我国农业非点源污染研究进展分析

３ 我 国农 业 非点 源污 染 研 究进 展 分 析
我 国的农业 非 点源 污染 开始 于 ８ 代初 ， 用 ０年 应 较 多 的方法 主要 是 经验 方法 ，包 括统 计 法和 输 出系 数法。 流域尺 度非 点源 污染模 型研 究 刚刚起 步 ， 目前 以引进 国外模 型进 行验 证 、 应用 为主 。 统计 法 即是 通 过统计 农 药 、化肥 和农 膜 的投 入
法 的是非 点 源污染 物 总量 的确定 Ｅ。 ３ ］
２ 主 要 农 业 非点 源 污染 研 究 方 法概 述
由于 非 点源 污 染具 有 分 散 性 、 隐蔽 性 、 随机 性 、
滞后性和形成机理复杂等特征 ， 使得 对其进行研究
和 管理 的难 度 较 大 ， 型方 法 逐 渐成 为非 点 源 污 染 模 研究 的重要 手 段 。国外对 非 点 源污染 的研 究起 步 于
（ ｏ ｎ ｔ ｓｅｓ ｎ ｏ １ 模 型 和 Ｂ ＳＮ Ｓ ｉａ ｄＷａｅ Ａ ｓｓ ｌ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ） Ｔ Ａ Ｉ Ｓ模
型等 。另外 ，Ｏ年代 初期 在北 美 开始 应用 并 于 １９ ７ ９６ 年 改进 的输 出系数 模 型 ， 管 是一 种 经验 模 型 ， 尽 至今
仍被经常使用 。 Ａ Ｎ Ｓ 型用 于研究 非点源污染物对 地表水 ＧＰ模 和 地下 水 质 的潜 在 影 响 ， 用 于集 水 面积 在 ２０ｋ 适 ０ ｍ 以下 的流域 ， 量估 计来 自农业 区域 的污染 负 荷 ， 定 评 价不 同管理措 施 的效果 。ＡＧ Ｐ Ｎ Ｓ模型 是场 次 降雨模
ｍｏ ｅ ｄ ｅ ｐ ￣ ｃ ｅ ｉｉ ｎ ｄ １ Ｔｈｅｒ ｓ ａ ｃ ｎ ａ ｒｃ ｌ ａ ｏ —ｐ ｉ ｔｓ ｕ ｃ ｏ ｌ ｔｏ ｅ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｌ ８ ． ｄ ｌａ ｘ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃｅ ｔｍｏ ｅ ． ｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｇ ｉ ｕ ｔ ｌｎ ｎ ｏｎ ｏ ｒ ｅ ｐ ｌｕ ｉｎ ｂ ｇ ｉ ｈ ａ ｙ １ ０ｓ ｕｒ ｎ ｒ ９
中图分类号 ： ５ ２ Ｘ ９
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ４ １２ （ ０ ２ ０ — ０ ６ ０ １７ — ０ １ ２ １ ）６ ０ ６ — ３
１பைடு நூலகம்引 言
近年来 ， 随着农 业 非点 源污 染 的 Ｅ益严 重 ， 们 ｔ 人 对 其关注 也 Ｅ益加 强 ， ｔ 在一 些地 区非点源尤 其是农 业 非 点源被认 为是地 表和地 下水体 的首要污染 源 ＿。 １ 美 ］ 国 ６ ％的水 环境 污染 源来 自非 点源 污 染 ， 中农 业 ０ 其 非 点 源 占 ７ ％左 右 ； ５ 在我 国 ，３６ ６ ．％的河 流 和湖泊 因 非 点源 污染 呈 富营养 化 ＿。 ２ 进行 流域 污染 防治 ， ］ 技术 层 面必 须解 决 两大 基本 问题 ：一是科 学 确定 受 纳水 体 不 同时空 条件 下 的环 境容 量 ；二是 科 学确 定受 纳 水 体汇 水 区 内的污染 物 排放 总量 。动态 地解 决这 两
型 ， 法对 流域 内非 点 源污 染 进行 长期 预 测 ， 进后 无 改 的 Ａ ｎ ＧＮ Ｓ 型 以 日为基 础连 续模 拟 一个 时 段 内 ｎＡ Ｐ 模 每 天 及 累 计 的径 流 、 沙 、 分 、 药 等 输 出结 果 ， 泥 养 农 可 用于 评价 流域 内非点 源 污染 的长 期 影 响 ；根 据 地 形水 文 特征 进行 流 域集 水 单元 的划 分 ，模 拟 的流 域
染量上看并不是很严重 ，但黑龙江省的水土流失 比 南方要大得多 ，所以农业非点源污染 问题形势仍很 严峻 ］ 。根据郝芳华等人对全国 ｌ 个非点源污染 ０
一
级 分 区大 尺度 非 点源 污染 负荷 匡算 的结果 ，其 中
辽 河 区 总氮 、 总磷 、 氨氮 的 ８％来 自农 业 生 产 ， 化 ０ 而 学需 氧量 的 ９ ％￣ 来 自农村 生活 和大牲 畜 ［ 。 ０ １ Ｊ
４ 结 语
随着农 业非点 源污染 日益加剧 ， 对农业 非点 源污
量 、 口和牲畜的排放量 、 人 秸秆的不合理处置量等来 分析非点源污染 的来源情况 ，同时通过实地监测水 体污染物浓度来分析非点源污染造成的危害；输 出 系数法 在 统计 法 的基础 上更 进 一步 ，因其能 够反 映 区域非 点 源污 染 的输 出强度 ，又 比较适 合 国 内资料
ａ ｄ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｓ ａ ｏ ｅ ａ ｅ ｖ ｒ ｅ ｄ ａ ｐ ｉｄ ｉ ｈ ｎ ．Ｆ ｏ ｔ ｅ ｐ ｉ ｔｏ ｉｗ ｆ ｔ ｅ ｓｕ ｙ ａ ｅ ．ｔ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｎ ｈ ｄ ｌ ｂ ｖ ｅ ｉ ｄ ａ ｐ ｌ ｎ Ｃ ｉ ａ ｒ ｍ ｈ ｏ ｎ ｆ ｖｅ ｏ ｔ ｄ ａ ｈ ｏ ｓｉ ｒ ｉ ｆ ｎ ｅ ｈ ｒ ｃ ｎ ｎ ｐ ｉ ｔ ｏ ｒ ｅｐ ｌ ｔ ｎ ｉ ｍｏ ｅｃ ｎ ｅ ｔａｅ ｅ ｓ ｕ ｈ Ｃ ｉ ａ ｏ — ｏｎ ｕ ｃ ｏｌ ｉ ｒ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｄｉ ｔ ｏ ｔ ｈ ｎ ． ｓ ｕ ｏ ｓ ｎ ｈ Ｋｅ ｒ ｓ ｎ ｎ ｐ ｉｔ ｏ ｒ ｅｐ ｌ ｔ ｎ； ｄ ｌ ＡＧＮＰ Ｓ ＡＴ； ｘ ｏ ｃ ｅ ｉｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ — ｏｎ ｕ ｃ ｏｌ ｉ ｍｏ ｅ ； ｓ ｕ ｏ Ｓ； Ｗ ｅ ｐ ￣ ｏ ｆ ｃｅ ｔ
关 键 词 ： 点 源 污染 ； 型 ； Ｇ Ｐ ；ＷＡ ； 出 系数 非 模 Ａ Ｎ ＳＳ Ｔ输
Ａ ｓｒ ｃ ： ｎ ｐ ｉ ｔｓ ｕ ｃ ｏ ｌ ｔ ｎ ｉ ｏ ｅ ｉｐ ｒｅ ， ｉ ｄ ｎ ｒ ｎ ｏ ，ａ ｎ ｏ ｌ ｘ ｏ ｃ ａ ｉｍ． ｅ ｍａｎ ｂ ｔａ ｔ Ｎｏ — ｏｎ ｏ ｒ ｅ ｐ ｌ ｉ Ｓ ｆ ｎ ｄ ｓ ｅ ｓ ｄ ｈ ｄ ｅ 。 ａ ｄ ｍ ｌｇ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｅ ｆｍｅ ｈ ｓ Ａｓｔ ｉ ｕｏ ｔ ｎ ｈ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｌ ｍｏ ｅ ｗ ｌ ｋ ｏ ｏ — ｏｎ ｏ ｒ ｅ ｐ ｌ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｆｔ ｅ ｆ ｅ ａ ｉ ｃ ｌ ｅ ＡＧＮＰ ｄ ｌ Ｓ ＡＴ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｏ， ｒ ｅ ｌ ｎ ｗｎ ｎ ｎ ｐ ｉ ｔｓ ｕ ｃ ｏ ｌ ｉ ｄ ｌｏ ｖ ｒｂ ｓ ｓ ａｅ ａ — ｕｏ ｈ ｉ ｎ ｒ Ｓ ｍｏ ｅ ， Ｗ
流失 情 况 ［ ； 超 和 张思 聪应 用 Ｓ Ｔ模 型 对潘 家 万 ＷＡ 口水 库上 游 流域 非点 源 污染 负荷 的时空 特征 进行 模
拟 ，发 现农 田化 肥 的施 用量 和施 用 时 间对年 内非 点
管理措施对流域径流 、 泥沙负荷、 农业化学物质运移 等的长期影响 ， 适宜较长周期 、 大流域的水土预测 、 非点 源污 染模 拟研究 ［７。 ６］ － Ａ Ｎ Ｓ模 型 和 Ｓ Ｔ模 型 在 国外 已经 得 到 了 Ｇ Ｐ ＷＡ 广泛的研究和应用 ， 在模型的校准 、 参数的灵敏度分
缺乏 的现 状 ， 因而得 到 国 内研 究 者 的极 大关 注 ， 方 这 面 的研 究很 多 ［－］ １１。 １３ ＡＧ Ｐ Ｎ Ｓ模 型 已经 成 功 的 应 用 于 中 国南 方 的一 些小 流域 ，结 果显 示该 模 型在 这些 地 区 的农 业非 点 源 负荷 估算 及评 价 中的应 用潜 力 ［］邹 桂 红 等在 华 １， ４ 北 地 区 大沽 河 流 域 的研 究 显 示 Ａ ｎ Ｇ Ｐ ｎ Ａ Ｎ Ｓ模 型 对 径流、 泥沙 及总氮 的模 拟精 度依 次 降低 ， 对径 流模 拟 最 理想 ， 沙模 拟 效果 较 好 ， 、 尺 度 总 氮模 拟 精 泥 年 月 度 尚可 ，但 降 雨 场 次 总 氮 负 荷 模 拟 效 果 不 佳 ［］ １。 ５
尺度 更 大 ［ ５ ＿ ＿。
个基本问题之间的矛盾和冲突 ， 使之不断达到平衡 ， 就 是水 环境 保 护 的最终 目的 。在解决 第 二个 基本 问 题 的过 程 中 ，涉及 点源 和非 点 源两类 水 污染 物排 放 总 量 的确定 。 中 ， 其 难度 最大 且 目前 尚无 公认 可行 办
我 国农 业非点源污染研究进展分 析
问青春
（ 辽宁省环境监测实验中心 ， 辽宁沈阳 １０ ３ ） １０ １
摘 要： 非点源污染具有分散性 、 隐蔽性、 随机性 、 滞后性和形成机理复杂等特征 ， 目前 以模 型方法为主要 研究手段 。介绍 了 比较著 名的流域 尺度 的非点源污染模 型 Ａ Ｎ Ｓ模型 、ＷＡ Ｇ Ｐ Ｓ Ｔ模型和输 出 系数模型 。指 出我 国的农业非点源污 染研 究开始于 ２ ０ 世纪８ ０年代初 ， 目前以引进 国外模型进行验证、 应用为主。从研 究 区域上看 ， 目前国 内的非点源污染研 究多集 中在南方地 区。
孟丹 等采 用农 业非 点 源污染 发 生潜 力 （ Ｐ Ｉ模 Ａ Ｐ） 型 ，对 黑龙 江省 双 阳河 流域 ９个 行 政 区的农 业非 点 源污 染发 生潜 力 进行 预 测和 评价 ， 现在 化 肥使 用 、 发 畜禽 养殖 、 民生活 中 ， 居 由畜 禽氮 磷排 放 造成 的非 点 源 污 染 最 为严 重 ， 到非 点 源 污 染 的 ７ ％［ 张 彦 占 ３ ２； １ 涛对 黑龙 江 省非 点 源污 染现 状进 行 了分 析 ，结果 表 明， 黑龙 江省 的农 业 非点 源 污染 与南 方相 比 ， 单从 污
源污染负荷量有重要影响 ｎ 而郝芳华 的研究则表 ， 明非点源污染负荷与降水量呈正相关 ［］ １。 ８ 从研 究 区域 上看 ， 目前 国内的非 点 源污 染研 究 多集 中在南方地区 ， 如云南 、 四川 、 湖南、 福建 、 江苏、 安徽 等 省 份 ［－］而 北方 地 区尤 其是 东 北 黑 土 区这 １２ ， ９０ 方 面 的研 究 尚少 。
析、 划分 网格 大小 的影 响 等方 面都 有深 人 的研 究 ， 应 用 中也取 得 了较好 的效果 。 输 出系数 模 型利 用相 对容 易得 到 的土 地利 用 状 况 、 肥 、 口等 资料 估 算 流域 污 染 物输 出量 ， 用 施 人 利 黑箱 原理 ， 开 了非 点源 污染 发生 的复杂 过程 ， 大 避 很
程度上降低 了对侵蚀 、污染物迁移转化试验和资料 的依赖性 ， 且具有一定的精度 ， 虽然不能预测单场降 雨所产生 的非点源污染 ， 却为大 、 中型流域长期 的非 点 源污染 研 究提 供 了一种 简 便可 行 的方法 ，因而 在 国内外得到了广泛应用 ，并被证 明其用于非点源污 染研 究 的有效 性 ［ １ 。 ８０ －］
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ 修 订 日期 ：０ ２ ０ — ４ ２ １— ２ ２ ； ２ １— ６ １ 。
Ｓ Ｔ是 一个 具有 很 强 物理 机 制 的 长 时段 分 布 ＷＡ
作者简介 ： 问青春 ， ，９ ９年生 ， 女 １７ 工程师 ， 主要从事污染源监测与相关研究工作 。
式流 域水 文模 型 ， 它能够 利用 Ｇ Ｓ和 Ｒ Ｉ Ｓ提供 的空 间 数据 信息 ， 测复 杂 大流域 中不 同土壤 、 地利 用 和 预 土
２ 世纪 ６ 年代 ， Ｏ ０ 经历 了经验模型 、 功能模型和机理 模 型 ３个 阶段 ， ９ 至 ０年代 初 ， 已呈 现 出蓬 勃 发 展 的 态势 ， 很多模 型相继问世 ， 研究尺度也 由 田间发展 到流域水平 。 目前 ， 比较著名的流域 尺度 的非点源 污染模型有美 国农业部农业研究所开 发的 Ａ Ｎ Ｓ Ｇ Ｐ （ ｇｉ ｌ ｒ ｏｐｉｔ ｏｕｉ ｏｒｅ模 型及 其改 进 Ａ ｒ ｕｔ ａＮ ｎｏｎ ｌ ｔｎＳｕｃ ） ｃ ｕｌ Ｐｌ ｏ 版 Ａ ｎ Ｇ Ｐ 模 型 、美 国国家 环保 局 开发 的 Ｓ Ｔ ｎＡ Ｎ Ｓ ＷＡ