李小丽等-2016-缺资料流域农业面源污染负荷研究与综合评价

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基于小流域农业面源污染氮磷负荷评价方法的研究

章卫，石先罗，胡红亮，吴玫
（１．江西水利职业学院，３３００１３，南昌；２．河海大学，２１００９８，南京）
摘要：随着我国城镇化建设和农业现代化发展，农业面源污染必然会成为我国今后制约农业的发展的主要因
素。结合龙墩湖小流域农业面源污染现状，采用降雨径流模型、土壤侵蚀模型、氮磷负荷模型对研究区域进行
定量核算，识别出不同区域的污染流失负荷量。并通过单因子指数法、内梅罗综合指数法、加权综合指数法进
行污染评价。最终确定污染源强级别，污染源强划分为“轻度敏感区”、“中度敏感区”和 “高度敏感区”３个等
级。
关键词：面源污染；土壤侵蚀；污染源强
０
嚣
曩釜
农业面源污染不仅影响农业生产活动，而且等不合理和过度使用，使污染物通过农田地表径在相当程度上影响着农业生产及居民的健康状流、排水和地下渗漏等方式进入附近水体，造成水
收稿日期：２０１６—０４—２５；修订日期：２０１６—０６—１３作者简介：章卫（１９８８一），女，硕士，高职助教，主要研究方向：农业面源污染。基金项目：国家自然科学基金（５１４７９０６４）；国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１４ＺＸ０７１０１４３１１）。
第３期
章卫等：基于小流域农业面源污染氮磷负荷评价方法的研究
·３２９·
体的污染卜。本文以龙墩湖小流域为研究对象，通过降雨径流模型、ＵＳＬＥ等模型结合ＧＩＳ对该流域的面源负荷进行核算及评价，并进一步完成污染源强分级，为后期的管理提供较好的理论依据。

鱼台县老万福河流域农业面源污染负荷估算分析

农业开发与装备 2024年第4期科技纵横鱼台县老万福河流域农业面源污染负荷估算分析孙翠平1，2，康蒙1，2，孟凡伟3，王倩1，2，韩子叻1，2*（1.山东省生态环境规划研究院，山东济南 250101； 2.国家环境保护陆海统筹生态治理与系统调控重点实验室，山东济南 250101； 3.山东高速天鸿产业投资控股有限公司，山东济南 250101）摘要：基于现场调查和统计分析，采用排污系数法估算了鱼台县老万福河流域2022年农业种植、规模以下畜禽养殖与淡水水产养殖化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）排放量，并进行了相关分析。

结果表明，COD、TN和TP排放量分别为830.78、 213.45 t/a和14.61 t/a，COD排放量较大。

从排放源看，农业种植是TN的主要来源，占比51.80%；规模以下畜禽养殖是COD、TP的主要来源，占比分别为52.22%、39.29%；淡水水产养殖COD、TN和TP排放占比均较高，分别为47.78%、37.69%和43.66%。

分析发现，氮肥施用量大和水稻种植退水是造成种植业TN排放量大的原因，生猪养殖是造成规模以下畜禽养殖COD排放量高的主要原因，鱼台县作为水产养殖大县，要优化水产养殖种类和养殖模式减少污染物排放量。

可见，研究结果为鱼台县老万福河流域农业面源污染现状评价提供了参考，对下一步农业面源污染防控具有重要指导意义。

关键词：农业面源；老万福河流域；排污系数法；污染负荷0 引言农业面源污染是指在农业生产活动中，由于农药和肥料（包括化肥和粪肥）的使用、畜禽粪便的不合规排放以及水产养殖中未处理养殖尾水的排放，产生的氮、磷等营养盐及其他污染物受水力驱动以随机、分散、无组织方式进入到邻近受纳水体的一种污染形式[1-2]。

随着水污染防治工作的深入推进，工业、城镇生活等点源污染得到有效控制，农业面源污染对河湖水质的影响逐渐上升为主要矛盾。

山东作为农业大省，为全国农业经济做出重要贡献的同时，在生态环境方面也付出了较大代价，农业面源污染问题形势严峻。

农业面源污染负荷计算方法探讨

农业面源污染负荷计算方法探讨摘要：本文总结了农业面源污染负荷计算的常用方法，从下列几种常用的面源污染负荷估算方面比较了应用现状。

总结了现有计算方法存在的问题，并对该研究领域今后的研究重点进行了展望。

关键词：农业面源污染污染负荷计算方法农业面源污染来源主要包括化肥农药的不合理施用、畜禽养殖污染、水产养殖尾水排放等。

农业面源污染对水体造成的水质污染，导致我国城市和农村饮用水水源污染加重。

计算流域农业面源污染负荷，这对相关部门科学防治农业面源污染具有重要的指导意义。

目前，我国对农业面源污染负荷估算的相关标准尚未制定，导致不同地区采用不同的估算方法，不利于农业面源污染负荷的测算，不利于农业面源污染治理的监督管理。

总结了目前农业面源污染负荷计算的常用方法。

1.农业面源污染负荷的特征农业面源污染其具有分布区域广、形成随机和监测方法困难等特点[1]，且影响农业面源污染的因素众多，如农作物类型、地表径流量、地形和农作物类型等。

所以，如若开展农业面源污染的特征研究，污染物的来源，类型，以及主要污染物的确定以及主要污染物的的负荷计算，能从源头解决面源污染的防止以及治理。

我国对农业面源污染研究起步较晚，最初主要是针对湖泊，水库等水体进行富营养化的研究与调查，如三峡水库[2]，太湖流域[3]等。

到21世纪，在以GIS为核心的3S技术[4]在对面源污染领域得到了极大的发展和应用，开始对农业面源污染进行深以层次的研究，对面源污染负荷的估算以及其空间分布类型[5]，评价方法以及污染类型的划分及其防治[6]开展了进一步研究，对面源污染方面的研究无论是广度还是深度都有了进步。

2.常用的负荷计算方法及比较表1 常用农业面源污染负荷计算方法及优缺点从现代水文科学的基本原理出发，考虑非点源的生态环境形成及其运移规律，可以根据暴雨和大雨的径流推求农业面源污染负荷，其估算结果较为准确3现有计算方法存在的问题和分析估算农业面源污染的传统方法有很多，但目前我国农业面源污染负荷计算主要有机理模型测量、经验系数法、断面实测总负荷减去点源负荷的方法、水文估计法这四类。

流域内污染负荷分布的评价模型研究——以密云县蛇鱼川小流域为例

中国环境科学
２１，１４：６０６７０１（）８－８３
ＣｉａｎｉｎｎｌｃｎｅｈｎＥｖｒｍｅｔＳｉｃｏａｅ
流域染负荷分布的评价模型研究内污
以密云县蛇鱼川小流域为例
武晓峰’ ，婷（李清华大学水文水资源研究所，水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京１０８）ｈｄａｘｍｐｅｗＵａ・ｎ。ＬｉＳａｅＫｅａｏａｏｙｏｄｏｓｉｃｎｎｉｅｉ，ｎｔｕｅｏＸｉｆｇ，ＩｎｔｙＬｂｒｔｒｆｏｅＴｇ（ｔＨｙｒ－ｃｎｅａｄＥｇｎｒｇＩｓｔｔｆｅｅｎｉ
ｍａｈｎｄｕｅｔｐｓｄｉｉｉｇｔｅｏｌｅｍｅｂｌａｓｓｏｂｉｐｐｔｎｉｌｏｌｔｎｉｄｘ（Ｐ）ｈｃａｅｔｉｇｌｓｅｖｄｎｉｐｒａｉｔｃｓｕｌｕｏｅｔｌｉｅＰＩｗｉＣｂｃｎａｙｎａｄｈｓｉｌｅｔｙｄａｐｕｏｎｈｎ
ｈｐｃｉｔｉｔｆｏｅａｌｉｎｔｔｉｅｍｉｅｅｓｕｅｔｔｒｈｄｔｅｓａｅｄｓｒｕｉｎｏｐｔｎｉｌｏｌｔｏｅｒｖｒｆｏｄｆｒｎｏｃｓｉｅｗａｅｓｅ．ｂｏｔｐｕｏｈｒｔｒｎｈ
空间分布．
关键词：潜在非点源污染指数ＰＰ；潜在污染指数ＰＩＮＩＰ；潜在污染影响；空间分布中图分类号：Ｘ２８１文献标识码：Ａ文章编号：１０— ９３２１）４０８— ８００６２（０１０ —６００

我国流域面源污染总量负荷估算技术研究进展浅析

８３％的细菌也来自面源污染。在地表水中
区的氮磷面源污染负荷进行了预测计算和
过量、超量施肥现象普遍存在，农业面源污泥沙的４６％、总磷的４７％、总氮的５２％都是来分析（龙天渝等，２００８）；庄咏涛利用输出系数染问题逐年加重（唐浩，２０１０）。随着点源污
重，也逐步成为现代农业和社会可持续发展的重大课题（张维理，２００４）。长期以来，由于粮食需求随着人ＩＺｌ：的不断增长而大幅度
增加，为了用有限的土地资源保障农产品供给，在农业生产中大量施用农药、化肥，
染逐渐被重视和得到有效治理，使得面源略估算，目前水体污染物中来自农业面源行了估算，并对其时空分布进行了模拟（庄
污染在环境污染中所占的比例越来越大，
主要来源，全球３０％～５０％的地球表面已受到面源污染的影ｌ￣（Ｄｅｎｎｉｓｅｔａ１．，１９９８）。据美国、日本等发达国家研究结果显示，即
已成为世界范围内地表水和地下水污染的域，如太湖、滇池流域等，面源污染是水体研究了土地利用方式及覆盖变化等因素对
远高于来自工业生产与城市生活排污造成

南水北调东线工程淮河流域段农业面源污染负荷估算

ｔ— ｒｈＷａｅｉｅｓｎＰｏｅｔｏ．ｔｔｒｖｒｉｒｊｃＮｏＤｏ
ＴＡＮＧｉｈａＺＬ－ｕ，ＨＡＮＧｉｃｎ，Ｕａ — ｉＬＵｎ－ｕｎＳ — ｏｇＬＸｉｎｂ，ＩＭｉｇｈａ
（ｅａｔｎｙｒｕｉＥｇｅｒｇＴｉｇｕｎｖｒｉ，ｅｉｇｔｅｅａｏａｒｙｒ￣ｉｃｎｎｉｅｒｇＢｉｎ００４Ｄｐｒｔｆｄａｌｎｉｅｎ，ｓｈａＵｉｅｓｙＢｉｎａｙｂｒｔｙｏＨｄｏｃｎｅｄＥｇｅｎ，ｅｉｇ１０８，ｍｅｏＨｃｎｉｎｔｊＳｔＫＬｏｆｅａｎｉｊ
ＥｓｉａｉｎｏｒｃｌｕａｎｏｎｏｒｅＰｌｔｏａｓｏｅＨｕｉｖｒＢａｉｅＥａｔｎｆＳｕｈｔｍｔｆＡｇｉｕｔｒｌｏＮｏｐｉｔｕｃｏｌｉｎＬｏｄｆｈａｅｓｎｉｔｓｅｏｏｔ－ＳｕｔＲｉｎｈＬｉ
主要与地形地势等因素有关。研究结果可为沿南水北调东线工程淮河流域段的水环境保护措施和污染控制规划提供科学依据。
关键词：业面源污染；农负荷计算；南水北调东线；淮河流域
中图分类号：５２文献标识码：Ｘ２Ａ文章编号：６２２４（０８４１３ — ５１７ — ０３２０） — ４７００
ｅｉｅｅｖｏｕｏｒｓｒ．ｈｕｙａｅｃｔａＲｖｒａｉａｏｇｔｅＥｓＬｎｒｊｃｉａｐｒｎｇｃｌｒｒａｉｘｓｄｈａｙｐｌｔｎｐｅｓｅＴｅｓｄｒａｌａｄｉＨｕｉｉｅｓｎａｔｉｅｏｅｔｓｎｉｏｔｔｒｕｔａａｅｔｌｉｕｔｏｅｎｂｎｌｈＰｍａａｉｕｌｎ

考虑面源污染的农业开发流域生态安全评价研究

中国环境科学 2018,38(3)：1194~1200China Environmental Science考虑面源污染的农业开发流域生态安全评价研究欧阳威*,鞠欣妍,高翔,郝芳华,高冰 (北京师范大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京 100875)摘要：随着农业开发的进程,流域生态安全会发生相应变化,在考虑面源污染的基础上,以挠力河为例开展该研究.该流域 14 年来的土地利用类型发生较大变迁,耕作方式改变,破坏了流域的生态安全,同时大量农药化肥的使用,使得大量氮、磷为主的营养污染物引发农业面源污染,面源污染将成为生态安全评价的一项重要指标.为了对农业面源污染进行量化,对生境质量进行直观评价,考虑面源污染做出流域生态安全的变化评估,选取 SWAT 模型和 InVEST 模型(生态系统服务和交易的综合评估模型),同时考虑面源污染及生境质量,对比挠力河流域2000 年、2006 年、2014 年三个年份的生态安全变化.根据输出结果,分析时空变化模式,得到氮磷负荷、生态环境质量对时空变化的响应,讨论提出有效的防控建议.关键词：InVEST 模型；SWAT 模型；挠力河流域；面源污染；生态安全中图分类号：X822文献标识码：A文章编号：1000-6923(2018)03-1194-07Ecological security assessment of agricultural development watershed considering non-point source pollution. OUYANG Wei*, JU Xin-yan, GAO Xiang, HAO Fang-hua, GAO Bing (State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China). China Environmental Science, 2018,38(3)：1194~1200 Abstract：In anagricultural development watershed, the ecological security will change with the development. After taking NPS (non-point source pollution) into account, this research focuses on Naoli River. Recently, the material balance of the basin has been broken, and the ecological environment has been destroyed, because ofthe agricultural development, and the changes of land use. Then on account of the excessive application of fertilizer and pesticide, the nutrients nitrogen (N) and phosphorus (P) are getting into the water in quantity, which brings serious environmental problems. In order to get the security assessment considering NPS, we need know the detailed N、P loads and habit quality. Based on the SWAT model and InVEST (integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs) model, we quantitatively estimated the nutrient delivery ratio and the habit quality of Naoli River in 2000, 2006 and 2014. With the results, we get the response of N and P loads and habit quality to spatial and temporal variation. Thenconsidering it, we make the ecological security assessment of Naoli River Basin, and then effective policies and recommendations are discussed. Key words：InVEST model；SWAT model；Naoli River Basin；NPS；ecological security近些年,生态系统服务功能的维护已成为了全球关注的前沿和热点,我国关于生态安全的研究开始于 20 世纪 90 年代,现对其相关方法和理论的研究还处在探索的阶段[1],而将农业面源污染考虑在内进行的生态安全评价相对更少[2].而美国环境保护总署(USEPA)已将农业列为全美水体污染最主要的污染源[3].在我国,面源污染所占比重也在逐年上涨,超越点源污染,成为制约社会经济发展、影响生态环境健康的重要因素,面源污染有别于来源固定的点源污染,它的来源难以界定且不易进行监测,研究区挠力河流域工业不发达,农业活动成为了最重要的面源污染来源. 因此在对其生态安全进行评价时将农业面源污染考虑进去,才能更加全面系统地做出评估[4].在众多的农业面源评估模型中,SWAT 模型应用范围较广,得到的认可较多,模型可以很好地收稿日期：2017-08-06 基金项目：国家重点研发计划项目(2016YFD0800500);国家自然科学基金优秀青年科学项目(41622110) * 责任作者, 教授, wei@3期欧阳威等：考虑面源污染的农业开发流域生态安全评价研究1195支持不同类型流域和水质模拟的研究. InVEST 1.2 研究方法模型 (Integrated Valuation of Ecosystem研究共使用两种模型,一为 InVEST 模型,它Servicesand Tradeoffs),可以针对不同模块,做出是由美国斯坦福大学、大自然保护协会(TNC)、生境质量等诸多方面的评估,从而得到研究区域世界自然基金会(WWF)共同协作研发出的一种生态安全的系统评价.将两种模型相结合,可以得评估生态系统服务价值的模型工具[8];其二为到较为准确的流域面源污染的模拟结果,并考虑 SWAT 模型,是 20 世纪 90 年代,Jeff Arnold 为美面源污染做出挠力河流域的生态安全评价.国农业部(USDA)开发的,应用于较大流域面源1 材料与方法污染的模拟模型,两种模型均在国内外诸多地区进行了应用,并得出了很有价值的模拟结果[9-10].1.1 研究区概况本研究主要利用 SWAT 模型计算出的面源由黑龙江、松花江和乌苏里江三江所构成的污染数据与 InVEST 模型中的生境质量模拟结三江平原地处我国黑龙江省东北部,其地形平缓, 果相结合,做出研究区的生态安全评估,InVEST水资源丰富,地势、土壤和水源的条件均适宜种模型虽也可进行面源污染的模拟,但其输入数据植.进入 21 世纪后的十多年来,政府陆续出台了只有 DEM、土地利用、降雨及生物物理表格,许多强农惠农的相关政策;三江平原作为我国极相比于 SWAT 模型的数据库来说不够全面,且为重要的商品粮输出基地,对耕地非常重视,开展 InVEST 模型只输出总氮、总磷数据,而 SWAT 模了“黑龙江省粮食产能千亿斤”、“两江一湖”等工型结果分为有机氮、硝态氮、有机磷、矿物质磷程[5].而研究区挠力河流域正处于三江平原的中等,更利于本文的后续分析.故采用 SWAT 模型的心一带,如图 1 所示,挠力河的流域总面积约面源污染结果.SWAT 模型对面源污染负荷的估 22000km2,约占三江平原流域总面积的四分之一, 算主要由对地形、土壤、气象及农田管理等数据耕地面积超其一半,湿地面积占到四分之一,几乎的处理,数据库的构建,模型的率定调参等步骤来涵盖了三江平原生态系统的所有湿地类型[6].经实现.InVEST 模型的生境质量模块运算主要基过数十年的东北垦荒,挠力河流域的生态特征已于土地利用类型,通过胁迫源与研究区之间的相经有了显著的变化[7],本文选取 2000~2014 年这互作用来模拟研究区生境质量,使用 1989 年的土14 年作为主要研究时间段.探讨挠力河流域相应地利用数据作为基底,对 2000、2006、2014 年的时间段内的土地利用的变化,并基于 SWAT 模型数据进行计算,得到生态环境的评估结果.该模块的面源污染结果,InVEST 模型的生境质量结果, 输入人为活动产生的生态威胁因子,并统计威胁做出相对应的时空变化响应.因子对研究区域总体景观水平下土地利用的影响程度,最终得到研究区域的生境退化程度、生境质量以及生境稀缺性的空间分布[10],计算公式如下:Qxj=Hj⎛ ⎜⎜⎝1 −Dxzj Dxzj + k z⎞ ⎟⎟⎠县城驻地河流 DEM m 860图10 20 40挠力河流域地理位置45 80 kmFig.1 Geographical location map of the Naoli River Basin式中:Qxj 为土地利用类型 j 中栅格 x 的生境质量;Hj 代表土地利用类型 j 成为栖息地的适应性;Dxj 为生境胁迫水平;k 为比例参数.irxy=1−d xy dr max式中:irxy 为栅格 y 中胁迫因子 r 对其中生境的胁1196中国环境科学38 卷迫作用;dxy 为栅格 x 与 y 之间的直线距离;drmax 为气象数据由中国气象数据网 (http://data.胁迫因子 r 的最大影响距离./)下载,研究区域内有保安站、宝清站、菜综合评估的过程中,先在 ArcGIS 中对五项嘴子站 3 个气象站点,下载此 3 个气象站点的降指标进行重分类,划分成为 3 个级别,即高、中、雨、气温、湿度、风速、日照小时数的日均值数低分值区域,分值越高则说明该区域人为干扰越据,进行转换处理后输入到 SWAT 模型中,SWAT严重,面源污染负荷高,生态安全程度较低,因性模型可以输出各子流域相应的气象数据,再作为质不同,生境质量指标重分类时应对新值取反.统 InVEST 模型的输入数据.一分级之后,再进行空间叠加即可得到流域的生(4)土壤数据态安全综合评估图.叠加时选取的算法为选取栅土壤数据由中国土壤数据库(http://www.soil.格的最大值进行评定,即如果该区域有一项指标 /)下载,需将从数据库中下载的国际制粒处于高分值区,则评定其为高分值区域[11].径标准转化为 SWAT 输入需要的美制标准,土壤对得到的结果进行分析,进而探究土地利用的物理属性主要为土层厚度、黏土、砂石、有机变迁、景观格局变化对生态环境功能和质量产生碳、容积密度等,土壤化学属性数据是可选的,给的影响[12].最后综合 SWAT 模型对 2000、2006、模型赋上初始数值.2014 年有机氮、磷的模拟结果和 InVEST 模型(5)生境威胁因子相关数据对相应年份的模拟结果做出研究区考虑面源污生境质量模块中,通过空间距离这一变量来染的生态安全评价.进行测算生态威胁因子对景观斑块影响程度的1.3 数据来源大小.考虑实际状况,选取水田景观、旱田景观、1.3.1 土地利用数据 TM 影像数据来自地理城镇景观这 3 个受人为干扰因较强的景观类型空间数据云网站(/),影像条作为本研究的生态威胁因子.参考 InVEST 用户代号为 p114r27、p114r28、p115r27、p115r28, 指南[13]和文献中记载的相关数据,对威胁因子做将挠力河流域的土地利用类型划分为旱田、水出相应的赋值.田、林地、草地、水域、城镇、湿地 7 个二级类.(6)景观格局类型对各生态威胁因子的敏而后根据建立的目视解译标准对遥感影像进行感度目视解译,得到 1989、2000、2006、2014 年土地不同的景观格局类型对各个生态威胁因子利用分布图 . 其中 1989 年的解译图只作为 InVEST 模型生境质量模块输入的基准数据,不纳入本研究的其他分析. 1.3.2 InVEST 模型所需数据敏感度的值是基于景观生态学的基本原理而确定的[14-15].除此之外,还要对每种景观格局都赋予生境得分.参照 InVEST 用户指南[13]以及文献中记载的评分标准[16],进行本文各景观格局类型对(1)DEM 数据相应的生态威胁因子敏感度值的设置.DEM 高程数据来源同遥感影像数据.采用(7)生态威胁因子图层的为全国 1:250,000DEM 图,分辨率 30m×30m.在 ArcGIS 中提取出基准土地利用图(1989将所下载数据剪切成研究区域范围后,转化投影年)以及研究年份土地利用图中威胁因子的图层,输出为模型所需的形式备用.将提取后的图层中目标威胁因子赋值为 1,非提(2)流域和子流域数据取目标赋值为 0.此部分数据是运行 SWAT 模型后得到的子 2 结果与讨论流域(subwatershed)的划分数据.将现有的流域和子流域矢量数据转变形式,更改属性表格式,以备 2.1 土地利用时空演变分析InVEST 模型的运行.图 2 为 2000 年、2006 年以及 2014 年三期(3)气象数据的 TM 影像解译结果,直观展现了 3 个时期挠力3期欧阳威等：考虑面源污染的农业开发流域生态安全评价研究1197流域土地利用类型的空间分布变化,研究中 1989 2000~2014 年的变化趋势(图 3),此虚线图仅代表年的解译结果作为基础对比输入到 InVEST 模型 3 个研究年份对应相关值的变化趋势,不代表年生境质量模块之中,因此不在此分析它的演变过程. 份间相关变量表现为直线.3 个时期的土壤侵蚀流域内土地利用动态数据覆盖时间段从 2000~ 量与年降雨量的变化趋势保持着高度的一致性,2014 年,14 年的时间跨度.从图 2 中可见,在这 14 年先上升,再呈现大幅度的下降趋势;2000~2006 年间,变化最显著的即草地面积的大幅度减少和耕地耕地面积大幅度上升,林草地面积大幅度下降,面积的激增,尤其是水田的面积在迅速扩大.2006~2014 年上升与下降的幅度得到控制.而面2000 年2006 年源污染的数据变化显示有机氮、磷负荷均值的变化趋势相似,均为 2000~2006 年下降,2006~2014年缓慢回升;硝态氮、矿物质磷与耕地面积变化的整体趋势趋于一致,2000~2006 年有上升趋势,2006 年后趋势有所控制或呈现下降趋势.因此从全流域分析可见,相较于有机氮、有机磷,硝态氮、矿物质磷对农业开发的响应更为明显.2014 年图例土地利用水类田型旱林田地草地城水镇域湿地0 20 4080 km图 2 2000, 2006, 2014 年挠力河土地利用 Fig.2 Land-use map of Naoli River Basin in 2000, 2006,2014142615氮、磷、土壤侵蚀量(×10 kg/hm ) 降雨(mm)耕地面积(×10 km )2124105 4 3 2 1 020002006 年份2414221322012 3181116101491281072014图 3 2000, 2006, 2014 年挠力河流域相关变量变化趋势从流域的土地利用结构变化可以发现土地使用方向的变化趋势.14 年来,仅有水田面积呈现出明显的增加,其余的土地利用类型均在减少Fig.3Change trend of correlation variable of Naoli RiverBasin in 2000, 2006, 2014有机磷有机氮矿物质磷硝态氮土壤侵蚀耕地面积林草地面积降雨或平缓发展,其中以草地利用类型的面积减少的趋势尤为明显,基本与水田的变化成反比,可以看各子流域的响应以硝态氮及矿物质磷为主出挠力河流域生态环境受到人为活动的干扰程进行分析.根据 SWAT 模型输出的结果得到挠力度偏高.该区域 2000 年主要土地利用类型是旱河流域硝态氮、矿物质磷负荷的空间分布(图 4),田、林地和草地,而随时间的推移,至 2006 年和 2000~2006 年大多数子流域的硝态氮、矿物质磷2014 年主要的土地利用类型已经变化为旱田、的负荷量有较大幅度的增加,硝态氮空间分布的林地与水田,且水田面积仍呈增长趋势,面积逐渐整体规律无明显变化,矿物质磷则向流域中部加向林地的面积逼近,如若不对人为活动的干扰加重;2006~2014 年硝态氮和矿物质磷的负荷均有以控制,水田面积将于近几年超越林地面积.所回降,矿物质磷的负荷向均衡方向发展,而由于2.2 面源污染分布变化分析流域南部及东南部耕地的开发,硝态氮的负荷有将挠力河流域的有机氮、有机磷、硝态氮、加重趋势.矿物质磷以及对其有影响的相关变量做出结合图 3、图 4,可以看出氮、磷的负荷量及分1198中国环境科学38 卷布由多方面因素复合影响,硝态氮及矿物质磷的负荷量主要受到农业开发的影响,且在总氮、总磷中占有较大的比例.各个子流域的氮、磷负荷空间分布格局随时间推移略有变化,但变化幅度不大.流域内的氮、磷负荷的人为影响主要与耕地、林地、草地的覆盖有关,耕地的氮磷输出系数很高,而林地、草地可通过转换、吸附等方式减少径流中的氮、磷等营养物质达到净化水质的作用.2000 年2006 年2014 年硝态氮 kg/hm2 0~33~66~99~12 0 15 30 60km硝态氮 kg/hm2 0~3 3~66~9 9~12 0 15 30 60 km硝态氮 kg/hm2 0~3 3~6 6~99~12 0 15 30 60kmFig.4矿物质磷 kg/hm2 0~3 3~6 6~9 9~12 12~150 20 40 80km矿物质磷 kg/hm2 0~3 3~6 6~9 9~12 12~150 20 40 80km矿物质磷 kg/hm2 0~33~66~99~1212~15 0 20 40 80km图 4 2000, 2006, 2014 年挠力河流域硝态氮、矿物质磷磷负荷空间分布The spatial distribution of Naoli River Basin NO2--N、SEDP load in 2000, 2006, 20142.3 生境质量对用地类型变化的响应 InVEST 模型生境质量模块以栅格作为基本评价单位,不同景观类型对应了不同的生态属性. 考虑到影响生境质量的诸多因素,将土地利用、基准土地利用(1989 年)、威胁因子、景观格局类型对各生态威胁因子的敏感度数据输入生境质量模块.运行后得到各研究年份的生境退化程度、生境质量以及生境稀缺性栅格图.(1)生境退化程度评价生境退化程度与生境中各景观类型距离生态威胁因子的空间位置关系,以及该景观格局类型对于生态威胁因子的敏感程度等因素紧密相关.生境退化程度分值的高低直观反映了该景观格局类型的栅格单元受威胁因子影响的程度高低.由图 5 可以看出,挠力河流域生境退化的较高分值区(偏红色)十分细碎而分散,且可以明显看出 2000~2006 年整体的低分值区域面积减少明显,高分值区面积相应增多也明显.而 2006~2014年则相对缓和,退化程度有降低的趋势,但是中高值区域的点位却愈加分散.(2)生境质量评价生境质量分值的高低既可以表现出该区域斑块破碎化的程度,也可以反映出各个斑块对人为活动而造成生境退化的抗干扰能力的强弱.对生境质量的值域划分也同生境退化程度的方法,其结果如图 6 所示,可以看出 2000~2006 年生境质量的分值上升明显,表明区域的破碎化程度有所收敛,区域抗人为干扰的能力增强,但生境质量的分值上升并不完全代表着生态环境的改善,当自然景观向人为景观转变时,由于人为干预的加入,其抗干扰能力也为增强的趋势,生态安全的评价应结合模块的所有结果来进行评估.而 2006~ 2014 年,生境质量的高低分值区域变化不大,更加趋于平缓. (3)生境稀缺性分析生境稀缺性表明流域生境斑块的破碎化程度和生态稳定性.生境稀缺性高,则代表区域内的生3期欧阳威等：考虑面源污染的农业开发流域生态安全评价研究1199境斑块景观变化频繁,生态结构和功能都不稳定, 生态环境脆弱易遭破坏.由图 7 可以看出, 2000~ 2006 年,高分值(红色)集中在流域中部,所占比例已有增大,但是幅度不大,流域内大部分区域为中等分值,低分值区域较少,表明此时间段流域的稳定性已经不高,景观格局变化略大.2014 年数据显示,流域南部已有大部分中等分值区域变化为高分值区,有很高的生态稀缺性,生态系统十分脆弱, 容易遭到破坏,整体变化趋势表明流域内需要加强管理,否则高分值区域遭到过大干扰,极有可能会带来一系列连锁反应,造成周边的生境质量和生态环境水平下降,出现大片红色高分值区域.2000 年2006 年2014 年生境退化程度分值 9生境退化程度分值 9生境退化程度分值 91 0 15 30 60km1 0 15 30 60km0 15 30 1 60km图 5 2000、2006、2014 年挠力河流域景观生境退化栅格Fig.5 Habitat degradation of Naoli River Basin in 2000、2006、20142000 年2006 年2014 年生境质量分值 1生境质量分值 1生境质量分值 10 0 15 30 60km0 0 15 30 60km0 0 15 30 60km图 6 2000、2006、2014 年挠力河流域景观生境质量分值Fig.6 Habitat quality of Naoli River Basin in 2000、2006、20142000 年2006 年2014 年生境稀缺性分值 0.85生境稀缺性分值 0.84生境稀缺性分值 0.88-2.28 0 15 30 60km-4.18 0 15 30 60km-4.95 0 15 30 60km图 7 2000、2006、2014 年挠力河流域景观生境稀缺性分值Fig.7 Habitat scarcity of Naoli River Basin in 2000、2006、20142.4 生态安全综合评估对挠力河流域 2000、2006、2014 年的硝态氮、矿物质磷和生境质量进行评估,得到流域评价有硝态氮、矿物质磷面源污染负荷的分布以及生境退化程度、生境质量、生境稀缺性的分布. 也针对其对区域农业开发的响应进行了分析与评估,在此基础上对这五项指标进行综合评估.根据综合评估得到的结果,讨论在农业开发中,挠力1200中国环境科学38 卷河流域生态安全的变化趋势,确立高、中、低分区域面积明显增多,至 2014 年区域的分值基本值保护区,从更直观的角度判断生态系统服务需恢复至 2000 年的分布,且有变好的趋势,新增加要重视和保护的区域,促进流域的可持续发展. 了部分低分值(蓝色)区域,表明流域的生态安全由图 8 可以看出 2000~2006 年高分值(红色) 回升.2000 年2006 年2014 年生态安全缩合分值低分值区域中分值区域高分值区域0 15 30 60km生态安全缩合分值低分值区域中分值区域高分值区域0 15 30 60km生态安全缩合分值低分值区域中分值区域高分值区域0 15 30 60km图 8 2000、2006、2014 年挠力河流域生态安全综合评估Fig.8 Ecological security assessment of Naoli River Basin in 2000、2006、20143 结论以 2000 年、2006 年、2014 年的遥感影像为基础,利用 SWAT 模型及 InVEST 模型,做出面源污染和生境质量对农业开发的响应分析.结果表明 :2000~2006 年挠力河流域农业开发趋势明显,2006 年后得到缓和,氮、磷负荷受耕地、林草地变化影响极大;生境退化面积有明显的增加,生境质量也明显下降,生境稀缺性值显著增高,高分值生境退化区域更加细碎且广阔地分散,生境稀缺性的高分值区域在面积和程度上均有所加深;考虑面源污染的生态安全评估结果显示,生态安全对农业开发的响应也十分明显,2000~2006 年高分值危险区域大幅度上涨,2014 年则基本恢复至 2000 年的分布情形,可见农业开发对流域生态安全的影响不容小觑.挠力河流域工业并不发达,农业面源污染占据绝对的主导地位,应适度地更改挠力河水域、湿地周边的土地利用类型,有目的地更改耕作方式从而减少氮、磷的输出负荷,关注防控水体富营养化与面源污染,更好地维持流域生态的稳定性.参考文献：[1] 鲍文沁,徐正眷,刘萍.中国生态安全评价研究进展 [J]. 广东农业科学, 2015,42(11):135-140.[2] Daily G C. Nature’s services: Societal dependence on natural ecosystems [M]. Washington D.C.: Island Press, 1997.[3] 欧阳威,郭波波,张璇,等.北方典型灌区不同灌期农田系统中氮素迁移特征分析 [J]. 中国环境科学, 2013,33(1):123-131.[4] 卢少勇,张萍,潘成荣,等.洞庭湖农业面源污染排放特征及控制对策研究 [J]. 中国环境科学, 2017,37(6):2278-2286.[5] 潘涛.水田扩张中三江平原北部耕地景观演化规律及驱动因素分析 [D]. 哈尔滨:东北农业大学, 2015.[6] Ouyang W, Song KY, Wang X L, et al. Non-point source pollution dynamics under long-term agricultural development and relationship with landscape dynamics [J]. Ecological Indicators, 2014,45:579–589.[7] 崔保山,刘兴土.三江平原挠力河流域湿地生态特征变化研究 [J]. 自然资源学报, 2001,(2):107-114.[8] 杨园园,戴尔阜,付华.基于 InVEST 模型的生态系统服务功能价值评估研究框架 [J]. 首都师范大学学报(自然科学版), 2012,33(3):41-47.[9] 欧阳威,黄浩波,张璇,等.基于 SWAT 模型的平原灌区水量平衡模拟研究 [J]. 灌溉排水学报, 2015,34(1):17-22.[10] 刘志伟.基于的湿地景观格局变化生态响应分析——以杭州湾南岸地区为例 [D]. 杭州:浙江大学, 2014.[11] 贾芳芳.基于 InVEST 模型的赣江流域生态系统服务功能评估 [D]. 北京:中国地质大学, 2014.[12] 孙传谆,甄霖,王超,等.基于 InVEST 模型的鄱阳湖湿地生物多样性情景分析 [J]. 长江流域资源与环境, 2015,24(7):1119-1125.[13] Tallis H T, Ricketts T, Nelson E, et al. InVEST 2.4.4 user's guide [M]. The Natural Capital Project, Stanford, 2011.[14] Forman R. Land Mosaics: The ecology of landscapes and regions [M]. New York: Cambridge University Press, 1995.[15] Noss R F, Connell M A, Murphy D D. The science of conservation planning:Habitat conservation under the endangered species act [M]. Washington, D. C: Islandpress, 1997.[16] 吴季秋.基于 CA-Markov 和 InVEST 模型的海南八门湾海湾生态综合评价 [D]. 海口:海南大学, 2012.作者简介：欧阳威(1980-),男,江西萍乡人,教授,博士,主要研究方向为水文水资源、非点源污染控制.发表论文 100 余篇.。

洪湖流域农业面源污染调查与污染负荷核算

洪湖流域农业面源污染调查与污染负荷核算作者：马玉宝，陈丽雯，刘静静，邓楚洲，吴忠，张业中，戴捷来源：《湖北农业科学》2013年第04期摘要：针对洪湖流域农业面源污染负荷进行了核算研究，并确定了不同污染源对水环境的贡献率。

结果表明，洪湖流域入湖污染物总量为CODCr 38 372.26 t/年、NH3-N 787.667 t/年、TN 4 349.054 t/年、TP 396.106 t/年，农业面源污染负荷估算值为畜禽养殖>水产养殖>居民生活>农田种植，它们对水环境的贡献率分别为39.33%、32.92%、23.33%、4.41%；畜禽养殖CODCr、TN、TP面源污染负荷量最高，分别为18 642.69、2 749.99、296.72 t/年，水产养殖NH3-N面源污染所占比例最大。

关键词：洪湖流域；农业面源污染；污染负荷；畜禽养殖；水产养殖中图分类号：X508 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）04-0803-04Investigation of Agricultural Non-Point Source Pollution and Estimation of Pollution Loads in Honghu ValleyMA Yu-bao1，CHEN Li-wen1，LIU Jing-jing1，DENG Chu-zhou2，WU Zhong2，ZHANG Ye-zhong1，DAI Jie1（1.College of Chemistry and Environmental Engineering， Yangtze University， Jingzhou 434023， Hubei， China；2. Environmental Protection Bureau of Jingzhou， Jingzhou 434000， Hubei， China）Abstract： The load of agricultural non-point source pollution and the contribution of different pollution sources to water environment of Honghu valley were studied. The results showed that the total amount of CODCr， NH3-N， TN， and TP into Honghu valley were 38 372.26 t/a， 787.667 t/a， 4 349.054 t/a， and 396.106 t/a respectively. The order of pollution load of different agricultural sources was livestock and poultry > aquaculture > residents life > planting farmland. The contributions of these four agricultural sources were 39.33%， 32.92%， 23.33% and 4.41% respectively. The load of CODCr， TN， and TP of livestock and poultry were highest， were 18 642.69 t/a， 2 749.99 t/a and 296.72 t/a respectively， the NH3-N load of aquaculture was the largest.Key words： Honghu valley； agricultural non-point source pollution； pollution load；livestock and poultry breeding； aquaculture洪湖位于湖北省中南部，地处长江中游北岸，横跨洪湖市和监利县，现有面积348.33km2，是湖北省第一大湖泊[1]。

流域_健康_诊断指标_一种生态环境评价的新方法

在上述 8 项遴选指标原则的基础上, 选择了 29 项评价流域“健康”的指标, 对流域环境各要素所处现状、与人类生产活动 (农业、商业、社会等) 有关的环境动态、生产能力及生产水平进行全面调查与评价, 判断各种人为活动或生产方式对流域“健康”是有益还是有害, 为维持流域生态环境持续发展服务。 1.2.1 环境背景指标环境背景指标描述了流域的整体背景状况所处的水平, 判断了流域的相对质量好坏。表 1 是 10 项环境背景指标及其实际指示意义。 1.2.2 环境变化趋势指标 10 项环境变化趋势指标 (表 2) 反映了由于人类的各种活动, 流域环境质量的变化趋势。在较短的时间内, 我们可以通过调整土地利用结构和土地管理方式使环境指标变化或得以改善。如果其中有一个指标超出了我们的预期范围, 就必需引起我们的高度重视, 否则会引起环境质量更加恶化。 1.2.3 经济变化趋势指标包括土地的生产力、经济收入、产品质量等方面的指标, 如表 3。
环境背景指标来分析流域的总体质量或功能水平,10 项环境趋势指标以及 9 项土地生产力和经济
效益指标来分析流域环境质量变化的趋势。通过这些指标体系所揭示主要的环境问题, 为环境管理
提供依据。
中图分类号: S157.2, X 321
关键词: 生态环境流域健康流域管理环境评价诊断指标
Diagnostic Indicators of Catchment Health
3 这是一项测试土壤生物活性状况的指标。测试是在 20℃和最优土壤湿度情况下, 用一标准的棉纤维条, 埋于地下, 与标准基层比较。土壤生物活性与棉纤维条的腐烂程度有密切关系。用这种方法能区别出不同的土壤, 不同的植被覆盖, 原土与改良土, 不同耕作制度下土壤物理、化学、生物特征的变化。

长江流域典型圩垸面源污染负荷监测与估算研究

长江流域典型圩垸面源污染负荷监测与估算研究李德旺【摘要】The nitrogen and phosphorus pollution loads in Yangtze River Basin is mainly from the non -point pollution .A large number of polder areas are distributed in the Yangtze River Basin , and the non-point pollution is concentrated in the pol-der through surface runoff and then flows out the polder , which would cause pulse load and affect the water quality of outside pol -ders.Several representative polder areas are selected as research object and the data of non -point pollution generation and emis-sion were obtained through the real time monitoring during 2 rainstorms.The temporal -spatial distribution laws of non -point pollution releasing from polder are discussed .The basic conditions of the polder in Yangtze River Basin , the non-point pollution monitoring scheme and its implementation are introduced .%长江流域河水中的氮、磷污染负荷主要来自面源。

2016年农业面源污染治理项目年鉴材料

2016年农业面源污染治理项目年鉴材料第一篇：2016年农业面源污染治理项目年鉴材料【农业面源污染治理】2016年7月信宜市被列入世界银行贷款广东省农业面源污染治理项目县。

2017年将在水口、池洞两个镇实施农业面源污染治理项目。

2017年预计投入资金97.0812万元。

项目主要面对种植散户（种植面积50亩以下），其购买项目指定农药时可优惠35%、购买指定化肥时可优惠25%、购买指定电动喷雾器时优惠125元（只能享受一次），种植大户（200亩以上）申报水肥一体化项目可获每亩500元的补贴，同时，省项目办还将统一采购粘虫板、杀虫灯等设备发放给农户、合作社，以起到减少农药施用量的目的。

2017年我市共12间种植合作社（公司）共计5286亩种植面积申请采购粘虫板、杀虫灯，预计共发放杀虫灯106盏，粘虫板21.14万张。

实施项目后，通过合理指导农户少施肥、少用药，达到减少面源污染的目的。

2017年水口、池洞两个镇预计亩化肥施用总量比实施前减少8%以上，化肥(水稻配方肥25-5-20)用量从项目实施前的65公斤减少到59.8公斤以下；亩农药施用总量比实施前减少10%以上，农药用量从项目实施前的1.9公斤减少到实施后的1.71公斤，病虫草害危害造成的损失控制在5%以下。

农药包装回收率由零提高到80%以上。

跟项目实施前相比，WHO I和WHO II类农药的使用量减少93%以上，基本实现WHO I类农药零投放，农产品农药残留达到率达到95%以上。

本项目预期实施期为2017年-2020年，2017年在水口、池洞两个镇进行试点，2018年将在全市铺开实施。

第二篇：治理农业面源污染实施方案XX乡治理农业面源污染实施方案为了加强农业面源污染防治，扎实打好治理农业面源污染战役，改善我乡农村环境质量，特制定本实施方案。

一、指导思想以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面落实科学发展观，以有效改善农村生态环境质量、建设资源节约型和环境友好型社会为目标，坚持资源开发与节约、污染控制与治理并举。

珠江流域农业净碳效益评估与补偿研究

21世纪经济飞速发展的同时也带来了日益突出的环境问题，全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨、生物多样性锐减等威胁着人类的生活。

低碳绿色发展已经成为国际发展潮流。

2020年9月，习近平主席在联合国大会宣布“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

”江河流域往往跨多个省市区域，发挥着极其重要的生态保护功能。

2020年4月，财政部、生态环境部等多部委联合制定了《支持引导黄河全流域建立横向生态补偿机制试点实施方案》，方案指出“建立流域多元化横向生态补偿机制，开展综合生态价值核算计量等多元化生态补偿，建立排污权、水权、碳排放交易权、碳汇项目开发及交易等市场化补偿试点”[1-2]。

开展流域碳排放、流域碳生态补偿的研究迫在眉睫。

珠江是我国流量第二大河流，流域面积442100km 2。

主干流流经云南、贵州、广西、广东、湖南、江西等省（区），2019年该六个省的农业总产值达16731亿元，占全国农业总产值的26.04%，是全国主要的农业生产区。

随着珠江流域经济社会的快速发展，农业碳排放加剧、生态环境恶化。

评估珠江流域各省农业净碳效益、实现珠江流域农业碳平衡，探索构建珠江流域多元化农业碳补偿机制，对推动珠江流域低碳转型与高质量发展具有重大意义。

1文献回顾与理论基础1.1文献回顾流域生态补偿是生态环境保护与流域经济发展矛盾的一种有效解决办法。

该研究开始于1990年代，以发展社会经济和环境保护相协调为目的，是一种协调流域上下游，以及与其他利益主体的利益关系制度[3-4]。

国际研究主要有补偿主体的确定、补偿制度的设计、主要补偿模式、合理的补偿标准等[5-10]。

国内学者主要开展了全面的生态补偿标准和补偿方式的研究。

采用了流域双向生态补偿法估算黄河和珠江等流域的生态补偿成本；提出了流域生态补偿三个具体类型：跨边界流域的生态补偿、水资源开发利用的生态补偿、流域重要水源区保护的生态补偿。

我国畜禽粪污资源化利用潜力与时空分布特征

doi：10.11838/sfsc.1673-6257.22194我国畜禽粪污资源化利用潜力与时空分布特征李艳丽，白金顺，赵林萍，李兆君*（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京　100081）摘　要：为准确掌握我国各区域畜禽粪污及其资源化利用潜力时空分布特征，有助于制定具有区域针对性的畜禽粪污无害化处理与资源化利用措施。

基于统计数据，利用产污系数法估算我国畜禽粪污产生量；利用锡尔指数法、聚类分析法进一步分析其区域差异；通过土地承载力与土地负荷警戒值估算我国不同区域污染情况；通过化肥替代法与标准煤替代法估算我国畜禽粪污资源化利用潜力。

结果表明：（1）2000—2019年我国畜禽粪污及其氮磷产量在时间维度上呈显著增长趋势，畜禽粪污产量总增幅24.00%，氮和磷总量总涨幅20.45%；（2）我国畜禽粪污和氮磷在空间分布上表现出鲜明的区域分布特征，区域内差异是造成全国差异的主要因素，20年间中南区和华东区是我国畜禽粪污和氮磷产生量的主要贡献区；（3）2019年我国氮磷土地负荷量均未超出欧盟标准，仅山东省畜禽粪污土地负荷量达到Ⅱ级，稍有污染风险；（4）2019年我国畜禽粪污资源化潜力分别为：氮肥、磷肥替代潜力分别为19.25%、4.55%，其中西藏自治区和青海省氮肥替代率分别为279.30%和137.99%，具有完全替代潜力。

可折算为标准煤18266.24万tec，达到当年能源消费量替代潜力3.73%，全国均可不同程度实现能源替代。

因此，我国应因地制宜，根据各区域实际畜禽粪污特征发展有机肥行业，鼓励生物能源开发等，制定具有区域针对性的政策与措施，从而推进我国畜禽粪污资源化利用。

关键词：畜禽粪污；分布特征；污染风险；资源化利用近年来，随着畜牧业的发展，带来的环境问题不容忽视，大力推进畜禽养殖污染防治被列为《“十三五”生态环境保护规划》的重要内容［1］。

畜禽粪污是农业面源污染的主要来源，不合理的畜禽粪污处理与利用方式造成环境污染风险日益严峻［2-4］。

大丰经济开发区河道农业面源污染负荷估算

大丰经济开发区河道农业面源污染负荷估算刘锦平【摘要】针对大丰经济开发区河道的污染现状,利用输出系数模型对大丰经济开发区流域的农业面源污染负荷量进行了估算,得出了不同污染源类型(生活污染、种植业污染、禽畜养殖业污染)对大丰经济开发区河道的输出污染负荷量及不同污染源类型对面源污染的贡献率:COD、总氮、总磷和氨氮的负荷量分别为:277.280 t/a、86.089 t/a、10.715 t/a、56.383 t/a;经过对比分析发现,生活污染对河道造成的污染最为严重.【期刊名称】《江苏水利》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P36-40)【关键词】河道;农业面源污染;面源污染负荷估算;输出系统模型【作者】刘锦平【作者单位】江苏省盐城市大丰区大中水利管理服务站,江苏盐城224100【正文语种】中文【中图分类】TV930 引言江苏大丰经济开发区地处江苏省中部，开发区东与市区毗连，西接沿海高速、新长铁路、204 国道，区位优势明显，交通四通八达。

目前，已开发面积达88 km2，下辖10 个村居、2 个社区，人口约5 万人。

流经大丰经济开发区的镇级河道有16 条，均为重要的农业引水灌溉河，农作物以稻麦种植为主，都存在不同程度的富营养化、水质变差，通过对16 条镇级河道的水质监测分析，结果显示16 条河流都属于水质较差的IV 类、V 类水，遭受了比较严重的污染。

通过现场考察，造成流经大丰经济开发区河道水环境污染的原因主要为农业面源污染和工业污染。

这些污染源对环境的污染，尤其对水环境的污染影响最大。

相较于工业污染造成的点源污染，农业面源污染的负荷估算和防治难度更大，据统计，农业面源污染占河流和湖泊富营养化问题的55% ～70%，为此，针对大丰经济开发区河道污染现状，对大丰经济开发区河道的农业面源污染展开研究探讨。

1 河道农业面源污染负荷估算方法1.1 河道面源污染负荷估算方法选择农业面源污染具有时间和空间上的双重不确定性，与点源污染集中排放相比，面源污染具有时空范围更广、成分来源更复杂、发生时间更随机、机理更加模糊、排放量及排放途径更加不确定、监测难度更大等特点，使得农业面源污染的研究、治理和控制难度更大，对农业面源污染负荷的计算和综合评估也一直是面源污染防治工作中的重点和难点。

湖北三峡库区农业面源污染负荷、评价及预警系统

湖北三峡库区农业面源污染负荷、评价及预警系统赵尧尧;夏颖;范先鹏;陈勇;吴茂前;张富林;刘冬碧;熊桂云【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2016(55)23【摘要】三峡库区(湖北)农业面源污染负荷、评价及预警系统是对全国第一次污染普查数据研究结果的应用。

在明确该区域农业生产和农业面源污染现状的基础上，使用C#语言进行系统编程的实现，通过计算机将种植业源、畜禽养殖业源和农村生活源的有关参数进行污染负荷估算，并对各个县及乡镇的重点污染源和重点污染区域进行风险预测及预警，为政府宏观调控及各级乡镇单元制定农业面源污染防控对策提供支撑。

该系统结合Mysql数据库，通过Winform界面将研究结果中的数据以图表、文字的形式显示出来，直观明了的突出农业生产及污染现状，准确地显示出各地区污染预警值，并且通过污染负荷估算为下一步农业生产调整做出指导。

%"Three Gorges Reservoir Area ﹙Hubei﹚ agricultural non-point source pollution load, evaluation and early warning system" is an application of the first national pollution census data results. On the basis of clarifying the status of agricultural production and agricultural non-point source pollution in the region, using C # Language to realize the system programming, estimating the pollution loads by the parameters of the planting source, livestock and poultry source and the rural life source by computer, and then making the risk prediction and early warning of the key pollution sources and key pollution areas in the counties and rural townships, aims to provide support for the government macro-regulationand make agricultural non-point source pollution prevention and control countermeasures. This system combines Mysql database, the research data are displayed in graphical and text forms by Winform interface, which can highlight the status of agricultural production, pollution, and pollution warning values visually and clearly, and to guide the adjustment of agricultural production through pollution load estimation.【总页数】6页(P6244-6249)【作者】赵尧尧;夏颖;范先鹏;陈勇;吴茂前;张富林;刘冬碧;熊桂云【作者单位】湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064; 西北农林科技大学信息工程学院，陕西杨凌 712100;湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉430064; 农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，湖北潜江 433100;湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064; 农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，湖北潜江 433100;西北农林科技大学信息工程学院，陕西杨凌712100;湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064; 农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，湖北潜江 433100;湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064; 农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，湖北潜江433100;湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064; 农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，湖北潜江 433100;湖北省农业科学院植保土肥研究所，武汉 430064; 农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站，湖北潜江433100【正文语种】中文【中图分类】X506【相关文献】1.缺资料流域农业面源污染负荷研究与综合评价 [J], 李小丽;敖天其2.湖北省农业面源污染负荷及评价系统设计与实现 [J], 杜要军;夏颖;范先鹏;陈勇;吴茂前;张富林;刘冬碧;熊桂云3.湖北省三峡库区农业面源污染解析 [J], 蔡金洲;范先鹏;黄敏;刘冬碧;甘小泽;王丽娜4.湖北省三峡库区1991—2014年农业非点源氮磷污染负荷分析 [J], 王萌;王敬贤;刘云;李春蕾;肖文发5.农业面源污染负荷空间分布及风险评价研究进展 [J], 管飞;马友华;张东红;郑涛;王静因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

农业面源污染调查和负荷核算需资料清单

在农业农村、农业面源污染、水环境治理、水污染控制方面已出台和将出台的污染防控政
策、拟实施项目等以行政村为单位主要经济、粮食作物的分布、规模、季节、轮作种类及方式，设施农业情况大棚等设施农业情况，含种植类别、规模、方
式等农资销售网点肥料农药售卖量。注：须扣除工
业用途去向肥料农药种类、施用量、施用方式及习惯（机
降水
日/小时、表
最高/最低气温
日、表
பைடு நூலகம்风速
日、表
太阳辐射
日、表
社会经济信息
所需资料名称
资料的内容与格式
相对湿度
日、表
河道泥沙量
日输沙量/月总输沙量/年总输沙量（t），表
水库地理坐标
Shape
水库属性
非常溢洪道水位的水库水面面积(ha)、非常溢洪道水位的水库蓄水量(104m3)、正常溢洪道水位的水库水面面积(ha)、正常溢洪道水位的水库蓄水量(104m3)、水库含沙量(mg/L)、模拟年份逐日平均流量（m3）、模拟期 1 月 1 日蓄水
单位的规下养殖种类、数量粪污处置及资源化利用现状，含工艺、数量、
排放方式等畜禽排污系数（COD、氨氮、总氮、总磷）（克
/头·天）规模化养殖场位置、种类、数量；以行政村为
单位的规下养殖种类、数量污染处置现状，含工艺、数量、排放方式等水产排污系数（COD、氨氮、总氮、总磷）（千
克/吨）
农业面源污染调查和负荷核算的资料清单
所需资料名称
资料的内容与格式
地理位置图
DWG
数字高程图（DEM）
ESRI GRID，不低于 30 米×30 米
土壤类型图
ESRI GRID，矢量图
土地利用图

农业面源污染负荷分析方法研究进展

农业面源污染负荷分析方法研究进展
张兆鑫;罗玉虎
【期刊名称】《环境保护前沿》
【年(卷),期】2024(14)1
【摘要】农业增长依赖于生产要素的集约投入,这种高产、低效、高投入的农业模式在水环境中造成了严重的面源污染问题,其中农业面源污染威胁最大。

本文通过系统性梳理国内外对于农业面源污染负荷分析的方法,并重点阐述了我国农业面源污染负荷现场监测与模型模拟的发展方向,为我国农业高质量发展和生态文明建设提供借鉴。

通过构建基于大数据平台的农业面源污染在线监测系统,开展对农业面源污染风险源的静态评估,建立集现场监测与模型模拟为一体的农业面源污染负荷分析体系,是实现国家“绿水青山就是金山银山”和“粮食安全”战略的关键手段,是保障我国农业高质量发展的必需要素。

【总页数】4页(P8-11)
【作者】张兆鑫;罗玉虎
【作者单位】陕西省土地工程建设集团有限责任公司西安;陕西省土地整治重点实验室西安;自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室西安;陕西省土地整治工程技术研究中心西安;陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司西安【正文语种】中文
【中图分类】F32
【相关文献】
1.农业面源污染负荷排放的尺度效应及其研究进展
2.基于小流域农业面源污染氮磷负荷评价方法的研究
3.农业面源污染负荷空间分布及风险评价研究进展
4.农业面源污染负荷计算方法及输出系数取值的分析
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基于系统动力学的流域农村面源污染生态补偿

基于系统动力学的流域农村面源污染生态补偿曾霞;侯兵【摘要】分析了流域农村面源污染与生态补偿措施之间的关系,利用系统动力学的方法建立了流域农村面源污染的生态补偿模型,并以化肥污染为例进行了实证分析.加大污染治理初期的投入,提高污染初期的治理量是提高污染治理效果的关键,污染治理专项资金的建立是生态补偿可持续进行的保障.依据模拟结果,提出了流域农村面源污染的治理应打破传统的政府主导的单一化补偿,引入多元补偿机制,从而保证污染治理与经济发展的良性循环和可持续发展.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2013(034)004【总页数】5页(P107-111)【关键词】流域农村面源污染;生态补偿;系统动力学【作者】曾霞;侯兵【作者单位】中南财经政法大学,湖北武汉430073;湖北经济学院,湖北武汉430205;华北水利水电大学,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】X171.5;F061.5一般而言，流域所在地的政府是主要的水资源管理者，这种依赖公共资源来维持健康的水生态环境使得政府的财政压力巨大，而且，由于没有其他相关利益集团参与，效率和可持续性较差.从长远来看，多元化的生态补偿是流域水资源管理的必然选择，是保护流域生态环境，实现流域经济可持续发展的重要途径［1－4］.流域生态补偿问题涉及资源环境与社会经济，三者相互影响、相互依存.如何研究这个系统之间错综复杂的关系，系统动力学是较为理想的工具.系统动力学依靠系统理论分析系统的结构和层次，依靠自动控制论的反馈原理对系统进行调节，依靠信息论中信息传递原理来描述系统工作原理，并采用电子计算机对系统动态行为进行模拟，其本质是带时滞的一阶微分方程组，适合分析和研究动态复杂的社会经济系统，是研究水资源系统的重要方法之一［5－8］.系统动力学在水资源承载力、需水量预测、水资源供需平衡分析等方面应用广泛［9－12］.这里从流域多元生态补偿的角度出发，尝试用系统动力学方法建立流域农村面源污染的生态补偿模型，并以化肥污染为例进行了实证分析，由此针对流域农村面源污染问题提出了生态补偿的方案，为决策制定者提供参考.1 流域农村面源污染的生态补偿模型1.1 系统因果关系分析长期措施与短期措施并重是治理流域农村面源污染的有效方式，设立生态基金是首要的措施，将生态基金用于治理污染的长期措施与短期措施.对于流域的农村而言，长期措施一般主要包括生态养殖、生态农业、生态渔业、生态湿地建设以及农村自来水改造;短期措施一般主要包括垃圾回收、对民众的宣传教育以及垃圾集中处理.虽然在实施生态养殖、生态农业、生态渔业、生态旅游过程中也会产生污染，但包括生态养殖、生态农业、生态渔业、生态湿地在内的长期措施与作为短期措施的垃圾回收可以产生经济效益，并且政府由此得到的税收与国家项目补偿资金和民间资本等其他资金，可以再投入到生态基金，形成污染治理与经济发展的良性循环，从而实现资源利用与经济效益的可持续发展.于是，利用Vensim 软件绘制流域农村面源污染的生态补偿模型的系统因果关系如图1 所示.通过因果关系图可以看出，流域农村面源污染的生态补偿不仅仅是单一化的政府补偿，其生态补偿基金的来源除了国家项目资金，还有生态基金投入的生态养殖、生态农业、生态渔业、生态旅游和垃圾回收带来的收益，以及民间资本等其他资金.这种多元化的补偿方式使生态补偿由“输血型”补偿变为“造血型”补偿，使流域农村面源污染的治理和社会经济得到可持续的发展.图1 农村面源污染的生态补偿系统因果关系图1.2 系统流图绘制与系统方程式根据收集到的数据，考虑生态农业方式下，运用系统动力学的方法分析污染治理量与资金补偿量的变化趋势及交互影响.为了简化模型，不妨只考虑化肥造成的污染，其他污染源情形可类似处理，污染的治理方式为减少化肥使用量.基于上述分析，可构建污染治理总量、补偿资金总量以及相关变量之间的系统流图，如图2 所示.图2 污染治理总量与补偿资金总量系统流图图2 中，污染治理总量与资金补偿总量是水平变量，其对应的水平方程为:式中:PTK为K 时刻污染治理总量;PTJ为J 时刻的污染治理总量;PV 为污染治理总量;KTK为K 时刻的资金补偿总量;KTJ为J 时刻的资金补偿总量.图2 中，没有箭头指入的变量均为辅助变量，包括最大污染治理量(化肥使用量)、初始污染治理量、化肥单价、治理污染固定费用、普通水稻单价、普通水稻产量、有机水稻单价以及有机水稻产量，需赋予辅助变量常数值.模型的实证分析中，辅助变量的初始值来源于实地考察调研.相应的辅助方程数量繁多而且也比较简单，这里不一一列出.系统流图中有2 个关键的速率方程:污染治理速率方程与资金补偿速率方程.速率方程的建立一般是系统动力学模型中较难部分，笔者用微分方程的方法建立速率方程.1.2.1 污染治理速率方程假设对于某个试验生产区，按照传统的方法进行农业生产，这时产生的污染量记为xm，现采取措施对污染进行治理，譬如发展生态农业，假设污染治理率为r，这里r 称为固有污染治理率，表示污染治理的初期(理论上是x=0 时)的污染治理率.随着污染治理的进行，治理率r 会随着污染治理量x 的增加而下降.若将r 表示成x 的函数r(x)，则它应该是x 的减函数.考虑t 到t+Δt 时间内污染物的治理增量，有令Δt →0，得到x(t)满足微分方程对于r(x)的一个简单假设是，设r(x)为x 的线性函数(工程师原则，首先用线性)，即为了确定式(2)中系数s，引入所能治理的最大污染量，即传统方式生产时产生的污染量xm，称为纳污容量.当x=xm时污染治理量不再增长，即此时治污率r(xm)=0，代入(2)式得，于是(2)式为将式(3)代入微分方程(1)得解微分方程(4)可得即为污染治理速率方程.1.2.2 资金补偿速率方程同理，利用微分方程的理论，可以建立资金补偿速率方程，式中:ym为最大补偿资金总量，由种植普通水稻的收益与种植有机水稻的收益的差值获得;y0为初始资金补偿量，由治理污染的固定成本以及初始污染治理量确定;r 为初始资金补偿率，由初始资金补偿量与最大资金补偿量确定.2 流域农村面源污染生态补偿模型的实证研究2.1 模型数据来源通过对湖北省荆州市的实地考察调研，获取了模型基本数据，见表1.数据是在正常天气条件下以荆州市每亩的水稻为例，模拟上述模型获得.根据调研材料《荆州绿色农产品发展情况》，荆州市有机稻种植面积为2 000 亩.表1 模型数据2.2 模拟结果分析利用本模型模拟了时间期限100 a(1 200 月)污染治理量以及资金补偿总量，基准年为2010 年.最大污染治理量就是化肥使用量，这里取表1 中的数据50kg/(亩·季);初始污染治理量可视作开始污染治理第一季时污染治理的数量，亦即第一季化肥使用的减少量;化肥单价、普通水稻单价等数据均取自表1.2.2.1 污染治理总量的模拟结果及分析当初始污染治理量分别取1，2，3 kg 时，利用Vensim 软件可得污染治理总量随时间变化的趋势，如图3 所示.从图3 可以看出，污染治理总量曲线先单调增加，然后趋于平缓.随初始污染治理量的上升，污染治理总量急剧上升.初始污染治理量若为1 kg，治理时间为100 a (1 200 月)时，污染治理量远远未达到最大污染治理量50 kg;初始污染治理量提高到2 kg，大概在100 a(1 200 月)时，污染治理总量几乎达到了50 kg;初始污染治理量进一步提高到3 kg时，大概在840 月(70 a)，污染治理总量几乎达到50 kg. 图3 污染治理总量的变化趋势表2 给出了污染治理的初始时刻到60 月时，每隔12 月的污染治理总量的变化.初始的污染治理量分别是1，2，3 kg.表2 污染治理总量的模拟结果在污染治理的初始时刻，污染治理量分别为1，2，3 kg，而在60 月时，污染的治理总量分别达到了1.215 689，2.923 002，5.198 264 kg.由此可见，污染的初始治理量决定了治理的效果，在污染治理的后期，初始污染治理量为3 kg 时治理的污染几乎是初始污染治理量为1 kg 时的5 倍.污染治理的效果随着时间的增加更加明显，所以应该在污染治理的初期增加投入，提高污染治理量.2.2.2 资金补偿总量的模拟结果及分析当初始污染治理量分别取值1，2，3 kg 时，利用Vensim 软件得到资金补偿总量随时间变化的趋势，如图4 所示.图4 资金补偿总量的变化趋势由图4 可知，初始污染治理量大时，补偿的资金较多.这意味着污染治理需要专项经费做保障，生态基金的建立将有效地治理污染.另外，初始污染治理量为3 kg 时，资金补偿总量的曲线在治理的前期上升较快，后期逐渐平缓，而随着时间的增加，三者的资金补偿量将趋于一致.这说明在污染治理的后期，不管初始污染治理量为多少，补偿的资金都趋于稳定且一致.表3 给出了初始污染治理量分别为1，2，3 kg时，从污染治理的初始时刻到60 月，每隔12 月的补偿资金的模拟结果.表3 资金补偿总量的模拟结果从表3 可以看到，在初始时刻，污染的治理量由1 kg 提高到2 kg 时，补偿资金由37.34 元提高到49.68 元，增加了33.05%;污染治理量提高到3 kg时，补偿资金为62.02 元，相对于污染治理量1 kg时增加了66.09%.2.2.3 资金补偿总量与污染治理总量的关系当初始污染治理量分别为1，2，3 kg 时，利用Vensim 软件得到资金补偿总量与污染治理总量的关系，如图5 所示.图5 资金补偿总量与污染治理总量的关系图5 中，代表初始污染治理量为1 kg 时的曲线在最上方，说明初始污染治理量低的资金补偿总量反而高.导致该结果的原因是:初始污染治理量较小时，治理的速率低，花费的时间多，增加了时间成本，如果治理同样多的污染，初始污染治理量较小时所需资金补偿总量较多.3 结论综上可知，加大污染治理初期的投入，提高污染初期的治理量是提高污染治理效果的关键.初始投入少，初始污染治理量少，在后期看来，不但效率低下而且也不能节省资金.另外，污染的治理需要有专项资金如生态基金作为保障，增加污染初期治理的投入，治理污染将事半功倍.生态基金的来源不仅仅是政府为主导的一元化投入，还有生态基金投入的生态养殖、生态农业、生态渔业、生态旅游和垃圾回收带来的收益，从而实现“四湖”流域农村经济发展与污染治理的良性循环与可持续发展.值得说明的是，该模型还可以用于分析其他的辅助变量取值变化所产生的影响，譬如有机稻价格的增加对污染治理的影响等，而且不必改变模型结构，只需改变相应辅助变量的取值，利用Vensim 软件即可获得相应结果，这也是利用系统动力学方法分析生态补偿问题的优势所在.由于数据缺乏，该模型的建立是在一定的假设下进行的，但是利用系统动力学方法是研究流域农村面源污染的多元生态补偿问题的一个新思路.事实上，如果图1 中所有变量的数据均可获得，图1 可以作为系统流图，相关的方程均可建立，也可以利用Vensim 软件进行模拟分析，模拟结果将更接近现实.不足之处在于实证分析只模拟了单纯的化肥造成的污染，而现实情况则比较复杂.4 政策建议保护水资源，任重而道远，需要近期手段和远期措施并重，常抓不懈.通过模拟分析可以看出，流域农村面源污染的管理重在公共治理机制的建设和发挥.面源污染防治资金的短缺，单靠政府、企业、居民任何一方都难以完全解决，建议流域所在地的政府引入多元的生态补偿机制:财政补贴一部分，生产者承担一部分，消费者补偿一部分，长期措施与短期措施并重，具体措施如下.1)政府利用财政与金融手段提高环保投资的回报率，譬如提供低息贷款.2)培育市场机制，譬如有机农药和化肥的规模使用以降低成本.3)生态农业产业化，完善绿色农产品认证和标识工作，譬如普及绿色农产品质量认证.4)成立专项基金——生态基金，从而保证多元补偿措施的实施.5)数据的缺乏使相关研究难以展开，应在生态补偿措施实施过程中注意收集数据，建立数据库.参考文献［1］毛显强，钟瑜，张胜.生态补偿的理论探讨［J］.中国人口·资源与环境，2002，12(4):38－41.［2］郑海霞.中国流域生态服务补偿机制与政策研究［M］.北京:中国经济出版社，2010.［3］陈兆开，施国庆，毛春梅.流域水资源生态补偿问题研究［J］.科技进步与对策，2008，25(3):56－60.［4］周大杰，董文娟，孙丽英，等.流域水资源管理中的生态补偿问题研究［J］.北京师范大学学报:社会科学版，2005(4):131－135.［5］王其藩.系统动力学(修订版)［M］.北京:清华大学出版社，1994.［6］贾仁安，丁荣华.系统动力学－反馈动态性复杂分析［M］.北京:高等教育出版社，2002.［7］王建华.SD 支持下的区域水资源承载力预测模型的研究［D］.北京:中国科学院地理科学与资源研究所，2000.［8］李林红.滇池流域可持续发展投入产出系统动力学模型［J］.系统工程理论与实践，2002，8(8):89－94［9］车越，张明成，杨凯.基于SD 模型的崇明岛水资源承载力评价与预测［J］.华东师范大学学报:自然科学版，2006(6):67－74.［10］吴九红，曾开华.城市水资源承载力的系统动力学研究［J］.水利经济，2003，21(3):36－39.［11］牛志强，王延辉，刘明珠.河南省水资源承载能力系统动力学模型及其应用［J］.水电能源科学，2009，27(1):48－50.［12］李俊玲，袁连冲，钱自立.系统动力学在需水量预测中的应用［J］.人民长江，2008，39(2):20－22.。

河南省农业面源污染负荷估算及控制分区

河南省农业面源污染负荷估算及控制分区
杨书涵;吴用;高林林;李玲;李栋浩;胡亚瑾
【期刊名称】《环境污染与防治》
【年(卷),期】2024(46)5
【摘要】农业面源污染问题是造成水环境污染的重要原因之一,识别农业面源污染空间分布并进行分区控制是农业面源污染防治的前提。

运用清单分析法、等标污染负荷法和聚类分析法对河南省2020年农业面源的污染源、污染物及其空间分布特征进行分析。

结果如下:1)河南省农业面源主要污染源为化肥施用和畜禽养殖,污染
物COD排放量最大,南阳市排放总量最高;河南省农业面源污染呈较强的区域分异
特征,化肥施用污染主要集中在周口市,畜禽养殖以南阳市为最严重;总等标污染指数最高为濮阳市。

2)通过聚类分析将河南省划分3个一级面源污染控制分区:高度、
中度和轻度风险区,并在此基础上细分为7个二级面源污染控制分区,并针对性地给出了河南省农业面源的防治对策,为河南省农业面源污染的分类管控提供参考依据。

【总页数】10页(P750-759)
【作者】杨书涵;吴用;高林林;李玲;李栋浩;胡亚瑾
【作者单位】河南农业大学资源与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】F32
【相关文献】
1.基于等标污染负荷的河南省主要农业面源污染及治理对策
2.北京市农业面源污染负荷特征分析及控制分区
3.农业面源污染负荷估算及控制对策研究
4.河南省农业面源污染负荷估算及区划
5.广东省各区县农业面源污染负荷估算及特征分析
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