太湖典型丘陵水源地水质时空变化及影响因素分析——以平桥河流域为例

基于太湖流域典型丘陵水源地平桥河流域12个采样点的水质监测数据,综合运用聚类分析和主成分分析法对平桥河流域水质时空变化及影响因素进行分析。聚类分析显示,按照水质相似性将平桥河流域水质分为枯水期、平水期、丰水期3个季节时段和中上游丘陵河谷区、下游紧邻平桥镇的平原区、下游暗沟出口区3个典型空间区域。主成分分析显示:(1)枯水期水质以氮污染为主导因素,磷和有机污染次之,受流量减小、流速缓慢导致的营养盐富集的影响加大;平水期水质以氮污染为主导因素,磷污染次之,受茶园等大量施肥导致的农业面源污染的影响;丰水期水质以氮和磷污染为主导因素,受到水稻种植等农业活动和大量降雨径流的影响。(2)中上游丘陵河谷区水质以氮和磷污染为主导因素,有机污染次之,受到茶园种植等农业活动导致的面源污染的影响;下游紧邻平桥镇的平原区水质以氮和磷的污染为主导因素,有机污染次之,受到居民生活污水和农业生产的影响;下游暗沟出口区水质以氮污染为主导因素,有机污染和磷污染次之,受到生活污水、农业生产和畜禽养殖的影响。研究结果可为太湖流域丘陵区水源地保护和管理提供参考。     

鄱阳湖流域农村生活区面源污染特征及其影响

农村生活区水环境是流域水环境的重要组成部分。鄱阳湖流域是我国的重要农业生产区，农村人口众多，未经过处理的生活污水、生活垃圾和固体废弃物、分散畜禽养殖污染由于无序排放导致了鄱阳湖流域河湖水质下降，湖泊富营养化指数升高。通过采用污染物当量算法对鄱阳湖流域农村生活区面源污染估算，分析了1991~2011年农村生活污染现状及其趋势，并分析了鄱阳湖河湖水质变化趋势及其在农村生活区面源污染中的影响因子。研究结果表明：（1）1991～2011年，鄱阳湖流域农村人口、生活污染、生活垃圾和固体废弃物污染、分散畜禽养殖污染不断增加，其中农村生活污水污染物排放量、TN、TP和COD排放量增长了1268%，年平均增长量分别为036、002、1681和021万t；固体废弃物排放量、TN和TP排放量增加了1268%，年增长量分别为362、076和080万t；分散畜禽养殖污染TN、TP和COD的含量分别增长了9913%、6384%和7227%，年均增长量分别为022、003和009万t；（2）2000年以来，鄱阳湖流域河湖水质呈下降趋势，其中鄱阳湖湖泊的水质和富营养化指数下降趋势分别在001和005水平上具有显著性；（3）鄱阳湖流域农村生活区面源污染对流域水环境具有一定的影响，其中分散畜禽养殖污染的影响相对较大     

南四湖农业面源污染现状及控制措施

近年来南四湖水质污染严重,农业面源污染是导致水体污染和富营养化的最主要因素;阐述了南四湖流域种植业、养殖业及农村生活污染三大污染源现状和危害;总结了国外对农业面源污染控制措施及研究动态,重点评述了农业面源污染的来源解析方法,提出了农业面源污染需要进一步研究的方向,对南四湖农业面源污染的研究具有一定的指导意义。     

广东省农业面源污染与农业经济发展的关系

基于广东省1995-2013年的农业面源污染与农业经济增长的相关数据,利用时间序列验证广东省农业面源污染EKC"倒U型"曲线,并运用VAR模型进一步考察它们之间的动态演进关系。结果表明:广东省农业面源污染与农业经济增长确实存在显著的"倒U型"曲线关系,并进入转折期;而VAR实证结果则验证了EKC结果,并发现面源污染对经济发展具正向影响,而负向效应较滞后。因此,要重视农业面源污染对经济增长的负作用,加强对环境保护的宣传和治理力度,提高农户生态环保意识。     

化肥零增长行动对农业污染的减量贡献分析——基于GM(1,1)模型及脱钩理论

2015年2月,农业部制定《到2020年化肥使用量零增长行动方案》。为深入分析该政策在农业面源污染减量、农业产地环境改善及农业绿色发展中发挥的作用,借助灰色GM(1,1)模型及脱钩理论,模拟若无该行动实施时我国的化肥施用情况,探讨该行动对我国农业面源污染的减量贡献。研究发现:(1)我国化肥实际施用较模拟值减量明显;氮肥、磷肥及复合肥的实际施用量较模拟值均有不同程度的减少,其中复合肥的增长幅度虽有所放缓,但仍呈增长态势。(2)化肥零增长行动对我国农业面源污染防治工作意义重大;行动实施3年(2015～2017年)内的化肥污染排放减量占2014年总排放量的五分之一以上。(3)化肥零增长行动实施后,农业生产对化肥投入的依赖大大减弱;近几年农业生产与施用化肥导致的面源污染间逐渐表现为强脱钩状态,两者呈反向变化。(4)从施肥结构看,氮肥、磷肥均由弱脱钩转变为强脱钩状态,并保持基本稳定;复合肥脱钩指数虽有所下降,但仍未改变弱脱钩状态。(5)在空间层面上,各省区的农业生产与化肥面源污染之间的脱钩状态总体向好,东北、西南以及东南部区域农业生产对化肥投入的依赖性逐渐减弱,山东、江苏等5个农业大省已实现完全脱钩。最后从提高化肥利用效率,调整施肥结构,优化农业产业统计体系等角度提出建议,为政府制定相关政策提供参考。     

太湖流域农业面源污染及控制研究进展

太湖及其流域的水环境质量呈现严重恶化趋势,农业面源污染是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一.论文通过文献分析,总结了太湖流域农业面源污染的影响因素、相应的治理措施以及农业面源污染控制的特点.结果表明:①虽然太湖流域典型区域的面源污染影响及排污系数的研究较多,但是着眼于太湖流域整体的农业面源污染负荷总量的研究并没有明确答案:②农业面源污染的治理技术研究较多,但将这些自然科学成果应用到实际的管理实践中的政策研究较少;③对农田面源污染的研究较多,对畜禽渔业养殖废弃物处理的研究比较薄弱,并且两者没有很好地结合起来进行研究;④虽然已经有了一些关于农业面源污染控制管理的讨论,但缺乏管理实施标准的研究;⑤围绕农业面源污染治理的主要手段都与农户行为有关,例如土地利用方式、耕作方式等,但现在很少有从环境污染主体即农户行为的角度去研究如何减少环境污染.     

三峡生态屏障区农业面源污染的排放效率及其影响因素

农业面源污染排放效率反映农业经济发展与环境的协调程度,农业面源污染物的影子价格体现了污染物的边际减排成本。提高农业生产的环境效率,降低农业面源污染的影子价格对保护农村生态环境和增强流域水资源的安全性起到较好的促进作用。利用三峡生态屏障区重庆段2000-2012年间的面板数据,采用参数化方向性距离函数,对农业面源污染的排放效率和影子价格进行了测算,结合面板数据随机效应Tobit模型分析了影响农业面源污染的排放效率和影子价格。结果表明:2000-2012年期间,农业面源污染平均排放效率为0.649 9,TN、TP、COD和NH3-N 4种污染物的平均影子价格分别为0.372 9,0.032 6,0.137 1,0.053 3万元/t;不同区域农业面源污染排放效率和影子价格存在一定的差异,库中平行岭谷区、库区腹地沿江山地丘陵区和库区腹地外围山地区农业面源污染排放效率低,污染物的影子价格高;影响农业面源污染的排放效率和影子价格因素主要包括农业结构中经济作物与粮食作物的比例、农业生产设施条件、农村居民受教育程度。因此,确保粮食作物安全的前提下,进一步优化农业产业结构,减少农药、化肥投入大的农作物种植规模,走"两型农业"之路;进一步加大对农田水利设施、节水灌溉设施和农业生态建设工程的投资,减少和控制农业生产中的污染物排放对生态环境的破坏;农业面源污染源头减排离不开农户的积极参与,提高农户对农业生态环境退化的认知也是解决农业面源污染的重要途径。     

城镇化过程中的流域面源污染时空变化

以斧头湖流域为研究对象，在野外调查的基础上，借助遥感和GIS技术，对2008年、2015年斧头湖流域土地利用格局、人畜排放进行分析，利用输出系数模型解析斧头湖的面源污染负荷时空分布及主要来源。结果表明:斧头湖流域2008～2015年面源总氮（TN）和总磷（TP）负荷输出分别从由原来的 2 915 和 178 t 增长至 3 252 和 202 t。城镇化发展使得农村耕地面积减少，耕地对TN的输出贡献比例降低，但是耕地化肥使用依然是TN最主要来源。城镇化使得居民区对面源贡献增大，特别是TP的贡献显著增加。随着人们生活水平的提高，畜禽养殖对面源污染的贡献也显著增加，应予以足够重视     

太湖生态修复治理工程

太湖是我国第三大淡水湖泊 ,也是流域的重要水体。近年来 ,随着人口的增长 ,经济高速发展 ,人为社会经济活动影响 ,水资源系统受到很大冲击 ,水质变劣 ,湖体营养过程加剧 ,生态环境受到明显损害 ,制约了流域社会经济的可持续发展。要实现流域水资源的可持续利用 ,必须加快水污染综合治理。除陆域实施严格的达标治理、河网水质调控 ,农业面源及生活污水治理外 ,太湖湖体生态修复和富营养化治理已为当务之急。目前应尽早实施 :①太湖重污染区底泥的生态疏浚 ,减少底泥释放二次污染。②利用浮床陆生植物治理太湖典型富营养化水域 ,利用生物吸收、降解 ,继而富集营养盐 ,净化水质。③建立环湖湿地保护带。④恢复和重建湖滨带水生植被 ,实现长效生态管理和调控。⑤生态渔业工程 ,有效控制过度养殖 ,恢复湖泊生态良性循环。⑥藻类采集和资源化再利用。⑦强化流域     

环境分权、环境规制对农业面源污染的影响

环境规制是实现农业面源污染减排的重要手段,而科学合理地划分环境管理权力是夯实环境规制减排绩效的制度基础。厘清环境分权、环境规制与农业面源污染三者之间的关系对优化环境管理体制和促进农业绿色发展具有重要的理论与现实意义。鉴于此,文章将环境规制、环境分权和农业面源污染纳入同一分析框架,基于2005—2017年省际面板数据,构建动态面板模型和面板门槛模型,实证考察了环境分权、环境规制与农业面源污染的内在联系。研究结果显示:①环境规制是抑制农业面源污染的重要手段;环境分权、环境监察分权和环境监测分权对农业面源污染具有显著的正向作用,环境行政分权对农业面源污染则表现为负向作用。②环境事务管理权力的下放将恶化环境规制的农业面源污染减排效应,引发“绿色悖论”效应,其中环境监察分权和环境监测分权的影响尤为突出。③从区域层面来看,中西部地区环境事务管理权力下放引发的“绿色悖论”效应显著,而东部地区则不显著。④环境规制对农业面源污染的影响随环境分权程度的变化呈现出门槛特征。伴随环境分权程度的提高,环境规制对农业面源污染的影响由“援助之手”转为“攫取之手”。因此,为解决日益严重的农业面源污染,应制定差异化的环境分权策略。一方面,环境行政权力应适当下放,而环境监察和环境监测权力要逐步上移;另一方面,进一步压缩中西部地区环境政策自由裁量空间,加大农业环境考核与监督力度。同时,建立长期动态农业面源污染监测体系,形成联防联控治理格局。     

江苏省农业面源污染与经济增长关系的实证

运用基于VAR模型的脉冲响应函数和方差分解的方法,考察了江苏省1990-2007年农业面源污染与经济增长的动态演进关系。研究结果表明:①经济增长是影响江苏省农业面源污染的重要原因,农业面源污染的环境库兹涅茨曲线规律在一定程度上得到验证;②农业面源污染对江苏省经济增长的影响不明显,且具有一定滞后效应;③方差分解结果显示人均GDP是解释农业面源预测方差的重要变量,而农业面源污染对经济增长的预测方差贡献度则相对较小。因此,我们要充分关注江苏省经济快速增长对农业环境质量恶化所带来的负面影响。同时,为了充分体现农业面源污染对江苏省经济增长的反作用,其关键前提是必须要对农业面源污染所导致的负外部效应进行清晰的界定,以及建立一个有效、完善的农业资源配置、污染权的市场交易机制,以充分发挥资源约束和环境恶化对涉农微观经济主体投资、生产和消费行为的影响,进而对经济增长形成反作用。     

经济发展与农业面源污染:分解模型与实证研究

借鉴Islam的研究思路,构建农业面源污染影响因素分解的理论模型。并利用1990~2010年省际面板数据进行实证研究,探讨农业面源污染演变的内在驱动机制,以期为农业面源污染控制和管理提供理论依据。主要研究结论如下:(1)农业面源污染演变受规模效应、结构效应和减污效应的共同影响;(2)规模效应对农业面源污染的影响为正,这说明农业生产规模和农村人口规模的扩大会增大农业面源污染的排放。结构效应的两个重要方面(经济作物比重的提高和畜禽养殖业产值比重的提高)都会导致农业面源污染的加剧。技术进步和经济发展的减污效应开始初步发挥,二者都能有效减少农业面源污染,这为实现农业生产与生态环境的协调发展提供了可能。     

经济发展与农业面源污染：分解模型与实证研究

借鉴Islam的研究思路,构建农业面源污染影响因素分解的理论模型。并利用1990～2010年省际面板数据进行实证研究,探讨农业面源污染演变的内在驱动机制,以期为农业面源污染控制和管理提供理论依据。主要研究结论如下：（1）农业面源污染演变受规模效应、结构效应和减污效应的共同影响;（2）规模效应对农业面源污染的影响为正,这说明农业生产规模和农村人口规模的扩大会增大农业面源污染的排放。结构效应的两个重要方面（经济作物比重的提高和畜禽养殖业产值比重的提高）都会导致农业面源污染的加剧。技术进步和经济发展的减污效应开始初步发挥,二者都能有效减少农业面源污染,这为实现农业生产与生态环境的协调发展提供了可能     

农户经营行为对农村生态环境影响研究

农户生产经营行为关系到生产资源的合理利用与配置,影响到农村生态系统保护及其可持续发展。本研究以武汉城市圈及长株潭城市群内的650个农户为有效样本,分析了农户经营行为对农村生态环境及其五种表现形式的影响。结果表明:①劳动力投入行为中收入来源、家庭人均收入对农业面源污染有显著负面影响,家庭常住人口、家庭人均年收入对生活垃圾污染分别有显著正、负面影响;②农户文化程度越高,越能认识到农村生态环境污染问题;③经营规模越大,农业面源污染越严重,而对其它四类表现形式影响不显著;④农业投资力度越大,为提高产量而会造成越严重的农业面源污染及水质污染;⑤农户经营组织行为中,有机肥施用行为会造成农业面源污染,这些未施用的有机肥又会加剧生活垃圾污染,而且有机肥使用越多,农业面源污染及水质污染也就变弱。另外,参加技术培训会降低农业面源污染和水质污染。可见,农户经营行为更多地是在影响农村生态环境中的农业面源污染、水质污染及生活垃圾污染,对空气噪音污染及工业转嫁污染的影响并不明显。     

基于遥感和GIS的赤水河水质对流域土地利用的响应研究

利用2009年TM影像和11个断面的水质监测数据,同时在缓冲区和子流域尺度上,分析了赤水河流域内土地利用方式与水质指标（溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮）之间的相关关系,并建立水质对土地利用结构的空间响应模型。由相关性分析得：从缓冲区尺度到子流域尺度,建设用地与氨氮的相关性由显著正相关变为高度正相关,相关系数达到0836;与高锰酸盐指数的相关性则由普通正相关变为显著正相关,相关系数为0776。耕地与高锰酸盐指数的相关性由显著正相关增加为高度正相关,相关系数达到0913;与氨氮的相关系数也增加到0782;而耕地与溶解氧则由缓冲区尺度的一般负相关变为子流域尺度的显著负相关,相关系数达0609。在缓冲区尺度上,林地与氨氮、高锰酸盐指数呈负相关,相关程度总体上随着缓冲半径的增大而增大;而当研究尺度为依自然属性划分的子流域时,林地与氨氮呈现出显著负相关,相关系数达到0673;与高锰酸盐指数呈现出高度负相关,相关系数达到0822;且在子流域尺度上林地对溶解氧的“汇”的作用才充分表现出来,相关系数达0718。研究结果表明：赤水河流域土地利用方式对水质有重要影响。赤水河流域内的城镇建设用地和耕地对流域水质有着严重的负面影响,承载在其上的城市生活、工业污水和农业面源污染(种养殖)是河流水质污染的重要污染源。林地对流域的水质污染有重要的缓解作用。总体上,各水质参数与土地利用类型间的相关性在子流域和缓冲区两种尺度下表现出一致的规律,但这种相关性在子流域尺度下表现的更为显著。研究成果可为赤水河流域的水污染防治、土地利用方式优化提供科学依据,并为同类研究提供借鉴     

太湖生态修复治理工程

太湖是我国第三大淡水湖泊,也是流域的重要水体。近年来,随着人口的增长,经济高速发展,人为社会经济活动影响,水资源系统受到很大冲击,水质变劣,湖体富营养过程加剧,生态环境受到明显损害,制约了流域社会经济的可持续发展。要实现流域水资源的可持续利用,必须加快水污染综合治理。除陆域实施严格的达标治理、河网水质调控、农业面源及生活污水治理外,太湖湖体生态修复和富营养化治理已为当务之急。目前应尽早实施：①太湖重污染区底泥的生态疏浚,减少底泥释放二次污染。②利用浮床陆生植物治理太湖典型富营养化水域,利用生物吸收、降解,继而富集营养盐,净化水质。③建立环湖湿地保护带。④恢复和重建湖滨带水生植被,实现长效生态管理和调控。⑤生态渔业工程,有效控制过度养殖,恢复湖泊生态良性循环。⑥藻类采集和资源化再利用。⑦强化流域管理。     

淮河生态经济带农业面源污染空间分布及治理研究

淮河流域是我国重要的农业生产功能区,长期以来以追求高产量、高利润为目的的农业生产活动,导致了日益严重的农业面源污染问题.厘清淮河生态经济带农业面源污染空间分布状况,为生态经济带内各级行政主体实施农业面源污染综合防治、提高生态环境治理体系和治理能力现代化提供政策建议,具有重要的理论和现实意义.应用产污系数法、等标污染法、GIS技术等方法,对经济带内155个县域单元农业面源污染的化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)3种污染物进行分析的基础上,核算了淮河生态经济带农业面源污染物的排放量、重点污染源、重点污染区、排放强度及空间分布.结果发现:2018年淮河生态经济带农业面源污染物中COD、TN、TP排放量分别为199.3、107.2、12.6万t,排放强度分别为69.2、34.7、3.4 kg/km2;重点污染源为农田化肥、畜禽养殖和水产养殖,重点污染物为TN和TP,重点防治区为建湖县、兴化县、漯河市辖区等10个县(市、区).农田化肥污染是淮河生态经济带农业面源污染分布最广的污染类型,综合污染是农业面源污染治理中防治难度最大的污染类型.针对淮河生态经济带县域单元农业面源污染存在较高空间异质性的现实,提出应根据不同区域不同污染类型实施针对性治理的政策建议.     

洞庭湖流域氮磷污染风险评价与时空分布特征

洞庭湖农业面源污染日益严重,深入了解洞庭湖流域氮磷污染的时空分布特征,是促进洞庭湖流域面源污染治理需解决的科学问题。运用改进输出系数模型、等标污染负荷法对洞庭湖流域25个县(市、区)的TN、TP污染物负荷量进行计算,借助GIS软件绘制TN、TP污染负荷空间分布图,分析流域TN、TP污染负荷量的时空变化特征。结果表明：(1)从空间尺度上看,TN、TP污染负荷量在空间排放上呈现明显的地域差异特征,安化县、桃源县、石门县、平江县、桃江县等县区是洞庭湖流域农业面源污染的重点防治区域,污染负荷较高的区域集中分布在流域的上游。(2)从时间尺度上看,2010、2015、2019年TN污染负荷量分别为11.95、10.90、6.95万t/a, TP污染负荷量分别为7.60、7.00、4.21万t/a,洞庭湖流域TN、TP污染物负荷量呈现明显减少趋势,TN污染负荷量始终大于TP污染负荷量。(3)从畜禽养殖、土地利用和居民生活3个方面来看,TN、TP污染负荷量也呈现出递减规律。(4)运用聚类分析方法将流域分为复合污染型、畜禽养殖污染型、土地利用污染型、居民生活污染型4种类型。最后,为推进洞庭湖流域氮磷污染...     

农业分工有利于化肥减量施用吗?——基于江汉平原水稻种植户的实证

促进农户的化肥减量施用是改善农业面源污染、推动农业可持续发展的重要举措。已有研究重点关注农地流转及由此实现的农地规模经营对化肥减量化的影响,普遍忽视农业分工的减量贡献。本文通过构建“农业分工-内生技术进步-化肥减量施用”理论分析框架,阐明了农业横向分工与纵向分工促进化肥减量施用的作用机理,然后结合2017年对江汉平原983个水稻种植户调查数据,运用线性回归模型与分位数回归模型进行实证检验。结果表明:农业横向分工和纵向分工均能够显著降低水稻种植户的化肥施用量;对于化肥施用量处于低位分布的农户,纵向分工的减施效应相对较强;对于化肥施用量处于高位分布的农户,横向分工的减施效应更为明显。考虑宏观农业化肥减量化政策冲击和模型潜在的内生性等问题后,上述结论仍然稳健。进一步的影响机理挖掘发现,横向分工与纵向分工分别通过人力资本积累、迂回技术引进效应促进实现农户化肥减量施用。在农业家庭经营参与分工经济的过程中,横向分工及其区域专业连片化所表达的市场容量是纵向分工深化、知识外溢与人力资本积累的重要条件。由此,当微观农户开展横向专业化分工并演进为区域专业连片化生产时,横向分工的人力资本积累效应和纵向分工的迂回技术引进效应将得到强化,进而显著促进农户化肥减量施用。本文的政策含义是:优化作物生产布局,强化农业横向分工,特别是区域专业连片化、组织化生产,形成小农户与大农业生产格局;培育多样化农业生产委托代理市场,鼓励农业家庭经营卷入分工经济。     

农业面源污染现状与防治进展

通过对国内外农业面源污染研究资料的分析,认为农业面源污染的形式主要有:化肥污染、农药污染、农膜污染、秸秆燃烧污染、养殖业污染及水土流失等。农业面源污染导致了土地退化,在全世界不同程度退化的12亿hm2耕地中,约12%由农业面源污染引起;是河流和湖泊的重要污染源,导致美国40%的河流和湖泊水质不合格;是引起地表水氮、磷富营养化的主要因素,欧洲国家由农业面源污染排放的磷为地表水污染总负荷的24%-71%;中国的农业面源污染造成的水体氮、磷富营养化也显著超过来自城市的生活点源污染和工业点源污染。提出目前比较好的防治措施有:最佳农田管理措施、植被过滤带和人工湿地。建议我国控制农业面源污染必须从政策和法律上对农业生产活动进行规范,采用先进的理论和技术实行源头控制,并辅助以过程控制和末端控制。