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全域尺度的农田面源污染对水环境质量的影响分析

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灌溉排水学报 2022年第9期41卷 110-116页

作者：杨世琦中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

【目的】探究全域尺度的农田面源污染对水环境质量的影响。【方法】基于我国多年化肥施用量、农田氮磷面源污染排放系数和农业用水量等数据,采用统计分析方法,分析了农田面源污染及其对地表水质量的影响。【结果】化肥施用量从2015年开... 详细信息

【目的】探究全域尺度的农田面源污染对水环境质量的影响。【方法】基于我国多年化肥施用量、农田氮磷面源污染排放系数和农业用水量等数据,采用统计分析方法,分析了农田面源污染及其对地表水质量的影响。【结果】化肥施用量从2015年开始下降,至2019年氮肥和磷肥施用量分别降低了13.7%和9.1%;农业用水占比从2012年开始下降,2019年降低了2.2%;2007—2017年期间,农田氮污染排放系数从5.7%降低至2.4%,农田磷污染排放系数从0.9%降低至0.5%;地表水环境质量显著改善,2018年较2009年河流Ⅳ+Ⅴ类水质占比降低了40.8%,劣Ⅴ类水质占比降低了71.5%。全域尺度的农田面源污染防治取得了巨大成效,农作物产量不减反增。我国农田尾水属于劣Ⅴ类水质,对地表水环境质量的潜在影响较大,尤其在局部地区或部分流域段。【结论】从全域尺度看,农田面源污染总磷(TN)和总氮(TP)对地表水环境质量的整体影响较少,2017年开始,呈显著降低趋势。农田面源污染的关注重点应转移到局部地区和部分流域段,以逐步提升地表水环境质量。

关键词：全域尺度农田面源污染水环境质量

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农田面源污染情况调查分析

黑龙江水利科技 2022年第10期50卷 179-182页

作者：时圣民山东省单县时楼镇人民政府山东单县274000

为了研究近年来引起农田面源污染的原因,并提供流域治理方案,为水资源细化配置提供可行性方案,文章首先对2001-2014某湖流域资料进行收集分析,利用普通相关分析法和灰色相关度分析法得出流域内粮食作物产量几乎对水质变化没有影响,如农... 详细信息

为了研究近年来引起农田面源污染的原因,并提供流域治理方案,为水资源细化配置提供可行性方案,文章首先对2001-2014某湖流域资料进行收集分析,利用普通相关分析法和灰色相关度分析法得出流域内粮食作物产量几乎对水质变化没有影响,如农业生产总值、钾肥折纯量、塑料薄膜使用量等因素影响稍弱,而影响最大的是农田面积、蔬菜产量等因素。并且在流域开展污染现状调查,结果表明,该流域农作物中茎叶类蔬菜占绝对优势且复种指数明显偏大。不同灌溉方式并存,用水差距较大,年均用水量、肥料使用量、农药使用量和薄膜使用量高于平均水平较多,农田废弃物处理以堆积、焚烧为主。

关键词：淡水湖流域农田面源污染水资源水质变化

基于农作物施肥量视角的区域尺度农田面源污染风险评价研究

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中国农业大学学报 2023年第2期28卷 147-159页

作者：杨世琦颜鑫中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

为揭示区域尺度农田面源污染现状,以农作物及其化肥施用量研究对象,提出了农田面源污染风险等级(包括安全、微风险、低风险、中风险和高风险)与粮食作物当量概念,剖析了近20年主要作物与作物类型的农田面源污染风险及其变化过程,构建了... 详细信息

为揭示区域尺度农田面源污染现状,以农作物及其化肥施用量研究对象,提出了农田面源污染风险等级(包括安全、微风险、低风险、中风险和高风险)与粮食作物当量概念,剖析了近20年主要作物与作物类型的农田面源污染风险及其变化过程,构建了区域尺度农田面源污染风险评价模型,在国家尺度、区域尺度与省域尺度开展了我国农田面源污染风险评价研究。结果表明:1)不同作物类型及作物农田面源污染风险有较大差异。粮食作物属氮低风险和磷微风险,油料作物属氮、磷微风险,棉花属氮高风险和磷低风险,麻类作物属氮高风险和磷微风险,糖料作物属氮、磷高风险,烟叶属氮安全与磷中风险,蔬菜属氮中风险和磷高风险,茶园属氮高风险和磷中风险,果园属氮、磷肥高风险;2)国家尺度农田氮、磷面源污染风险系数分别为1.14和1.45,属氮、磷低风险。区域尺度农田氮面源污染风险系数1.02~1.37,除华南属中风险外,其它区域均为属低风险;农田磷面源污染风险系数1.08~2.20,东北、华北、华中和华东属低风险、西南与西北属中风险,华南属高风险;3)省域尺度农田氮面源污染风险系数0.95~1.41,除广东等7省属中风险外,其它省均属低风险;农田磷面源污染风险系数1.16~2.99,除贵州等8省高风险、云南等4省中风险、以及黑龙江与吉林微风险外,其他17个省均属低风险。综上,作物类型及其种植面积对区域农田面源污染风险有重要影响,粮食作物比例越大,农田面源污染风险越低,如东北、华北、华东和华中地区;果园、蔬菜或茶园比例越大,农田面源污染风险越高,尤其是磷风险,如西南、西北和华南地区。

关键词：施肥量区域尺度农田面源污染风险

南方湿润平原区农田氮、磷流失研究及对策——以浙江省杭嘉湖平原为例

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南方湿润平原区农田氮、磷流失研究及对策——以浙江省杭嘉湖平原...

作者：王永尚南昌大学

学位级别：硕士

当前,我国农业生态环境遭受农田面源污染的压力日益增大,已成为农业可持续发展的瓶颈约束。就浙江省而言,农田面源污染面临的突出问题主要是化肥、农药使用量偏高,农田面源污染监测预警体系没有建立,缺少相关评价方法和标准规范,防治技... 详细信息

当前,我国农业生态环境遭受农田面源污染的压力日益增大,已成为农业可持续发展的瓶颈约束。就浙江省而言,农田面源污染面临的突出问题主要是化肥、农药使用量偏高,农田面源污染监测预警体系没有建立,缺少相关评价方法和标准规范,防治技术手段不多,对研究该领域问题已经迫在眉睫。本文通过对浙江省近年来对杭嘉湖平原地区农田面源污染监测实例与全省域农田氮磷生态拦截沟渠系统建设情况的介绍和分析,通过较为成熟的理论方法和技术支撑,研究农田面源污染监测与防控方法的创新性和可行性,在农田种植业氮、磷地表径流流失防控手段方面得出以下结论:(1)调整肥料用量和分次施用的源头调控方法,可以起到减低氮素流失量和流失浓度的作用且不同作物减低效果有所不同,减低比例分别在3.5%～44.2%和2.3%～51.8%,但对磷素流失控制无明显规律;(2)本文实验测出的各种作物农田直接流出的地表径流总氮(TN)平均浓度在6.1mg/L～17.0mg/L,总磷(TP)平均浓度在0.19 mg/L～4.3 mg/L。就农田地表径流而言并未设立相关标准,参考《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》,径流水样中TN平均浓度符合一级B标准限值20mg/L,TP平均浓度三级标准限值5mg/L;(3)在流失形态上,旱作作物可溶性总氮(TSN)占比70%～90%左右,而水稻作物占比30%～40%,硝态氮(NO-N)、铵态氮(NH-N)、可溶性总磷(PO-P)占总氮、总磷比例,水、旱作物则类似,分别占50%～80%、3%～30%、60%～90%,后续研究可根据形态分布有针对性的制定减低方案;(4)从作物和土壤来看,适当降低化肥用量、优化施肥施用方案对作物产量和养分吸收影响规律不明显,但地蔬菜种植优化施肥能够增加土壤全量养分的含量,降低了土壤速效养分的累积;而稻油轮作,优化施肥均能增加土壤全量养分及速效养分的含量;(5)通过在农田排水沟渠中建设农田氮磷生态拦截沟渠系统,可以有效降低和消纳部分氨氮、总磷、化学需氧量,已经成为浙江省防控农田面源污染的主要手段之一。

关键词：农田面源污染地表径流生态拦截沟渠系统

海河流域农田氮磷面源污染的空间分布特征及关键源区识别

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灌溉排水学报 2021年第4期40卷 97-106页

作者：张巧玲胡海棠王道芸邱春霞李存军白翠靖亭亭西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054 北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

【目的】分析海河流域农田氮磷面源污染及对水质影响的空间分布特征,并识别关键源区,以期为该流域面源污染治理提供参考依据。【方法】基于InVEST营养物传输率模型和产水量模型,估算了海河流域农田氮磷入河负荷、河流断面氮磷入河通量... 详细信息

【目的】分析海河流域农田氮磷面源污染及对水质影响的空间分布特征,并识别关键源区,以期为该流域面源污染治理提供参考依据。【方法】基于InVEST营养物传输率模型和产水量模型,估算了海河流域农田氮磷入河负荷、河流断面氮磷入河通量和潜在氮磷径流质量浓度,结合GIS空间热点分析、水文网络分析识别面源污染关键源区。【结果】海河流域2015年氮磷入河负荷分别为2.41 kg/hm^(2)和0.56 kg/hm^(2),入河总量达3.4934万t和0.8077万t,潜在氮、磷径流质量浓度分别为5.97、1.47 mg/L,约55%的河段超过地表V类水质TN、TP标准。农田氮磷污染呈明显的沿西北部山区向中南部平原方向上升的分布特征;农田氮磷入河负荷和潜在氮磷径流质量浓度的空间分布差异明显,前者高值分布在徒骇马颊河水系、漳卫河水系、子牙河水系,后者高值分布在徒骇马颊河全线、黑龙港运东河中下游、大清河支流和子牙河上游部分河段;流域水系上游或支流的潜在氮磷径流质量浓度普遍高于干流。热点区面积分别占14.45%、16.02%,贡献入河总量的23.39%、27.71%。【结论】海河流域农田氮磷面源污染较严重,西北部山区地区的污染程度低于中南部平原地区,以流域中南部、石家庄和秦皇岛的周边地区为关键源区。

关键词：水文模型农田面源污染氮磷负荷关键源区

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农田面源污染生态沟渠生态净化效能评估

江苏农业科学 2015年第11期43卷 472-474页

作者：陈重军王建芳凌士平张新华史林娟苏州科技学院环境科学与工程学院江苏苏州215009 江苏省昆山市千灯镇农业服务中心江苏苏州215341

在长三角地区某水稻种植密集区,建设农田面源污染沟渠塘生态净化工程,并根据水流方向对各区域生态沟渠的作用和污染物去除效果进行评价。结果表明,生态沟渠对农田径流中氮、磷具有显著的去除作用,最高去除率分别可达74.13%、68.63%。但... 详细信息

在长三角地区某水稻种植密集区,建设农田面源污染沟渠塘生态净化工程,并根据水流方向对各区域生态沟渠的作用和污染物去除效果进行评价。结果表明,生态沟渠对农田径流中氮、磷具有显著的去除作用,最高去除率分别可达74.13%、68.63%。但各周期污染物去除作用波动较大,需要从维持植物高生物量、植物残体清理和沟渠水位恒定等方面继续改进,同时为保证工程的长效运行,应建立"区-镇-村"于一体的梯度式运行管理机制。

关键词：农田面源污染生态沟渠净化效能评估

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我国农田面源污染时空演变特征分析

中国农业大学学报 2021年第12期26卷 157-165页

作者：徐新良陈建洪张雄一中国科学院地理科学与资源研究所/资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

为探究20世纪90年代以来我国农田面源污染风险区域差异及演变特征,运用ArcGIS空间分析技术,分析了我国九大农业区和各省域的地均化肥、农药和农用塑料膜污染空间分布及其长时间演变特征。结果表明1991—2018年我国化肥、农药、农用塑料... 详细信息

为探究20世纪90年代以来我国农田面源污染风险区域差异及演变特征,运用ArcGIS空间分析技术,分析了我国九大农业区和各省域的地均化肥、农药和农用塑料膜污染空间分布及其长时间演变特征。结果表明1991—2018年我国化肥、农药、农用塑料膜使用量整体呈逐年上升趋势,其面源污染程度逐年加重,农田面源污染的问题更加突出。化肥地均使用量增长101.5%,污染等级从较低等级升高为较高等级。农药地均使用量增长97.6%,污染等级从较低等级升高为较高等级;农用塑料膜地均使用量增长238.2%,污染等级从低等级向较高等级转变。九大农业区化肥、农药和农用塑料膜污染程度整体呈现由早期的较低污染等级升高为目前的较高污染等级。华南区、黄淮海平原区和黄土高原区化肥面源污染加剧程度最突出,黄淮海平原区、长江中下游地区和华南区的农药面源污染加剧程度最突出,而北方干旱半干旱区、华南区和黄淮海平原区农用塑料膜面源污染加剧程度最突出。综上,各省域化肥、农药、农用塑料膜污染呈现不同程度的加重趋势,其中化肥面源污染河南、海南、湖北、广西、陕西和新疆等省加剧严重,农药面源污染湖南、江西、福建、广东和海南加剧最明显,农用塑料膜面源污染上海、新疆、福建、海南、甘肃、山东和浙江加剧比较明显。

关键词：农田面源污染空间分布演变特征

农户生计资本、生计类型对农田面源污染治理项目绩效的影响——以云南省杞麓湖流域为例

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生态经济 2020年第3期36卷 201-207页

作者：樊胜岳周宁刘文文王贺中央民族大学经济学院北京100081

基于实地调研数据,采用参与式评估方法,对云南杞麓湖流域农田面源污染治理项目进行绩效评价,并分析造成绩效评价差异的影响。结果发现:纯农户对杞麓湖流域农田面源污染治理项目的绩效评价值为0.3884,执行结果为较差;兼业户对项目的绩效... 详细信息

基于实地调研数据,采用参与式评估方法,对云南杞麓湖流域农田面源污染治理项目进行绩效评价,并分析造成绩效评价差异的影响。结果发现:纯农户对杞麓湖流域农田面源污染治理项目的绩效评价值为0.3884,执行结果为较差;兼业户对项目的绩效评价值为0.4591,执行结果为一般;非农户对项目的绩效评价值为0.617 0,执行结果为较好。人均耕地面积指标、土地承租面积指标对纯农户的绩效评价值影响大;劳动能力指标对兼业户的绩效评价值影响大;对于非农户的绩效评价值来说,劳动能力和受教育程度指标对其影响较大。农田面源污染治理项目与农户的自然资本、补偿款合理等问题密切相关,政府的精准施策对农户参与、治理态度和行为有积极的促进作用。

关键词：生计资本生计类型农田面源污染治理项目绩效评价

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农田面源污染现状及研究进展

中国科技信息 2017年第19期 65-67页

作者：李建军李玉庆西藏林芝市波密县水利局西藏农牧学院

point农田面源污染问题是中国农业发展必须直面的,不可逃避的现实问题,农田面源污染已成为中国最大的污染源。实施农药化肥零增长行动,是中国农业可持续发展的重要举措。本文在调研国内外相关领域研究成果的基础上,通过农业面源污染形... 详细信息

point农田面源污染问题是中国农业发展必须直面的,不可逃避的现实问题,农田面源污染已成为中国最大的污染源。实施农药化肥零增长行动,是中国农业可持续发展的重要举措。本文在调研国内外相关领域研究成果的基础上,通过农业面源污染形成机理、污染物迁移、转化汇集机理以及面源污染模拟、分析及评价模

关键词：面源污染负荷随机模型农田面源污染统计模型农业面源污染机理模型研究进展