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.     

农业面源污染形成机制:理论与实证

在对我国农业面源污染核算及其时空演变特征分析的基础上,构建农业面源污染形成机制分析框架,并利用省际面板数据进行实证分析。主要研究结论如下:①1990-2006年我国农业面源污染对生态环境的压力呈现增加的趋势,主要分布在人口众多、农业集约化程度较高的地区。②农业面源污染形成的一般机制是:经济发展导致农产品需求结构、农业结构的变动等都会对农业面源污染产生的环境因子产生影响,进而导致农业面源污染产生量的差异;对农产品消费数量的增多和对耕地的消耗增大,农业生态系统面临更大的生产集约程度,在很大程度上加大了农业面源污染;经济发展同时也导致公众对高质量环境的需求增多,环保意识也大大提高,为农业面源污染管理政策提供了有效执行土壤,另外,经济增长也为加大环境投资和先进技术的应用提供基础,可能减少农业生产对环境的压力;③实证研究表明,产业结构的演化、技术进步、环境管理制度等方面是影响农业面源污染的重要因素,应是农业面源污染控制和管理政策创新的重点。     

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。     

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。     

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。     

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。     

农业化学品投入状况及其对环境的影响

农业生产中,农业化学品的大量使用产生了明显的负外部性影响,尤其是农业的面源污染问题随化肥、农药投入的增加而不断加剧。通过统计分析方法,对农业化学品投入数量及区域分布特征、农业化学品投入存在的问题及其所造成的面源污染问题进行分析。结果表明:化肥和农药总投入不断增加,其中河南、山东、江苏、安徽、湖北和湖南6省投入总额接近全国的一半;农业化学品使用存在过量投入、投入结构失衡和施肥施药技术落后等问题;农业化学投入品的过量使用造成的环境污染问题正不断加剧,农业面源污染排放对污染总量的贡献率不断上升。最后提出了相关政策建议,包括加强农业面源污染控制的政策框架和配套制度建设、推广成熟的化肥农药施用技术和加强农业环保教育。     

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。     

日本应对面源污染的法律措施

自1992年农林水产省首次提出“环境保全型农业”的概念以来,日本政府逐渐重视以农业污染为主的面源污染。此后,政府根据面源污染在各个时期的变化情况,把农业生产污染、禽畜养殖业污染、固体废物污染、高速公路和城市生活污染等方面的各种政策、目标和经济措施予以法制化,陆续出台了一系列有利于防治面源污染的法律、法规。这些法规虽然不是防治面源污染的单行性法规,但其内容具有配套性、系统性、可操作性的特点,惩戒措施也具有针对性和层次性的特点,而且经济措施与法律责任并举,客观上对防治面源污染起到了重要作用。借鉴日本的立法经验,我国防治面源污染立法应该进一步完善法律法规,明确管理部门的职责,强化法律责任,通过多种手段引导公民自觉防治面源污染.     

中国农业面源污染与经济发展关系的实证研究

把握现阶段我国经济发展过程中农业面源污染压力的演变规律,是制定农业可持续发展政策的基本依据。运用1998~2006年我国31个省（市、自治区）面板数据模型对经济发展与农业面源污染的环境库兹涅茨曲线(EKC)关系进行实证研究。选取各省化肥投入密度、农药投入密度、畜禽粪尿排泄物密度作为度量农业面污染源排放量的指标,选取各省人均国民生产总值作为经济发展衡量指标。研究结果表明,我国农业面源污染源排放量与经济增长总体上具有显著的倒“U”型曲线关系,三类污染源与人均GDP均处于曲线上升阶段,自发到达农业面源污染减排拐点还需较长时间。政府应强化农业环境政策的干预力度,加大对农业面源污染的治理力度。     

三峡水库蓄水对香溪河水环境的影响及对策研究

通过监测论证三峡建库后形成香溪河回水库湾水环境条件改变特征,评价表明水质由轻污染至重污染趋势发展。确定库湾周边的工业、生活污染点源、磷矿面源是构成水污染的主要负荷。指出溶解氧沿河道下游沿程逐渐减小,复氧系数降低,是引起水质恶化,破坏库湾生态平衡的主要因素。磷浓度过高将引起三峡水库局部水域富营养化,预测了总磷浓度沿程变化趋势。针对已发生和潜在的水环境污染问题,提出了加强流域非点源污染的管理、实施总量控制、建立污染源在线监测系统、立项建设污染治理工程、开展河湖水域接触氧化直接净化技术的科研究和实践、制定《三峡库区水污染防治法》地方法规、正确处理资源开发与环境保护协调发展的关系、走可持续发展道路等项防治对策与建议。     

太湖流域农田生态系统管理与非点源污染控制

太湖是我国的五大淡水湖之一,正面临着严重的水体富营养化问题。随着点源污染得到逐步治理,农田非点源污染已成为太湖水体富营养化的主要污染源。概述了太湖流域农田生态系统管理与非点源污染控制,指出随着流域内化肥用量以及农田氮磷盈余量的不断增加,流域内农田非点源污染负荷将进一步加大。农田中的氮磷通常通过农田排水和地表径流等途径进入地表水体。为有效控制农田非点源污染,应实施科学合理的农田生态系统管理：避免氮磷肥的过量使用,适当增施有机肥和钾肥,推广应用测土配方施肥,加强微生物肥和控效肥等新型肥料的研制和推广,实行保护性耕作,合理安排农事活动时间,以此减少非点源污染物形成;调整土地利用方式,优化土地资源配置,对潜在的非点源污染物进行有效的截留。     

平原河网地区非点源污染风险差异化分区防控研究

土地利用优化和空间防控策略对非点源污染风险控制及水环境质量的改善具有重要意义。本文以太湖流域典型平原河网地区-上海市青浦区为研究对象,将灰色线性规划模型与最小累积阻力模型相结合,以控制非点源污染风险和增加经济效益、生态效益为目标,进行土地利用结构优化与空间分区防控研究,在空间上划设了水资源保育区、水资源重点防护区、非点源污染一般阻控区、非点源污染中等阻控区及非点源污染重点阻控区,并针对不同分区提出具有针对性的防控措施。与2012年相比,预测2020年优化防控方案下,可减少总氮、总磷的输出10.96%和41.33%。由此表明,优化土地利用结构和构建空间差异化防控机制是有效调控非点源污染风险,实现区域可持续土地利用,促进经济发展和保证生态环境安全的有效途径。     

绿色技术进步、农业经济增长与污染空间溢出——来自中国农业水资源利用的证据

基于2002～2016年的省级面板数据,以农业水资源利用过程中的化肥源面源污染、厩肥源面源污染、灌溉过程碳排放及农药流失作为非合意产出,构建了以"蓝水-绿水"为中心的水资源分析框架,借助SBM模型和Malmquist-Luenberger指数,探析我国农业水资源利用过程的绿色技术进步情况,利用空间面板模型重点考察绿色技术进步、农业经济发展水平与农业水资源利用过程的污染排放之间的关系。化肥源面源污染排放量和农药流失量均表现出空间聚集的特性;在其他投入和产出不变的的既定条件下,促进农业水资源利用过程中的绿色技术进步能够缓解农业污染的局面;将农药流失污染作为非合意产出的农业水资源利用绿色技术进步带来的环境污染减排积极影响更强;农业经济发展水平与4类污染排放分别体现为倒N型、倒U型、正N型和倒N型的关系,随着农业经济发展水平的提升,我国绝大多数地区仍处于农药、化肥粗放使用的倒N型的上升阶段,农药流失和化肥施用引起的面源污染情况仍在加剧,农业经济发展水平与厩肥还田造成的面源污染相分离的状态逐渐消失,而农业水资源利用过程中产生的碳排放污染情况则不容乐观,大部分地区农业灌溉所产生的碳排放面临快速上升的趋势。     

太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势

运用多元线性回归分析,定量研究了1990~2000年太湖水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系,并根据此相关关系对未来30年太湖水质的污染状况进行了预测。根据研究成果推断：太湖地区的污染物来源在未来30年内可能将发生较大变化,农业及生活污水所占的比重可能会持续增加,并成为主要的污染来源。因此,建议在开展针对工业点源污染而采取的达标排放的同时,还必须加强农业面源污染的治理力度,“点源与面源相结合”,以利于太湖水环境的有效改善。     

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。     

鄱阳湖乐安江流域非点源氮污染时空变化特征分析

乐安江是影响鄱阳湖水质的一条重要河流,近年来非点源污染迅速增加,水质呈下降趋势。运用GIS手段建立了研究区非点源污染的基本空间信息库,在野外水样监测和土地利用调查的基础上,分析了乐安江流域非点源氮的时空变化特征。氮的流失主要以可溶态形式,TN和DTN全年变化剧烈,在12月份普遍较高,4月份次之,9月份最低。在监测各月份乐安江流域TN浓度的范围为0.09~1.359 mg/L,水质属中营养水平。NO3-N浓度平均值为DTN的65%,是DTN流失的主要形态,其时空分布与TN具有明显的相似性;在丰水期4月份,NH3-N的平均浓度为全年最低水平,平水期9月份NH3-N平均浓度为三氮之首;NO2-N全年含量最低。各种形态的氮浓度在空间上从上游向下游基本呈增加趋势;西南部地区各种形态的氮浓度普遍高于东北部地区,说明上游水质普遍好于下游水质。     

农业非点源污染的环境影响及生态工程措施

农业非点源污染是一种重要的环境污染方式,由于其污染的时空范围广,不确定性大,污染严重,对其治理及管理的难度也较大。本文论述了农业非点源污染对环境的影响,并提出了治理农业非点源污染的生态工程措施,如发展生态农业和生态施肥技术、污水处理和固体废物生态工程技术、水土保持生态工程技术、建立植被缓冲带和湿地生态工程等。