海河流域农业非点源污染负荷估算与评价研究

【摘要】：中国是世界上水资源严重不足的国家之一,人均水资源占有量不足世界平均水平的三分之一。改革开放以来,随着经济突飞猛进的发展,水体污染的形势逐渐恶化。《2009年中国环境状况公报》显示,七大水系总体为轻度污染,海河水系为重度污染,是中国水污染最严重的流域,“有河皆干、有水皆污”是海河流域的真实写照。 本文首次系统研究海河流域的农业非点源污染问题,估算农业非点源污染负荷量,评价农业非点源污染对水体污染的影响,并提出相应的管理和控制措施,填补了海河流域农业非点源污染研究的空白,为海河流域管理机构和各级政府确定水污染防治重点产业和重点区域,科学分配点源污染和非点源污染消减指标提供依据。 本文通过分析评价现有大尺度流域非点源污染负荷估算方法,特别是在总结输出系数法优缺点的基础上,建立了适合现有数据条件并有一定精确性的大尺度流域农业非点源污染负荷估算方法——“三维”系数估算法。所谓“三维”有三层含义:一是根据水系和地形,把海河流域在三个尺度上分成估算单元;二是根据污染物来源,把农业非点源污染分成种植业、畜禽养殖和农村生活三个组成部分,分别估算污染负荷;三是根据非点源污染形成过程,把农业非点源污染分成产生、流失和入河三个阶段,分别估算污染负荷。 本文的主要研究结论如下: 1、关于海河流域农业非点源污染负荷量。2007年,海河流域农业非点源污染化学需氧量、总磷、总氮、氨氮产生量分别为774.1x10~4 t、192.0 x10~4 t、459.1x10~4 t、67.8x10~4 t;流失量分别为239.4x10~4 t、4.5x10~4 t、56.8x10~4 t、6.2x10~4 t;入河量分别为68.0x10~4 t、0.9 x10~4 t、8.6x10~4 t、1.1x10~4 t。 2、关于非点源污染对水体污染的贡献。以海河流域多年平均地表水资源量来衡量,农业非点源入河污染物给水体带来的污染负荷为:化学需氧量31.5 mg·L~(-1),总磷0.4 mg·L~(-1),总氮4.0 mg·L~(-1),氨氮0.5 mg·L~(-1)。参照地表水环境质量标准(GB3838-2002)三类水质标准,除氨氮外,各项污染指标均超过水质标准,农业非点源污染对水质的影响不容轻视。化学需氧量和氨氮主要来自点源污染,分别占62.0%和91.5%;总磷和总氮主要来自非点源污染,分别占60.2%和58.7%。由于海河流域水质主要超标项目中没有包括总磷和总氮,因此,点源污染是目前海河流域水体污染的主要原因。 3、关于农业非点源污染等标负荷评价。采用地表水环境质量标准(GB3838-2002)三类水质标准对海河流域2007年农业非点源污染入河量进行等标负荷评价,结果表明:总氮是农业非点源污染最主要的污染物,约占一半;其次是总磷,约占1/4。农业非点源污染主要来自于畜禽养殖污染,占八成以上,其次是农村生活15.7%,种植业源仅占3.3%。海河流域农业非点源污染地域差异较大,污染最严重的是德州市,其次是唐山市和承德市。 环境资源的公共物品属性决定了控制农业非点源污染必须由政府主导,公众广泛参与。从中国的情况来看,非点源污染得不到有效控制,除了资金和技术的制约外,更重要的是缺乏健全的法律制度和完善的管理体系。海河流域要重点抓好畜禽养殖污染的控制,大力推广生态畜牧业。积极推进“农村清洁工程”,改善农村生活条件。