（环境工程专业论文）海南岛农田面源土壤径流污染调查研究.pdf

海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 闺压也日期： z 。l f 年6 月f 日 学位论文版权使用授权说明 本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印什和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权海南大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属海 南大学。 保密论文在解密后遵守此规定。 论文作者躲f 酗巡 日期：2 0 f f 年6 月f 日 导师签名：( 啪 日期：气帕，年石月t 日 本人已经认真阅读“c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论 文提交“c a l l s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中规定享受相关 权益。圆童途塞握童卮鲎丘! 旦兰玺；旦= 笙i 奎垂生蕉查。 论文作者签名：阀压哎 日期：凡1 1 年6 月 日 导师签名：f 籼膨 日期：，2 勿矿年月z 日 l 摘要 本项目是海南省国土环境资源厅“海南省农业污染调查及防治对策研究”课题中的 部分工作内容。本文以海南岛主岛农业土壤为调查研究对象，采用农同径流场结合人工 模拟降雨的研究方法，对海南岛农f f l 径流面源污染进行了实地观测试验，依据成土因素 对海南岛农田在空间层次上进行了剖析，从生物气候分区、地形地貌类型、土壤类型及 土地利用方式等方面分析了海南岛产流产沙过程及农f 兀面源污染物输出特征。采用农业 非点源污染数学模型( 输出系数法) 对海南省各行政区划下农田面源污染负荷进行估算， 得到各市县农f f l 面源污染的基本信息。研究结果对海南省农村生念环境保护和环境管 理，实现农业、农村、资源环境的协调持续发展具有重要的指导意义。 研究所得具体结果如下： ( 1 ) 海南岛农f 日面源污染平均输出系数，径流总氮为3 7 1 9k g h m 2 a ；径流总磷为 3 6 4k g h m 2 a ；c o d 为1 0 5 0 6k g h m 2 - a ，泥沙流失速率为11 3 6 7k g h m 2 - a 。 ( 2 ) 在中雨和大雨条件下，农f f l 径流中颗粒态氮与溶解念氮素流失各占一半，在 暴雨条件下颗粒念氮素流失占总氮流失的8 0 ；磷素主要是以颗粒态形式流失。 ( 3 ) 以生物气候区空间分布观测分析，径流总氮平均输出系数有半湿润区( 5 2 8 8 k g h m 2 a ) 潮湿区( 4 6 2 5k g h m 2 a ) 湿润区( 4 0 1 9k g h m 2 a ) 半干旱区( 1 6 0 0k g h m 2 a ) ； 径流总磷平均输出系数有半湿润区( 5 0 0k g h m 2 - a ) 潮湿区( 4 4 1k g h m 2 - a ) 湿润区 ( 4 0 0k g h m 2 a ) 半干旱区( 1 3 0k g h m 2 a ) ；径流c o d 平均输出系数有潮湿区( 1 4 8 9 7 k g h m 2 a ) 湿润区( 1 1 8 0 5k g h m 2 a ) 半湿润区( 7 8 9 7k g h m 2 a ) 半干旱区( 2 4 1 8 k g h m 2 - a ) 。 ( 4 ) 以地形地貌空间分布观测分析，径流总氮平均输出系数有丘陵山地区( 8 7 2 6 k g h m 2 - a ) 平原台地区( 2 9 6 6k g h m 2 a ) 丘状台地区( 2 2 9 2k g h m 2 a ) 中部山地区 ( 2 1 8 5k g h m 2 - a ) ；径流总磷平均输出系数有丘陵山地区( 8 5 9k g h m 2 a ) 平原台地区 ( 4 4 2k g h m 2 - a ) 丘状台地区( 2 1 2k g h m 2 a ) 中部山地区( 1 3 3k g h r n 2 a ) ；径流c o d 平均输出系数有丘陵山地区( 2 3 9 4 8k g h m 2 a ) 平原台地区( 1 5 0 0 6k g h m 2 a ) 中部 山地区( 7 0 1 6k g h m 2 a ) 丘状台地区( 4 0 7 0k g h m 2 - a ) 。 ( 5 ) 以土壤类型空间分布观测分析，径流总氮平均输出系数有砖红壤( 5 0 2 0 k g h m 2 - a ) 石质土( 4 1 7 9k g h m 2 a ) 水稻土( 2 9 6 1k g h m 2 a ) 赤红壤( 1 8 5 8k g h m z a ) 燥红土( 1 5 9 1k g h m 2 a ) ；径流总磷平均输出系数有石质土( 5 2 7k g h m 2 a ) 水n - t - ( 4 4 1 k g h r n 2 a ) 砖红壤( 4 2 7k g h m 2 a ) 燥红土( 1 3 8k g h m 2 - a ) 赤红壤( 1 2 7k g h m 2 a ) ； 径流c o d 平均输出系数有水稻土( 1 5 0 0 2k g h m z a ) 砖红壤( 1 2 7 2 4k g h m 2 - a ) 石 质土( 7 8 3 2k g h m 2 a ) 赤红壤( 6 6 2 9k g h m z - a ) 燥红土( 2 0 7 8k g h m 2 - a ) 。 ( 6 ) 以土地利用方式空间分布观测分析，不同降雨条件下农田面源污染输出特征 中，以种植多年生果树利用方式的径流总氮、总磷、c o d 平均输出系数较种植一年生 作物利用方式的高，分别为4 3 5 5k g h m 2 a 、3 7 3k g h m l a 、11 3 1 2k g h m l a 。 ( 7 ) 按海南省各行政区划统计，不同降雨条件下农田面源污染输出特征中，保亭 县的径流总氮平均输出系数最高，为8 5 3 7k g h m 2 a ；昌江县的径流总磷平均输出系数 最高，为9 0 4k g h m 2 a 屯昌县c o d 平均输出系数中最高，为2 7 4 2k g h m 2 a 。而琼海 市的径流总氮输出负荷是全省最高，为1 5 5 4t a ，海口市的径流总磷、c o d 输出负荷最 高，分别为2 5 5t a ， 7 2 x 1 0 4t a 。 本项目是一个带有普查性质的调查研究，获得了海南省农f r 面源污染的基础性信 息，对海南农业面源的污染控制、环境管理和进一步研究具有重要的参考价值。 关键词：农业面源污染，空间分布，输出系数，负荷，特征 i i a b s t r a c t t h e p r o j e c ti so n ep a r to ft h ep r o j e c ts t u d yo ns u r v e ya n dp r e v e n t i o nc o u n t e r m e a s u r e so f 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 ni nh a i n a n ，w h i c hi sc o n d u c t e db yh a i n a np r o v i n c e ，s e n v i r o n m e n t a lr e s o u r c eo f f i c e i no r d e rt o a n a l y z et h eg e n e r a t i o np r o c e s so fr u n o f fa n d s e d i m e n te r o s i o n ，a sw e l la st ou n d e r s t a n dt h eo u t p u tc o e f f i c i e n ta n dc h a r a c t e r i s t i c so f f a r m l a n d n o n p o i n tp o l l u t a n t si n d i f f e r e n tb i o c l i m a t i cd i v i s i o n s ，h a i n a ni s l a n d ，w h i c h a n a l y z i n gf r o mt h ea s p e c t so fb i o c l i m a t i cd i v i s i o n ，g e o g r a p h ya n dp h y s i o g n o m y , s o i lt y p e s ， a sw e l la st h el a n du t i l i z a t i o nm o d e sa n ds o o n ；t h es i m u l a t i v er a i n f a l lc o m b i n e dw i t h f a r m l a n dr u n o f ff i e l d sw e r ea p p l i e di nt h i sp a p e nt h e a g r i c u l t u r es o i li nh a i n a nm a i n l a n dw a s t o o ka st h eo b j e c to fs t u d y ；f i e l do b s e r v a t i o n so nt h 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 n i nh a i n a nw e r ec o n d u c t e d a c c o r d i n gt ot h es o i lf a c t o r s ，o nt h el e v e lo fs p a c e ，w ea n a l y z e d t h ef a r m l a n d si nh a i n a n t h 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 nm o d e l ( o u t p u t c o e f f i c i e n tm e t h o d ) w a sa l s oa p p l i e dt oe s t i m a t et h ef a r m l a n da r e a s o u r c ep o l l u t i o nl o a di n v a r i o u sa d m i n i s t r a t i v ed i v i s i o no fh a i n a n p r o v i n c e ，t h e n t oc o l l e c tt h ef u n d a m e n t a l i n f o r m a t i o no 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 ep o l l u t i o ni nv a r i o u sc i t i e sa n dc o u n t i e s t h e r e s u l t sa r eo fs i g n i f i c a n ti n s t r u c t i v ea n dm e a n i n g f u lt op r o t e c ta n da d m i n i s t r a t et h eh a i n a n p r o v i n c i a le n v i r o n m e n t ，a sw e l la st or e a l i z et h ec o o r d i n a t e da n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f a g r i c u l t u r e ，r u r a la r e a s ，r e s o u r c e sa n dt h ee n v i r o n m e n t t h es p e c i f i cr e s u l t sa r ef o l l o w i n g ： ( 1 ) t h ea v e r a g eo u t p u tc o e f f i c i e n to 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 no nh a i n a n i s l a n d ，f o rt h er u n o f f , t o t a ln i t r o g e nr e a c h e d3 7 19k g h m 2 a ；t o t a lp h o s p h o r u sr e a c h e s3 6 4 k g h m z a ；c o dr e a c h e s10 5 0 6k g h m 2 a ，a n dt h es e d i m e n te r o s i o nr a t er e a c h e s113 6 7 k g h m 2 a ( 2 ) u n d e rt h em o d e r a t ea n dh e a v yr a i nc o n d i t i o n s ，t h el o s so fp a r t i c u l a t en i t r o g e na n d d i s s o l v e dn i t r o g e na r eh a l fa n dh a l f ；w h i l eu n d e rr a i n s t o r mc o n d i t i o n ，t h el o s so f p a r t i c u l a t e n i t r o g e ni s8 0p e r c e n to ft h et o t a lr u n o f fn i t r o g e n ；a n dt h ep a r t i c u l a t ep h o s p h o r u si st h em a i n r u no f fm o d eo ft o t a lp h o s p h o r u s ( 3 ) f r o mt h eo b s e r v a t i o na n da n a l y s i so fs p a t i a ld i s t r i b u t i o ni nb i o c l i m a t i cd i v i s i o n t h e s e q u e n c eo fa v e r a g eo u t p u tc o e f f i c i e n to ft o t a lr u n o f fn i t r o g e ni ss e m i m o i s tr e g i o n ( 5 2 8 8 k g h m e a ) d a m pr e g i o n ( 4 6 2 5k g h m 2 a ) m o i s tr e g i o n ( 4 0 19k g h m 2 a ) s e m i a d dr e g i o n ( 16 0 0k g h m z a ) ；w h i l et h a to ft o t a lr u n o f fp h o s p h o r u si ss e m i m o i s t r e g i o n ( 5 0 0 k g h m 2 a ) d a m pr e g i o n ( 4 4 1k g h m 2 a ) m o i s tr e g i o n ( 4 0 0k g h m 2 a ) s e m i a d dr e g i o n ( 1 3 0 k g h m e a ) ；t h e nt h a to fr u n o f fc o di sd a m pr e g i o n ( 1 4 8 9 7k g h m 2 a ) m o i s tr e g i o n ( 118 0 5 k g h m 2 a ) s e m i - m o i s tr e g i o n ( 7 8 9 7k g h m 2 a ) s e m i a r i dr e g i o n ( 2 41 8k g h m 2 们 ( 4 ) f r o mt h eo b s e r v a t i o na n da n a l y s i so ft o p o g r a p h ys p a t i a ld i s t r i b u t i o n ，t h es e q u e n c eo f i i i a v e r a g eo u t p u tc o e f f i c i e n to ft o t a lr u n o f fn i t r o g e ni sh i l l yr e g i o n ( 8 7 2 6k g h m e a ) p l a i n t a b l e l a n dr e g i o n ( 2 9 6 6k g l h m 2 0 a ) h u m m o c k yt a b l e l a n dr e g i o n ( 2 2 9 2 k g h m 2 0 a ) c e n t r a l m o u n t a i nr e g i o n ( 21 8 5k g h m z o a ) ；w h i l et h a to ft o t a lr u n o f fp h o s p h o r u si sh i l l yr e g i o n ( 8 5 9 k g h m e a ) p l a i n t a b l e l a n d r e g i o n ( 4 4 2k g h m 2 0 a ) h u m m o c k yt a b l e l a n dr e g i o n ( 2 12 k g h m 2 a ) c e n t r a lm o u n t a i nr e g i o n ( 1 3 3k g h m 2 a ) ；t h e nt h a to fr u n o f fc o di sh i l l yr e g i o n ( 2 3 9 4 8k g h m e a ) p l a i nt a b l e l a n dr e g i o n ( 1 5 0 0 6k g h m 2 a ) c e n t r a lm o u n t a i nr e g i o n ( 7 0 1 6k g h m z a ) h u m m o c k yt a b l e l a n dr e g i o n ( 4 0 7 0k g h m 2 a ) ( 5 ) f r o mt h eo b s e r v a t i o na n da n a l y s i so fs o i lt y p e ss p a t i a ld i s t r i b u t i o n ，t h es e q u e n c eo f a v e r a g eo u t p u tc o e f f i c i e n to ft o t a lr u n o f fn i t r o g e ni sl a t o s o l ( 5 0 2 0k g h m 2 a ) r o c k ys o i l ( 41 7 9k g h m 2 a ) p a d d ys o i l ( 2 9 61k g h m 2 a ) l a t e r i t i cr e de a r t h s ( 18 5 8k g h m 2 a ) d r yr e d s o i l ( 15 9 1k g h m 2 a ) ；w h i l et h a to ft o t a lr u n o f fp h o s p h o r u si sr o c k ys o i l ( 5 2 7k g h m 2 0 a ) p a d d ys o i l ( 4 4 1k g h m e a ) l a t o s o l ( 4 2 7k g h m 2 0 a ) d r yr e ds o i l ( 1 3 8k g h m 2 a ) l a t e r i t i c r e de a r t h s ( 1 2 7k g h m 2 a ) ；t h e nt h a to fr u n o f fc o di s p a d d yo u t p u t ( 15 0 0 2k g h m 2 a ) l a t o s o l ( 1 2 7 2 4k g h m 2 口) r o c k ys o i l ( 7 8 3 2k g h m 2 a ) l a t e r i t i cr e de a r t h s ( 6 6 2 9 k g h m z 口) d r yr e ds o i l ( 2 0 7 8k g h m 2 0 a ) ( 6 ) f r o mt h eo b s e r v a t i o na n da n a l y s i so fs p a t i a ld i s t r i b u t i o no fl a n du l t i l i z a t i o n ，t h e o u t p u tc h a r a c t e r i s t i c so fa g n c u l t u r a lp o l l u t i o ni nv a r i o u sr a i n f a l li n t e n s i t i e s ，t h ea v e r a g e o u t p u tc o e f f i c i e n to ft o t a ln i t r o g e n ，t o t a lp h o s p h o r u sa n dc o dw h i c hr u n o f ff r o mt h es o i l s p l a n t e dp e r e n n i a lf r u i tt r e e sw e r eh i g h e rt h a na n n u a lc r o p s ，r e a c h e d4 3 5 5k g h m 2 a ，3 7 3 k g h m e aa n d l131 2k g h m e a ，r e s p e c t i v e l y ( 7 ) a c c o r d i n g t os t a t i s t i c so ft h ea d m i n i s t r a t i v ed i v i s i o n si n h a i n a n ，t h eo u t p u t c h a r a c t e r i s t i c so fa g r i c u l t u r a lp o l l u t i o ni nd i f f e r e n tv a r i o u sr a i n f a l li n t e n s i t i e s ，t h eh i g h e s t a v e r a g eo u t p u tc o e f f i c i e n to f t o t a lr u n o f fn i t r o g e ni sb a o t i n gc o u n t y , i s8 5 3 7k g h m 2 0 a ；w h i l e t h a to fh i g h e s tt o t a lp h o s p h o r u si sc h a n g ji a n gc o u n t y ，i s9 0 4k g h m 2 a ；t h a to fh i g h e s tc o d i st u n c h a n gc o u n t y , i s2 7 4 2k g h m e a ；a n dt h eh i g h e s to u t p u tl o a do ft o t a l n i t r o g e ni s q i o n g h a ic i t y , i s15 5 4t a ；i nh a i k o u ，t h eo u t p u tl o a do ft o t a lp h o s p h o r u sa n dc o da r et h e h i g h e s t ，a r e2 5 5t aa n d7 2 1 0 qt a ，r e s p e c t i v e l y t h i sp r o j e c ti sar e s e a r c ho fc e n s u s p r o p e r t i e sw h i c ho b t a i n e d t h ef u n d a m e n t a l i n f o r m a t i o no 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 ni nh a i n a np r o v i n c e i ti so fi m p o r t a n t r e f e r e n c ev a l u et oc o n t r o lt h ea 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 n ，e n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n t a n df u r t h e rr e s e a r c hi nh a i n a np r o v i n c e k e yw o r d s ：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 ；s p a c ed i s t r i b u t i o n ；e x p o r tc o e f f i c i e n t ； l o a d ；c h a r a c t e r i s t i c i v 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 1 绪论1 1 1 研究背景及研究意义l 1 2 农业面源污染的概述2 1 2 1 面源污染的概念2 1 2 2 农业面源污染的概述2 1 3 国内外研究现状2 1 3 1 国内外研究现状2 1 3 2 面源污染研究存在的问题3 1 4 本项目的研究思路4 2 研究内容、方法与技术路线4 2 1 研究目的4 2 2 研究内容5 2 3 研究方法5 2 3 1 农田径流场结合人工模拟降雨研究方法5 2 3 1 1 试验布点原则及依据5 2 3 1 2 试验布点选址要求7 2 3 1 3 试验仪器设备组成7 2 3 1 4 试验样品分析方法8 2 3 2 输出系数法j 8 2 4 技术路线10 2 5 研究特色10 3 海南岛农田面源污染研究总述1 1 3 1 海南岛农田面源污染总体水平及特征1 1 3 1 海南岛农田土壤的基本理化特征1 1 3 2 海南岛农田面源污染总体水平及特征。1 2 3 2 不同降雨条件下海南岛各生物气候区农田面源污染的特征1 5 3 2 1 海南岛各生物气候区的划分1 5 3 2 2 不同降雨条件下各生物气候区农业土壤基本状况1 7 3 2 3 不同降雨条件下各生物气候区产流产沙特征1 7 v 3 2 4 不同降雨条件下各生物气候区污染物输出特征1 9 3 2 5 不同降雨条件下各生物气候区农田面源污染物输出系数2 0 3 3 不同降雨条件下海南岛各地形地貌区农f f l 面源污染特征2 1 3 3 1 海南岛地形地貌类型分区2 l 3 3 2 海南岛各地形地貌类型区农阳土壤基本状况2 3 3 3 3 不同降雨条件各地形地貌类型区产流产沙特征2 3 3 3 4 不同降雨条件各地形地貌类型区污染物输出特征2 5 3 3 5 不同降雨条件各地形地貌类型区下农田面源污染输出系数2 7 3 4 不同降雨条件下海南岛不同土壤类型农田面源污染物输出特征2 7 3 4 1 海南岛土壤概况2 7 3 4 2 海南岛不同农f 日土壤类型下产流产沙特征2 8 3 4 3 不同降雨条件下不同土壤类型下污染物输出特征3 0 3 4 4 不同降雨条件下不同土壤类型农田面源污染物输出系数3 2 3 5 不同降雨条件不同土地利用方式下农用面源污染物输出特征3 3 3 5 1 海南岛土地利用概况3 3 3 5 2 海南岛不同农业利用方式下产流产沙特征3 3 3 5 3 不同降雨条件下不同农业利用方式下污染物输出特征3 4 3 5 4 不同降雨条件不同利用方式下土壤的农田面源污染输出系数3 6 3 6 海南省各市县农时面源污染输出负荷3 7 3 6 1 海南省各市县农田污染物输出系数3 7 3 6 2 海南省各市县农田污染物输出负荷3 9 4 讨 仑4 2 4 1 海南岛农阳面源污染负荷与降雨强度4 2 4 2 海南岛农田面源污染负荷与地势坡度4 2 4 3 海南岛农田面源污染负荷与土壤物理特性4 3 4 4 海南岛农田面源污染负荷与土壤利用方式4 3 5 结论4 4 6 不足与展望4 5 项目资助4 6 参考文献4 7 致谢5 2 v l 1 1 研究背景及研究意义 1 绪论 近些年来，农业面源污染问题已成为当前国内外环境污染控制的热点问题。 欧美等发达国家的研究表明，在点源污染已得到很好的控制且即使达到零排放，但 仍然不能有效控制水体污染。如2 0 世纪7 0 年代，美国的点源污染已得到很好的控制， 但地表水体中河流的水质达标率仍仅为6 5 ，海域水质达标率为7 8 ，而湖泊水质达标 率只有4 2 【卜引。这种情况使研究人员意以到点源排放之外的污染源仍在严重影响环境 水质。以后人们逐渐意识到了农业面源污染，以及其在水体富营养化中所起的重大作用。 m i l l e r 研究统计表明，美国的面源污染量约占总污染量的2 3 ，其中农业面源污染量占面 源污染总量的6 8 8 3 ，农业已经成为全美国河流污染的第一污染源【孙j 。 据中华人民共和国环境保护部、中华人民共和国国家统计局、中华人民共和国农业 部联合发布的第一次全国污染源普查公报显示：2 0 0 7 年全国水污染排放总氮( t n ) 4 7 2 8 9 万吨，总磷( t p ) 4 2 3 2 万吨。其中，农业面源排放的化学需氧量( c o d ) 、总氮 ( t n ) 和总磷( t p ) 分别为1 3 2 4 0 9 万吨、2 7 0 4 6 万吨和2 8 4 7 力吨，分别占排放总量 的4 3 7 、5 7 2 和6 7 4 。每年我国化肥使用量达4 1 2 4 万t ，而化肥的平均利用率仅 4 0 左右。按面积计算，化肥使用量达4 0 0k g h m 2 ，远远超过发达国家为防止化肥对水 体造成污染而设置的2 2 5 k g h m 2 的安全上刚卜引。三峡大坝库区1 9 9 0 年的统计资料也表 明，9 0 的悬浮物来自农田径流，n 、p 大部分来源于农田径流。由此可以看出农业面 源的污染物排放对我国水环境影响较大。我国的研究者和管理层逐渐重视农业生产对地 表水体富营养化的贡献率相对增大的现象，并认识到要从根本上解决我国的水环境污染 问题，就必须把农业面源污染防治纳入环境保护的重要议程例。 我国农业面源污染研究起步较晚，只在局部的区域作过一些工作，目前缺乏系统、 可靠的基础资料，对污染源的状况，面源污染对河流、湖泊等水体污染的贡献情况基本 处于空白的状态【1 肌1 2 j 。基础资料的缺乏，使得我国水资源保护规划的制定、流域污染物 排放的总量控制、流域水环境容量的确定等方面的研究缺乏了可靠的数据源，进而影响 到流域生态环境的保护。因此，农业面源污染的控制和治理是流域水环境承载力研究无 可回避的问题。随着海南省农村经济的快速发展，农业污染也在快速扩展，农业污染已 是造成海南地表水水质下降的主要原因之一，甚至关系到农业及区域社会经济的可持续 发展，防治农业污染成为海南环境保护工作的重点，因此进行海南岛农业面源污染研究 工作其重要性和现实意义是不言而喻。 1 2 农业面源污染的概述 1 2 1 面源污染的概念 面源污染( d i f f u s e dp o l l u t i o n ，d p ) 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，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳水体( 如河流、湖泊、 水库、海湾等) ，给水体功能带来负面影响，引起的水体污染，是相对于点源污染( p o i n t s o u r c ep o l l u t i o n ，p s ) 而言的一种水环境污染类型。美国清洁水法修j 下案将面源污染( 非 点源污染) 定义为“污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体，【7 l 【9 1 【1 3 郴】。 这里的微量是指污染物浓度通常较点源污染低，但其总负荷却非常巨大。从技术上说， 不符合美国清洁水法中法定含义的“点源”以外的任何水体污染源均可视为“非点 源”( n o n - p o i n ts o u r c ep o l l u t i o n ，n p s ) ；而在管理上，点源排放受清洁水法中的排放许可 制约束，而非点源不受此法规的限制。由此可见，非点源污染的产生与点源有着根本不 同的方式和途径，同时，对两类污染源的负荷评估和管理控制也应该有截然不同的方法。 1 2 2 农业面源污染的概述 根据面源污染发生区域和过程的特点，一般分为城市和农业面源污染两大类。农业 面源污染( a n p s p ) 是指在农业生产活动中，农f f l 中的泥沙、营养盐、农药及其它污染 物，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏，进入水 体而形成的面源污染【8 】【1 6 乏o 】。这些污染物主要来源于农田水土流失、农业化学品使用、 畜禽、水产养殖和农村居民生活。 农业面源污染来源于分散、多样的地区，其地理边界和发生位置难以识别和确定， 因此具有随机性强、成因复杂且潜伏周期长的特点1 2 1 1 。农业面源污染主要的直接表现形 式是水土流失，事实上，面源污染更多地与农业、农村和农民相联系。我国农村不合理 的土地利用方式和农业生产方式，过量和不合理地使用农药、化肥( 且化肥、农药的利 用率都很低) ，小规模分散的畜禽养殖产生的畜禽粪便随机排放，分散的居民居住点产 生的生活污水以及未经处理的农业生产废弃物、农村生活垃圾和废水等，都是造成农业 面源污染的直接因素。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国内外研究现状 农业面源污染水体水质问题最早是从农药污染开始，起先研究学者研究农药与水体 水质污染、鱼类死亡之间关系，发展到后来，发现农业生产对水体水质产生影响，从而 2 对面源污染逐渐引起重视，并逐步丌始探索面源污染对水体水质的贡献问题( 即输出负 荷量) 。自2 0 世纪7 0 年代以来，国外政府加大对水体水质的严格控制和保护，研究者 丌始使用数学模型对农业面源污染负荷进行定量化研究，并对农业生产条件改变对水体 水质的影响程度进行预测，因此出现了很多非点源污染研究模型，并且运用当代新科技 对模型进行改进和完善，并同时进行大量系统的，基础性实验，检验各种模型的可靠性 1 2 2 - 2 3 。国外对面源污染的模型研究主要包括c r e a m s 模型( c h e m i c a lr u n o f f a n de r o s i o n f 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 s ) 2 4 - 2 3 j 、a g n p s 模型( a g r i c u l t u r en o n p o i n ts o u r c e p o l l u t i o n ) 1 2 6 - 2 7 】、s w a t 模型( s o i lw a t e r a s s e s s m e n tt 0 0 1 ) 【2 8 1 、输出系数法【2 9 - 3 u 等等。 我国的农业面源污染研究起步较晚，开始于上世纪8 0 年代的湖泊、水库富营养化 调查和河流水质规划的研究。借鉴、引用国外实验模拟及理论模型先后在滇池、太湖、 鄱阳湖、巢湖、镜泊湖、西湖、三峡库区等湖泊以及汉江中下游、九龙江流域、嘉陵江 流域1 3 二3 6 1 对非点源污染防治进行了有益的探讨，对我国非点源污染的研究起了很大的推 动作用。我国的非点源污染研究在近年来虽然得到较快发展，但模型化的研究尚属借鉴 和引用，处于应用阶段，与国外发达国家研究水平相比，有较大的差距。 1 3 2 面源污染研究存在的问题 目前国外在面源污染研究方面的研究主要存在以下问题【3 7 。3 9 】： ( 1 ) 在面源污染研究中，对大气沉降这一面源污染来源重视不够。 ( 2 ) 主要对面源污染中c o d 、n 、p 等污染物的迁移转化研究，对其它有毒有害 性污染物迁移转化重视不够。 ( 3 ) 面源污染模型中研究型的多、应用型的少，经验型的多、机理型的少。机理 型具有信息广，资料多，知识面丰富，定率困难的特点；经验型具有局部性特点，难以 大范围推广应用。 ( 4 ) 依靠3 s 新技术与计算机相结合的非点源污染模型软件开发应用正处于起步阶 段。 我国对农业面源污染研究工作相比国外落后，也存在几个方面的问题【4 3 】： ( 1 ) 点源污染的控制和防治仍然是我国污染控制的重点，对面源污染的重视不够。 ( 2 ) 面源污染研究的基础性资料缺乏，对建立适用性和应用性较强的模型造成困 难。基础性调查、分析、监测耗时，耗力，少部分地区与流域做过面源建模的相关性