论文部分内容阅读
太湖流域是我国人口最稠密,经济最发达的地区之一,随着工农业的发展,太湖水体污染尤其是水体富营养化严重,给当地水资源供应以及经济发展带来巨大影响。农业源氮污染是水环境污染的主要来源,有研究表明,来自农业源氮污染的贡献率已超过来自工业和城市生活的点源污染,使得太湖水体富营养化现象日趋严重,对经济社会的影响日益显著。因此,本研究重点针对种植业、畜禽养殖业和水产养殖业三种农业污染源,基于统计年鉴、遥感解译、野外监测、调研和GIS等多种手段,对太湖流域三种农业源氮污染负荷进行了核算,对农业源氮排放量空间分布特征进行了分析。研究结果表明:2013年太湖流域农业源TN排放总量达到101.9×106kg,单位排放强度为27.6 kg·hm-2。三种主要农业源TN排放量高低顺序依次为种植业、畜禽养殖业和水产养殖业,其中,种植业源TN排放量为50.3×106kg,占总排放量的49.4%,单位排放强度为13.6 kg.hm-2,种植业肥料施用量高,肥料当季利用率低,大量氮素经径流、淋溶等途径损失进入水体,对水环境造成严重影响。其中,种植业中蔬菜地复种指数高,菜农为了追求高产,不合理施用化肥,蔬菜地的TN排放量达到32.6×106kg,占种植业源TN排放量的64.7%,占总农业源TN排放量的31.9%。禽畜养殖业源TN排放量为44.4×106kg,占总排放量的43.5%,单位排放强度为12.0kg.hm-2,禽畜养殖业高TN排放量与流域养殖的畜禽出栏量较大、污水处理率低有关;水产养殖业源的TN排放量相对较小,为7.3×106kg,占总排放量的7.1%,单位排放强度为2.0 kg.hm-2,TN排放量以池塘养殖为主,池塘养殖TN排放量占水产养殖业TN排放量的90.7%,围网养殖TN排放系数大,分布面积小,TN排放量相对较小。水产养殖业高TN排放量与饲料投入、不合理养殖等有关。受地形、水文、土地利用方式、农田管理等复杂因素的影响,太湖流域不同区域农业源氮污染空间分布差异显著。太湖流域农业源TN负荷整体上呈现不均匀分布的特征。位于南部的嘉兴市市区、嘉善县、海盐县等地区TN负荷量较高,而北部的无锡市市区、中部的苏州市市区、西南部的临安市和安吉县、东部的宝山区和闵行等地区TN负荷则较低。流域内种植业源TN负荷呈现西北和东南部高,中部低的分布特点。西北和东南部高氮负荷区域主要是句容市、嘉善县等地区,低氮负荷区域主要是中部的苏州市市区、昆山市、常州市市区以及东部的上海市市区等地区,种植业TN负荷高主要是因为这些地区种植业氮肥施用量高。禽畜养殖业源TN负荷呈现东南部地区高于西北部地区的特点,高氮负荷区主要包括东南部的嘉兴市市区、海盐县、嘉善县和奉贤县,低氮负荷区主要包括西南部的安吉县、临安市和位于东部的昆山市以及上海市部分地区。水产养殖业源TN负荷呈现从西部、中部到东部逐渐减小的特征,中部大部分地区如昆山市、湖州市市区、德清县以及西部的金坛市的TN负荷均最高,高氮负荷与这些区域的水产养殖业发达有关。根据本研究对太湖流域农业污染源氮负荷核算结果以及流域内氮负荷空间分布特征的分析,识别出了流域农业源氮污染的重点防控区域,以及不同区域的重点控制污染源,为因地制宜制定太湖流域氮污染减排途径和措施提供了可靠依据。太湖流域农业源氮污染的重点控制区域是嘉兴市市区、嘉善县、海盐县等地区,重点控制区嘉兴市市区、嘉善县以及海盐县的重点控制污染源是禽畜养殖业源和种植业源。种植业源氮污染的重点控制区域是句容市和嘉善县,句容市需重点控制的种植业源是水田和旱地,嘉善县需重点控制的种植业源是蔬菜地;禽畜养殖业源氮污染的重点控制区域是嘉兴市市区、海盐县、嘉善县和奉贤县;水产养殖业源氮污染的重点控制区域是昆山市、湖州市市区、德清县以及金坛市。针对不同农业源制定具体的氮污染控制措施时,还应考虑不同农业源高氮排放量的原因和特点。种植业应合理或适当控制化肥的施用量,提倡测土配方施肥,使用缓控释肥等,设置隔离带、拦截沟、湿地、建设生态塘等减少氮流失;水产养殖业氮污染应控制养殖面积,合理分布养殖区域,减少饵料投放,对太湖的水生植物进行合理种植和利用,养殖区实行轮养等;禽畜养殖业应提高现有法规规章的法律效力和实际执行力,建立配套的污水处理设施和有机肥生产厂,完善规模化养殖场的粪污处理技术,建立污水处理标准,提高污水处理率等。