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农田生态沟渠面源污染防控环境经济政策研究——以竺山湾区域农田生态沟渠重建为实证案例

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农田生态沟渠面源污染防控环境经济政策研究——以竺山湾区域农田...

作者：胡博中国农业科学院

学位级别：硕士

近年来,农业面源污染问题日益突出,严重制约了农业生态环境改善,已引起各级政府和学者们的高度关注。特别是农田生产过程中,化肥、农药的不科学、不合理施用,不仅导致投入低效、不经济,而且带来严峻的农田面源污染(如地下水污染和地表... 详细信息

近年来,农业面源污染问题日益突出,严重制约了农业生态环境改善,已引起各级政府和学者们的高度关注。特别是农田生产过程中,化肥、农药的不科学、不合理施用,不仅导致投入低效、不经济,而且带来严峻的农田面源污染(如地下水污染和地表水体污染),严重阻碍了我国农业的可持续发展。在此背景下,本文以竺山湾农田生态沟渠重建为案例,开展了农田面源污染防控措施的环境经济效益研究,为有效防控农田面源污染提供借鉴和参考。本文全面综述了国内外农田面源污染防控研究进展,在此基础上,深刻理解并阐述了农田面源污染防控相关理论,并通过对我国当下防控农业面源污染的具体实践措施及其效果的评述分析,通过对竺山湾区域实地调研得知:当地种植业肥料N投入高于农田环境安全化肥N投入使用上限225kgN?hm-2,存在面源污染风险,结合生态沟渠重建来控制和减少农田退水中营养元素,实证研究了竺山湾区域通过农田生态沟渠重建防控农田面源污染的的环境经济效果,提出了通过农田生态沟渠防控农田面源污染的补偿机制与政策建议。本文主要结论如下:(1)在竺山湾湖区域,水稻种植总N投入量为292 kgN?hm-2,小麦种植的总N投入量为247kgN?hm-2,与农田环境安全化肥N投入使用上限225kgN?hm-2相比均超过安全上限。全年蔬菜生产肥料N投入高达1300 kgN?hm-2左右。果农每年对果园的追肥方式为撒施无机肥料,撒施会使肥料更容易随着地表径流进入下游水体,带来了巨大的农业面源污染风险。而基于适度规模经营的方针政策,将传统零碎土地小农经营方式通过土地流转整合成为连片土地,使重建生态拦截沟渠成为可能,通过农田生态沟渠来消减农田退水中的营养元素,这样不仅兼顾了农业生态环境和景观效应,更对农业面源污染起到一定的控制作用。(2)通过在竺山湾区域进行农田生态沟渠重建,该重建的农田生态沟渠可实现的环境效益即为农田退水中总N和总P减排量,分别为66 kg/ha和7.8 kg/ha;可实现的经济效益就是节省的原本通过农田沟渠潜在排放到下游水体中需要处理的N、P的费用,即3025.7元/ha(201.7元/亩)。(3)生态沟渠重建项目的净现值(NPV)是72.794元,内部收益率IRR=7.03%。表明项目具有可实施性并且经济性好。实证分析表明竺山湾湖区域生态拦截沟渠项目不仅会带来相应的环境改善,也能带来实实在在的经济效益。(4)通过研究进一步提出了在适度规模经营模式下推进农田生态沟渠重建环境友好型技术全面推广应用的政策建议,主要包括三方面:一是需要强化长期稳定有效农业环境支持政策,特别是环境友好型农业技术应用的立法化和环境友好型农业技术实施主体的激励机制及补偿效果评价机制。二是需要强化环境友好型农业技术应用的多元化的财政支持,特别是对于农田生态沟渠重建工程技术所需工程基础建设资金和农业基层推广组织对农户进行技术宣传培训运作费用的支持。三是需要强化对环境友好型农业技术应用环境经济效益计量方法的规范化,以准确核算农田生态沟渠重建属于完全公益的环境友好型农业技术所产生的环境、经济和社会效益。

关键词：农田面源污染环境友好型农业实践生态沟渠成本收益政策建议

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

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国内农田氮磷面源污染风险控制研究进展

江苏农业科学 2018年第1期46卷 1-5页

作者：刘钦普南京晓庄学院环境科学学院江苏南京211171

目前,农田面源污染已经成为我国水环境污染的主要因素。从农田氮磷面源污染的环境风险来源、风险控制2个方面总结国内的理论研究和实践应用进展,提出存在的问题和未来研究的建议。分析表明,今后我国农田氮磷面源污染环境风险控制研究应... 详细信息

目前,农田面源污染已经成为我国水环境污染的主要因素。从农田氮磷面源污染的环境风险来源、风险控制2个方面总结国内的理论研究和实践应用进展,提出存在的问题和未来研究的建议。分析表明,今后我国农田氮磷面源污染环境风险控制研究应着重在以下几个方面开展:(1)农业氮磷面源污染发生机制研究;(2)农业氮磷面源污染防治相关法律、政策和标准研究;(3)适合流域特点的"农户-农田-农村"一体化氮磷面源污染综合治理模式研究。

关键词：氮磷肥料农田面源污染风险源识别风险控制研究进展决策参考

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备用水源地农田面源优先控制污染物筛选研究

安全与环境工程 2015年第6期22卷 79-83,89页

作者：刘臣辉徐青申雨桐周明耀付玲玲扬州大学环境科学与工程学院江苏扬州225127

根据备用水源地污染物的来源,将备用水源地污染分为农业污染型、工业污染型、生活污染型和混合污染型,利用等标污染负荷法确定水源地污染类型,并对该污染类型对应的污染源展开调查;将潜在危害指数与污染物的排放参数、暴露量和持久性参... 详细信息

根据备用水源地污染物的来源,将备用水源地污染分为农业污染型、工业污染型、生活污染型和混合污染型,利用等标污染负荷法确定水源地污染类型,并对该污染类型对应的污染源展开调查;将潜在危害指数与污染物的排放参数、暴露量和持久性参数综合起来,建立了一种新的筛选方法,该方法简单、计算量小,适用于某一污染类型水源地优先控制污染物的筛选;以扬州市夹江备用水源地为例,利用改进的潜在危害指数法对需优先控制的污染物进行了筛选,结果表明夹江备用水源地污染类型为农业污染型,农田面源污染物主要是农药和化肥,通过对23种农药的潜在危害性进行排序分析,确定了5种农药作为夹江备用水源地优先控制的污染物。

关键词：备用水源地农田面源污染污染类型优先控制污染物筛选

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环竺山湾湖小流域种植业面源污染减排潜力研究

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农业环境科学学报 2016年第7期35卷 1368-1375页

作者：胡博罗良国武永锋王艳王芊王娜娜杨林章农业清洁流域创新团队中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部农业环境重点实验室北京100081 中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081 江苏省农科院农业资源与环境研究所南京210014

农田面源污染一直被认为是竺山湾湖水质恶化的重要因素之一。采用实地调研农户的方法考察了环竺山湾湖小流域粮食作物(水稻、小麦)、蔬菜、果园生产在"十二五"初期养分投入状况,结合太湖流域"十一五"期间已获示范验证、可推广应用的环... 详细信息

农田面源污染一直被认为是竺山湾湖水质恶化的重要因素之一。采用实地调研农户的方法考察了环竺山湾湖小流域粮食作物(水稻、小麦)、蔬菜、果园生产在"十二五"初期养分投入状况,结合太湖流域"十一五"期间已获示范验证、可推广应用的环境友好型种植技术模式或实践,估算了环竺山湾湖小流域种植业生产控污减排能力。结果表明,基于目前的稻麦、蔬菜和果树种植面积,规模化应用稻-麦施肥减量技术和稻-绿肥技术轮作模式可分别实现无机N投入减量132.4、424.3 t·a-1和总N减排20、42.3 t·a-1;蔬菜种植优化技术模式可减少无机N投入993.7 t·a-1和减排总N 181.3 t·a-1;果园优化施肥与三叶草截流控害集成技术模式,至少可实现节省无机N投入1000 t·a-1和减排总N 116.8 t·a-1。综上,环竺山湾湖小流域种植业生产已较"十一五"时期无机N投入水平明显降低,但依然还有减量空间;有机肥施用量逐步提升,但符合竺山湾湖小流域的最适施用水平还有待深入研究。最后给出了环竺山湾湖小流域农田面源污染规模化防控建议,以期为改善竺山湾湖水质进而确保太湖水质安全提供支持。

关键词：养分N投入环境友好型种植技术模式农田面源污染减排潜力环竺山湾湖小流域

不同减量施肥条件下稻田田面水氮素动态变化及径流损失研究

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生态环境学报 2012年第9期21卷 1561-1566页

作者：吴俊樊剑波何园球屠人凤谭炳昌徐欢许小伟中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院研究生院北京100049

采用过量施用化肥获得高产已成为近年来太湖地区的普遍现象,而由此引发的农业面源污染对水体生态环境恶化的贡献值也越来越大。通过对苕溪流域地区的田间试验,研究了8种不同减量施肥处理条件下,稻田田面水中氮素的动态变化特征和径流损... 详细信息

采用过量施用化肥获得高产已成为近年来太湖地区的普遍现象,而由此引发的农业面源污染对水体生态环境恶化的贡献值也越来越大。通过对苕溪流域地区的田间试验,研究了8种不同减量施肥处理条件下,稻田田面水中氮素的动态变化特征和径流损失量,研究结果表明,(1)各处理铵氮浓度在施肥后迅速上升,1～3 d达到最大值,而总氮在施肥后第1天便达到峰值,之后随时间变化逐渐下降,铵氮、总氮浓度在一周之后均降至较低水平。(2)田面水中铵氮/总氮比在施肥后3～7 d达到峰值,之后逐渐下降。(3)田间任何1次的径流排水均会造成田面水氮素的流失,径流排水发生的时间与施肥时间间隔越小氮素的流失负荷就越大。(4)各减量化施肥处理年度累计流失负荷较常规施肥处理下降6%～53%,当季稻田氮素流失率在1.4%～2.6%之间。为减少农田氮肥使用量,降低氮素流失量,减缓农业面源污染提供理论依据。

关键词：减量施肥氮农田面源污染径流损失

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河南省农田灰水足迹估算和治理对策

人民黄河 2016年第11期38卷 65-70,74页

作者：曹连海汪孝斌李宇翔张海朋华北水利水电大学资源与环境学院河南郑州450045 鹤壁水文水资源勘测局河南鹤壁458036

以河南省为研究区,在计算化肥、农药等施用强度和污染负荷的基础上,应用灰水足迹理论,选用合理参数分别计算了化肥、农药的灰水足迹,以及河南省农田面源污染总的灰水足迹。结果表明:河南省农田面源污染严重,2009—2013年氮肥灰水足迹为9... 详细信息

以河南省为研究区,在计算化肥、农药等施用强度和污染负荷的基础上,应用灰水足迹理论,选用合理参数分别计算了化肥、农药的灰水足迹,以及河南省农田面源污染总的灰水足迹。结果表明:河南省农田面源污染严重,2009—2013年氮肥灰水足迹为9.05亿~9.28亿m^3,磷肥灰水足迹为5.51亿~5.75亿m^3,农药灰水足迹为49.6亿~53.8亿m^3,农田面源污染总的灰水足迹为49.6亿~53.8亿m^3。提出了农田面源污染治理对策:合理施肥,推广水肥一体技术;禽畜粪便、农作物秸秆的肥料化利用;科学用药,推广生态农药;改进耕作措施,减轻土壤侵蚀等。

关键词：灰水足迹农田面源污染化肥农药河南省

南方灌区生态节水防污技术与应用——以高邮灌区为例

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中国农村水利水电 2015年第8期 55-58页

作者：顾宏孙勇叶明林郑志勇江苏省高邮市水利局江苏高邮225600

在高邮灌区节水改造作中统筹考虑灌区生态建设,并将其贯穿于灌区的规划、设计、施工与管理全过程。通过渠道的生态衬砌,集水期灌制度的构建,稻田与明沟湿地系统的联合以及灌区的活水畅水工程,提出一套适合南方灌区的生态节水减污、层层... 详细信息

在高邮灌区节水改造作中统筹考虑灌区生态建设,并将其贯穿于灌区的规划、设计、施工与管理全过程。通过渠道的生态衬砌,集水期灌制度的构建,稻田与明沟湿地系统的联合以及灌区的活水畅水工程,提出一套适合南方灌区的生态节水减污、层层截污、活水净污的工程模式,产生了良好的节水减污效果,可为具有相似问题的南方丰水灌区节水防污改造提供支撑。

关键词：生态灌区生态衬砌节水工程农田面源污染

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滇池流域大棚种植区面源污染释放规律

农业环境科学学报 2003年第1期22卷 1-5页

作者：桂萌祝万鹏余刚张鹏义清华大学环境科学与工程系北京100084

为了研究和控制农田面源污染,掌握其污染释放规律,选择紧靠滇池的大渔乡大棚种植区作为研究样本,在2001年进行了旱季和雨季的连续监测。结果表明,旱季的污染负荷很小,只占全年总量的5%～10%,农田污染的释放主要集中在雨季(6月-9月),以... 详细信息

为了研究和控制农田面源污染,掌握其污染释放规律,选择紧靠滇池的大渔乡大棚种植区作为研究样本,在2001年进行了旱季和雨季的连续监测。结果表明,旱季的污染负荷很小,只占全年总量的5%～10%,农田污染的释放主要集中在雨季(6月-9月),以地表径流的方式进入滇池,污染负荷占全年总量的90%以上。这主要由滇池流域特定的气候条件和灌溉方式所决定。

关键词：大棚种植区污染释放规律滇池流域农田面源污染农田灌溉水气候湖泊富营养化