，农药、化肥的宏观特征影响因素的研究和经验 统计模型仍继续在农业非点源污染研究中占重要地位。贺宝根等建立了以修正 s c s c n 法、径流单位线和径流过程与氮素流失浓度的关系为基础的农用降雨径 流污染模型，在具备长系列降雨资料的条件下，该模型能计算不同降雨量频率代 表年份的农田氮素的流失量【3 5 1 。 5 天；t 市宁洲具农q p l r 源污染饥衍f | = m 铮使防柠对策研可 第二章农业非点源污染负荷匡算方法 2 1 农业非点源污染负荷估算方法概述 目前，国内外非点源负荷评估的方法( 详见附录附表1 ) ，总体说来主要分 为两类：针对某个地区和针对某个河流的非点源研究。针对地区的研究主要从非 点源的来源入手，结合地区降雨、地形以及经济生活等方面因素，对非点源的迁 移、转化以及入河进行分析。这类方法可以直观地看出不同类型非点源的来源及 影响程度，可为非点源污染控制提出应对措施提供基础；针对河流本身的非点源 研究则从河流断面的常年水质、水量监测数据方面进行数掂分析、处理，直接分 析非点源污染对水体的影响。 河流水量、水质历史统计资料完好的地区，可以选择后一类方法进行研究， 但是目前我国大部分河流的水量、水质同步历史系列统计资料相对有限。所以非 点源污染的研究国内国际上的研究方法仍然多采用从非点源污染源头进行估算 的方法，本论文即采用这类方法对宁河县农业非点源污染负荷进行估算。 2 2 本论文采用的农业面源污染负荷估算方法 本论文从农f f l 径流、农村生活、畜禽养嬗三个方面对宁河县农村非点源污染 负荷进行量化，针对农业非点源污染的不同来源采用了不同的污染负荷估算模 型：见表2 1 。 表2 1 木论义采刖农业面源污染负荷估算方法 2 2 1 标准农田源强系数修正法 ( 1 ) 方法来源 6 天；r 市宁_ ；l 具农q k 竹- _ 源污染负俯髓k 箅成阢拧对策究 针对农刖径流所形成的农业血源污染，国家坏保总局于2 0 0 6 年5 月住其编 制的全国饮用水水源地环境保护规划中f 式提出了平原地区量化农业面源污 染负荷的标准农汗1 源强系数修正法，该方法提出了标准农阳源强系数以及包括坡 度、农作物类型、土壤类型、化肥施用类型在内的四项修币参数。方法提出后， 已在全国多个地区进行推广【3 6 1 。 ( 2 ) 具体估算方法 给出标准农用源强系数为c o d l o k g 卣年，氨氮2 k 亩年。所谓标准 农罔为平原、种植作物为小麦、土壤类型为壤土、化肥施用量为2 5 3 5 公斤，亩 年，降水量在4 0 0 8 0 0 m m 范围内。 a 坡度修f 参数 土地坡度在2 5 0 以下，流失系数为1 o 1 2 ；2 5 0 以上，流失系数为1 2 1 5 。 b 农作物类型修f 以玉米、高粱、小麦、大麦、水稻、大豆、棉花、油料、糖料、经济林等主 要作物作为研究对象，确定不同作物的污染物流失修正系数。此修正系数需通过 科研和实验进行验证。 c 土壤类型修正参数 将农f 开土壤按质地进行分类，即根据土壤成分中的粘土和砂土比例进行分 类，分为砂土、壤土和粘土。 以壤土为1 0 ；砂土修正系数为1 0 - 0 8 ；粘土修f 系数为o 8 0 6 。 d 化肥施用量修f 参数 化肥亩施用量在2 5 公斤以下，修f 系数取0 8 1 0 ；在2 5 3 5 之间，修f 系 数取1 o 1 2 ；在3 5 公斤以上，修正系数取1 2 1 5 。 2 2 2 人均产污系数法 ( 1 ) 方法来源 农村生活人均产污系数是指农村生活污染物排放量除以农业人口数和天数， 得到农村人均每同生活污染物排放量。国家环保总局在参考了太湖流域农业面源 污染调查数据的基础上，对全国农村人口数、人均用水量等参数的地区差异性进 行了深入地研究，提出了我国农村生活人均产污系数。 ( 2 ) 具体估算方法 7 天津i 矿门，县农业l | 点源污染仍付甚1 1 ：算肢防摔对策m 彳 根据各地区农村人口数、人均用水量及人均产污系数，测算农村生活污水及 其污染物的排放量。 a 调查水环境功能区内农村人口数，进行人均综合污染物排放系数的核算。 b 利用农村人口数和污染物排放系数，计算农村生活污染物排放量。 c 调查农村用水量和排水量，以农村人均综合用水量和污染物浓度作为校核 指标，如果人均综合用水量不在5 0 一8 0 升人天范围之内，c o d 浓度不在2 0 0 4 0 0 m 鲥范围之内，则需要重新核算人口、水量等数据的一致性。 表2 2农村生活人均产污系数克人天 人生活污水量( y l 人天) c o d 总氮总磷氨氮 8 01 6 45 00 4 44 0 2 - 2 3 排泄系数法 ( 1 ) 方法来源 a 为定量了解黄浦江上游汇水区禽畜业污染对黄浦i 1 - 水网地区水环境的影 响程度，上海市环境保护科学研究院于1 9 9 0 年对汇水区的禽畜业现状进行了调 查，提出了各类禽畜的粪尿及其污染物的排泄系统，估算了禽畜粪尿总产生量及 流失量。 b 上海市农学院、上海市农业科学学院农业环保所于1 9 9 3 年对上海市郊1 0 县( 区) ，即青浦、崇明、南汇、松江、会山、奉贤6 县和阂行、宝山、嘉定区和 浦东新区4 区进行了农业非点源污染调查。调查的内容涉及：种非点污染源的基 本情况、污染物和废水的发生量、进入环境的污染物量。所测定的水质污染物包 括c o d c r 、总氮、氨氮、总磷，部分样品测定b o d 5 、n 0 3 一n 、n 0 2 一n 、 s s 、细菌总数和大肠菌。在实验实测的基础上提出了针对畜禽养殖的排污系数。 c 江苏省农业厅于1 9 9 7 年对太湖地区畜禽粪尿及其粪尿对水体污染进行统计 分析，并参考了国家总局在太湖水系水质保护研究课题中研究成果，提出了针对 农业畜禽养殖的排污系数，并以此为依据估算了估算了禽畜粪尿总产生量及流失 量。 d 国家环境保护总局于2 0 0 4 年“关于减免家禽业排污费等有关问题的通知” 中正式提出了畜禽粪便排泄系数，为畜禽粪便排泄造成的非点源污染负荷的量化 灭i 仁i 犷j 。；i i 虽农q k l | _ j i i 源污染负倘爷1 1 i 铮歧5 j 摔对策i i j d , 提供了依据和标准。 ( 2 ) 具体估算方法【3 7 】 a 调查研究区域内畜禽养殖规模，对大型牲畜、猪、羊及家禽数量进行分别统 计。 b 利用固家环保总局推荐的畜禽排泄系数( 见表2 3 ) ，对研究区域内畜禽养殖 所带来的农业非点源污染源强排放量进行量化。 表2 3 圈家环保总局推荐的畜禽排泄系数表 项目单位中猪羊鸡鸭 公斤天2 0 22 6o 1 2o 1 3 粪公斤年 7 3 0 03 9 82 3 42 5 22 7 3 公斤天1 03 3 一 尿公斤年3 6 5 0 6 5 6 7 一 铡养 周期天3 6 5 1 9 9 9 0 2 1 02 1 0 表2 4 畜禽粪便中污染物甲均含造单位：公斤吨 9 x t 市宁 t q 县农n l r 点源污染证俯最止算* w 挣w 策 f 斑 第三章天津市宁河县农业非点源污染现状分析 3 1 天津市宁河县自然条件分析 3 11 地理位置厦乡镇构成 宁河县位于天津市东北部，地处北纬3 9 0 9 6 ”- - 3 9 。3 6 l ”，东经1 1 7 0 1 8 5 4 ”一 1 1 7 。5 5 。3 7 ”之问，东与唐山市丰南区毗邻，南与天津市汉沽区、东丽区接壤，西 隔北京排污河与北辰区相望，北部自西而东分别与宝坻区、河北省玉田县交界， 疆域周& 约为2 8 5 公里，总面积为1 0 3 1 平方公早。( 见图3 1 ) 。宁河县辖1 1 个 镇、3 个乡：芦台镇、宁河镇、苗庄镇、丰台镇、岳龙镇、板桥镇、潘庄镇、造 甲城镇、七晕海镇、大北涧沽镇、东棘坨镇、北淮淀乡、依口乡、廉庄子乡。天 津宁河县总面积1 4 1 4 平方千米宁河县人民政府驻芦台镇( 见图3 2 ) 。 图3 1 宁河县地理位簧削 k 汁市宁w 县农* 1 r i h 染n * i j 算h 聃拄w “ 3 12 地形地貌条件 剀3 2 宁i l l i 县行政区划剀 宁河县所在区域内地貌类型属冲彩：甲原，地形甲蛙! 川：阔地势低洼舱碱，标 高10 - 25 米。基岩下部为古生界石扶岩，上部为新生代沉积。 本地区位于沧县隆起，属于冀中拗陷，卞要的断裂方向为- i l - i l 东和北北西向 两组，在两组断裂发育地区，存在着地震背景，建筑技8 度设防。 3 13 土壤条件 按照宁河县战士自然条件，土壤发育过程，发育程度，肥力状况和发展趋势 等综台分析我县土壤分为三类：潮湿类、湿上类、水稻上，分别占全县总面积的 6 68 5 ，1 47 4 和1 38 1 。潮湿类土壤主要沿蓟运河两岸淤积稍高部分呈条状 分布，还有北部丰台镇、岳龙镇稍高部位，西北部潘庄镇北部带。湿土类土壤 主要分卸在蓟运河以东的背河沣地板桥镇、苗庄镇带还有在七里海周围。水 稻土主要在芦台西南部的老稻阳区、桥北、董庄以及七里海镇一带：土壤质地咀 壤土为主，粘土次之( 见表31 ) p s 。 x 律市1 ；r 县r n l r 点谭污染敏荷蓝k 算m 挣对策 f 究 | 耋i3 3 宁捌县上壤类型幽 表3 1 宁河县上壤质地统训表 天津市宁_ l l 具农、l k l rj _ 源污染负付量匡鳕：及防拎对策究 3 1 4 气候水文条件 ( 1 ) 气候条件 宁河县属暖温带，半湿润季风气候，具有冷暖干湿差异明显，季风显著，四 季分明等特点。总的气候特征是：春季干燥多j x l 、夏季湿热多雨、秋季温暖适中、 冬季寒冷少雪。1 9 9 9 年宁河县最高气温3 8 8 ，最低气温1 2 o 。c ，全年平均气 温1 2 7 ，平均湿度6 7 ，全年降雨量6 2 0 m m ，且集中于6 8 三个月，占全年 降水量的7 7 。平均全年同照时数2 8 0 2 小时，全年无霜期平均为1 9 6 天，全年 平均风速3 5 m s ，全年主导j x l 向为西北风，夏季主导风向为东南风，冬季主导风 向为西北风、东北风。 ( 2 ) 水文条件 县境内河流纵横，有五条一级河道，十条二级河道，另有各种深渠9 6 条， 以及大小沣淀4 4 个。分属蓟运河水系和永定新河水系。截运河水系主要支流有 曾口河、还乡河分洪道、小新河、卫星河、西关引河、还乡河故道等；潮白新河 水系主要有津唐运河、青龙湾故道、青污渠、青排渠等；永定新河水系主要有北 京排污河、金钟河等。宁河县蓄水能力为：一级河道6 6 2 1 6 力立方米；二级河 道1 0 3 7 3 7 力立方米；蓟运河大杨瞿、埋珠瞿6 1 6 3 万立方米：深渠1 8 8 3 力立方 米；坑塘5 7 3 力立方米：小水库3 5 3 7 万立方米；七罩海东海水库2 4 0 0 力立方米。 总蓄水量1 6 6 1 8 3 万立方米( 见图3 4 ) 。地表水资源由当地天然产水量和入境水 量组成，天然产水量主要来自降雨，入境水量主要受上游地区降水、产流及工农 业用水等因素影响。近年来，上游地区的发展以及蓄水工程的兴建，经该县的出 境水量呈减少趋势【3 9 1 。 x 津l ”孙县收业1 | 点源4 染负甜砬k # 拧# 镕r | 堇【3 4 宁河县 口j 网水系例 3 2 天津市宁河县农业非点源污染概况分析 4 0 1 3 2 1 农业种植结构 宁河县播种作物包括玉米、水稻、棉花、蔬菜、果林及其它经济作物，其中 以棉花种植和果林种植为主，以2 0 0 7 年为例( 见图3 5 ，表3 2 ) ，宁河县棉花 种植面积达到2 7 6 7 5 8 亩，果林播种面积达到3 1 1 9 7 7 亩，以上两项占总播种面积 的6 23 8 。各乡镇的播种面积以东棘坨镇、廉庄乡、丰台镇、潘庄镇四个乡镇 最多。 天津市中i 县牲n 1 | 点潭h 染m 向量* 算m # 毓埘究 豳352 0 0 7 年宁河县农业种植结构幽 在3 2 宁 叮县2 0 0 7 r 小同作物播种积结构统训表单化：阿 322 农业人口构成情况 宁河县足国家首批确认的全幽无公害农产品生产基地示范县和优质稻、优质 棉、商品粮生产基地县。农业发展在全县总体发展中占有重要地位，近几年随着 宁河县城市化进程不断加大，农业人口比重呈现出逐年下降的趋势，但农业人口 x 口l 。w 县农n 1 # 点潭污染鲍何蓝埋w m 拌n 镕m 在宁河县人口构成中仍占有绝对优势，以2 0 0 7 年为例，宁河县农业人口占全县 总人口的7 5 ，详细数字见表3 3 。 表3 32 0 0 4 _ 2 0 0 7 印宁 町县农业人u 构成 农业 口农业 口农业人口农业人口哀生人口农业人口 农业人口 农业人口 镇名称 ( 人)所占h ：倒所占倒 所占比倒( ) 所占倒 东棘坨镇 2 4 6 3 39 47 2 2 5 0 8 09 4 5 6 2 5 0 8 49 4 3 3 2 5 2 4 09 4 1 4 芦台镇3 4 0 1 33 2 9 7 3 4 4 4 33 2 8 3 3 4 2 6 43 2 4 1 3 4 5 7 33 1 7 7 l 潘庄镇2 5 2 5 68 8 7 6 2 5 4 8 08 8 5 2 2 5 7 7 0 8 8 2 8 2 5 9 0 7 8 7 9 8 大北镇1 2 1 8 89 4 8 傩1 2 2 9 79 4 4 7 1 2 1 5 09 4 2 0 1 2 1 7 5 9 37 0 丰台镇2 4 0 7 29 2 1 2 52 4 1 5 09 1 8 8 2 3 6 7 99 l5 2 2 3 4 2 5 9 1 0 7 苗庄镇1 6 3 2 l9 44 1 1 6 5 0 89 3 9 8 1 6 1 5 l9 3 5 6 1 6 0 4 79 31 0 造甲镇 2 2 0 7 69 4 懈2 2 4 2 l9 3 8 6 2 2 5 9 79 35 7 2 2 9 3 29 3 0 4 七里海镇2 3 9 0 49 50 5 2 4 2 8 19 50 5 2 4 3 3 49 47 3 2 4 4 7 69 4 3 9 5 淮淀乡1 8 0 5 59 57 4 1 8 2 1 89 5 5 0 1 8 3 2 6 9 5 4 0 1 8 4 1 8 9 5 3 5 俄口乡1 8 1 0 l9 57 0 9 61 8 2 3 l9 5 4 1 1 8 4 0 4 9 5l2 9 61 8 4 4 0 9 4 8 9 板桥镇9 5 0 19 31 4 9 5 6 59 2 3 7 9 4 0 59 2 0 5 9 3 5 89 20 6 宁河镇2 0 6 1 69 45 5 $2 0 6 6 59 39 3 2 0 4 2 59 3 5 0 2 0 2 2 1 9 2 9 4 岳龙镇1 3 1 1 59 31 5 1 3 3 2 09 24 6 1 3 2 3 69 2 0 1 1 3 2 6 8 9 1 8 2 廉庄乡1 5 7 l l9 56 8 1 5 7 5 89 44 3 1 5 5 6 09 4 0 2 1 5 4 0 09 3 5 0 合计 2 7 7 5 6 27 65 1 2 8 0 4 1 4 7 6 1 7 2 7 9 3 8 57 5 7 3 2 7 9 8 8 07 50 0 3 2 3 化肥施用情况 在2 0 0 4 年到2 0 0 7 年的四年期蒯，宁河县的化肥施用量呈现出先增加后下降 的变化趋势( 见图36 ) ，在各乡镇中丰台镇、宁河镇、板桥镇、苗庄镇、廉庄乡 化肥施用量最多( 见表34 ) 。 翻簇豳鬟 2 0 0 4 年2 0 0 5 年2 0 0 6 年 2 0 0 7 图3 - 6 宁桕j 县2 0 0 4 2 0 0 7 年化肥施川折纯量统训闰 k 津市宁洲县收n 1 f 点潭污染m 俯量k 算腱防拧对毓 f 究 表3 42 0 0 4 2 0 0 7 午宁河县再乡镇化肥施i i 情批( 折纯量) 单位：吨 丰台镇1 2 7 6 41 2 6 80 61 2 6 39 31 2 5 62 5 廉庄乡 3 4 65 61 0 8 00 21 1 7 6 1 61 1 7 74 7 宁河镇9 9 2 79 9 6 1 39 9 61 39 9 6 1 3 板桥镇 7 3 4 47 4 877 1 0 9 2 7 4 51 9 苗庄镇 6 5 45 i7 1 987 1 6 2 27 1 30 3 七里海镇5 7 5 1 46 1 18 66 1 30 26 1 4 1 8 东棘坨镇4 3 38 4 6 2 485 1 63 4 5 3 7 6 7 岳龙镇4 7 84 7 4 8 08 3 5 0 20 95 0 92 3 造甲镇3 0 03 63 2 20 43 4 1 9 23 4 6 6 2