河套灌区总排干沟农业非点源

河套灌区总排干沟农业非点源本文以河套灌区总排干沟为研究对象，对排水中化学需氧量（COD）排放规律和污染负荷量进行分析估算，以期为乌梁素海水污染治理和灌区面源污染防治提供理论依据。

依据排水沟点源污染与非点源污染的形成与运移规律，“年内点源排放相对稳定，农田面源主要集中在灌溉期”的特征，采用水文估算法估算农业非点源有机污染负荷量为8445.40t，占河套灌区有机物污染入湖总量的65.15%。

农业非点源污染（Agricultural non-point source pollution），也称农业面源污染，是指在农业生产活动中，农田土壤颗粒、氮素、磷、农药和其他有机或无机污染物质，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，进入水体所造成的水环境污染。

在点源控制较好的地区，例如北美地区，农业非点源污染主要指农田径流污染，而在我国的平原河网区，农业非点源污染物主要有三个来源，即农田径流、畜禽养殖和农村生活。

农业非点源污染具有以下特征：
（1）污染成分复杂
乡村生活污水、畜禽养殖废水、水产养殖污水、农田排水、化肥农药沉淀和垃圾冲刷污水等主要污染物，农村非点源的污染成分往往难以分离处理，而且各种污水的水质、水量变化大。

（2）污染过程随机
大多数的非点源污染问题，包括农业方面的，包括随机变量和随机影响。

诸如作物的生产将受到自然影响(天气等)，因为在降雨量和密度、温度、湿度等方面的变化将直接影响到化学品(农药、化肥等)对水体的污染。

（3）非点源污染是相对于点源污染而言的，它是分散的，随流域土地利用状况、地形地貌、水文特征、天气气候条件等的变化而变化，具有空间异质性和时间不稳定性。

尤其是农村污水和生活垃圾的排放、堆放方式分散，造成其地理边界和空间位置难以辨识。

（4）广泛性且不易监测
因为在某一特定地区，非点源污染涉及多个污染者，其排放相互交叉，而且不同
的地理、气象和水文条件对污染物转移转化产生重大影响，所以难以进行专门监测。

（5）管理水平不足
在一些地区新农村建设过程中，由于农村居民受教育程度低和经济条件限制，随意倾倒生活垃圾的现象很难得到有效治理，垃圾处理设施经常因为管理不善而闲置。

随着人口的增长和社会的发展，水污染问题已成为人类面临的主要环境问题，农业面源污染因其污染范围广、影响因素复杂、潜伏期长、危害大等特点，已成为水污染的主要污染源。

研究的目的与意义
位于黄河上中游北岸内蒙古段冲积平原上的内蒙古河套灌区，是全国三个大型灌区之一，总土地总面积119×104 hm2，耕地面积57.4×104 hm2，农业人口100余万人，是国家和自治区重要的商品粮、油料生产基地。

但是，在提供粮食和油料的同时，由于化肥的大量使用，土壤盐碱化，地下水污染也日益严重，尤其是河套灌区特有的秋后淋盐、春护墙的秋浇制，造成大量氮、磷大量随农田排水淋失，造成整个河套灌溉区面源污染，更使大量氮磷元素随农田退水到人乌梁素海。

文章以河套灌区总排干沟为研究对象，通过分析总排干沟中 COD的排放规律，估算其污染负荷量，分析农业非点源污染负荷，为乌梁素海水污染治理及灌区面源污染防治提供理论依据。

在全球范围内，面源污染已成为水污染的主要形式，其中农业面源污染更是河流、湖泊的主要污染源。

以农业生产活动为主要污染原因的面源污染已造成30%~50%的全球土地和水体受到影响，在12亿hm2不同退化程度的耕地中，约12%的耕地因农业面源污染物而受到污染，许多发达国家已经经历了以农业面源污染为主要原因的水污染时期，其对河流、湖泊的负荷可达60%~70%，调查报告显示，1990年间美国面源污染源占总污染源的2/3，其中农业面源污染源占68%-83%，地表水污染可达50%-70% 。

养分流失是农业生态系统水体氮磷的主要来源。

来自北欧国家芬兰的研究表明，大部分作物种植区的水体富营养化程度较高，地表径流中总氮、硝态氮和亚硝态氮含量与作物种植面积比例呈显著正相关。

西方发达国家早在20世纪70年代就对农业面源污染给予了高度重视，我国也意
识到这一问题的严重程度，各种面源对水环境质量的影响也越来越明显和突出。

在21世纪，我国面临着巨大的人口压力，为了追求农业生产的高产量，不断增加化肥的用量，1999年我国化肥的使用量达到4124万t，比1978年增加362.2%。

以当年农作物播种面积计算，每公顷平均施用化肥262.4公斤，是世界范围内施用肥料平均用量的2.5倍。

在我国，肥料的有效利用率很低，氮肥的平均利用率为30%-35%，磷肥为10%~20%，氮、磷流失的途径主要是淋溶，造成的环境问题除土壤性质和肥力下降外，最突出的是农业面源污染造成的水体富营养。

根据调查，1998年7大水系及太湖、滇池、巢湖等水体中，有63.1%的河段水质属于 V类以下，其中37.7%属于劣V1类，2000年全国湖泊富营养化比例为51.2%，其中41.2%的湖泊严重营养化，大型湖泊和城市湖泊污染较为严重，2010年情况依然不容乐观，七大水系中的 V类水质占40.1%，重点湖泊、水库 V类以上水质达到77%，主要污染物为氮、磷。

根据中国国家环保局对太湖、滇池、巢湖和三峡库区等流域的调查，工业废水对湖泊水体中总氮、总磷的贡献只有10%~16%，而造成水体富营养化的主要原因是农田氮磷流失。

甚至中国许多水域农业非点源污染的影响已经远远超过点源污染。

本研究主要包括以下方面：
河套灌区春、秋灌退水水体中COD含量及迁移特性
根据引排水量与化学需氧量年内动态特征，通过水文分割，从河套灌区春、秋季不同时期浇灌中，分析COD含量，了解河套灌区农业面源中COD变化规律并推断原因。

通过统计学分析，对河套灌区COD输入量进行分析，判断农业生产等因素对河套灌区农业面源污染的影响程度。

河套灌区非点源占总污染比重
总结并分析有机污染出现原因
河套灌区总排干沟渠的污染负荷包括点源和非点源两部分，点源主要为工业废水和城镇生活污水，非点源主要为农田排水。

根据水文学原理，根据点源污染与非点源污染的形成与运移规律，以排水沟“年内点源排放相对稳定，农田面源集中在灌溉期”为特征，通过排水沟“基流”推求点源负荷，但由于缺乏监测数据，不能直接求得非点源源污染物负荷，却可以通过排水沟总负荷减点源污染负荷间接求得。