我国农业面源污染研究与进展

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． ( 一) 面源污染研究的发展
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1．研究 概况
从保护环境的角度研究地表径流的历史在我国并不长，仅是80 年代
初以 来的事 。但是 ，土壤 肥力径 流损 失的研 究却有 较长的 历史． 60年代 ，
伴随 化 学地理 学的 发展 ，我 国开 展了 化学 侵蚀 与化 学径 流研 究， 主要 分析
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自箍 科学
我国农业面源污 染研究与进展
刘陶茂王克勤 ( 西南林 学院 云南昆 明650224)
【接耍】 阐述20多年来我 国农业面源污染 研究状况。以及 取得的成果和存 在的问题，著 结合国外面源污 染研究的发展状 况，展望了我目 农业面源污染研 究的发 展趋势。
【关 键词 】农业 面源 污染研 究进 展 中翻分类号：X5文献标识码：A文章编号：167 1- - 7 597 ( 20 08) 061 0009 - - 0 2
程汇入受纳水体( 包括河流、湖泊、水库和海湾等) ，并引起水体的富营 养化 或 者其他 形式 的污 染。 美国 清洁 水法 修正 案将 面源 污染 物定 义为 ：污 染物以广域的、分散的、微量的形式迸入地表及地下水体，i 壹种污染物就 是面 源污染 物[ 4_6】 。美、 日等发 达国家， 自60年 代起就 特别重视 农业面 源 污染 问题 。迄 今为 止， 通过 大量 研究 ，在实 践的 基础 上， 借鉴 土壤 、水 文
健康 。 面源污 染即 将成 为我 国流 域污 染的 主要 因素 ，而 农业 面源 污染 占面 源污染总量的6096～8傩[ 1—3]。
一、 曹膏
污染 物的 发生 源大致 可分 为点 源和 面源两 种， 面源 是相应 于点 源的 重 要污 染 源类型 。面 源污 染是 相对 点源 污染 而言 的面 源污 染。 指溶 解的 或者 固体 的污 染物 从非 特定 地点 ，在 降水 或溶雪 等的 冲刷 作用 下， 通过 径流 过
3．研究 手段 野外 实地 考察 、监 测是 农业 面源 污染研 究中 获取 各种 基础 数据 的最 基 本手段。我国研究开展之初，多单纯采用该手段获取研究所需的各种数 据。白 80年代中期以 来，遥感技术 [ 10’ 123引、 人工模拟试验 技术 [ 12 ’13] 等也相继应用于面源污染研究。近来GI S技术在面源污染研究领域 的应用也受到人们的重视。 ( 二) 模型化研究现状 自8 0年代以来，我国环境保护科技工作者借鉴国外经验，开始探索面 源污 染 的模型 化 问题。 目 前，模 型 化研究 基 本尚属 应 用研究 ，所 用模 型多 属 国外现 成 模型或 将 其根据 需 要稍加 修 正而来 ，对 模型 结 构改进 不大 。从 模型 的 类型上 看 ，负荷 估 算模型 一 直是模 型 化研究 的 重点， 对面 源污 染水 质模型也进行了一些研究。 尽管 我国 许多 面源 污染 模型 化研 究仍是 很初 步的 工作 ，但 对把 握面 源 污 染负荷 发 生状况 及 其对水 质 的影响 起 到了积 极的 作用 ， 推动了 我国 面源 污 染研究 的 发展。 我 国面源 污 染研究 中 采用的 模型 有： 农 业管理 系统 中的 化学污染物径流负荷和流失模型( Che mi ca l Run of f and Er os i on f r om Agr i cul t ur al Manag ement Sy st e ms ：CREMS) [ 14] ，农田系统地下水污染 负荷效应模拟模型 ( Gr oundwat er Loadi ngs Ef f e ct s of Agr i cu l t ur al Man ageme nt Sy st e ms) [ 15 ] ，流域面源污染模拟模型( ANSWERS) [ 1 6】，农 业面源污染模型( Agr i cul t ur al Non—Point Sour ce Pol l ut i on Mode l ： AGNPS) [ 17 、1 8] ，农田尺度的水侵蚀预测预报模型( WEPP) [ 19] 等。 在8 0年代，主要是一些经验统计模型的研究和应用，如陈西平等人根 据径 流 小区试 验 发现降 雨 量与污 染 物输出 量 有较好 的 相关性 ，并 研究 了涪 陵地区五种污染物的各次降雨冲刷预测方程[ 15] 。之后，我国的农业面源 污染 模 型研究 也 有一定 的 深入发 展 ，如徐 向 阳等定 量 分析了 农田 降水 、产 流、 下 渗、排 水 、蒸散 发 、灌溉 之 间的关 系 ，建立 了 一个模 拟农 业捧 水和 产沙 的氨 氮流失 数学模 型[ 20 ] 。李 怀恩研 究了 面源污 染的“ 宏观” 模型 ， 以 面源污 染 物的迁 移 转化机 理 为基础 ， 从宏观 角度 和较 大 尺寸上 来直 接研 究 野外实 际 流域的 面 源污染 的 发生过 程 与特点 ，建 立次 暴 雨面源 污染 负荷 的数学模型，该模型包括了降雨径流模型和污染物的产生与迁移模型 [ 2 1] 。此外，还有王昕皓等人提出了面源污染负荷计算的单元坡面模型法 [ 22 】。虽然我国的农业面源污染模型有了一定的发展，但与国外发达国家 相比 ， 却有较 大 的差距 。 当前， 我 国对农 业 面源污 染 的模拟 研究 以引 进国 外成 熟 且广泛 应 用的模 型 为主。 早 在80年 代 ，我国 就 引入了 通用 土壤 流失 方程( USLE) ，此外，对一些农业面源污染的综合模型，如DRASTI C、 CREAMS、AGNPS、ANSWERS等也有一些应用。如，董亮将DRASTI C模型与 Bl ackl and GP, ASS GI S结合， 对西 湖流域 浅层 地下 水硝酸 盐污 染风险 做了 评 价[ 23] 。张健采用CREAMS应用于黄土坡面径流量及侵蚀量计算[ 24] 。陈一 兵等利用ANSWERS模型对四川紫色丘陵区的小流域实施了模拟，并结合 ARc／I NF0 GI S模 拟了小 雨、中雨 和大雨情 况下的 土壤流失 过程[ 25 3。 ( 三) 控制对策研究现状 我国 水土 保持 工作 开展 多年 ，已 取得丰 硕成 果， 采取 的多 项水 土保 持 措施 对 抑制土 壤 侵蚀发 挥 了积极 的 作用。 由 于水土 流 失和面 源污 染的 相关 性， 这 些措旅 客 观上对 面 源污染 的 控制也 产 生了积 极 的效果 。所 以， 水土 保持 研 究对面 源 污染防 治 工作的 开 展具有 指 导意义 。 尹澄清 等在 巢湖 流域 的研究中，根 该湖周围的自然环境特点，提出充分利用湿地、小湖泊控 制巢 湖面源 污染负荷 的对策 一一“ 多塘法” [ 26] ， 为湖泊 、’水库 面源污 染
农业面源污染主要指农业生产活动引起的各种污染物( 沉淀物、营养 物、农药、盐分和病菌等) 对土壤和水圈的污染。以低浓度、大范围的形 式．与点源污染( 集中排放污水) 相比，面源污染具有发生随机性、污染物
捧放时间及途径不确定性、污染负荷时空差异性大等特点，防治比较困 难。面 源污染主 要为害可 概括为3 个方面： 淤积水体 ，降低水 体生态功 能； 引起 水体 富营 养化 ，破 坏水 生生 物的 生存环 境； 污染 饮用 水源 ，危 害人 体
江段、晋江流域、北江侦水流域、淮河淮南段、黄河兰州段、渭河宝鸡 段、辽河铁岭段进行探索性的研究，较好地把握了面源污染负荷发生状 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 为面 源污 染研究积累了宝 贵的经验[ 9] 。
2． 基本研 究方 法 农业 面源 污染 研究是 以土 壤， 陆地水 文学 、水 土保 持学等 相关 学科 的 理论、 法为基础发展起来的。目前国内常用的研究 法有径流试验场法 和通用土壤流失 程法等．
与河流、湖泊等水体矿化度有关的盐类物质[ 8] ，这些研究的特点。与今 天的 面 源污染 研究 有许 多相 似之 处， 可以 认为 是我 国农 业面 源污 染研 究的 先导。
我国 真正 意义 上的面 源污 染研 究始 于北京 市径 流污 染研究 ，之 后相 继
在上 海 、杭州 、长 沙、 南京 、成 都、 苏州 、涪 陵等 城市 开展 城市 面源 污染 研究，为这一研究的深入开展奠定了基础。农业面源污染研究始于8 0年代 初对 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 、都 阳湖 、巢 湖、 镜泊 湖、 三峡库 区等 湖泊 、水 库流 域及 沱江 内
学、 水土 保持 学、 环境 化学 等相 关学 科的理 论与 方法 ，逐 步形 成和 发展 了 农业 面 源污染 研究 的理 论与 方法 ，为 农业 面源 污染 的控 制和 管理 提供 了科 学依据 。
我国 是一 个多 山的农 业大 国， 大部 分地区 夏季 降水 高度集 中， 多年 的
人类 经 济活动 带来 的生 态破 坏， 导致 水土 流失 严重 ，特 别是 近年 城市 化发 展迅 速 ，农用 化肥 、农 药数 量急 剧增 加， 以至 我国 农业 面源 污染 问题 日益 突出。有鉴于此，我国自8 0年代初以来开展农业面源污染研究，现已取得