重庆市农业面源污染的区域分异与控制

摘要

随着点源污染物控制的加强，面源污染物的控制显得越来越重要。我国北京密云水库、天津于桥水库、安徽巢湖、江浙太湖、武汉东湖、云南洱海和滇池、三峡库区等水域，面源污染比例超过点源污染，面源污染已上升为威胁水环境的主要原因。农业是国民经济的主体活动之一，由农业造成的面源污染占所有面源污染的80％以上，因此，防治农业面源污染已成为目前环境保护工作的重点。 农业面源污染的发生受多个因子的影响与控制，包括人类无法调控的自然因子如降雨，地形地貌等，同时也包括人类活动可以调控的许多因子，如土地利用方式，农药化肥的使用等。因此，对农业面源污染进行控制的关键就是要针对人类可调控的影响农业面源污染形成、迁移、转化的主要因子，实施科学管理，减少污染物的形成，并对潜在的污染物质进行截留，防止其扩散迁移进入水体形成污染。 由农业面源污染的特点决定了其控制重点是“防”而不是“治”，因此，辩识农业面源污染的负荷，按照因地制宜、逐步推进的原则，编制农业面源污染防治规划，采取有重点、分步骤的策略，全面实施预防、削减农业面源污染物，显得尤为重要，其核心是农业面源污染的区域分异控制，即根据影响农业面源污染的主导因子和区域农业面源污染特征的差异性和相似性对研究区域进行的分区，有重点、有区别地实施农业面源污染控制。 重庆市是我国年轻的直辖市，是大城市带动大农村的典范。幄员面积辽阔，农村人口众多，地形复杂，具有很高的农业面源污染自然背景。境内三峡水库区位特殊，生态环境脆弱，是全国面源污染控制的重点区域之一，因此编制重庆市农业面源污染防治规划，对提高三峡水库水质，改善农村生态环境，建设社会主义新农村，具有重要的理论意义与深刻的现实意义。 本研究以重庆市除渝中区外的39个区(市县)为研究单元，运用调查与统计分析的方法，通过建立指标体系，对重庆市的农业面源污染现状进行了统计分析，在此基础上，运用DPS软件分别对农田污染、畜禽养殖污染、水产养殖污染、村落生活污染和径流污染5种污染类型进行区域分异，确定每种污染类型的重点控制区域，在此基础上有针对性地实施面源污染控制的重点工程。 农田污染主要是指农用化学品污染和作物秸秆污染，单位面积投入的农用化学品越多，剩余于环境中的量就越大，对环境的污染就越严重；作物秸秆密度越大，利用率越低，囤积于环境的作物秸秆将会对环境造成严重的污染。农田污染区域分异结果显示，大渡口、南川、开县3个区(市县)属于农田污染重点控制区域。该区域化肥年施用水平979.00kg/hm2，农药年施用水平3.98kg/hm2，农膜年使用水平37.80kg/hm2，农膜使用面积比36.68％，复种指数197.83％，作物秸秆密度9.27t/hm2，秸秆利用率73.67％。该区域农膜使用面积大、污染范围广，化肥使用水平大，农膜与化肥是该区域农业面源污染的主要因素。在该区域实施耕地污染监测与分级控制工程、农用化学品削减工程和作物秸秆资源化工程，对该区域的农田面源污染进行防治。 畜禽养殖污染与畜禽粪尿的排放密度有关，排放密度越大，单位面积需要消纳的畜禽粪尿量越大，污染就越严重。根据畜禽养殖污染分异得出，荣昌、垫江、丰都、永川、长寿、璧山、铜梁等7个区(市县)属于畜禽养殖污染重点控制区域。该区域的畜禽粪便猪粪当量排放密度达到了827.27t/km2，畜禽尿污猪粪当量排放密度为202.¨t/km2，远高于其它区域。在该区域实施家庭畜禽养殖污染处理工程和规模化畜禽养殖污染处理与资源化工程，对该区域的畜禽养殖污染进行防治。 水产养殖污染与单位面积产量和养殖面积比密切相关，单位面积产量越大，投饵量越大，污染物量也就越大，污染越严重；养殖面积比越大，投饵面积就越大，污染范围也就越广，区域因水产养殖带来的面源污染就越严重。水产养殖污染分异显示，合川、长寿、万州、涪陵4个区(市县)属于水产养殖污染重点控制区域。该区域水面比例为15.06％，水产养殖面积比为3.07％，单产为2322.71kg/hm2。在该区域对大中型水库、河沟，实施生物工程措施；对池塘、稻田等精养设施，实行无公害的先进养殖模式。 生活污染主要是指生活垃圾与生活污水的排放，用生活垃圾和污水的排放密度及城镇化率来衡量区域的生活污染程度。生活污染区域分异结果为渝北、巴南、江津、万州、涪陵、万盛、綦江、忠县、梁平、开县、云阳、大足、荣昌、永川、合川、璧山、铜梁、长寿、潼南、垫江20个区(市县)属于生活污染重点控制区域。该区域城镇化率为20.35％，生活垃圾和生活污水的排放密度分别为0.28、63.80t/km2·d。在该区域实施生活垃圾和生活污水的处理与资源化工程，分别对生活垃圾和生活污水进行处理，进行面源污染防治。 径流污染主要是指水土流失产生的大量泥沙和径流携带的污染物对水体的污染。径流污染与地形地貌特征和气候条件密切相关，人类活动也会对径流污染产生较大的影响。径流污染分异的结果显示，渝北、秀山、万盛、开县、巫溪、酉阳、城口、綦江、南川、涪陵、奉节、武隆、丰都、万州、巫山、石柱、云阳、黔江、彭水19个区(市县)属于径流污染重点控制区域。该区域的水土流失面积比达65.69％，平均侵蚀模数为3869.97t/km2·a。在该区域实施水土保持与生态建设工程对径流污染进行防治。 把所有指标综合在一起，对5种类型的面源污染进行综合区域分异，划分为3个区域。江北、南岸、沙坪坝、九龙坡、大渡口为Ⅰ区，北碚、梁平、大足、潼南、巴南、江津、双桥、荣昌、永川、合川、长寿、璧山、铜梁、垫江为Ⅱ区，渝北、綦江、忠县、秀山、南川、武隆、万州、涪陵、万盛、石柱、开县、云阳县、黔江区、丰都县、奉节县、巫山县、酉阳县、彭水县、巫溪县、城口县为Ⅲ区。3个区域面源污染的差异体现在畜禽养殖污染、水产养殖污染和径流污染3个方面。农田污染在3个区域中差别不大，污染程度相当；生活污染在3个区域当中都比其它类型的污染要严重，是全市范围内最突出的污染类型；这两类污染是3个区域面源污染的相似特征。也就是说整个重庆市的农田污染和生活污染区域之间差别不显著，畜禽养殖污染、水产养殖污染和径流污染地区间差异显著。 按照经济地理分布特征对面源污染进行区域分异，结果显示，生活污染严重是三大经济区共同的特征，生活污染在三大经济区中的污染程度都比其它类型的污染要严重。 都市发达经济圈属于生活污染型区域。从5类面源污染类型来看，生活污染是该区域的主要污染，其余4类污染在该区域差异不大。都市发达经济圈城镇化率高，农村人口相对较少，但由于其人口基数较大，农村人口密度大，生活垃圾和生活污水的排放密度很大，导致该区域的村落生活污染较其它类型的污染突出。 渝西经济走廊属于畜禽养殖污染和生活污染复合污染型区域。渝西经济走廊的生活污染是三大经济区当中最严重的，该区域生活污水和生活垃圾的排放密度与都市发达经济圈接近，但由于其城镇化率低，农村人口众多，村落生活污染比较严重。同时，该区域的畜牧业比较发达，畜禽养殖量大，畜禽粪便猪粪当量排放密度显著高于其它两个区，畜禽养殖污染严重。除这两类污染而外，农田污染、水产养殖污染和径流污染在该区域区别不大，污染程度相当。 三峡库区生态经济区属于生活污染、畜禽养殖污染和径流污染复合污染型区域。但是该区域的生活污染较之都市发达经济圈和渝西经济走廊要轻，虽不是三大区域中最严重的，但就该区域的5种污染类型而言却是最严重的。径流污染在该区也很严重，并且也是三大区域中最严重的。该区域独特的地形地貌特征和气候条件，导致该区域由径流带来的面源污染相当突出，污染程度远远高于其它两个区域。 结合重庆市农业面源污染的具体情况，根据污染类型的区域分异结果，有针对性的提出了农田污染防治工程、畜禽养殖污染处理与资源化工程、水产养殖污染防治工程、农村生活垃圾和污水处理与资源化工程和水土保持与生态建设工程等9项面源污染防治工程，共需投入资金258.44×108元，其中，中央投资180.90×108元，市投资51.69×108元，区(市县)投资17.38×108元，业主投资665.50×104元，农民自筹8.40×108元。 论文最后指出了今后努力的方向是加强微观模型和参数赋值研究，同时设计更合理的指标体系及其相应的分级标准，对农业面源污染现状进行定量评价。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：资助

第1章文献综述

1.1农业面源污染的概念与组成

1.1.1农药、化肥污染

1.1.2农膜“白色污染”

1.1.3养殖业污染

1.1.4农作物秸秆等废弃物

1.1.5居民生活污水和废弃物

1.2农业面源污染的特征

1.3.1随机性

1.3.2广泛性

1.3.3不确定性

1.3.4动态迁移性

1.3.5时空变化性

1.3.6污染的滞后性和潜在威胁性

1.3.7复杂性

1.3农业面源污染的指标体系

1.3.1农业面源P污染指标体系

1.3.2农业面源N污染指标体系

1.4农业面源污染的控制技术

1.4.1农田面源污染的主要控制技术

1.4.2畜禽养殖面源污染的主要控制技术

1.4.3农业有机废弃物污染控制

1.4.4其它控制措施

1.5重庆市关于面源污染研究与管理的业绩与存在问题

1.5.1宏观层面的管理工作

1.5.2微观层面的技术研发

1.5.4存在的主要问题

第2章引言

2.1研究目的与意义

2.2研究内容

2.2.1重庆市农业面源污染的现状分析

2.2.2重庆市农业面源污染评价的指标体系研究

2.2.3重庆市农业面源污染的区域分异

2.2.4重庆市农业面源污染的控制

2.3研究路线

第3章研究方法

3.1研究范围的界定

3.2研究时间的界定

3.3研究指标的界定

3.3.1指标选取的原则

3.3.2指标的释义

3.4研究信息的获取

3.4.1面上信息的收集

3.4.2典型信息的获取

3.5面源污染的区域分异方法

第4章结果与分析

4.1重庆市农业面源污染现状的统计分析

4.1.1农田污染现状

4.1.2养殖污染现状

4.1.3生活污染现状

4.1.4径流污染现状

4.2重庆市农业面源污染的区域分异特征

4.2.1农田污染分异特征

4.2.2畜禽养殖污染分异特征

4.2.3水产养殖污染分异特征

4.2.4生活污染分异特征

4.2.5径流污染分异特征

4.2.6面源污染综合分异特征

4.3重庆市农业面源的经济地理分布特征

4.3.1都市发达经济圈

4.3.2渝西经济走廊

4.3.3三峡库区生态经济区

4.4重庆市农业面源污染的成因分析

4.4.1自然生态条件的限制

4.4.2人地矛盾突出

4.4.3土地垦殖强度的加大

4.4.4环境自净能力的减弱

4.4.5农业生产结构不合理

4.4.6生态环境意识的薄弱

4.4.7环境友好技术的缺乏

4.5重庆市农业面源污染的重点控制工程

4.5.1控制的指导思想及原则

4.5.2控制的目标

4.5.3控制的重点工程与投资预算

4.5.4农业面源污染重点控制工程投资预算与资金筹措

4.6重庆市农业面源污染控制的对策措施与实施保障

4.6.1控制对策措施

4.6.2实施保障

第5章结论与建议

5.1主要结论

5.2建议

参考文献

致谢

发表论文及参加课题一览表

发表论文

参加课题

附图