文獻(xiàn)綜述---農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究進(jìn)展

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　二○一〇年三月</b></p><p>　　農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究進(jìn)展</p><p>　　摘 要 :隨著農(nóng)業(yè)投入的加大 ,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染造成的影響逐漸凸顯 ,環(huán)境壓力越來越大 。國(guó)內(nèi)外

2、農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染現(xiàn)狀已引起高度關(guān)注 ,各國(guó)學(xué)者已經(jīng)從非點(diǎn)源污染物污染特征 類型 污染負(fù)荷輸出模型模擬等不同方面進(jìn)行了系統(tǒng)地探索和研究 。國(guó)外農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究起步于 20世紀(jì)60年代 ,中國(guó)的非點(diǎn)源污染相關(guān)研究起步較晚 ,仍局限于狹義的非點(diǎn)源污染的研究 。本文重點(diǎn)介紹了國(guó)內(nèi)外目前的污染現(xiàn)狀和農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型的研究進(jìn)展 ,同時(shí)分析了非點(diǎn)源污染形成的原因 ,并在此基礎(chǔ)上討論了目前研究中存在的問題和未來的發(fā)展方向。</p>&l

3、t;p>　　關(guān)鍵詞 :農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染 ;現(xiàn)狀 ;研究進(jìn)展</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　隨著近現(xiàn)代農(nóng)業(yè)投入的增加以及物質(zhì)需求的改變 ,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的農(nóng)田土壤養(yǎng)分流失以及對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力越來越大 ,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)造成的非點(diǎn)源污染在環(huán)境污染中的影響也越來越凸現(xiàn) :農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中 ,農(nóng)田中的土粒 ，

4、氮素,磷、農(nóng)藥及其它有機(jī)或無機(jī)物質(zhì) ,在降水或灌溉過程中 ,通過農(nóng)田地表徑流農(nóng)田排水和地下滲漏 ,使大量污染物進(jìn)入水體而形成的水環(huán)境污染。主要包括土壤流失，化肥污染，農(nóng)藥污染,畜禽養(yǎng)殖污染及其它農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中造成的非點(diǎn)源污染 。對(duì)非點(diǎn)源污染的認(rèn)識(shí)和重視始于20世紀(jì)70年代的美國(guó) ,短短的幾十年時(shí)間 ,人們意識(shí)到了非點(diǎn)源污染的嚴(yán)重性和治理的緊迫性 。目前 ,非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)普遍存在的全球性環(huán)境問題 ,研究表明 ,非點(diǎn)源污染是導(dǎo)

5、致地表水污染的主要原因 ,而農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染占據(jù)的比重最大 。</p><p>　　2 非點(diǎn)源污染定義及其基本特征</p><p>　　2. 1. 非點(diǎn)源污染及農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染</p><p>　　非點(diǎn)源 ( Non - point source ) 污 染 也 稱 面 源 污染或者分散源污染 , 它是指時(shí)空上無法定點(diǎn)監(jiān)測(cè)的 ,與大氣 水文 土壤 植被 土質(zhì) 地貌

6、 地形等環(huán)境條件和人類活動(dòng)密切相關(guān)的 , 可隨時(shí)隨地發(fā)生的 ,直 接 對(duì) 水 環(huán) 境 構(gòu) 成 污 染 的 污 染 物 來 源 。具體來看其來源有以下五個(gè)方面 , 一是農(nóng)田徑流營(yíng)養(yǎng)成分的流失 , 二是農(nóng)村生活污水及生活垃圾無處理排放 ,三是分散式養(yǎng)殖場(chǎng)禽畜糞便排放 ,四是農(nóng)田水土流失 ,五是城市徑流污染物流失 ,在這五個(gè)方面中前四個(gè)都是來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng) , 因此狹義的非點(diǎn)源污染就是指農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染 。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 ,

7、氮素和磷素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，農(nóng)藥，有機(jī)或者無機(jī)污染物質(zhì)，通過農(nóng)田的地表徑流和農(nóng)田滲漏 。</p><p>　　2.2　農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的基本特征</p><p>　　2. 2.1 分散性和隱蔽性 </p><p>　　與點(diǎn)源污染的集中性相反 ,非點(diǎn)源污染具有分散性的特征 ,它隨流域內(nèi)土地利用狀況 地形地貌水文特征 氣候 天氣等的不同而具有空間異質(zhì)性和 時(shí)間上的不均勻性

8、。排放的分散性導(dǎo)致其地理邊界 和空間位置的不易識(shí)別 。</p><p>　　2. 2. 2 .隨機(jī)性和不確定性 </p><p>　　大多數(shù)非點(diǎn)源污染問題 ,包括農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染 ,涉及隨機(jī)變量和隨機(jī)影響 。區(qū)分進(jìn)入污染系統(tǒng)中的隨機(jī)變量和不確定性對(duì)非點(diǎn)源污染的研究是很重要的 。例如 ,農(nóng)作物的生產(chǎn)會(huì)受到天氣的影響 ,因?yàn)榻涤炅康膹?qiáng)度 空氣溫度 空氣濕度的變化會(huì)直接影響。</p>

9、<p>　　2.2.3 廣泛性和不易監(jiān)測(cè)性 </p><p>　　由于非點(diǎn)源污染涉及多個(gè)污染者 ,在給定的區(qū)域內(nèi)它們的排放是相互交叉的 ,加之不同的地理 、象、水文條件對(duì)污染物的遷移轉(zhuǎn)化影響很大 ,因此很難具體監(jiān)測(cè)到單個(gè)污染源的排放量 。</p><p>　　2.2.4　滯后性和模糊性</p><p>　　農(nóng)田中農(nóng)藥和化肥施用造成的污染 ,一般在降雨時(shí)

10、才對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生影響 ,若施用化肥即遇到降雨 造成的非點(diǎn)源污染將會(huì)十分嚴(yán)重 。農(nóng)藥和化肥在農(nóng)田存在的時(shí)間長(zhǎng)短決定非點(diǎn)源污染形成的滯后性的長(zhǎng)短 。通常 ,一次農(nóng)藥或化肥的使用所造成的非點(diǎn)源污染將是長(zhǎng)期的 。</p><p>　　2.2.5 研究和控制難度大</p><p>　　由于非點(diǎn)源污染來源的復(fù)雜性 ,機(jī)理的模糊性 和形成的潛伏性 ,需要考慮流域內(nèi)的地形條件 土壤類型 農(nóng)藥和化肥的試用量

11、農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)和農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活方式等等 ,因此在研究和控制非點(diǎn)源污染方面具有較大的難度 。</p><p>　　3 國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染現(xiàn)狀</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì) ,目前全球有 30% ～50%的地表水體受到非點(diǎn)源污染的影響 ,并且在全世界不同程度退化的12億 hm2的耕地中 ,有 12%是由農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染引起的 。美國(guó) 1990 年報(bào)告顯示 : 美國(guó)的非點(diǎn)源污染約占污染總量的

12、2/3,其中農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染占非點(diǎn)源污染總量的 68% ～83% ,影響到 50% ～70%的受污染或威脅的地表水體 。 2006 年美國(guó)水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示 :農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染已成為影響監(jiān)測(cè)水域的最主要的來源 ,是污染河口水質(zhì)的第三大污染源 ,并且在地下水污染和沼澤退化中起主要作用 。在歐洲國(guó)家 ,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染也是影響水質(zhì)的主要因素 ,尤其是農(nóng)用化肥造成的硝酸鹽聚集對(duì)地下水和飲用水的污染程度還維持在一個(gè)較高的水平 。荷蘭農(nóng)業(yè)造成了當(dāng)?shù)氐叵滤?/p>

13、中 60%的總氮和 40% ～50%的總磷流失 ,主要就是由大面積的施肥作業(yè)造成的 。法國(guó)諾曼底塞納河水管理局 2006 年一項(xiàng)研究結(jié)果顯示 ,塞納河及其支流流域的地下水有近 25%采樣點(diǎn)的硝酸鹽濃度超過 40mg?L 。</p><p>　　我國(guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的情況也不容樂觀 。隨著點(diǎn)源污染控制能力的提高 ,非點(diǎn)源污染的嚴(yán)重性逐漸顯現(xiàn)出來 。20世紀(jì) 60年代以來我國(guó)農(nóng)田的化肥投入逐年增加 ,目前已成為世界上最

14、大的化肥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó) 。2004年我國(guó)農(nóng)田化肥氮 ( 2583萬t)通過損失進(jìn)入環(huán)境的數(shù)量達(dá)到 493. 4 萬 t; 其中通過淋洗和徑流損失分別有 129. 1 萬 t進(jìn)入地下水 , 51.7萬 t氮進(jìn)入地下水 。這些氮導(dǎo)致地表水的富營(yíng)養(yǎng)化 地下水的硝酸鹽富集 ,嚴(yán)重影響了水環(huán)境 。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,在每年進(jìn)入長(zhǎng)江和黃河的氮素中 ,分別有 92%和88%來自農(nóng)業(yè) ,特別是化肥氮約占 50% 。我國(guó)也是世界上農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國(guó) 。目前 ,中國(guó)

15、農(nóng)藥生產(chǎn)量達(dá) 46萬t(有效成分) ,使用量居世界第一 ,近10多年來 ,農(nóng)藥使用量每年基本穩(wěn)定在 23萬t左右 。長(zhǎng)期 大量 、合理使用農(nóng)藥必然導(dǎo)</p><p>　　致土壤 地表水 地下水和農(nóng)產(chǎn)品的污染 。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 ,大量地施用化肥 農(nóng)藥帶來的農(nóng)業(yè)污染已經(jīng)成為影響水環(huán)境的主要原因 ,而化肥利用率低下 農(nóng)藥施用過量則加劇了農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的程度 。據(jù)粗略估算 ,我國(guó)水體污染物中來自農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的大約占 1

16、/3 。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染對(duì)水體造成的富營(yíng)養(yǎng)化以太湖 滇池和巢湖為例 ,非點(diǎn)源污染已經(jīng)成為入湖全氮和全磷負(fù)荷的主要來源 ,其中全氮貢獻(xiàn)率分別為 59% 、33%和63% ,全磷貢獻(xiàn)率分別為 30% 、41%和 73% 。</p><p>　　4 我國(guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染形成的主要成因</p><p>　　農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染受降水時(shí)間和地表徑流循環(huán)過程的影響和支配 ,由此產(chǎn)生的污染隨機(jī)性強(qiáng) ,影響因子繁

17、多 ,污染種類多樣 ,污染物數(shù)量 排放途徑 發(fā)生時(shí)間 發(fā)生條件均具有不確定性 。</p><p>　　4. 1 主要污染來源</p><p>　　4. 1. 1　化肥污染</p><p>　　我國(guó)建國(guó)以來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展離不開化肥投入所做的貢獻(xiàn) ,但隨著生產(chǎn)規(guī)模和需求的擴(kuò)大化 ,在追求效益的同時(shí)也隨之產(chǎn)生了一系列環(huán)境問題 。長(zhǎng)期以來 ,由于施肥時(shí)間 施肥方法 施

18、肥量的不合理 , 我 國(guó) 的 肥 料 利 用 率 較 低 , 一 般 僅 為 30% ～40% ,約有 70%的化肥殘留在土壤 水體和大氣中 ,大量肥料隨降雨 徑流 淋溶 滲漏等途徑而損失 。不合理的施肥方式容易造成土壤板結(jié)以及鹽漬化 ,致使地力下降 ;部分化肥分解后的鹽分隨農(nóng)業(yè)退水和地表徑流進(jìn)入江 ，河，塘引起地表水富營(yíng)養(yǎng)化 ;氮肥隨降水或徑流下滲 , 還會(huì)造成地下水硝酸鹽富集 ,并且硝酸鹽含量會(huì)隨著氮肥用量的增加而升高 ;尿素的過量

19、使用也會(huì)造成農(nóng)田土壤的短期堿化 長(zhǎng)期酸化和鹽化 ,進(jìn)而危害農(nóng)田土壤有益生物的生存 。在很多地方 , 由于過量施用化肥造成土壤肥力持續(xù)下降 ,農(nóng)民為維持農(nóng)田生產(chǎn)能力 ,更加依賴于增施化肥 ,從而形成了污染 →土壤肥力持續(xù)下降 →加大化肥農(nóng)藥使用量 →加重農(nóng)業(yè)面源污染的惡性循環(huán)狀態(tài) ,從而導(dǎo)致農(nóng)田土壤生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化 。</p><p>　　4. 1. 2　農(nóng)藥污染</p><p>　　農(nóng)

20、藥施用大量超標(biāo)和不合理使用是導(dǎo)致污染的根本原因 ,據(jù)統(tǒng)計(jì) ,有 84%以上的農(nóng)民會(huì)超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)劑量用藥 ,某些高毒 高殘留的農(nóng)藥進(jìn)入環(huán)境中 ,污染農(nóng)作物 土壤大氣 ,并隨降水等污染水體 。農(nóng)藥的使用不當(dāng) ,致使噴灑出的大量的農(nóng)藥只有極少部分能到達(dá)要防治的靶標(biāo)上 。據(jù) M etcalf ( 1980 ) 估算 , 從施藥器械噴灑出去的農(nóng)藥只有 25% ～50%能沉積在作物葉片上 ,不足 1%的藥劑能沉積在靶標(biāo)害蟲上 ,僅有不足 0. 03

21、%的農(nóng)藥能起到殺蟲作用 。農(nóng)藥使用的低效率 ,不僅浪費(fèi)了農(nóng)藥還污染了環(huán)境 。農(nóng)藥的高殘留性也給環(huán)境帶來很大的危害 。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和研究資料 ,土壤農(nóng)藥污染主要以有機(jī)氯農(nóng)藥殘留為主 ,并且由于這種殘留的長(zhǎng)期性 ,其對(duì)我國(guó)土壤的污染仍將持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期 。農(nóng)藥的大量使用 ,除了對(duì)防治的靶標(biāo)作用以外 ,還對(duì)靶標(biāo)的環(huán)境生物產(chǎn)生毒性 ,對(duì)害蟲天敵的殺傷可以引起害蟲的再猖獗 。由此可見 ,農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的影響是多方面的 。</p&g

22、t;<p>　　4. 1. 3　集約化養(yǎng)殖污染</p><p>　　改革開放以來 ,中國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展 ,但有一部分農(nóng)村養(yǎng)殖場(chǎng)卻存在設(shè)備簡(jiǎn)陋管理不善的情況 ,由此也帶來了畜禽糞便廢棄物的排放和污染問題 。養(yǎng)殖場(chǎng)排放出的大量廢水和糞便 ,堆存期間因降水而淋失出來的污染物排入到周圍的土壤環(huán)境 ,然后進(jìn)入地表水 ,造成水體污染 ; 應(yīng)用畜禽糞便污染的灌溉水或未經(jīng)無害化處理的糞肥可導(dǎo)致食用農(nóng)產(chǎn)品污染 ;

23、同時(shí) ,由于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展 ,人工投放餌料使水體中 N 和 P不斷增加 ,也是水體富營(yíng)養(yǎng)化的又一主要物質(zhì)來源 。</p><p>　　4. 1. 4　生活廢棄物及污水灌溉污染</p><p>　　隨著農(nóng)村城市化的發(fā)展 ,農(nóng)村生活垃圾和廢水的排放量以及種類也隨之大幅度增加 ,但廢棄物收集和處理設(shè)備卻在很多地區(qū)還沒有或不完善 。大量的生活垃圾隨意堆放 ,其滲漏液污染地表水和地下水 ,散發(fā)的惡

24、臭污染大氣 ; 更為嚴(yán)重的是污水灌溉 ,大量未經(jīng)過處理的污水直接用于農(nóng)田灌溉 , 污水中的 N、以及有毒物質(zhì)直接進(jìn)入土壤 ,造成土壤 作物及地下水的嚴(yán)重污染 ,直接危害著飲水和食物安全 。</p><p>　　4. 1. 5　農(nóng)膜殘留污染</p><p>　　20世紀(jì) 80年代以來 ,農(nóng)膜覆蓋技術(shù)廣泛應(yīng)用 ,在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題 。大量的農(nóng)膜殘留在土壤中甚至無法降解

25、,不但降低了土壤的滲透性能 減少土壤含水量 削弱耕地的抗旱能力 ,而且嚴(yán)重影響植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育和水肥運(yùn)移 ,從而造成作物減產(chǎn) 。</p><p>　　4. 1. 6　秸稈污染</p><p>　　農(nóng)村沒有得到合理利用的剩余秸稈 ,成為引發(fā)秸稈焚燒和資源浪費(fèi)等問題的根源 。秸稈焚燒造成空氣中懸浮顆粒增多 ,對(duì)大氣環(huán)境造成污染 ,并且對(duì)人的正常生產(chǎn)和生活造成干擾 ;秸稈焚燒對(duì)土壤物理性質(zhì)也

26、會(huì)造成不利影響 ,加重土壤板結(jié) 降低地力 加劇</p><p>　　干旱 ,使農(nóng)作物生長(zhǎng)受到影響 。</p><p>　　4. 2 　形成原因</p><p>　　4. 2. 1　農(nóng)村經(jīng)濟(jì)落后 發(fā)展緩慢</p><p>　　中國(guó)農(nóng)村遍布各省市 ,其經(jīng)濟(jì)水平和發(fā)展程度都存在很大的差異 ,而我國(guó)的農(nóng)業(yè)又主要是靠農(nóng)民來進(jìn)行一系列活動(dòng) ,加之農(nóng)民長(zhǎng)期

27、以來受教育程度低 ,環(huán)保意識(shí)薄弱 ,因此單純依靠加大化肥、農(nóng)藥的投入去追求經(jīng)濟(jì)效益而忽略環(huán)境效益的情況不可避免 。這是我國(guó)產(chǎn)生農(nóng)業(yè)問題的客觀原因 ,單靠技術(shù)難以解決 。</p><p>　　4. 2. 2　監(jiān)督管理不到位 推廣體系不健全</p><p>　　有關(guān)部門與農(nóng)民缺乏聯(lián)系 , 對(duì)農(nóng)民的不規(guī)范生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)行為缺乏指導(dǎo)和監(jiān)督 ; 農(nóng)村的環(huán)保政策 、環(huán)保設(shè)施以及環(huán)保人員的配備均供給不足

28、,其環(huán)境問題也沒有引起足夠的重視 ;地方性環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)可操作性差 執(zhí)法不嚴(yán)的現(xiàn)象普遍存在 。另外 ,我國(guó)農(nóng)技推廣中還存在很多問題 ,比如投入強(qiáng)度低 ,經(jīng)費(fèi)使用不合理 ,推廣人員龐雜 素質(zhì)不高等 。</p><p>　　4. 2. 3　技術(shù)落后 生產(chǎn)粗放</p><p>　　農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的特點(diǎn)決定其難以監(jiān)測(cè)和控制 ,相應(yīng)地 ,有效的防治技術(shù)不易出臺(tái) ,從而農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的情況無法得到有

29、效治理 。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式所造成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不合理和資源過度開發(fā) ,再加上人為破壞 ,也都加重了農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的程度 。</p><p><b>　　5　國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展</b></p><p>　　國(guó)際上對(duì)非點(diǎn)源污染的研究大體上開始于 20世紀(jì) 60年代 ,一些學(xué)者在非點(diǎn)源污染的定量化研究中依據(jù)因果分析和統(tǒng)計(jì)分析的方法建立模型 , 80 年代以后進(jìn)展迅速 ，模型構(gòu)建

30、也從經(jīng)驗(yàn)型轉(zhuǎn)入機(jī)理型 , 研究的主要領(lǐng)域包括非點(diǎn)源污染的特征，負(fù)荷 ，地域 ，范圍 ，機(jī)理以及相關(guān)的影響因子等 。</p><p>　　5.1 國(guó)外農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究進(jìn)展 </p><p>　　國(guó)外農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究起步于 20 世紀(jì) 60 年代 ,首先美 日等一些發(fā)達(dá)國(guó)家率先發(fā)展 , 70 年代以后在世界各地逐漸受到重視 , 80 年代農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究蓬勃發(fā)展 , 90 年代

31、, 新的污染物成為研究熱點(diǎn) 。國(guó)外的研究可以分為三個(gè)階段 :第一階段為 20 世紀(jì) 60 年代 - 70 年代初 。最初的研究是對(duì)非點(diǎn)源污染的因 (降雨徑流 ) 和果 (非點(diǎn)源污染物輸出 )的觀測(cè)資料進(jìn)行分析 ,建立相關(guān)關(guān)系以計(jì)算非點(diǎn)源污染的負(fù)荷 。這一時(shí)期 ,分析土地利用方式與非點(diǎn)源污染負(fù)荷之間的內(nèi)在聯(lián)系是非點(diǎn)源污染研究的重要形式 。主要成果包括“Green2Ampt入滲模型”,HSP水文模型,“農(nóng)藥輸移和徑流模型—水文模擬程序—農(nóng)業(yè)

32、徑流模型—非點(diǎn)源模擬模型”(PRT—HSP—ARM—NPS)、“來自農(nóng)田統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)、徑流和侵蝕模型”(CREAMS)、GLEAMS,“農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型”(AGNP),“區(qū)域非點(diǎn)源流域環(huán)境響應(yīng)模擬(ANSWERS),“水侵蝕預(yù)測(cè)項(xiàng)目”(WEEP)。第三階段從20世紀(jì)90年代至今。這一階段的發(fā)展主要融合了GIS技術(shù),充分考慮了空間變異性。國(guó)外在非點(diǎn)源污染模型研究中應(yīng)用</p><p>　　5.2 國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源

33、污染研究進(jìn)展</p><p>　　我國(guó)的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究始于 20 世紀(jì) 80 年代的湖泊 、庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查和河流水質(zhì)規(guī)劃研究 。先后在 于 橋 水 庫(kù) 、滇池 、太湖 ，鄱陽(yáng)湖 、巢湖 、鏡泊 湖，三峽庫(kù)區(qū)，水庫(kù)流域及沱江內(nèi)江段 ，晉江等遼河鐵嶺段進(jìn)行了探索性研究 ,內(nèi)容主要涉及到非點(diǎn)源負(fù)荷研究 模型研究以及模型與 G IS結(jié)合技術(shù)等。從研究進(jìn)程來看 ,大致可以分為兩個(gè)階段 :第一階段為 20 世紀(jì) 80 年

34、代 。此階段為起步階段 ,而該時(shí)期是國(guó)外模型快速發(fā)展時(shí)期 ,因此我國(guó)主要是借鑒學(xué)習(xí)國(guó)外經(jīng)驗(yàn) ,開始探索非點(diǎn)源污染模型化的問題 。我國(guó)研究人員首先研究了水環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化與非點(diǎn)源污染 土地利用方式與非點(diǎn)源污染負(fù)荷的關(guān)系 ,初步把握了非點(diǎn)源污染負(fù)荷的發(fā)生狀況 。發(fā)展較快的是基于受納水體水質(zhì)分析 計(jì)算匯水區(qū)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染輸出量的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型 ,對(duì)土壤養(yǎng)分徑流損失和農(nóng)藥化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入土壤中遷移轉(zhuǎn)化及作用機(jī)理研究也取得了初步成果，通過土壤流失方程(U

35、SLE)，首次在我國(guó)用于非點(diǎn)源污染危險(xiǎn)區(qū)域識(shí)別 。劉楓在 80年代中期在于橋水庫(kù)流域的研究中 ,應(yīng)用了 USLE定量識(shí)別非點(diǎn)源污染發(fā)生的時(shí)空規(guī)律 。第二階段從 20世紀(jì) 90 </p><p>　　6 非點(diǎn)源污染存在的問題及展望</p><p>　　利用模型研究非點(diǎn)源污染表現(xiàn)了和準(zhǔn)確性,從而建立了一種利用流域特征來估算水體污染負(fù)荷定量化的方法,其利用前景也是相當(dāng)值得深入的。但是模型畢竟是

36、對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的簡(jiǎn)化,也存在著一定的問題。</p><p>　　6.1 模擬尺度的適用性問題</p><p>　　隨著規(guī)劃和模擬技術(shù)的不斷發(fā)展,非點(diǎn)源污染模型的模擬尺度不斷增大,可以模擬由幾千個(gè)小流域組成的大尺度流域。但是,模型的有效性都是在小尺度范圍內(nèi)得到驗(yàn)證的,我們把模型應(yīng)用于較大的流域范圍是在假定模型中用到的參數(shù)在幾十米到幾千米的空間變化中仍然保持著有效性的,所以目前并沒有明確指出在大尺

37、度流域上如何確定參數(shù)是利用模型模擬非點(diǎn)源污染過程的一大障礙。</p><p>　　6.2 數(shù)據(jù)來源及精度問題</p><p>　　目前的分布式非點(diǎn)源污染機(jī)理模型所需的數(shù)據(jù)涉及水文、氣象、土壤、土地利用、化學(xué)物質(zhì)、管理措施的各個(gè)環(huán)節(jié),所涉及的數(shù)據(jù)量日益增多,應(yīng)用這些模型前建立驅(qū)動(dòng)模型數(shù)據(jù)庫(kù)的工作量越來越大。但是,在中國(guó)要搜集到需要的所有數(shù)據(jù)是一項(xiàng)極其繁重和辛苦的工作,而且很有可能存在部分?jǐn)?shù)據(jù)

38、缺失或者格式轉(zhuǎn)化的問題,甚至一些數(shù)據(jù)只能利用模型自帶的生成器來模擬生成這些數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)本身就比較粗略,那么用這些數(shù)據(jù)模擬出來的結(jié)果在精度上自然會(huì)受到極大的影響。因此,數(shù)據(jù)來源及精度問題也成為非點(diǎn)源污染模擬的瓶頸之一。</p><p>　　6.3對(duì)污染物遷移過程模擬問題</p><p>　　非點(diǎn)源污染的成分復(fù)雜、類型多樣,又有著不同于點(diǎn)源的特征,排放的分散性導(dǎo)致其地理邊界和空間位置不易識(shí)別

39、,加上它還與一系列水文氣象條件密切相關(guān),因此非點(diǎn)源污染過程極其復(fù)雜,要模擬污染物質(zhì)在這些水文氣象過程中的遷移轉(zhuǎn)化就顯得格外困難。但是模型只是對(duì)現(xiàn)實(shí)問題簡(jiǎn)化的一個(gè)數(shù)學(xué)模型,輸入一整套數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生與之相對(duì)應(yīng)的一定結(jié)果,這在很大程度上是一個(gè)理想化的結(jié)果,只能作為參考.目前使用的大型分布式模型的結(jié)構(gòu)組成其實(shí)也是一些簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)模型的綜合,所以對(duì)于復(fù)雜過程的模擬在模型開發(fā)過程中應(yīng)更注重其物理化學(xué)機(jī)理。</p><p><

40、b>　　6.4展望</b></p><p>　　非點(diǎn)源污染研究的發(fā)展趨勢(shì) ,包括以下幾個(gè)方面 :第一 建立以污染物產(chǎn)生和遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理為基礎(chǔ)的，適用于較大流域和便于推廣應(yīng)用的非點(diǎn)源污染模型 ;第二 逐漸擴(kuò)大研究對(duì)象的范圍 ,要加強(qiáng)農(nóng)藥,重金屬等有毒有害化學(xué)物質(zhì)的負(fù)荷 遷移和轉(zhuǎn)化等發(fā)面的模擬。第三 :將非點(diǎn)源污染模型的研究進(jìn)一步。第四 :建立適合國(guó)情的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的數(shù)據(jù)庫(kù)及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,為國(guó)家決策

41、和宏觀管理提供支撐。第五：多學(xué)聯(lián)合， 擴(kuò)展非點(diǎn)源污染模型模擬的范圍 ,將非點(diǎn)源污染模型模擬應(yīng)用到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)過程中。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　[1]黃晶晶,林超文,陳一兵,等.中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀及對(duì)策[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2006,12(12):47248.</p><p>　　[2]劉紀(jì)輝,賴格

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