农业面源污染及其研究新进展

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农业面源污染及其研究新进展

农业面源污染及其研究新进展

农业面源污染及其研究新进展西安科技大学研究生考试试卷研究生姓名张舜尧班级研0811考试科目面源污染控制考试日期课程学时开(闭)卷论文农业面源污染及其研究新进展摘要:面源污染是全世界普遍存在的环境问题,而农业面源污染又是其中最为突出的一部分。

本文着重介绍农业面源污染形成的机理、控制技术及其新进展。

关键词:面源污染机理污染模型引言水体环境污染源按照排放方式可分为点污染源和非点污染源即面污染源两种。

20世纪90年代以前,人们一直认为点源是造成水污染的主要原因,对环境污染的控制主要集中在工业点源上,而没有认识到面源污染的严重性目前,水环境面源污染的严重性已受到国内外普遍的关注。

面污染源一般来自农业、森林砍伐、矿业、建筑与城市等几个方面,其中对水体危害最大、程度最重的首推农业面污染源,它的主要特征可以概括为:发生区域的随机性、排放途径及排放污染物的不确定性及污染负荷空间分布的差异性[1]。

1 农业面源污染的来源农田面源污染途径,主要包括以下几个方面[2]:(1)化肥污染:我国化肥的施用量远远超过国际上为防止水体污染而设置的化肥使用安全上限。

全国N:P:K配比为1:0.45:0.17,氮肥用量偏高,重化肥,轻有机肥,造成土壤酸化、地力下降等。

化肥营养元素的流失构成了农业面源污染的最重要部分。

另外,我国的氮肥平均利用率只有35%,大部分除以氨和氮氧化物的形态进入大气外,其余大都随降水和灌溉进人水体,导致地下水中氮、磷物质含量增高,江河湖泊富营养化,成为重要农业面源污染物。

(2)农药污染:我国农药的产量和使用量都居世界前列,但有效利用率不足30%。

据调查,喷施的农药若是粉剂,仅有10%左右的药剂附着在植物体上;若是液体时,也仅有20%左右附着在植物体上;农田中施用的农药,除少部分被作物吸收外,大部分进入了水体、土壤及农产品中。

(3)畜禽粪便污染:我国的畜禽养殖业近20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,而且越来越集中在城市周围。

农业报告:农业面源污染治理与农业可持续发展研究

农业报告:农业面源污染治理与农业可持续发展研究

农业报告:农业面源污染治理与农业可持续发展研究一、引言农业是人类社会最早的生产活动之一,而面源污染是指土地和水体等资源在农业生产过程中遭受到的污染。

农业面源污染对生态环境和人类健康产生了严重的影响,因此保护环境和实现农业可持续发展成为了重要的研究课题。

本文将从农业面源污染治理和农业可持续发展两个方面进行研究和论述。

二、农业面源污染的危害及现状农业面源污染包括化肥、农药、畜禽养殖等方面的污染。

这些污染物对土壤和水体的质量造成了严重的破坏,导致资源浪费、生态环境退化以及健康问题的产生。

然而,在实际生产中,农民对农药和化肥的使用往往过多,导致面源污染加剧。

三、农业面源污染治理方案1. 推动绿色农业发展:通过推广有机农业、精准施肥等措施,减少农业面源污染的产生。

2. 强化环境监管:建立健全的监管机制,加大对农药和化肥等农业面源污染物的监管力度。

3. 提高农业生产者意识:通过宣传教育等方式,提高农民对农业面源污染治理重要性的认识。

四、农业可持续发展的意义农业可持续发展是指在满足当前农业生产和经济发展需求的基础上,保护自然环境和农业资源,实现农业发展的长期稳定。

农业可持续发展具有广泛的意义和重要性,包括提高农业生产效率、保护生态环境以及促进农民生活水平的提高。

五、农业可持续发展的关键要素1. 资源利用的合理化:优化农业资源的配置和利用,减少资源浪费。

2. 科技创新的推动:加大对农业科技的投入,推动农业生产方式的创新和优化。

3. 农业产业链的优化:加强农业产业链的衔接和协同,提高农业综合效益。

六、支持农业可持续发展的政策和措施1. 提供经济激励措施:通过财政补贴、税收优惠等方式,鼓励农民参与农业可持续发展。

2. 建立农业技术推广体系:创立农业技术推广中心,加强对农业可持续发展的技术支持。

3. 支持农民组织发展:加强对农民合作社等组织的培育和扶持,促进农业可持续发展。

综上所述,农业面源污染治理和农业可持续发展是当前亟待解决的问题。

我国农业面源污染研究与进展

我国农业面源污染研究与进展

初步成果[ห้องสมุดไป่ตู้7] 。 =、我一农业曩污囊研究的震■
. ( 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

我国农业面源污染治理技术研究进展

我国农业面源污染治理技术研究进展

我国农业面源污染治理技术研究进展我国农业面源污染治理技术研究进展一、引言近年来,全球范围内的环境保护问题备受关注,而农业面源污染作为其中的一个重要方面,对我国农业发展和环境健康产生了严重影响。

农业面源污染指的是农业活动中产生的污染物,包括农药残留、化肥过剩、农田径流等。

这些污染物对土壤、水体质量等造成了不可逆转的影响,对人类健康和农产品安全构成了威胁。

为了解决这一问题,我国在农业面源污染治理技术的研究方面取得了一系列进展。

二、农业面源污染的现状与问题我国是一个农业大国,农业面源污染问题尤为突出。

由于农业生产规模不断扩大,农药和化肥的使用量不断增加,导致土壤和水环境的污染日益严重。

据统计,我国每年使用的农药总量超过80万吨,其中一部分残留于土壤中,对农田生态系统有着长期的影响。

此外,农田径流中的氮、磷等营养物质也会导致水体富营养化,引发蓝藻水华等问题。

三、农业面源污染治理技术研究进展1. 有机农业技术有机农业技术是一种可持续发展的农业生产方式,通过减少农药和化肥的使用,可以有效降低农业面源污染。

有机农业技术主要包括有机种植、有机肥料的使用和有机农药替代等。

有机种植可以提高土壤的肥力,减少农药使用量;有机肥料可以增加土壤有机质含量,提高土壤的保水保肥能力;有机农药替代则可以减少对土壤和水体的污染。

2. 精准施肥技术精准施肥技术是一种根据作物需求和土壤肥力状况进行施肥的方法,可以减少农田中化肥的使用量,降低农田中氮、磷等营养物质的流失。

精准施肥技术主要包括土壤测试、作物需求预测和施肥管理等方面。

通过对土壤进行测试和分析,了解土壤的养分含量和作物的需求,可以精确计算出最合适的施肥量,避免了化肥的浪费和过量施肥的问题。

3. 植物养分管理技术植物养分管理技术是指通过合理管理植物的养分吸收和利用,达到减少农田中养分流失的目的。

这种技术包括选择适宜的作物品种、优化灌溉管理和农药使用等。

选择适宜的作物品种可以使植物对养分的吸收和利用能力更强,减少养分的浪费;优化灌溉管理可以减少土壤中养分的淋失和流失;农药的合理使用可以降低农田中农药残留的风险,减少对水体的污染。

我国农业面源污染治理技术研究进展

我国农业面源污染治理技术研究进展

我国农业面源污染治理技术研究进展面源污染, 亦即非点源污染(non-point source pollution), 是相对于排污点集中、排污途径明确的点源污染而言的。

农业面源污染主要包括农用化学品污染(化肥、农药等)、集约化养殖场污染、农村生活污水污染等方面。

对于中国绝大多数流域, 如太湖、滇池流域等, 农田径流、畜禽场径流以及城乡结合部污水排放和垃圾堆放是造成面源污染的主要原因。

据第一次全国污染源普查资料显示, 在我国主要污染物排放量中, 农业生产(含禽畜养殖业、水产养殖业与种植业)排放的COD、N、P 等主要污染物量, 已远超过工业与生活源, 成为污染源之首,其中COD 排放量占总量的46%以上, N、P 占50%以上。

在农业生产过程中, 种植业的农药、化肥、地膜等农用物资的不合理和过量使用, 在降水或灌溉过程中, 污染物通过农田地表径流、农田排水和地下渗透进入附近水体, 引起水体的污染已形成共识,由此导致的农业面源污染问题日益突出。

农业面源污染正在成为水体污染、湖泊富营养化的主要原因, 已严重影响到我国的水环境质量、生态环境健康, 制约了我国经济社会的可持续发展。

对农业面源污染的控制不仅成为水污染治理的重中之重, 也逐步成为现代农业和社会可持续发展的重大课题。

1 农业面源污染的成因及特点农业面源污染根本原因在于粮食安全压力大,从而导致农用化学品的过量使用。

目前, 我国已经成为世界上最大的化肥生产和消费国。

施肥技术落后、肥料和灌溉水利用率低是导致氮素损失的主要原因。

在东部发达农区氮肥施用量较高, 施肥阶段与作物需求脱节, 易于导致较高的N 损失。

同时, 过量的灌溉也容易引起营养元素的流失,进而加剧对水环境的威胁。

如我国的苏南地区, 年均施纯氮600~675 kg˙hm?2, 而其利用率平均为20%~25%。

肥料养分施用比例失调, 偏施、重施单一化肥,N 的比重过大, N、P、K 养分的比例不协调, 限制了N 利用率的提高; 另一方面, 化肥施用比例过高, 有机肥比重较少,导致土壤物理性状变差、团粒结构遭到破坏、土块板结、保水保肥能力降低, 从而加大了养分的地表径流, 养分流失加剧。

农村面源污染现状及对策研究论文

农村面源污染现状及对策研究论文

农村面源污染现状及对策研究论文农村面源污染现状及对策研究论文1 农业面源污染特点1.1 广泛性农业面源污染没有固定的污染源,随着农药化肥的过量使用,超过了自然自身的承载能力,而且会随着地表径流进入到水体中,在地表层广泛分布,给生态环境的影响是深远而广泛。

1.2 潜伏性农业面源污染的潜伏周期长,例如,农药和化肥的过量使用会造成水体污染,随着降雨和地表径流影响水体安全,而且农药和化肥在农田中存在的时间长短决定了农业面源污染形成具有潜伏性。

1.3 随机性导致农业面源污染的因素具有很大的随机性和不确定性,除了受区域降水过程及气象因素有关外,还与土壤结构、地质地形地貌、农作物类型等众多因素密切相关,这就导致了农业面源污染具有很强的随机性,也是其難以治理的重要原因之一。

1.4 模糊性农业面源污染主要来自农药、化肥的施用,但导致农业面源污染除了农药化肥外,还有农药化肥的施用量,农作物的类型、生长季节、土壤的性质,使用方式和降水条件等,这些因素相互作用和相互影响又会导致农药和化肥养分的流失具有很大的差异性,因此,判断农业面源污染的总体状况具有较强的模糊性。

2 农业面源污染来源分析2.1 农药污染我国是农药生产和消费第一大国,每亩耕地年均施用农药的有效成分约为0.8kg,喷洒的农药中约有六七成进入到环境中,其中仅有30%左右的农药被农作物吸收,其他会直接降落到地面或飘游于空气中,农药的过量施用和较低的利用率导致了土壤水体以及农作物的污染,导致了过半数的水体和大量城市地下水发生污染。

2.2 化肥污染为此,我国的化肥施用量每年都呈大幅增加态势,2014年达到了6 800万t,较2013年的`5 912万t,增长了15%,而化肥的利用率却处于较低水平,其中,氮肥的利用率为30~50%,磷肥的利用率为10~20%,钾肥的利用率约为35~50%。

部分化肥会随着降雨、灌溉以及地表径流进入到河、湖、水库中,造成水体富营养化。

2.3 养殖场污染2013年,我国的水产品总量达6 172万t,人工养殖占73.6%。

农业面源污染研究进展及其发展态势

农业面源污染研究进展及其发展态势

农业面源污染研究进展及其发展态势本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!水是地球上所有生物生存的基础,水污染影响的是人类和地球的可持续发展。

面源污染主要是指溶解或非固体的污染源从非特定的地点进入,并在雨水或冰雪的冲刷下扩散,通过河流或地表等进入地下水系统而引起的污染。

农业面源污染是指农业生产所施用的氮磷钾和农药等通过长时间的渗入扩散到地表,从农田向水体迁移的过程。

目前来看,全球面源污染已成为水污染的首要污染源,特别是农业面源污染,不仅危害农业生产,也影响区域环境和人类的健康。

1农业面源污染的成因和特点成因农业生产的压力是农业面源污染的最根本原因。

由于受粮食生产的压力,农民在农业生产中广泛使用农药和化肥,这导致了农药和化肥渗入地表,并慢慢污染到周围的水资源。

我国的农用耕地占世界耕地面积的1/10,但是氮肥使用量却是世界氮肥总量的1/4还多。

大量没有利用和吸收的肥料营养元素会随着雨水或农田退水等间接渗入地表。

另外,我国农业生产中农药使用量大,方法也不尽合理,导致农药利用率低,大部分农药会慢慢渗入土壤、空气、产品和水体中,对生态环境和人类的健康造成严重伤害。

近些年来,我国集约式养殖迅速发展,一些区域的养殖量已经超过警戒值,养殖禽类和畜牧类的粪便处理效果不佳,也是水污染的主要原因。

特点与点源污染相比,面源污染比较隐蔽、分散性强,难监测。

农业面源污染的扩散主要是通过农田排水和雨水径流,而雨水径流的随机性比较大,产生的面源污染也比较随机。

再加上区域内的地理状况、水文情况不同,所以面源污染也不均匀。

农业面源污染源比较广,包括农业用肥、农药、农户的生活污水排放、农村生活垃圾、养殖污染等。

2农业面源污染的研究进展农业面源污染最开始的研究是20世纪60年代的欧美发达国家,70年代后在世界其他国家逐渐展开。

随着面源污染的加重及环保意识的深入,人们提出了各种控制措施。

《2024年我国农业面源污染的现状与控制技术研究》范文

《2024年我国农业面源污染的现状与控制技术研究》范文

《我国农业面源污染的现状与控制技术研究》篇一一、引言农业作为国家发展的基础产业,其可持续发展对生态环境、食品安全乃至整个经济体系的健康具有重要影响。

近年来,随着农业集约化、机械化程度的提高,农业面源污染问题逐渐凸显,成为制约农业绿色发展的重要因素。

本文旨在分析我国农业面源污染的现状,并探讨有效的控制技术及其应用前景。

二、我国农业面源污染的现状1. 污染概况农业面源污染是指农业生产活动中产生的污染物,通过地表径流、农田排水等方式进入河流、湖泊等水体,造成水体富营养化、水质恶化等环境问题。

当前,我国农业面源污染问题日益严重,已成为水体污染的重要来源之一。

2. 主要污染源(1)化肥、农药的不合理使用:为追求农作物产量,部分地区存在过量使用化肥、农药的现象,导致土壤和水体污染。

(2)畜禽养殖业:畜禽养殖产生的粪便和废水未经处理直接排放,也是农业面源污染的重要来源。

(3)农田地表径流:降雨等自然因素导致农田地表径流携带大量污染物进入水体。

三、控制技术研究1. 源头控制技术(1)精准施肥技术:通过土壤检测和作物需求分析,科学确定化肥使用量,减少化肥流失。

(2)生物农药和有机农药替代技术:研发和推广生物农药、有机农药,减少化学农药的使用量。

(3)生态养殖技术:通过改进畜禽养殖方式,实现粪便和废水的资源化利用。

2. 过程控制技术(1)农田水土保持技术:通过建设农田防护林、坡地梯田等措施,减少地表径流对土壤的冲刷。

(2)农田排水系统优化:合理设计农田排水系统,确保排水畅通,减少污染物进入水体的机会。

3. 末端治理技术(1)湿地处理技术:利用湿地生态系统对水体进行自然净化,去除水中的氮、磷等污染物。

(2)人工湿地和生物滤池技术:通过模拟自然湿地生态系统,对农田排水进行人工净化处理。

四、技术应用与前景展望针对农业面源污染的控制技术,已经在多个地区进行了实际应用并取得了显著成效。

例如,精准施肥技术和生物农药的推广应用,有效减少了化肥和农药的使用量;生态养殖技术的实施,使得畜禽养殖业实现了废物的资源化利用;农田水土保持技术和排水系统优化措施的落实,大大降低了土壤和水体的污染风险。

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西安科技大学研究生考试试卷研究生姓名张舜尧班级研0811考试科目面源污染控制考试日期课程学时开(闭)卷论文农业面源污染及其研究新进展摘要:面源污染是全世界普遍存在的环境问题,而农业面源污染又是其中最为突出的一部分。

本文着重介绍农业面源污染形成的机理、控制技术及其新进展。

关键词:面源污染机理污染模型引言水体环境污染源按照排放方式可分为点污染源和非点污染源即面污染源两种。

20世纪90年代以前,人们一直认为点源是造成水污染的主要原因,对环境污染的控制主要集中在工业点源上,而没有认识到面源污染的严重性目前,水环境面源污染的严重性已受到国内外普遍的关注。

面污染源一般来自农业、森林砍伐、矿业、建筑与城市等几个方面,其中对水体危害最大、程度最重的首推农业面污染源,它的主要特征可以概括为:发生区域的随机性、排放途径及排放污染物的不确定性及污染负荷空间分布的差异性[1]。

1 农业面源污染的来源农田面源污染途径,主要包括以下几个方面[2]:(1)化肥污染:我国化肥的施用量远远超过国际上为防止水体污染而设置的化肥使用安全上限。

全国N:P:K配比为1:0.45:0.17,氮肥用量偏高,重化肥,轻有机肥,造成土壤酸化、地力下降等。

化肥营养元素的流失构成了农业面源污染的最重要部分。

另外,我国的氮肥平均利用率只有35%,大部分除以氨和氮氧化物的形态进入大气外,其余大都随降水和灌溉进人水体,导致地下水中氮、磷物质含量增高,江河湖泊富营养化,成为重要农业面源污染物。

(2)农药污染:我国农药的产量和使用量都居世界前列,但有效利用率不足30%。

据调查,喷施的农药若是粉剂,仅有10%左右的药剂附着在植物体上;若是液体时,也仅有20%左右附着在植物体上;农田中施用的农药,除少部分被作物吸收外,大部分进入了水体、土壤及农产品中。

(3)畜禽粪便污染:我国的畜禽养殖业近20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,而且越来越集中在城市周围。

畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化,从养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等随每天冲洗的污水流入河道、湖泊,造成水体污染。

(4)农膜污染:因为大棚农业的普及,农膜污染也在加剧。

近20年来,我国的农膜用量和覆盖面积已居世界首位。

目前普遍使用的农膜不易分解,留在土壤中100年也不会烂掉。

因此,农膜残片积留在农田中对环境造成了危害。

主要影响农作物根系的伸展、影响土壤结构、影响正常灌溉。

2 农业面源污染物迁移转化机制N、P和泥沙作为农业面源污染的主要污染物,其迁移转化规律和形成机理是进行模拟、评价、监测和治理的理论基础。

面源污染实质上是一个扩散过程,农业面源污染最终对水体的影响就是导致水体富营养化加剧。

氮施入土体中,NH4+-N呈球形扩散,而NO3--N主要以质流方式迁移。

磷的流失以吸附态为主,大多数土壤可溶态磷随土壤侵蚀、径流、排水、渗漏等过程进行迁移,农业流域磷污染迁移传输方式包括表面径流传输过程和土壤中流传输过程。

泥沙作为农业面源污染物之一,其迁移过程主要是随地表径流而流失。

由于农业面源污染物中的氮磷元素在很多情况下都是伴随着泥沙的流失而进入水体的,因此研究泥沙运移规律,对进行泥沙沉降和控制面源污染物的产生具有重要意义。

3 农业面源污染防治技术对于面源污染的控制,目前普遍认为由美国环保署(USEPA)提出的“最佳管理措施”是值得采用的。

最佳管理措施是指任何能够减少或预防水资源污染的方法、措施或操作程序,现已提出并应用的有人工湿地、植被过滤带、草地缓冲带、岸边缓冲区、免耕少耕法、综合病虫害防治、灌溉水的生态化、生物废弃物的再利用、防护林、地下水位控制等方法和措施[3]。

3.1 农业面源污染控制的前置库技术3.1.1前置库技术原理前置库组成结构图见图1:(1)沉降带:利用现有的沟渠,加以适当改造,并种植芦苇等大型水生植物,对引入处理系统的地表径流中的颗粒物、泥沙等进行拦截、沉淀处理。

(2)强化净化系统:浅水生态净化区—类似于砾石床的人工湿地生态处理系统。

首先沉降带出水以潜流方式进入砾石和植物根系组成的具有渗水能力的基质层,污染物质在过滤、沉淀、吸附等物理作用、微生物的生物降解作用、硝化反硝化作用以及植物吸收等多种形式的净化作用下被高效降解,再进入挺水植物区域,进一步吸收氮磷等营养物质,对入库径流进行深度处理。

深水强化净化区—利用具有高效净化作用的易沉藻类、具有固定化脱氮除磷微生物的漂浮床、以及其他高效人工强化净化技术进一步去除N、P、有机污染物等,库区可结合污染物净化进行适度水产养殖。

(3)导流与回用系统:在降暴雨时,为防止前置库系统暴溢,把初期雨水引入前置库后,后期雨水通过导流系统流出,处理出水根据需要,经回用系统进行综合利用[4]。

3.1.2前置库技术的应用20世纪50年代后期,前置库就开始被作为流域面源污染控制的有效技术进行开发研究。

德国、丹麦和前捷克学者等先后开展了利用前置库治理水体的富营养化的研究,他们的研究表明,这种因地制宜的水污染治理措施,对控制面源污染,减少湖泊外源有机污染负荷,特别是去除入湖地表径流中的N、P安全有效,具有广泛的应用前景。

目前我国对于前置库技术的研究和利用还不多,张永春较早介绍过前置库技术,在于桥水库富营养化的研究中,曾在该水库的入库河流入口段设置前置库,采取一定工程措施,调节来水在前置库区的滞留时间,使泥沙和吸附在泥沙上的污染物质在前置库沉降。

在滇池面源控制中前置库技术也得到应用。

根据国内外已经运行的前置库,经强化净化前置库系统处理后,预计TN、TP、泥沙的去除率可分别达到70%、80%、90%以上。

3.2 农业面源污染控制的缓冲带和水陆交错带技术目前,有关农业面源污染的缓冲带或缓冲区技术主要有美国的植被过滤带、新西兰的水边休闲地、英国的缓冲区、中国的多水塘等。

所谓缓冲区,就是指永久性植被区,通常包括树、草和湿地植物,宽度一般为5~100m,大多数位于水体附近,这种缓冲区降低了潜在污染物与接纳水体之间的联系,并且提供了一个阻止污染物输入的生化和物理障碍带。

研究结果表明:一个健康的水陆交错带可以对流经此带的水流及其所携带的营养物质有截留和过滤作用,其功能相当于一个对物质具有选择性的半透膜。

尹澄清等还发现,我国的人工多水塘系统具有很强的截留来自农田的径流和非点源污染物的生态功能。

另外,他们在白洋淀进行的野外实验结果还表明,水陆交错带中的芦苇群落和群落间的小沟都能有效截留来自上游流域的污染物,其中4m 芦苇根区土壤对地下径流总氮和总磷的截留率分别为64%和92%,被截留最大的是无机态的正磷酸根态磷和铵态氮。

因此,充分利用这一资源对于防治我国的水体污染问题具有十分重要的意义。

3.3 农业面源污染控制的水土保持技术农业面源污染主要是由地表径流而引起,因而治理水土流失是解决水体污染的根本之策。

水土保持措施可从两个方面来探讨:一方面是使表土稳定化或以植被覆盖来减少雨点对表土的冲击,另一方面是降低坡度,以渠道化手段分散径流或降低流速,以减弱径流的侵蚀力,并减少雨水在地面溢流的数量。

如我国发展起来的坡面生态工程对减少流域上游土壤侵蚀有明显效果。

复合系统中空间上有林木、农作物等不同类型的组合,它对雨滴的打击、坡面地貌的发育、侵蚀泥沙和径流的运动有明显的有益作用;在适当区域构筑必要的拦水截沙引水槽、拦沙坝、山塘等工程设施,以减少泥沙冲刷,可取得防治水体污染的良好效果。

另外还有农田免耕法、保护性耕作法、草地轮作制、梯田建设、等高线耕作,以及我国目前在西部大开发中的退耕还林还草等水土保持措施等,也对水体污染的控制起到了重要作用。

3.4 农业面源污染控制的农业生态工程技术农业生态工程是通过生态学原理,同时应用系统工程方法,将生态工程建设与治污工程并举,从根本上减少化肥、农药的投入和降低能源、水资源的消耗,从而减少污染物的排放,达到治理与控制面源污染的目的。

开展生态农业建设,也可极大程度地降低农业水体的污染。

如我国江西省和四川省最近几年逐渐完善的“种植-养猪-沼气”生态模式,以种植业带动养猪业,以养猪业带动沼气工程,又以沼气工程促进种植业和养猪业的发展,从而显著降低了化肥的使用量,提高了养分的利用效率,达到综合治理水体污染的目的。

同时,将膜控制释放技术用于农业,开发膜控制释放化肥、膜控制释放农药,也是控制农业面源污染的一条重要途径,这种化肥和农药的施用,能明显地提高化肥和农药的利用率,减少农用化学物质对水体的污染。

3.5 面源污染模型的研究目前非点源化学污染物运移的模型主要有:流域面源污染模拟模型(ANSWERS)、农田系统地下水污染负荷效应(GREAMS)和农业面源污染模型(AGNPS)等[5]。

ANSWERS模型用于预报次降雨条件下的表面径流量和土壤侵蚀量和污染物流失量。

ANSWERS模型是针对欧洲平原地区的模型。

因此,如何合理地确定ANSWERS模型参数,使其在我国水土流失应用尚需要做大量的研究工作。

GREAMS模型是由土壤侵蚀子模型、水文子模型、化学物质侵蚀子模型组成,用于评价田间尺度多种耕作措施下土壤侵蚀和水质状况。

模型中将表面径流和洪峰流量统一在径流流路的基础,并能实现流域不同地块的侵蚀模拟。

该模型适合于地块内面积约5 hm2左右的典型小流域,不适用于复杂的地貌状况。

AGNPS模型是一个基于方格框架组成的流域框架的分布模型,由栅格采集模型参数,用以模拟次暴雨径流和侵蚀产沙过程。

其中径流子模型采用SCS算法计算径流量,产砂子模型采用通用土壤流失方程(USLE)模拟土壤侵蚀和泥沙迁移。

水质子模型又包括两个子模型:作物养分模型和农药模型,其中作物养分模型用于计算田块径流中溶解态及吸附态氮、磷的流失量,农药模型则重点考虑了不同管理措施对农药污染的影响。

AGNPS模型结构如图2所示。

图 2 AGNPS模型结构径流子模型是基础,因为降雨及形成径流过程是造成非点源污染的直接动力因素,产砂子模型又是水质子模型的基础,因为泥沙能吸附或挟带许多污染物。

该模型自开发以来,在水库、流域、湖泊的面源污染防治上已得到广泛的应用。

如Grunwald等用AGNPS模型比较了不同水土保持的管理措施的效益。

该模型在农业面源污染危险区域的识别、水源防护区范围的绘制、地表水监测网的设计和水资源规划等方面也得到广泛的应用,并取得了重大的成绩。

在国内陈欣和郭新波为了评价该模型在中国南方丘陵地区小流域应用的可行性,利用排溪冲小流域地形、植被、土壤等相关资料,对AGNPS模型的磷素流失预测结果与小流域土壤磷素流失的实际周年观测资料进行了对比分析。

赵刚等将AGNPS模型与GIS技术相结合,在建立云南省捞鱼河小流域试验区基础信息数据库的基础上,根据现场观测数据,对模型进行了标定,并模拟评价了几种常用的侵蚀控制措施的效果[6]。

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