非點源污染的由來

關于非點源污染的由來第一章

非點源污染的由來1.1水體污染與非點源污染水體：指河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、海洋,它包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、水生生物和底泥等完整的生態(tài)統(tǒng)。水體污染：排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的自凈能力，從而導致水體物理、化學及衛(wèi)生性質(zhì)發(fā)生變化（使水和底泥的物理、化學性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化），使水體生態(tài)系統(tǒng)和水體功能受到破壞。第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天水體污染的類型物理性污染化學性污染生物性污染（1）病原微生物

（1）懸浮物污染（2）熱污染（3）放射性污染（1）無機污染物質(zhì)（2）無機有毒物質(zhì)（3）有機有毒物質(zhì)（4）需氧污染物質(zhì)（5）營養(yǎng)鹽物質(zhì)（6）油類污染物質(zhì)面源污染幾乎包括上述所有污染類型第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天水環(huán)境問題日益成為中國社會甚至國際關注的焦點

重大污染事件是水環(huán)境整體惡化背景下的突發(fā)表現(xiàn)吉林松花江化工污染（2005年11月）東海大面積赤潮（2006年6月）湖南新墻河砷污染事件（2006年9月）太湖藍藻水華爆發(fā)（2007年5月）江蘇沭陽水源污染（2007年7月）藍藻局部爆發(fā)威脅武漢東湖（2009年8月）……中國目前已經(jīng)進入水污染密集爆發(fā)階段第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天東海大面積赤潮第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天近50年來，東海海水中所含的硝酸鹽濃度不斷增加，而硅酸鹽濃度卻大幅下降，兩者比例間的結構性失衡引發(fā)了一系列復雜變化，使得東海赤潮在爆發(fā)頻次增多、范圍擴大的同時，有害、有毒赤潮的種類也越來越多。農(nóng)業(yè)面源污染第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天湖南岳陽縣水源砷污染致８萬人飲水困難建在新墻河上的岳陽縣自來水廠取水塔2006年9月8日15時，岳陽市環(huán)境監(jiān)測中心站在對岳陽縣城飲用水源新墻河水質(zhì)進行水質(zhì)例行監(jiān)測時，發(fā)現(xiàn)砷濃度為0.31~0.62mg/L，超標10倍左右。新墻河是岳陽縣城8萬多居民的自來水取水口。敲響中小縣城自來水監(jiān)測警鐘！事件回放第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2007年7月2日，江蘇沭源自來水公司取水口遭受新沂河上游不明污染源污染，城區(qū)供水系統(tǒng)被迫關閉，城區(qū)20萬人口吃水、用水受到不同程度影響。飲用水源污染為新沂河上游山東化工企業(yè)排污所致。

事件回放江蘇沭陽飲用水源受污染城區(qū)20萬人斷水第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天太湖水污染與面源污染的關系

太湖目前最突出的環(huán)境問題也是2007年太湖藍藻爆發(fā)的原因是全湖富營養(yǎng)化和局部水域的有機污染問題，主要污染指標為氨氮、總磷和化學需氧量。其污染原因除了工業(yè)、城市生活外，農(nóng)業(yè)面源污染在一定程度上加劇了氮、磷污染。第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天太湖地區(qū)西苕溪流域營養(yǎng)鹽污染負荷結構分析（李恒鵬劉曉玫楊桂山，湖泊科學，2004年12月）第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天藍藻局部爆發(fā)威脅武漢東湖2009年8月17日，靠近武昌風光村附近的東湖水域爆發(fā)水華，水里就像倒了綠油漆一樣，并發(fā)出難聞的腥臭味。東湖中國地質(zhì)大學第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天城市面源污染：雨、污合流排水系統(tǒng)雨天溢流污染第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2009年7月23日水果湖泵站合流制排水系統(tǒng)暴雨徑流溢流污染過程第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.2非點源污染及其特點非點源污染定義：Non-pointSourcePollution（NPS）直譯就是非點源污染。是與點源（PointSourcePollution）對應的一個概念。非點源（Non-pointSource，NPS）污染是指溶解的和固體的污染物從非特定的地點，在降水（或融雪）沖刷作用下，通過徑流過程匯入受納水體（包括河流、湖泊、水庫和海灣等）并引起水體富營養(yǎng)化或其他形式的污染。美國《清潔水法修正案》對非點源污染的定義為：污染物以廣域的、分散的、微量的形式進入地表及地下水體。第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天面源污染的形成過程監(jiān)測技術污染控制技術污染控制綜合管理《面源污染控制研究內(nèi)容》第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天面源污染非點源污染地表徑流污染農(nóng)業(yè)地表徑流污染城市地表徑流污染暴雨徑流污染降雨徑流污染雨、污合流制溢流污染DiffusepollutionNon-pointpollutionRunoffpollution(pollutedrunoffAgriculturerunoffpollutionUrbanrunoffpollutionStormwaterpollutionRainrunoffpollutionCombinedseweroverflowpollution

相關術語第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天非點源污染形成示意圖第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天SourcesofNonpointPollution第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天面源污染的類型與主要污染物農(nóng)業(yè)化肥農(nóng)藥污染農(nóng)村牲畜糞便污染城市地表徑流污染林區(qū)面源污染礦區(qū)建筑工地面源污染大氣沉降……懸浮物/泥沙（suspendedsolid/sediment)營養(yǎng)鹽（nutrients，N，P）有毒物質(zhì)（heavymetals，PAHs、pesticides）

病菌……第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天非點源污染特性(I)非點源污染是緣于水及污染物的混合作用.第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天非點源污染特性

(II)傳輸途徑復雜,難以辨別,因此難于加以監(jiān)測和控制.亦可稱之為擴散性污染(DiffusePollution)。第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天非點源污染特性(III)非點源污染變動性遠比點源污染大。擴散式污染進入水體，常是間斷式的，而且與氣象條件密切相關。非點源污染是由具有復雜的氣候程序所啟動,降雨發(fā)生地、徑流的產(chǎn)生和流動、入滲都難以預測。第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天非點源污染特性(IV)污染除了與氣候有關，與地形、地質(zhì)亦有強烈關系，污染情況常隨地方或隨時間有所不同。不像點源污染?？赏ㄟ^處理來降低污染，非點源污染主要應通過土地與徑流管理的手段加以控制。污染排放很難以排放標準加以管制。在非點源污染中最主要控制的成份為懸浮物、營養(yǎng)鹽及有毒物質(zhì)。第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.3面源污染問題的提出1.3.1工業(yè)化發(fā)達國家在上世紀70、80年代基本解決了城市集中排放污水的治理問題，有效的遏制了水體污染70年代末至80年代初，污水處理使歐洲和北美洲的生化耗氧量水平減少了75%；1994年經(jīng)合組織(OECD)的統(tǒng)計，美國污水處理廠服務的總人口為71.6%；萊茵河60～70年代，萊茵河的大部分河段不適宜游泳，飲用水受到威脅。1971年夏季，最嚴重時，100多公里長的河段完全無氧。70年代，萊茵河水質(zhì)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折，首要原因是污水處理廠的建造。1973～1981年間，污水處理率由30%上升到80%。1992年，這些改善達到了頂點：大馬哈魚回到了萊茵河。第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.3.2水體污染沒有得到預想的治理效果萊茵河大馬哈魚回到了萊茵河，但萊茵河物種豐度明顯減退，生態(tài)凈退化沒有明顯改善。據(jù)美國、日本等國家的報道,即使點源污染全面控制之后,江河的水質(zhì)達標率僅為65%,湖泊的水質(zhì)達標率為42%,海域水質(zhì)達標率為78%。第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.3.3面源污染問題被意識到，并很快列入重要的污染控制研究中據(jù)統(tǒng)計，在集約化農(nóng)業(yè)的國家，水環(huán)境中約有2/3的氮和1/3的磷來自于農(nóng)業(yè)徑流1994年美國“國家水質(zhì)評價”報告指出，農(nóng)業(yè)非點狀污染不僅是導致河流、湖泊、口岸地區(qū)地表水污染的主要原因，也是造成地下水污染和濕地生態(tài)環(huán)境退化的主要原因。瑞典不同流域來自農(nóng)業(yè)的氮占流域總輸入量的60%~87%。愛爾蘭大多數(shù)富營養(yǎng)化的湖泊流域內(nèi)并沒有明顯的點源污染。芬蘭20%的湖泊水質(zhì)惡化，而農(nóng)業(yè)面源排放的磷素和氮素在各種污染源中所占比重最大，占總排放量的50%以上第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.3.4以1970年代美國《清潔水法案》及1987年修正案為代表，面源污染進入管理、決策層面1987年美國國會通過了清潔水法修正案,其中的319章建立了控制非點狀污染的國家計劃，清潔水法授權EPA實施該計劃。到1996年底用于該計劃的總資金已達4.7億美元。美大湖流域1987年制定了《大湖水質(zhì)協(xié)議》的修正案，明確規(guī)定解決城市徑流和農(nóng)業(yè)徑流造成的污染的措施，限制使用農(nóng)藥和化肥等。為了解決硝酸鹽問題，歐盟對廢耕地的農(nóng)民給予補貼，德國則對在萊茵河岸邊附近不使用化肥的農(nóng)民進行補貼。荷蘭、挪威、瑞典、芬蘭、奧地利和丹麥都對化肥和農(nóng)藥征收特別稅。法國對不同的作物提出了肥料禁用的時間規(guī)定。第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.3.5中國面源污染研究與控制的由來20世紀80年代開展的湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查標志我國非點源污染研究的開始，相繼在北京、上海、成都、蘇州、南京等開展城市地標徑流研究，農(nóng)業(yè)面源污染研究先后在于橋水庫、滇池、太湖、巢湖等流域開展了工作；20世紀90年代，我國非點源污染更加活躍，農(nóng)業(yè)面源污染占首要地位；“九五”期間滇池治理開展了農(nóng)業(yè)面源污染的控制；“十五”國家重大科技專項“水污染控制技術與治理工程”，開展城市面源（武漢）與農(nóng)業(yè)面源（太湖、滇池）控制；“十一五”水體污染控制與治理（簡稱“水專項”）科技重大專項涉及城市面源與農(nóng)業(yè)面源污染控制第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.4面源污染的危害（1）以營養(yǎng)物型污染物污染水體環(huán)境湖泊、水庫等封閉水域，TN>0.2mg/L，PO43--P>0.02mg/L，就有可能引起藻華（alagebloms)現(xiàn)象發(fā)生。農(nóng)田N、P的流失是引起水體富營養(yǎng)化的重要原因。美國農(nóng)田徑流使全國64%的河流，57%的湖泊受到污染；中國科學院南京土壤研究所對太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染的研究顯示：在太湖的外部污染總量中，工業(yè)污染僅占一小部分，約為10％―16％，農(nóng)業(yè)面源污染所占的比例在持續(xù)上升，目前已占到59％。大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)及重金屬破壞了太湖的水環(huán)境，造成湖水富營養(yǎng)化，藍藻肆虐，水生生物大量死亡。第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.4面源污染的危害（2）以毒害型污染物污染水體環(huán)境面源污染物種類很廣，幾乎含有大部分自然和人工合成的各種化學、生物污染物質(zhì)，他們進入水體對水生生物以及通過食物鏈對人體產(chǎn)生各種各樣的影響。中毒富集食物鏈傳遞生殖能力改變銅綠微囊藻的快速致死素可導致動物死亡第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天NPSpollution:ImpactsonecosystemImpactsecosystemintegrity(生態(tài)系統(tǒng)完整性)?Humanhealth（健康）Goodwatersupply（供水）Healthyfishandwildlifepopulations（魚類與野生生物）Diverserecreationalopportunities（娛樂功能）第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天TypesofeffectsEutrophication（富營養(yǎng)化）Temperatureincrease（水溫升高）Lossofhabitatforbreadingpopulation（提供食物的生境）Lossofestheticvalue（美學價值喪失）NPSpollution:Effectsonwaterquality/hc/graphics/salmon_sac.jpg/Kansas/pubs/reports/wrir.00-4177.cover.jpg第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.5面源污染的現(xiàn)狀與認識1.5.1美國面源污染現(xiàn)狀第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天Urbanstormwaterpollution第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天Highwayrunoffpollution第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.5.2美國對面源污染的認識與措施出臺相關的法規(guī)和技術標準機理研究與計算模擬技術BMPs最佳管理措施第38頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.5.3其它國家的面源污染情況奧地利北部地區(qū)進入水環(huán)境的非點源氮量遠比點源大。丹麥270條河流94%的氮負荷、52%的磷