非点源污染新

1、非点源污染非点源污染 非点源污染的研究进程及定义 非点源污染的分类 非点源污染的危害 非点源污染的防治措施非点源污染的研究进程非点源污染的研究进程 20世纪60年代发达国家开始关注非点源污染，20世纪70年代起进行系统研究，并付诸管理实践。在发展中国家，相对于点源污染而言，非点源污染仍未引起应有的重视。我国真正意义上的非点源污染研究始于北京城市径流污染的研究及20世纪80年代初的全国湖泊、水库富营养化调查和河流水质规划研究。但国内非点源污染研究范围较窄，管理实践进展也较为缓慢。非点源污染（Non-point pollution）又称扩散源污染（Diffuse pollution）或面源污染，是

2、指溶解性或固体污染物在降水和径流冲刷作用下汇入受纳水体而引起的水体污染。污染物的主要来源包括土壤侵蚀、化肥和农药的过量使用、畜禽养殖、以及城镇废弃物的无处理排放等等。 非点源污染的定义狭义的非点源污染是指农业非点源污染 。非点源污染的分类非点源污染的分类l 根据非点源污染发生区域和过程特点，一般将其分为农业非点源污染、城市非点源污染和其他非点源污染三类。 l根据污染物的来源不同，非点源污染可分为农业化肥农药污染、农村牲畜粪便污染、林区非点源污染、城市径流污染、矿区建筑工地非点源污染以及其他污染源。在这六个方面中，前三个直接来源于农业生产活动，农业生产活动已经成为最大的非点源。非典源污染的分类

3、农业非点源污染 城市非点源污染 其他非点源污染农业非点源污染 农业非点源污染的定义 农业非点源污染的主要特征 农业非点源污染的现状 农业非点源污染的表现形式 农业非点源污染的来源农业非点源污染农业非点源污染农业非点源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质、农药以及其他有机或无机污染物质通过农田地表径流和农田渗漏形成的水环境的污染。主要包括化肥污染、农药污染、集约化养殖场污染等。 农业非点源污染主要特征农业非点源污染主要特征1.分散性和隐蔽性 非点源污染具有分散性的特征, 它随流域内土地利用状况、地形地貌、水文特征、气候、天气等不同而具有空间异质性和时间上的不均匀性。排放的分散性导致其地

4、理边界和空间位置的不易识别。 2. 随机性和不确定性大多数非点源污染问题, 包括农业非点源污染,涉及随机变量和随机影响。区分进入污染系统中的随机变量和不确定性对非点源污染的研究是很重要的。例如, 农作物的生产会受到天气的影响, 因为降雨量的强度、空气温度、空气湿度的变化会直接影响化学制品 (农药、化肥等 )对水体的污染程度。3.广泛性和不易监测性 由于非点源污染涉及多个污染者, 在给定的区域内它们的排放是相互交叉的, 加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大, 因此很难具体监测到单个污染源的排放量。4.滞后性和模糊性 农田中农药和化肥施用造成的污染, 一般在降雨时才对水环境产生

5、影响, 若施用化肥即遇到降雨,造成的非点源污染将会十分严重。农药和化肥在农田存在的时间长短决定非点源污染形成的滞后性的长短。通常, 一次农药或化肥的使用所造成的非点源污染将是长期的。5.研究和控制难度大 由于非点源污染来源的复杂性, 机理的模糊性和形成的潜伏性, 需要考虑流域内的地形条件、土壤类型、农药和化肥的试用量、农作物生长季节和农村居民的生产生活方式等等, 因此在研究和控制非点源污染方面具有较大的难度。 农业非点源污染的现状农业非点源污染的现状 非点源污染己成为水环境的第一大污染源或首要污染源。自上个世纪 70年代被提出和证实以来,非点源污染对水体污染所占比重随着对点源污染的大力治理呈大

6、幅度上升趋势。全球范围来看, 30%50% 的地球表面已受到非点源污染的影响, 并且在全世界不同程度退化的 12亿 hm2耕地中, 约有12% 是由农业面源污染引起的。据统计, 美国的非点源污染量占污染问题的 2/3, 其中农业的贡献率为 75% 左右, 美国 60% 的水体污染起源于非点源。欧洲国家也得出相似的结论, 奥地利北部地区进入水环境的非点源氮量远比点源大, 丹麦 270条河流 94% 的氮负荷、52% 的磷负荷由非点源污染引进, 荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占流域污染负荷的 60% 和 40% 50%。从 20世纪 60年代起发达国家开始关注非点源污染, 20世纪 70年代起

7、进行系统研究, 并付诸管理实践, 而在发展中国家, 相对于点源污染而言, 非点源污染仍未引起应有的重视。在中国河湖的非点源污染也很严重, 北京密云水库、天津于桥水库、安徽巢湖、云南洱海和滇池、上海淀山湖、太湖等水域, 非点源污染比例均超过点源污染, 见表 1。农业非点源污染的表现形式农业非点源污染的表现形式 以氮磷等富营养形式污染水体 它主要来自农用化肥、畜禽鱼粪尿和生活污水 以有机磷、有机氯、重金属等毒害形式污染水体 它主要来自农药、除草剂和部分肥料。 1.化肥施用量大利用率低 过去十多年中，全国化肥的施用量从1990年的2 590万吨增加到2005年的4 897万吨，占全世界平均消费量的1

8、4，达400 kghm2，远远超过国际上为防止水体污染而设置的225kghm2的化肥使用安全上限，中国每年农田养分被植物利用的部分很少，氮肥的利用率仅为30一35，约为发达国家的l2，磷肥为10一25，钾肥35一50，中国化肥的平均施用量是发达国家化肥安全施用上限的2倍，平均利用率仅为40左右。剩余的养分通过各种途径，如径流、淋农业非点源污染的来源农业非点源污染的来源 溶、反硝化、吸附和侵蚀等进入环境。剩余部分的氮、磷、钾元素随水流进入沟渠，再汇集江、河、湖、水库及近海域，使水体中的氮、磷等营养元素富集，导致水质的恶化；进入土壤，改变原有土壤的结构和特性，造成板结。2.农药的使用不科学，形成流

9、失 目前，大量使用的农药有杀虫剂、除草剂和除菌剂。农业生产过程中农药施用量大，致使害虫和杂草的抗药性显著增强，因而必须施用更大剂量的农药，才会取得较好效果。在农田中施用的农药通过大气、地下水和地表径流迁移，停留在土壤中的农药受到土壤颗粒的吸附、侵蚀、微生物降解、挥发、淋溶，其浓度不断下降。农药的不合理使用和浪费，导致土壤、水体和大量农产品受到污染，更严重者导致一些地区农田生态平衡失调，其负面效应愈发明显。 中国是世界生产和使用农药的第一大国，2000年，全国农药使用量约为128万吨，平均值为14 kghm2，比发达国家高出1倍，高毒、高残留的有机磷、有机氯农药仍占很大比例。全国农药喷施约有60

10、70进入环境中，仅有约30被农作物吸收。据调查，若喷洒液体农药，仅有20左右附着在植物体上，1一4接触到目标害虫，其余4060降落到地面，5一30的药剂飘游于空中。过量的化肥和农药施用相互配合，已造成全国过半数的水体污染、大部分城市地下水污染、沿海大多数省份水土氮污染和全国10左右的土壤污染。 3.畜禽粪便和农村居民生活垃圾污染 动物饲养圈是农村危害最大的土地利用区，是污染地下水中的营养盐和病菌的主要来源。中国的畜禽养殖业近年来发展迅速，畜禽养殖业由农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖。由于饲养方式、养殖规模和分布区域发生巨大变化，畜禽养殖业的环境污染总量和污染程度也随之变化。畜禽粪便主

11、要污染物化学耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD)的流失量逐年增加， 预计到2010年，COD的流失量将达到72826万吨，BOD的流失量将达到49883万吨， NH3一N的流失量将达到13220万吨。畜禽粪便如随意堆放并且不及时妥善处理，在降雨季节，污染物随地表径流进入水体会形成大面积污染。农村普遍缺乏基本排水和生活垃圾情愿处理系统，生活污水大多随意泼洒，大量蔬菜、秸秆等生产垃圾与生活垃圾四处堆放，在雨水的冲刷下使大量的渗滤液排入水体或冲人河道，形成更直接、危害更大的污染。4.农田污水灌溉污染污水灌溉是利用土壤对污染物的自然净化作用和农作物对营养元素的吸收作用，净化污水，虽然污水中的营养元素

12、可以被农作物所吸收，但如果施用量过大或时间不恰当，许多污水未经过农作物和土壤的自然净化而直接进入水体，同样会导致土壤和地表水及地下水体污染。5.农膜的农膜的“白色污染白色污染” 农膜的大量使用带来了巨大的经济效益，但随着农膜的破损及其在土壤中残留量的增加，其污染问题日趋明显。也会造成严重的土壤污染。目前普遍使用的农膜属高分子有机聚合物，在土壤中不易分解，同时降解会产生有害物质。农膜在土壤中残留量逐年增加，其危害主要有： 影响农田机械耕作，影响农作物根系的伸展及其对土壤养分的吸收，容易造成作物倒伏、死苗、弱苗和减产，影响土壤结构，影响正常灌溉，农用地膜缓慢降解产生的有害物质逐年累积造成了土壤理化

13、性质的恶化。农村地区还没有全面建立固体废弃物处理设施，其中绝大部分排入河道，最后进入河流。城市非点源污染 城市非点源污染的定义 城市非点源污染的来源城市非点源污染城市非点源污染 城市地表聚集了一系列污染物及城市垃圾，受到降雨过程中雨水及其形成的地表径流的冲刷，通过排水渠道或直接进入江河湖泊，造成污染。 城市非点源污染的来源 1.商业区及住宅区 降雨过程中，雨水及所形成的地表径流，流经城镇地面，如商业区、住宅区、街道、停车场等，聚集的一系列污染物，如原油、盐分、氮、磷、有毒物质及杂物，随之进入河流或湖泊，污染地表水或地下水体。根据已有的研究，上海城市径流中氮和磷都达到了较高的水平，其中总无机氮、

14、氨氮、亚硝态氮和硝态氮的均值含量分别达到7.45、3.14、2.98 mgL和1.33 mgL，与同期河流水体中氮含量相比，降水径流中营养元素氮对河流水体中氮含量水平具有重要的贡献； 磷的含量也达到了一个较高水平，溶解态有机磷、无机磷和总磷的含量达到0.136、0.177 mgL和0.313mgL。降水径流中携带的氮、磷等营养元素本身无害，但进入城市河道后，会使河水出现富营养化现象，进而引起水环境的恶化。此外，在城市地区，人类活动较为强烈，不文明行为导致很多有毒有害的废弃物被无处理随意堆放，垃圾和污水随意倾倒，一方面严重影响了城市水体景观；另一方面，对城市水环境造成了严重影响。2.城市交通 城

15、市交通量的增加导致城市非点源污染发生量增加。汽车行驶过程中，汽车轮胎与地面摩擦产生灰尘，形成碳氢化合物、铅、磷酸盐及颗粒物等污染物；车辆行驶导致沉积尘土扬起，迁移扩散。研究发现，交通直接贡献大约为0.7g/(km辆)的固体颗粒物，汽车排放大约0.2g/(km辆)废物和0.125g(km辆)的轮胎磨损。 机动车直接排出的污染物仅占与交通有关的污染物的5，但其污染物潜在的毒性，使他们成为主要污染物。在北方寒冷地区的冬季，道路融雪剂的使用对地表径流的组成产生影响，高盐度的径流对道路、车辆及行人的鞋子有腐蚀作用也影响土壤、植被和地下水。3.城市娱乐及景观 城市娱乐休闲用地包括公园景观、球场、露天广场及

16、海滩等。这些区域通常由专门的部门管理，植被或绿地得到良好的保护，不易发生水土流失，污染危害最小，潜在的污染源是除草剂的过量使用和植物施肥超量。 高强度的人为建筑活动破坏了原来的土壤结构和植被面貌，使得土壤表层裸露，未加保护，导致水土流失增加。重型建筑机械将土壤压实，降低了土壤的渗透率和地表蓄水，增加了水文活动。4.建筑工地地表径流污染 其他非点源污染的来源其他非点源污染的来源 1.土壤侵蚀及水土流失 土壤侵蚀是规模最大、危害程度最严重的一种。非点源污染，土壤侵蚀损失了土壤表层的有机质层，有许多污染物进入水体，形成非点源污染。据估计，自人类开展生产活动以来，全球有413亿hm2土地因遭受严重的土

17、壤侵蚀而遗弃。现在全世界每年遭受土壤侵蚀而弃耕的土地仍达500万hm2。 由于人口过多，增加了对土地的压力，导致人们乱垦荒地、滥伐森林、超载放牧等以及城市的扩张和不适当的建设项目的开发与管理，致使土地资源严重退化，造成水土流失。水土流失过程中土壤颗粒以及其中的养分、农药、重金属等也随之迁移最终进入河流、湖泊等，造成水体污染。2.林区活动污染 导致非点源污染的主要林业活动有地表径流污染、砍伐森林、化肥和农药的使用，烧荒等。林区的地表径流污染主要指在降雨过程中所发生的地表侵蚀，使地表的植物残枝、落叶以及形成的腐蚀物随地表径流进入水体，在一定程度上也可以形成非点源污染。 由于林区人为活动强度相对较低

18、，地表植被覆盖率较高，与其它非点源污染相比，林区地表径流形成的非点源污染负荷一般较低。但在森林采伐区，由于对地表植被的破坏，可以增加地表径流和土壤侵蚀，因而增加区域的非点源污染。烧荒减少了地表保护层，改变了土壤特性，造成侵蚀增强。3.大气的干湿沉降 大气的干湿沉降是指大气中的粉尘、烟尘及有毒、有害物质等直接降落到水面或随同降雨或降雪而落到水体表面，从而造成水环境的非点源污染。酸雨作为世界上公认的环境灾害之一，是最为典型的一种湿沉降污染。 它不仅对建筑物和植被造成直接的破坏，还会对土壤和水体形成污染。随着城市工业的发展，能源的使用量越来越大，排放的废气量也逐年增多，这些废气中大多含有硫氧化物、氮

19、氧化物等多种酸性气体，是导致酸雨的最主要因素。非点源污染的危害 非点源污染的危害内容 非点源污染的危害类别随着点源污染物控制的加强，非点源污染物的控制显得越来越重要。从世界范围来看，非点源污染已成为水环境污染的重要方式。在美国，60%的水环境污染起源于非点源。在奥地利北部地区，据计算进入水环境的非点源氮量比点源多，丹麦270条河流的氮负荷、52%的磷负荷是由非点源污染引起的。荷兰农业非点源提供的总氮、总磷分别占水环境污染总量的60%和40%-50%。我国也存在着广泛而严重的非点源污染问题，随着点源治理水平的逐步提高，非点源污染的比重和危害已经逐步增大。非点源污染的危害非点源污染的危害非点源污染

20、的危害类别非点源污染的危害类别1.以营养型污染物污染水体，破坏水生生物生态系统 过量施用化肥和农药，大量的N、P等营养元素进入地下和地表水体，将导致水体的污染，使得水体中藻类等大量繁殖，形成水体的富营养化。特征性藻类的异常繁殖，致使水体透明度下降，溶解氧降低，阻碍水生生物的呼吸和觅食，甚或引起水生生物的死亡，水味腥臭难闻。 这不仅造成水生生物大量死亡甚至绝迹，而且破坏了水生生态系统。中国湖泊达到富营养化的水体已占633，其中50以上的N、P污染负荷来自农业非点源污染。目前，工业废水和生活污水的治理已得到广泛重视，农业非点源污染也应予以关注。滇池地区过量施肥、施肥结构不合理、农田排水直接进人河流

21、等因素，加剧了湖泊水体富营养化的发生，严重制约着环境健康持续发展。2.毒害型污染物淤积水体，降低水体的生态功能 由于水土流失，大量泥沙进入水体，导致河床、湖泊水面升高，水体面积和体积减小，降低了水体的容纳水量和防洪抗旱能力。同时由于暴雨冲刷和地表径流的作用，农药、除草剂及其降解产物、化肥中的重金属、有机毒物进入水体，将会引起水体生物急性中毒，影响水体生态功能，破坏水生生物的生存环境。非点源毒性污染物进入地表水环境，直接对水生生物构成危害，并通过食物链对人体产生影响，污染物潜在的协同作用不可忽视。3.污染饮用水源，威胁人体健康 农村养殖业、生活污水、生活垃圾、农用化肥农药等对水环境安全构成了严重

22、威胁。家畜粪便中常常包含大量细菌，尤其含有大量的大肠杆菌，随着径流进入水体形成大面积的非点源污染，造成疾病的广泛传播。有毒有害物质及一些营养盐经过淋溶作用进入地下水体或者经地表进入饮用水源区，造成饮用水源的污染，尤其是一些有毒有害物质， 具有致癌、致突变、致畸形的性质，对人体健康构成严重威胁。不少地方饮用水源保护区上游，甚至饮用水源附近村镇的生活污染水、养殖污水未经任何处理就直接排入水体中，严重影响饮用水源的水质。大量生活垃圾和养殖废物随意堆放，严重污染周围地下水和地表水。随着城市规模的不断扩大，现有水源已远远不能满足发展的需求，保护水源地和城市水环境，是城市持久稳定发展的重要保证。4.造成的

23、经济损失 随着工业的高速发展和交通工具数量的激增，大气中的CO2：和S02：的含量迅速增加，由此导致的酸雨现象在全球范围内愈演愈烈。酸雨对地表植被形成直接影响，破坏生态境；降落在建筑设施和衣物表面，会对建筑物和衣物造成腐蚀，形成直接经济损失；降落在人体表面，会对人体形成潜在的危害；酸雨还可致农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产13至34，大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降； 酸雨对森林危害也较大，常使森林和其他植物叶子枯黄、病虫害加重，最终造成大面积死亡。酸雨对中国森林的危害主要是在长江以南的省份,据初步的调查统计，四川盆地受酸雨危害的森林面积最大，约为28万公

24、顷，占有林地面积的32。贵州受害森林面积约为14万公顷。某些研究结果表明，中国仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降，损失木材已达630万立方米，直接经济损失达30亿元。对南方11个省的估计，酸雨造成的直接经济损失可达44亿元 。 非点源污染的严重性及防治的重要性已经为国内外所认识。国内外开展的多项研究表明，非点源已经成为水环境的重要污染源，甚至是首要污染源。许多发达国家已经证实，农业非点源污染是导致水环境恶化的主要原因之一。据报道，美国的非点源污染量占污染总量的2/3，其中农业非点源贡献率占非点源污染量的75%左右。我国的多项研究也表明，非点源污染已经上升为威胁人类饮用水的主要原因，许多水域的

25、非点源污染超过点源污染。非点源污染的防治措施 1.从源头上控制，控制污染物进入水体2.控制污染物迁移转化途径，改变污染物传播途径针对不同类型的非点源污染，应制定合理的政策法规和科学的管理手段，采取不同的防治措施。非点源污染的防治措施类型 农业点典源污染的防治措施 城市点典源污染的防治措施农业非点源污染的防治措施 1.提高化肥利用率，合理施用农药。 科学使用化肥，提高化肥利用率。根据气候条件、土壤类型以及农作物对养分的吸收规律，综合考虑作物的需肥特性、土壤的供肥能力等，采取测土配方，科学计算肥料中氮、磷、钾的配比，杜绝氮、磷肥料过量施用，采用合理使用方法，适时适量施肥。提高肥料的经济效益，满足作

26、物均衡吸收营养，维持土壤肥力水平，减少化肥在土壤中的流失和污染农业生态环境。 合理使用农药，加大低毒、无毒农药的研制和使用，综合防治病虫害，减少农药对环境和农产品的污染。禁止使用国家明令禁用的农药，指导农民加强田间管理，使用药量小、高效、低毒、易降解的农药。注重生物防治、物理防治与化学防治的结合和农业措施，如可利用食物链，利用害虫的“天敌”来消除虫害；翻耕土地、轮作倒茬、去除残根茎叶来减少病虫的寄主和虫卵。2.防治畜禽养殖业污染 根据国家有关要求划定畜禽禁养区，搬迁或关闭位于水源地保护区、城市和城镇中人口集中区附近的畜禽养殖场，新建、改建、扩建畜禽养殖场和设立集约养殖区，必须按建设项目环境保护

27、法律、法规的规定，办理有关审批手续，未经批准不得建设。 减少禽畜废水直接向水体排放，完善污染防治设施，落实畜禽废渣综合利用措施，引导畜禽养殖企业走向生态养殖的道路。实施品种改良和推广技术，畜禽养殖业搞好粗放型到集约型的转变。调整畜禽结构，提高畜禽养殖管理水平，进行产业化养殖。3.发展生态农业，提高农业生态经济效益 生态农业是利用生态学原理，依据生态系统内物质循环和能量转化的基本规律建立的一种农业生产方式，它强调施用有机肥和豆科植物轮作，化肥只作为辅助能源；强调利用生物控制技术和综合控制技术防治农作物病虫害，尽量减少化学农药的使用。积极研发、引进农业生产新技术，引导农民发展生态农业和绿色产业。推

28、广农村能源综合利用工程， 可有效解决畜禽粪便和秸秆燃烧造成的非点源污染。近年来推广的农村沼气建设，科学应用沼气厌氧发酵技术处理农村生产生活中产生的废弃有机物如秸秆、畜禽排泄物、生活垃圾的有机部分来生产沼气。这一能源再生过程杀灭了病原菌，在很大程度上减少了人、畜、禽病原菌的交叉传染，减少了人畜传染病的发生，同时还净化了农村环境。不仅有效解决畜禽粪便对地表水、地下水和空气的污染问题，也产生了一定的经济和社会效益。4.开展宣传，提高农民的环保意识 农民是防治非点源污染的主力军，只有广大农民群众的认识提高了，农业非点源污染的控制和治理才能更好地发挥作用。通过科普和大众媒体，加强教育和培训，让农民了解非

29、点源污染的来源和危害，提高全民对农业非点源污染的认识和自觉参与防治污染的意识，引导和规范农民的生产生活行为方式， 如合理施肥和使用农药、节水灌溉和生活垃圾污水的处理等，鼓励企业和农民采取环境友好型技术以实现减少农业非点源污染和促进农业农村可持续发展战略的实施。在加强先进农业技术推广的同时，提高广大农民对科学发展和环境保护的认识，使他们的农业技能和思想观念都有所提高。同时，应规范化肥和农药包装上的施肥及使用指导说明，便于农民使用。 5.运用3S(GIS、RS、GPS)技术进行监控 建立相应的非点源污染监测与管理机构，随时监测研究非点源污染的起源、特点和变化，在其形成之前消除污染物的存在，成为非点源污染管理的基础。监测非点源污染的源、流、汇，对研究非点源污染的形成特征和机制尤为重要。 利用地理信息系统(CIS