稻虾轮作模式面源污染排放特征及其能值评估

摘要

为探明稻虾轮作模式面源污染排放特征并合理评价该模式的环境可持续性,通过对江汉平原稻虾轮作模式小龙虾养殖排放尾水中总氮(TN)、总磷(TP)、COD和氨氮(NH_(3)-N)浓度进行监测,对稻虾轮作模式稻田养殖小龙虾的排污系数进行了估算,并采用等标污染负荷法进行了主要污染物解析。运用能值分析方法对稻虾轮作模式进行了包含面源污染的能值评估,对比单季稻模式,对其可持续发展能力进行了定量评价。结果表明:江汉平原稻虾轮作模式小龙虾养殖排放尾水中TN、TP、COD和NH_(3)-N的浓度范围分别为0.53~5.36、0.12~0.70、6.60~78.39和0.34~1.75 mg/L,TN、TP和COD平均排放浓度高于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水质标准。等标污染负荷法分析结果表明TN的等标负荷比最高,是稻虾轮作模式面源污染控制的关键污染物。稻虾轮作模式小龙虾养殖排放尾水中TN、TP、COD和NH_(3)-N的排污系数分别为2.994、0.458、35.132和1.405 kg/t,表明稻虾轮作模式面源污染排放系数较低,对环境污染程度总体较小,但也应引起重视,并纳入农业面源污染源排放监测网络当中。包含面源污染的能值分析结果表明,与单季稻模式相比,稻虾轮作模式的可更新资源投入占比、能值产出率和可持续指数更高,环境负载率更低,表明当前的稻虾轮作模式虽然存在一定面源污染风险,但仍具有可持续发展竞争优势。研究结果为估算稻虾轮作模式的面源污染负荷提供了基础数据,为农业面源污染防治和稻虾轮作模式的可持续发展提供了参考依据。