农业面源污染治理的技术与政策研究进展

随着固定源污染治理的成效日益显现,农业生产活动所导致的农业面源污染已成为水环境质量改善的主要影响因素。国内外经过近40年的研究,在农业面源污染治理方面积累了大量的经验做法。本文通过从农业面源污染负荷核算与关键源区识别、农业面源污染治理措施评估以及监督指导农业面源污染治理政策三个方面对国内外相关研究进展进行综述,以期为该领域未来学科发展提供一定的思路和借鉴。主要建议如下:(1)编制我国监督指导农业面源污染治理技术路线图;(2)开展农业面源污染监测网络优化研究;(3)开展农业面源污染评估技术体系研究;(4)开展构建"萝卜+大棒"的治理政策体系研究。     

流域农业面源污染防治科学问题与技术研发需求

农业面源污染是当前我国面临的重要环境问题之一,也是影响我国水体环境质量持续改善的瓶颈.近年来,我国面源污染治理日益受到重视,相关治理管理体系逐步建立,但我国农业面源污染治理起步相对较晚、研究基础较薄弱.本文针对农业面源污染的现状及研究进展,总结提出了流域农业面源污染的三大科学问题及技术难题：流域面源污染发生规律及水体水质响应机制、农业面源污染削减和资源化原理、监管机制,并从农业面源污染通量监测、负荷核算、适用性技术研发、考核评估机制建立等方面提出了技术研发的需求,以期为我国流域农业面源污染防治及管理提供科学参考.     

农业面源污染立体遥感监测体系构建设想

农业面源污染已成为河流湖库污染的重要来源。然而,农业面源污染成因复杂,从监测、评估到管理、治理都存在很多不确定性问题。本文对目前我国农业面源污染监测现状和问题进行了系统梳理,提出了"以遥感监测为主、地面校验为辅"的农业面源污染立体遥感监测评估新思路,以期为"十四五"及更长时间我国农业面源污染监督治理提供技术支撑。     

排污权交易应用于农业面源污染控制研究

当前农业面源污染已经成为我国水环境污染的主要根源,文中通过对农业非点源污染现状的调查和对治理污染的手段和措施的分析,结合排污权交易的优势和特点,探讨排污权交易体系引入农业非点源污染控制系统的可行性,相比较于大型工业点源,农业面源污染减排成本较低的状况为排污权交易提供了有利条件。在分析面源污染具有涉及个体多、发生不确定性强、减排结果监测困难等特征的基础上,提出了工业点源与农业面源排污权交易的总体框架。同时针对农业面源排污权交易中可能存在的一些问题进行了初步探讨,提出解决思路,期待着为今后相关研究抛砖引玉。     

靖江市农业面源污染现状及防治对策研究

农业面源污染治理情况是生态文明创建的重要指标之一。本文总结了江苏省靖江市在生态市创建过程中治理农业面源污染所采取的措施以及取得的成效,并提出了靖江市"十三五"期间创建生态文明示范市过程中推进农业面源污染治理工作的对策建议:一,推广种植业清洁生产,控制种植业化肥农药使用;第二,优化养殖业布局,加强畜禽粪污综合利用;第三,调整渔业产业结构,强化水产养殖业污染管控;第四,推进农村环境综合整治。     

剑湖流域农业面源污染防治技术

农业面源污染正在成为水体污染的主要原因之一。剑湖流域内分布着大量农田,农业面源污染严重,通过"源头控制,过程减污,末端截污"来实现剑湖流域农业面源污染防治,源头控制是核心,配合沿程及末端污染治理,才能做好农业面源污染治理工作。     

第三届流域综合管理与农业面源污染治理国际研讨会在京成功召开

<正>第三届流域综合管理与农业面源污染治理国际研讨会于2018年10月11-12日,在京成功召开。"流域综合管理与农业面源污染治理国际研讨会"是生态环境部环境与经济研究中心自2016年起在生态环境部和国家外国专家局的支持下发起和打造的高端大型学术交流平台。此次会议由生态环境部环境与经济政策研究中心主办。会议主题是如何有效开展监督指导农业面源污染治理工作,涉及流域综合管理与农业面源污染治理的微观监测、中观核算以及宏观决策支持等多个方面,来自国内外政府部门、高校和研究机构、环保社会组织等百名专家和代表围绕     

农业面源污染防治的经济学手段研究综述

本文对经济学手段在农业面源污染防治方面的研究和应用进行了综述,阐明了农业面源污染的来源、特点及危害,并针对我国国情,重点分析了排污权交易、绿色信贷、清洁生产补贴的必要性和开展方式,得出了适用于我国农业面源的排污权交易机制。通过排污权交易和清洁生产补贴能够减少农业面源的治污成本,实现社会收益最大化,通过绿色信贷能够有效弥补市场失灵,保证低碳农业可持续发展。     

基于分布式认知理论的农户面源污染治理支付意愿影响因素

分析农户个体支付意愿是测算农村面源污染治理经济价值的重要基础,而确定农村面源污染治理的生态经济价值则是将农业生产外部性进行内部化的必要措施.从农户微观个体角度出发,在剖析农户认知影响因素层级关系基础上,构建以分布式认知理论为核心的农户面源污染治理支付意愿的理论分析框架.在此基础上结合陕西关中地区531份微观调研数据,运用双栏模型对农户面源污染治理的支付意愿与意愿支付水平的这一连续决策过程进行实证检验.结果表明：①具有面源污染治理支付意愿的农户数量为267,占样本总数的50.30%,意愿支付金额均值为1 469.77元·hm^-2;依据调研样本意愿支付水平期望值可以测算出,2020年陕西省面源污染治理经济价值总额约为57.91亿元.②农户面源污染治理支付意愿会受到个人力、地域力和文化力的综合影响,各个维度作用力影响相差无几;农户面源污染治理的意愿支付水平主要会受到文化力因素的影响,个人力与地域力产生的影响十分有限.③按照收入水平进行分组回归的结果表明,个人力与文化力维度的影响因素在低收入群体中对于支付意愿具有较为显著的影响,但难以促成意愿支付水平的提升.     

农业面源污染形势和“十四五”政策取向——基于两次全国污染源普查公报的比较分析

治理农业面源污染是发展绿色农业的首要任务,从两次污染源普查公报数据来看,10年间农业面源污染治理成效显著。在种植业播种面积上升、养殖当量大幅增加的情况下,农业面源污染排放总量和强度均实现大幅下降,政策驱动、结构调整、经营方式转变是面源污染减排的主要动力。"十四五"期间,面对世情、国情、农情的变化,本文提出农业面源污染治理需做到三个转变:工作策略从攻坚战转向持久战;工作抓手从要素减量转向系统绿化;工作方式从单兵突进转向协同治理。进一步提出建立和完善农业面源监测体系、构建种养结合的绿色发展格局、综合考虑工业和农业污染排放协调治理和继续积极推进农业支持政策向绿色生态转型等具体建议。     

农业非点源污染研究方法分析

非点源污染受到人们越来越多的重视,尤以农业非点源污染为重。该文在对农业非点源污染的来源、特征介绍的基础上,对国内外农业非点源污染负荷模拟模型进行了梳理,根据国内学者对入河系数、农田种植、畜禽养殖和农村生活等方面的研究做了概述,并在流域监测、3S技术、污染源区识别以及多领域结合等方面对整个农业非点源污染负荷的研究进行了建议和展望,最后对该文所述进行了总结。     

城市化对水体非点源污染的影响

非点源污染现已成为世界上许多国家水体污染的重大污染源.长期以来,农业非点源污染受到高度重视,城市非点源污染的研究相对较少.而城市化是当今土地利用变化影响水质、流域的水文和其他物理特性以及发生潜在非点源污染的突出形式.城市化对水体非点源污染的影响,主要体现在使非点源污染的"源"、"过程"和"汇"发生了变化.本文从描述-预测评价-应用的角度总结了国际上城市化对城市水体非点源污染影响的研究.目前主要侧重于用模型来描述城市化对城市非点源污染过程的影响,模拟预测非点源污染物的负荷等.从景观生态学格局与过程的角度,探讨城市化和城市非点源污染之间的关系.城市化带来的城市景观格局的时空变化对城市非点源污染的综合影响研究是今后发展的一个方向.     

保护性耕作对黑河流域农田土壤水分利用的影响

为了探讨保护性耕作节水、 增产潜力及其在黑河流域的适应性,设计20 cm留茬(NS20)、 20 cm留茬压倒(NPS20)、 40 cm留茬(NS40)、 40 cm留茬压倒(NPS40)和传统耕作(CT)5个处理,研究了保护性耕作对黑河流域农田土壤含水量、 产量和水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:相对传统耕作,保护性耕作增加了土壤贮水量:在2003年和2004年休闲期结束后,NPS40、 NS40、 NS20和NPS20表层0~30 cm土壤贮水量较CT分别增加30.22%、 27.29%、 20.92%、 13.64%和48.32%、 38.90%、 29.85%、 23.28%;2004、 2005两年播种期0~5 cm土壤含水量NPS40、 NS40、 NPS20和NS20较CT分别增加37.29%、 37.10%、 21.49%、 41.90%和33.99%、 40.17%、 8.90%、 38.44%;播种到拔节期留茬高度越大,土壤贮水量越多,在相同高度的留茬处理中,干旱年份压倒处理保水效果较好,降雨相对较多的年份立茬处理保水效果较好;拔节后各层土壤贮水量之间差异减小.保护性耕作增加作物产量和水分利用效率,尤其是NPS20,2004年和2005年产量和WUE较传统耕作分别增加53.08%、 5.85%和52.04%、 7.30%.     

在总量控制体系下实施点源与非点源排污交易的理论研究

阐述了点源与非点源排污交易的基本思路，通过边际削减成本的比较，对交易的经济可行性进行了分析，并指出此种交易模式与传统的点源治理模式的成本差异。在给定的简化条件下，提出了单一点源与单一非点源的交易模型。     

辽河流域非点源污染空间特征遥感解析

应用遥感技术研究了辽河流域非点源污染发生特征.将环境卫星遥感数据耦合非点源(non-point Source,NPS)污染负荷估算模型,探索基于遥感像元尺度的非点源污染估算方法,目的是分析2010年辽河流域非点源污染特征,从而明确非点源污染的重点防治区和防治措施,为辽河流域水环境污染防治提供技术支持.结果表明,2010年辽河流域总氮排放量为10.3万t,总磷排放量为0.68万t,化学需氧量排放量为13.1万t,氨氮排放量为1.8万t;目前,对于辽河流域主要的非点源污染类型为农业面源;2010年辽河流域面源污染对水质污染的贡献率表现为总氮67.4%,总磷76.4%,化学需氧量39.4%和氨氮21.9%;空间分布上辽河流域的南部是污染最严重的地区,其次是东北部.本研究结合遥感技术发展了以遥感像元为基本模拟单位的非点源污染负荷估算方法,明确了2010年辽河流域的非点源污染产生量和空间分布特征,为辽河流域污染治理防治工作提供了理论依据.     

涪江流域农业非点源污染空间分布及污染源识别

采用输出系数模型,借助地理信息系统技术,对涪江流域的农业非点源污染进行了模拟,分析了流域非点源污染的空间分布特征,并对主要污染源进行了辨识,以期为流域非点源污染控制与管理提供决策支持.研究表明,2010年研究区农业非点源总氮污染负荷为9.11×104t,全区平均负荷强度为3.10 t.km-2;农业非点源总氮负荷总量最主要分布在旱地、绵阳市和缓坡区,农业非点源总氮负荷强度的高负荷区为旱地、德阳市和缓坡区;农业用地的化肥流失是污染的首要污染源,贡献率为62.12%,其中旱地的化肥流失是最主要来源,贡献率为50.49%.可见,改进粗放的农业耕作方式、积极推进"退耕还林"、合理处理养殖废水、集中收集农村生活污水等是研究区非点源污染有效的控制措施.     

基于R语言的非点源颗粒态磷指数构建及应用——以丘陵红壤区小流域为例

以南方丘陵红壤区典型小流域为例,构建了基于R语言的流域非点源颗粒态磷污染指数并进行应用.结果表明,（1）流域土壤侵蚀模数在0.7~15244.2t/（km²·a）之间,超出南方丘陵红壤区容许土壤侵蚀量的区域占流域面积59%;平均非点源颗粒态磷产生强度为0.86kg/hm²,超出非点源磷流失阈值的区域占流域面积14%.流域侵蚀等级以微、轻度为主,但中度及以上强度区域以较小的面积（7.2%）贡献了较大比例的流域侵蚀产生量（35%）和输出量（43%）、以及非点源颗粒态磷输出量（31%）.（2）识别的关键源区占流域面积14%,贡献了65%和58%的侵蚀土壤和颗粒态磷输出负荷;主要分布在近河道的坡地（<25°,水文距离≤800m）,林地、耕地、园地是主要土地利用类型组成.（3）过量施肥导致的土壤磷素富集、强降雨条件下低丘缓坡地带的高易蚀性是关键源区形成的主因.研究进一步对关键源区进行分类分区,提出了以水土保持、配方施肥、工程治理为核心的非点源颗粒态磷污染治理组合措施.研究为丘陵红壤区流域非点源颗粒态磷污染的防治提供了较为系统完善的思路.     

城市非点源污染的主要来源及分类控制对策

土地利用方式是影响流域水质的主要因素,加强土地利用管理是提高流域水环境质量的重要途径之一.以武汉市汉阳区为例,利用逐步回归模型分析了城市土地利用类型与流域湖泊水质之间的相关关系,发现农村居民地、城市居民地、商业用地和滩地等用地类型是城市湖泊非点源污染的主要来源.基于土地利用类型,流域中的17个汇水单元可聚为3类,分别以农村居民用地,城市居民用地和商业用地,滩地为主.依照各类汇水单元的景观结构特点,针对性地提出了非点源污染的分类控制措施,简化了控制措施和提高了可操作性.     

汉阳非点源污染控制区划

城市非点源污染控制区划是控制和管理非点源污染、实现城市可持续发展的重要前提.在探讨城市非点源污染控制区划的原则与方法的基础上,结合城市可持续发展原则、非点源污染敏感性优先原则、非点源污染控制方向相似原则,以武汉市汉阳区为例,尝试了基于L-THIA模型,以GIS空间分析技术为平台,城市非点源污染敏感性评价为核心的定量区划方法.将汉阳划分出4个非点源污染控制区,分区结果可为区域非点源污染控制决策提供科学依据.     

Nanomaterials for environmental burden reduction, waste treatment, and nonpoint source pollution control: a review

Nanomaterials are applicable in the areas of reduction of environmental burden, reduction/treatment of industrial and agricultural wastes, and nonpoint source (NPS) pollution control. First, environmental burden reduction involves green process and engineering, emissions control, desulfurization/denitrification of nonrenewable energy sources, and improvement of agriculture and food systems. Second, reduction/treatment of industrial and agricultural wastes involves converting wastes into products, groundwater remediation, adsorption, delaying photocatalysis, and nanomembranes. Third, NPS pollution control involves controlling water pollution. Nanomaterials alter physical properties on a nanoscale due to their high specific surface area to volume ratio. They are used as catalysts, adsorbents, membranes, and additives to increase activity and capability due to their high specific surface areas and nano-sized effects. Thus, nanomaterials are more effective at treating environmental wastes because they reduce the amount of material needed.