县域农业面源污染负荷评估与治理对策
作者: 邓博悦 朱坚 罗建军 张瑛 李尝君 彭华
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2025)06-0059-07
引用格式:,等.县域农业面源污染负荷评估与治理对策:以益阳市南县为例[J.湖南农业科学,2025(6):59-65.DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.006.010
Assessment and Governance Strategies of Agricultural Non-Point Source Pollution Loads in County Areas: A Case Study of Nanxian County, Yiyang City
DENG Bo-yue1²,ZHU Jian²,LUO Jian-jun³, ZHANG Ying²,LI Chang-jun²,PENG Hua²
(1.CollegeofEnronmentandEology,HunanAgricultural University,Changsh428,PRC;2.HunanIiuteof AgriculturalldEootKotorodofgstre andRuralAfairs,HunanDongtingLakeBasinEngineeringResearchCenterforAgriculturalNon-PointourcePolutionotrol, Changsha 410125,PRC; 3.Bureau ofAgriculture and Rural Affairs inNanxian County, Yiyang 413200,PRC)
Abstract:Byusingthepolluantemissioncoeffentmetodandtheequal-standadpollutionloadmethod,temissionsandequal standard polutionloadsofhemicaloxygen demand(COD),totalnitrogen(T),totalphosphrus (TP),andammoniatrogen (NH4+-N) ofagriculturalnonpointsourcepolltantsinNanxian Countyin2O23areevaluated.Moreover,theprioritygoveranceareas for agriculturalnon-pointsourcepolutioin Nanxian Countyare analyzedfromthescalesofriverbasinsandtownsandtowships,and countermeasuresandsuggestions forthe systematic governance ofagriculturalnon-point source polution in Nanxian Countyare put forward.The results show that in 2O23,the emisions ofagricultural non-point source polltants COD,TN,TPand NH4+ -NinNanxian Countyare19759.30,1790.73,297.09and572.59tonsrespectively.Thetotalequal-standard polutionloadofagriculturalnonpoint source pollution in Nanxian County is 4 264.15m3 .The main pollutants, ranked from high to low in terms of the contribution degree,areTN,TP,andCOD.Thetreeagricultural idustries,rankedfromhightoowintermsoftheequal-standardpollution load,arelivestockandpoultrybedingauaculture,androptiation.AmongthemainwatersystemsinNanian Countythe TNconcentrationsattheinletandoutletoftheNanmaoCanalarehigherthanthestandardofClassVofsurfacewater,whilethe TPconcentrationsattheoutletofthemiddlebranchoftheOuchiRiverarehigherthanthatattheinlet.Townsandtownshipscanbe clasifiedintothreetypesbasedontheintensityoftheequal-standardpollutionload.Amongthem,theseverelypolutedareasae MaocaojieTownandSanxianuTown,whichneedtobegivenpriorityforgovernance.Hence,itisproposedthatNanxianCountycan carryout systematic governance of agricultural non-point source pollution in the county areas through comprehensive measures following the idea of "source reduction-process control-nutrient reuse-end purification".
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Keywords:county areas;agricultural non-point source pollution; load assessment; systematic governance;Nanxian County
农业面源污染已成为全球地表水和地下水污染的主要来源之一[1-2],对生态环境的可持续发展构成极大威胁[3-5]。我国农业面源污染比较严重[6-7],根据《第二次全国污染源普查公报》可知,全国农业污染源水污染物中化学需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)、总氮(TotalNitrogen,TN)和总磷(TotalPhosphorus,TP)排放量分别占全国相应水污染物排放量的 49.77% 、 46.52% 和 67.22% 。农田的养分投入以及持续施肥会导致大量养分过剩和大量氮磷损失[8;畜禽粪便处理不当可能造成有害的环境影响;水产养殖中残留诱饵的分解、排泄物的产生以及化学品和抗生素的使用都会加剧水污染的风险[10-I]。此外,农村生产、生活活动分散且难以监测,农民环境意识薄弱,导致农业面源污染监测和控制难度加大[12-13]。农业面源污染负荷的量化与控制已成为当前我国关注的热点之一,是现阶段我国经济社会发展面临的重大挑战之一。
目前,农业面源污染负荷评估方法包括输出系数法[14]、排污系数法[15]、清单法[12]和等标污染负荷法[1等。其中,排污系数法具有简便性和实用性;等标污染负荷法则更为全面,不仅考虑了污染排放来源的特性,还兼顾了水体环境的水质功能需求,能够综合权衡不同污染源对水体环境的影响。等标污染负荷法因针对性强、适用于精细化管理而在实际中得到广泛的应用[17-19]。此外,虽然各省份成功治理农业面源污染的典型案例很多,但整县域治理农业面源污染的案例较少。而县域作为国家治理的基本单元,既是农业面源污染的源头,也是治理的关键区域,迫切需要一些可推广和借鉴的治理策略。
洞庭湖作为我国第二大淡水湖,是长江中下游地区的关键调节湖泊之一,兼具调蓄长江洪水、提供饮用水和保护生物多样性等重要生态功能,对维护我国中部地区的生态平衡有着重要的作用。湖南省益阳市南县作为“洞庭之心”,是洞庭湖生态区的重要组成部分,对洞庭湖的水质改善与人民的生产生活具有举足轻重的作用。南县较多代表性产业与农业相关,做好南县农业面源污染溯源及治理工作对维护洞庭湖生态区生态安全、水资源安全和粮食安全等至关重要。因此,该研究综合运用排污系数法和等标污染负荷法,对2023年南县种植业、畜禽养殖业和水产养殖业等主导农业产业面源污染源中COD、TN、TP和氨氮( NH4+-N )4种关键污染物的排放量和等标污染负荷进行核算和分析,并从流域、乡镇尺度分析南县农业面源污染优先治理区域,提出关于南县农业面源污染系统治理的对策建议,以期为开展县域农业面源污染系统治理提供一定参考,助力实现农业绿色高质量发展
1区域概况、数据来源与研究方法
1.1 区域概况与数据来源
南县县域面积约为 1 065km2 ,下辖11个镇和1个乡,分别是明山头镇、青树嘴镇、厂窖镇、武圣宫镇、中鱼口镇、南洲镇、华阁镇、茅草街镇、三仙湖镇、麻河口镇、浪拔湖镇和乌嘴乡[20];主要水系分别为藕池东支、南茅运河、藕池中支、藕池西支、沱江、胡子口河、苏河、五七运河。
该研究的产业数据主要来源于实地走访调查以及《湖南统计年鉴2024》,涵盖了耕地面积、畜禽养殖情况和水产养殖情况等多个方面。水体数据主要来源于监测采样,该研究在南县八大主要流域的进出口断面共设置16个采样点位,于2023年1—12月每月月底进行1次水质采样;在遇到暴雨( 24h 降水量为 50mm 或以上)时则增加采样频次,从暴雨开始时采集水样,采样间隔为 2h ,一直持续到暴雨结束(至少确保在暴雨开始和结束时各采集1次水样)。该研究使用取样器采集河水表层水质样品后,将其转移至1L容量的洁净塑料采样瓶进行分析:采用HJ636—2012水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN浓度,采用GB11893—89水质总磷的测定钼酸铵分光光度法测定TP浓度。
1.2 研究方法
1.2.1排污系数法该研究基于《第二次全国污染源普查产排污系数手册(农业源)》等,确定南县种植业、畜禽养殖业和水产养殖业3类污染源中COD、TN、TP、 NH4+ -N污染物的产排污系数(表 1[21] ),得出南县各乡镇种植面积、畜禽和水产养殖数量统计情况(表2),并采用排污系数法核算南县3类污染源中的污染物排放量(表 3[21] )。
1.2.2等标污染负荷法由于COD、TN和TP这3种研究区域主要污染物的排放标准及其对水环境的危害程度不一,3种污染物的量比关系难以在同一尺度上得到比较。因此,该研究引入等标污染负荷法,以GB3838—2002地表水环境质量标准中的污染物Ⅲ类标准浓度值(TP评价采用湖、库标准浓度值)为量纲[22],相关计算如公式 (Ω1)~(Ω3) 所示[21,23]

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