基于县级单元的中国农业面源污染控制区初探

《基于县级单元的中国农业面源污染控制区初探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于县级单元的中国农业面源污染控制区初探李志涛﹡，王夏晖，张惠远，吕文魁，王波，麻莉（环境保护部环境规划院北京100012）摘要：本研究选取县级行政区划为基本单元，建立了中国农业面源控制区划分的数据库，并核定出农业面源污染的各污染物的流失系数，利用源强估算法计算各县（市、区）的农业面源污染物等标污染指数，根据各污染物指数利用系统聚类法划分出不同类型的农业面源控制区，以期为中国农业面源污染的分区分类管理政策的制定奠定科学基础。关键词：县级单元；农业；面源污染；控制区相关研究表明，农村大量的畜禽养殖废弃物、水产养殖废弃物、农用化学品等农业生产过程中产生的污染物通

2、过雨水冲淋、农田灌溉等途径进入水中，使许多农村地区的水环境出现了[1]严重的富营养化问题，水质日益恶化。农业面源污染控制区的划分研究则是农业生产过程中产生的面源污染控制区划分管理及分类治理的基础和必不可少的重要环节，是制定农村区域发展规划、农业生产布局和农村区域水环境综合整治的科学基础，是农村水环境管理和污染防治的重要依据。本研究定义的农业面源污染控制区划分是指进行农业生产过程中产生的污染物（COD、TN、TP），在降水或灌溉过程中，通过地表径流和地下渗漏等途径汇入水体引起的污染，主要分为种植业污染、养殖业污染等。本文利用源强估算法，估算我国农村2000多个县

3、（市、区）（非农业县、香港、台湾、澳门等地区除外）农业生产过程中产生的对农村水环境构成污染威胁的化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）的等标污染指数，并利用系统聚类法及Arcgis空间分析识别农业面源污染的重点控制区，以期为国家农业面源污染管理提供依据。基金项目：（国家科技重大专项“水体污染控制与治理”资助，课题名：农村水污染控制机制与政策示范研究，课题编号:2009ZX07632-002）。作者简介：作者姓名：李志涛（1982-，男，助理研究员，主要研究方向为农村环境保护，E_mail：lizt@caep.org.cn）。11.研究方法及数据来源

4、1.1研究方法在农业面源污染控制区的划分研究中主要运用源强估算法、系统聚类分析法等，其计算过程如下：1.1.1源强估算法[5-9]本文对中国农业面源污染的估算采用的是源强估算法，综合国内外研究成果，源强估[2-4]算法在农业面源污染定量研究中具有重要意义。该方法具有以下优点：不考虑面源污染的中间过程和内在机制，通过实验和调查方法，直接估算进入水体的面源污染负荷；形式简单，面源污染负荷的计算公式多依赖小区实验结果和经验参数，结构简单；参数较少，主要考虑污染物产生的因果关系，在估算过程中对其他影响因素不予过多考虑；应用性强，受研究尺度、数据基础等方面的限制较少，而

5、且方法简单易行，可广泛运用于面源污染定量研究。该方法主要反映污染源本身潜在的风险，用污染物的排放量除以环境中污染物的限量标准，把污染物的排放量转化为“污染物全部稀释到评价标准所需的介质量”，并将污染物全部稀释到水环境标准所需的水资源量的和，该计算结果不但反映了污染物在量上对环境的影响，也反映了污染物在质上对环境的影响。从而增强了对污染源潜在风险评价的科学性，也给污染源科学管理带来很大的方便。本研究在利用源强估算法时，主要计算出各污染物的等标污染指数，评价因子为COD、TN、TP，其计算公式如下：CijMijPijQij（1）CoiCoi3式中，Pij为第

6、j个污染源的第i种污染物的等标污染负荷（m/a）。Cij是该污染源中第i种污染物的排放浓度。Coi是第i种污染物的评价标准，文中采用GB3838—2002Ⅲ类标准，即3COD20mg/L，TN1mg/L，TP0.2mg/L。Qij为第j个污染源含i污染物的介质排放量（m/a）。Mij为第j个污染源第i种污染物流失量（t/a）。第j个污染源有n个污染物，其源内的等标污染负荷为：nPjPij（2）i1某地区有m个污染源，则该地区等标污染负荷为：mmnPpjPij（3）j1j1i1某地区等标污染指数是指所排放的某种污染物浓度超过该种污染评价标准

7、的倍数，反映了污染物浓度与评价标准的关系，但不涉及排放总量关系。计算公式如下：CijPijNij（4）CoiQij式中Nij是第j个污染源的第i种污染物的等标污染指数。Qij为第j个污染源含i污染物的23介质排放量（m/a）。由于全国各县市的水资源总量差异很大，为了在不同地区展开比较和增加比较的客观性，我们假定各县市农业非点源污染排放的污染物均匀稀释到该地区的水环境中。则有公式如下：某地区污染物等标污染指数N=该地区污染源的等标污染指数/该地区水资源总量。1.1.2系统聚类法本研究根据等标污染指数，运用系统聚类分析方法进行农业面源污染控制区划分研究。系统聚

8、类的基本思想是：先将n个样本（或p个指