農(nóng)業(yè)面源污染進展

?農(nóng)業(yè)面源污染研究進展?8/11/2019?一、農(nóng)業(yè)面源污染概述?三、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究?

四、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)?五、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例分析2

?報告提綱?8/11/2019?面源污染(Diffused

Pollution,

DP)，

也稱非點源污染(Non-pointSource

Pollution，NPS)，

是指溶解和固體的污染物從非特定地點，

在降水或融雪的沖刷作用下，通過徑流過程而匯入受納水體（包括河

流、湖泊、水庫和海灣等）并引起有機污染、水體富營養(yǎng)化或有毒有

害等其他形式的污染。?農(nóng)業(yè)面源污染（Agricultural

Non-point

Source

Pollution，ANPS)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生的面源污染，

具體為：

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程中，農(nóng)田、村鎮(zhèn)的泥沙、營養(yǎng)鹽、農(nóng)藥及其它污染物，在降水、灌溉、排

污的過程中，通過地表徑流、壤中流、排水和地下滲漏，使大量污染

物進入受納水體（河流、湖泊、水庫、海灣）所引起的污染。?8/11/2019?農(nóng)業(yè)面源污染是面源污染的一種，

是污染源來

自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程的面源污染。業(yè)面源污染定義?農(nóng)業(yè)面源污染概述?據(jù)《第一次全國污染源普查公報》

，

農(nóng)業(yè)污染源化學需氧量、總磷、總氮排放量分別占全國排放總量的44%，

67%和57%。面源污染是農(nóng)業(yè)污染發(fā)生的主要形式，

農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為我國流域性水體污染重要來源。?

//?農(nóng)業(yè)面源污染概述業(yè)面源污染是主要污染源?為什么要研究農(nóng)業(yè)面源污染？?農(nóng)業(yè)面源污染概述業(yè)面源污染危害?營養(yǎng)型污染物污染水體環(huán)境（N、P、TOC等）?土壤養(yǎng)分流失?農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化

?8/11/2019

?水體環(huán)境惡化?農(nóng)業(yè)面源污染的?最直觀表現(xiàn)?“水華

”“赤潮

”現(xiàn)象?毒害型污?滇

物、

湖染等水體環(huán)境?（農(nóng)藥、除草劑及降解產(chǎn)物，重金屬、有毒有機物等）?水生動植物被毒

害?農(nóng)業(yè)面源污染概述?

業(yè)面源污染主要來源：?農(nóng)田種植、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村生活是農(nóng)業(yè)面源污染的主

要來源。?8/11/2019

?農(nóng)業(yè)面源污染概述?農(nóng)田源——現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的必然產(chǎn)物?肥料的作用主要起補充流失養(yǎng)分、改善土壤性質(zhì)、調(diào)節(jié)養(yǎng)分平衡和提高土壤肥力在作用。?8/11/2019

?

“莊稼一枝花，

全靠肥當家

”肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中7?肥料的作用?

養(yǎng)分歸還學說?（1）隨著作物的每次收獲必然要從土壤中去走大量養(yǎng)分；?（2）如果不正確的歸還養(yǎng)分給土壤，

地力必然會逐漸下降；?（3）要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中取走的全部東西；?（4）為了增加作物產(chǎn)量就必須以施肥方式補充植物從土壤中取走的

養(yǎng)分。?肥料是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)！

?。?8/11/20198?農(nóng)家肥料：

如廄肥

、人糞尿

、

綠肥等。富充足的肥料保障了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進行

?8/11/2019

用肥料分類?氮肥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料種類豐富

，

可以說是豐?磷肥?鉀肥?復(fù)合肥料?化學肥

料?肥料?農(nóng)業(yè)面源污染概述田源——化肥使用量大效率低?肥料及化肥應(yīng)用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的革命性技術(shù)，

我們用世界7%的耕地養(yǎng)活了22%的人口，但實際上我們卻消耗了35%的化肥

。我國單位播種面積化肥用量為400kg

hm-2

，

是世界平均水平3倍，

發(fā)達國家為防止水體污染

安全上限值225

kg

hm-2

。?自然狀態(tài)下20%左右的氮

肥會流失進入環(huán)境?我國農(nóng)田化肥氮在當季作物收獲時的去向及其對環(huán)境的源影響?8/11/2019?農(nóng)田氮肥主要的功能在於長葉子及制造葉綠素

，

以供光合作用產(chǎn)生碳水化合物

，

增進作物的產(chǎn)量。磷肥主要的功能在于能量的制造和運移

，

是組成ATP的重要元素

，對開花及結(jié)果影響很大。?8/11/2019

鉀肥主要的功能為維持細胞內(nèi)電解質(zhì)平衡與細胞膨壓

，且為蛋白質(zhì)合成及五十多種酵素催化作用所必需。?為了使農(nóng)作物達到最高的產(chǎn)量，這三種化肥需要最佳的使用比例

1田源——化肥施用過程不合理效率低?氮肥：

磷肥：

鉀肥=

2

:1

:1?農(nóng)業(yè)面源污染概述?中國與世界氮磷鉀最佳使用施用量及比例對比?1998

年至2012

年中國的農(nóng)藥用量

增長了5

倍，

2012年我國共生產(chǎn)使用

農(nóng)藥約234.2萬噸（折合有效成分）

。

?我國農(nóng)藥單位面積用量為世界平均水平的2倍，

有效利用率只有30％左

右，

比發(fā)達國家低20個百分點?！?34.2萬噸×（1-30%）=163.9萬噸/年農(nóng)藥在

土壤、流水、空氣中流失田源——農(nóng)藥使用量大效率低?農(nóng)業(yè)面源污染概述?8/11/2019?目前，

擁有農(nóng)業(yè)部登記證的農(nóng)藥企業(yè)大概約有2500

家，

可生產(chǎn)原藥300多類，

制劑3000多種，

增加了環(huán)境風險與治理難度。?8/11/2019田源——農(nóng)藥品種多

，

成分復(fù)雜?農(nóng)業(yè)面源污染概述?

據(jù)第一次污染源普查公報，我國農(nóng)業(yè)污染排放主要來自

于畜禽養(yǎng)殖業(yè)，其COD、TN、TP排放量占農(nóng)業(yè)源污染物排放

總量96%、56%、38%。殖源——最大的農(nóng)業(yè)面源污染源?農(nóng)業(yè)面源污染概述?養(yǎng)殖源?8/11/2019?殖源——

畜禽養(yǎng)殖主要污染物構(gòu)成?畜禽養(yǎng)殖COD排放量

構(gòu)成比例?畜禽養(yǎng)殖氨氮排放

量構(gòu)成比例?農(nóng)業(yè)面源污染概述?8/11/2019?我國13.3億總?cè)丝谥杏?.3億分布在；

其中鎮(zhèn)鄉(xiāng)建成區(qū)人口為1.67億，

村莊人口約為7.63億；

全國村鎮(zhèn)有1.9萬個建制鎮(zhèn)、1.5萬個集鎮(zhèn)(鄉(xiāng))、60多萬個行政村和250多萬個自然村。?農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展迅速，

生活水平高，

但農(nóng)村的環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展不同步，

農(nóng)村水環(huán)境污染嚴重

。農(nóng)村的“臟亂差

”現(xiàn)象對

人群健康的存在威脅。

?農(nóng)業(yè)面源污染概述16?農(nóng)村生活源——農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量提升的主要障礙?8/11/2019?農(nóng)業(yè)面源污染概述17?農(nóng)村生活源——來源多樣

，

成分復(fù)雜?村鎮(zhèn)生活排水?農(nóng)業(yè)固體廢棄物?農(nóng)村生活垃圾?村落地表徑流?8/11/2?分分散散性性和和隱隱蔽蔽性性?

隨隨機機性性和和不不確確定定性性?

不易監(jiān)測性?

我國農(nóng)業(yè)面源污染特征

?

區(qū)區(qū)域域性性明明顯顯?

治治理理難難度度大大?農(nóng)業(yè)面源污染概述18?農(nóng)業(yè)面源污染特點：?固有特點?8/11/201919?分散性和隱蔽性地利用狀況、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

和時間上的不均勻性

。排放的分散性導(dǎo)

致其地理邊界和空間位置的不易識別

。

?8/11/201920?隨機性和不確定性：?降雨量的大小和密度、溫度、濕度的變

化會直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，

進而影響化學

制品（農(nóng)藥、化肥等）

的使用和對水體?8/11/2019的污染。21?不易監(jiān)測性：?由于面源污染涉及多個污染者，

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、氣象、水文條件對污染物的

遷移轉(zhuǎn)化影響很大，

因此很難具體監(jiān)測到

單個污染者的排放量

。

?8/11/2019?8/11/2019?氣候、地形、人口、生

活方式等使得中國農(nóng)業(yè)

面源污染在發(fā)生方式，單位負荷量，

遷移條件

等方面存在較大差異。?農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生及

產(chǎn)生原因主要表現(xiàn)為南

北差異。業(yè)面源污染區(qū)域性明顯?農(nóng)業(yè)面源污染概述?農(nóng)業(yè)面源污染概述2

農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域性明顯?污染負荷區(qū)域分布不均?8/11/2019?經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)及傳統(tǒng)種植區(qū)化肥使用量偏大

，

畜禽養(yǎng)殖多集中

在中東部地區(qū)。?全國化肥施用量分

布?全國畜禽養(yǎng)殖量分

布業(yè)面源污染區(qū)域性明顯?氣候類型南北差異顯著

，

干濕變化東西差別明顯

?區(qū)域氣候特點

、

降水造成農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生環(huán)境條件迥?8/11/異9

?南方：

河網(wǎng)密布，

湖泊眾多，農(nóng)業(yè)耕作精細、

畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達。面源污染以平原河網(wǎng)、庫（湖）

為主，

一年四季均可發(fā)生，

以生

活、養(yǎng)殖、農(nóng)田排水為主要負荷

來源，

人均用水量大。?北方：

相對干燥，

河流水量小，

雨熱同期，

面源污染發(fā)生多隨降雨侵蝕產(chǎn)生，

冬季少發(fā)，

農(nóng)田侵蝕、養(yǎng)殖廢棄物為主要負

荷來源，

人均用水量少，

溫度限制作用明顯。業(yè)面源污染區(qū)域性明顯?區(qū)域差異主要表現(xiàn)為南北差異！?8/11/2019.8/11/2019烏

農(nóng)業(yè)面源污染有效控制的難點：?

污染負荷增長速度快：以養(yǎng)殖源為列，

2001年至2010年，

豬

規(guī)模化養(yǎng)殖場年均增幅25%，

奶牛28%，

肉牛17%，

蛋雞22%，肉雞20%

?；省⑥r(nóng)藥使用量持續(xù)增加，

農(nóng)村生活水平提高污水、垃圾量增加。?

治理難度大：

我國地域廣闊，

氣候變化明顯，

加之面源污染的發(fā)生特點、

區(qū)域特點等造成治理困難，

缺乏完善可行的技術(shù)體系，

同時面源污染發(fā)生分散隨機，

集中治理成本高。?

監(jiān)管困難：

缺乏類似工業(yè)源的較為全面成熟的監(jiān)控體系，

不宜安裝監(jiān)控設(shè)備等

。污染物特征不典型，

難以確定污染物流向。中國面源污染治理難點26烏

農(nóng)業(yè)面源污染治理瓶頸：烏

管理方面：

缺乏資金保障

、缺乏科學規(guī)劃

、缺乏高效組織、

缺乏技術(shù)標準

、缺乏長效管理。烏

技術(shù)方面：

現(xiàn)有污水廠的技術(shù)工藝不適合分散的面源污染

處理

，

需要研究和總結(jié)真正適合農(nóng)村的分散型污水處理技

術(shù)；

收集處理成本過高。烏

在管理方面：

缺乏相應(yīng)的規(guī)程

、規(guī)范

、準則和標準等；烏

在機制方面：

缺乏有效的農(nóng)村污水處理設(shè)施的投資與長期

運營機制。27中國面源污染治理難點.8/11/2019?一、農(nóng)業(yè)面源污染概述?二、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究?三、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)?

四、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例分析28

?報告提綱?8/11/201929?農(nóng)業(yè)面源污染理論研究?農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生機理?

中國農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的機制原因

?面源污染估算模型介紹?8/11/2019?

業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)特點：?1、養(yǎng)分輸入率與輸出率高（大出大進）?2、庫存量較低，

流量大，

周轉(zhuǎn)快

?3、養(yǎng)分保持能力弱，

容易流失?4、養(yǎng)分供求不同步?8/11/2019

?N、P等營養(yǎng)物質(zhì)易流失發(fā)生面源污染?發(fā)生機理?

（N）

循環(huán)?氮（N）是生命組成的必須元素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是植物體內(nèi)氨基

酸、蛋白質(zhì)主要組成成分，

也是植物進行光合作用起決定作用的

葉綠素的組成部分。?8/11/2019?發(fā)生機理?N?8/11/2019

2

田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)?發(fā)生機理?

氮的流失途徑：?1、揮發(fā)損失（NH3-N）,即由于有機質(zhì)的燃燒分解或其他原因

導(dǎo)致氨的揮發(fā)損失，

發(fā)生條件pH≥7。?2、氮的淋失（NO3-N）,主要是硝態(tài)氮由于降雨或灌溉淋溶損失，

以旱地輕質(zhì)土壤為主。?3、反硝化脫氮（NOX

）水田中活土壤通氣不良時，

硝態(tài)氮受

反硝化作用變成游離氮，

導(dǎo)致氮損失；?

4、徑流，

徑流沖刷溶解部分氮；?

5、土壤侵蝕流失；?6、

畜禽糞便，

養(yǎng)殖過程中畜禽糞便的損失。?8/11/2019

3業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的氮損失?發(fā)生機理?8/11/2019?氮化學性質(zhì)活潑，

在農(nóng)業(yè)面源污染中，

氮多以溶解態(tài)進入水體環(huán)境，

形成污染

。農(nóng)業(yè)面源污染中氮污染的治理，

即是通過特

定的技術(shù)手段減少氮的進入量或通過反硝化作用減少水體中溶

解態(tài)氮的含量。?

污染機理?含氮化合物物在天然水中循環(huán)過程?發(fā)生機理?8/11/2019?

（P）

循環(huán)?發(fā)生機理田生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)?發(fā)生機理?8/11/2019?

（P）

污染機理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)磷素循環(huán)的特點·

在石灰性土壤上（+Ca）Ca(H2PO4)2?H2O→CaHPO4?2H2O→CaHPO4↓

↓Ca10

(PO4)6?(OH)2←Ca8H2

(PO4)6?5H2O·

在酸性土壤上

總體趨勢是磷的溶解性由逐步下降。?8/11/2019

?+Al、+Fe

Al(Fe)PO4

↓Ca(H2PO4)2?H2O?發(fā)生機理?磷（P）

污染機

1、農(nóng)田中磷的流失?從農(nóng)田流失的磷素主要以DRP（非溶解態(tài)磷）

和PP（顆粒結(jié)合態(tài)磷）

形式存在

，

其中大部分是PP（

占80%以上），這部分磷可以被水流運輸至較遠的地區(qū)而輸出農(nóng)田

，

因而是磷素流失的主要方式。?2、

畜禽糞便中磷的流失畜禽糞便中磷主要為磷脂

、無機態(tài)磷

、酸容性磷和殘留磷。?

1）

糞肥還田

，

侵蝕過程中磷損失?2）

堆肥

、儲存過程中雨水沖刷?

3）

養(yǎng)殖廢水沖洗直排?發(fā)生機理?8/11/201938?例證1：?英國洛桑試驗站的試驗表明，土壤施磷100年后

，

磷仍然集中在0-40cm土層內(nèi)

，

向下移動很少。?

（P）

污染機此外

，

施入土壤中的磷還會通過各種吸附機制（包括非固定；

在旱地上

，

磷肥顆粒還會被難溶的Fe(OH)3膠膜所包裹

，

形成閉蓄態(tài)磷

，

使其難以釋放

。綜上所述,土壤中的磷

很難象NO3-

、Cl-

、SO4=那樣隨重力水下移而進入地下水。專性吸附與專性吸附）

和陰離子交換

、異成分溶解等方式被?8/11/2019

?發(fā)生機理理土壤中很難溶解。?例證3：?在太平洋沿赤道的許多鳥島上

，

歷經(jīng)成千上萬年形成的鳥糞磷礦

，

其

中的磷就來自鳥糞與鳥類的骨骼，如果磷很容易隨水移動

，

那么在多年雨水和海浪的洗刷下

，

磷早已不?磷（P）

污染機理例證2：土壤溶液中的磷濃度只要能達到0.3mg/l就能滿足大多數(shù)作物?8/11/2019科學研究已充分證明

，

農(nóng)田中的磷可以進入地表水

，

其主要途

徑是地表徑流

，

包括如水田排水等。的需要

，

但多數(shù)土壤卻達不到

，

而需要施肥來補充

，

因為磷在復(fù)存在

，

何來的磷礦呢？?發(fā)生機理40?湖泊生物生產(chǎn)力的限制因子是磷，

天然湖泊缺磷的現(xiàn)象較為常見，

磷從土壤流失對湖泊的生物生產(chǎn)力具有促進作用；

換言之，

磷的流失是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主

1

1子9

。

?發(fā)生機理41?水體中氮、磷濃度與營養(yǎng)化水平的指標?（mg/l）?8/11/2019

境條件(溫度、湍流程度、光照等)

?水華發(fā)生條件：

充足的營養(yǎng)物（N、P）+適宜的環(huán)?題：

磷足夠是否就能發(fā)生水華現(xiàn)象

?美國弗羅里達州磷礦

池?發(fā)生機理?磷嚴重超標43?農(nóng)業(yè)面源污染理論研究?面源污染發(fā)生機理?

中國農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的機制原因?面源污染模型介紹?8/11/2019?8/11/201?傳統(tǒng)

農(nóng)

業(yè)

?現(xiàn)代

農(nóng)

業(yè)?集約

程

度·中國農(nóng)業(yè)目前“只要增長不發(fā)展

”，

環(huán)境成為產(chǎn)量持續(xù)增加、收入穩(wěn)定提高過程中可“忽略

”的成本。

4觀觀層面——“追求增長

”的發(fā)展觀?機制原因?環(huán)境

友

好

度

5觀觀層面——“二元

”社會結(jié)構(gòu)助推農(nóng)業(yè)面源污染?“二元

”結(jié)構(gòu)主要包括：

城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、城鄉(xiāng)二元社會結(jié)構(gòu)?城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟結(jié)構(gòu)：?一般指以社會化生產(chǎn)為主要特點的城市經(jīng)濟和以小生產(chǎn)為主要特點的

農(nóng)村經(jīng)濟并存的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。?城鄉(xiāng)二元社會結(jié)構(gòu)：?一般是指城市居民和農(nóng)村人口因為戶籍或居住地制度的區(qū)別在勞動收入、消費、教育生活等方面存在著巨大的差異而形成了兩個相對獨立的社會單位。?城鄉(xiāng)

“二元”?差異現(xiàn)實存在?8/11/2019

?機制原因

?

農(nóng)民經(jīng)濟狀況相對較差，

生存壓力巨大，

無力顧及污染控制；?

勞動密集型的小規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增加了面源污染的控制難度；?

農(nóng)業(yè)相關(guān)人員素質(zhì)較低，

掌握環(huán)境知識的能力較弱，

環(huán)境保護意識較差；?

農(nóng)村的環(huán)境保護長期受到忽視，

環(huán)保政策、環(huán)保機構(gòu)、環(huán)保人員及環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施均供給不足。?機制原因

6觀觀層面——“二元

”差異產(chǎn)生環(huán)境問題?

大量農(nóng)村人口構(gòu)成了對環(huán)境資源的巨大壓力；?8/11/2019?

農(nóng)業(yè)經(jīng)營行為短視化。農(nóng)戶不管農(nóng)業(yè)和環(huán)境是否可持續(xù)，

只保證當年的收益水平?！掏恋禺a(chǎn)權(quán)使用權(quán)周期短·現(xiàn)有土地承包制度、使用權(quán)制度周期短不穩(wěn)定，短期經(jīng)營明顯?！剔r(nóng)民兼業(yè)化·

農(nóng)民職業(yè)轉(zhuǎn)化頻繁，迫于生計。農(nóng)民（農(nóng)忙時）——農(nóng)民工（農(nóng)民工）?

環(huán)境意識淡泊。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中漠視環(huán)境作用。?

缺乏公共服務(wù)支持導(dǎo)致施肥施藥操作違規(guī)。多憑“經(jīng)驗”進行經(jīng)營，農(nóng)藥、?機制原因

7觀觀機制——農(nóng)戶生產(chǎn)行為?

生存和發(fā)展的壓力。農(nóng)戶自我核算，迫于升級，

需要從農(nóng)業(yè)中獲得較高的收益，從而不斷增加農(nóng)藥、化肥投入，給農(nóng)業(yè)環(huán)境帶來污染。?8/11/2019化肥企業(yè)為圖經(jīng)濟利益大量推銷。48?農(nóng)業(yè)面源污染理論研究?面源污染發(fā)生機理?

中國農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的機制原因?面源污染估算模型介紹?8/11/2019?面源污染的發(fā)生和程度與水文過程密切相關(guān)?面源污染與土壤侵蝕是一對密不可分的共生現(xiàn)象?發(fā)生過程受土地利用方式、人類活動強度等影響?面源污染負荷產(chǎn)生過程?面源污染模型介紹?8/11/2019?面源污染模型基本都由水文過程模型

、土壤侵蝕模型和污染負

荷模型三個基礎(chǔ)模塊組成49?面源模型介紹?流域水文過程模擬?

流域水文模擬就是對流域內(nèi)發(fā)生的水文過程進行的數(shù)學模擬計算。?

流域水文模型根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的物理完整性

，

可分為概念性模型和分布式物理模型。?

常見模型–

包頓（Boughton）

模型（澳大利亞）–

薩克拉門托（Sacramento）

模型（美國天氣局水文辦公室）–

水箱（Tank）

模型（

日本）–

新安江模型（中國）模型（美國陸軍工程兵團水文中心）模型–

HEC

–

SCS?8/11/201950?域水文模擬基礎(chǔ)模型蒸散發(fā)模型?

Green-Ampt模型?

Kostiakov模型i=

at-b?Horton模型假定已知在降雨開始時正確與否取決于植被特性、

降雨特性、

前期降雨等，

同時計算中沒有考慮雨強與雨量。?Horton（1919）

建立了截留總損失與植被蓄水能力和蒸發(fā)之間的關(guān)系?

Horton模

型Holtan模

型?8/11/2019?面源模型介紹Philip

模?下滲模型?

型?面源模型介紹52降雨徑流模型?8/11/2019?AGNPS,SWAT

等經(jīng)典面源污

染模型基礎(chǔ)徑

流過程模型?Hamon

模型?

推理公式?SCS

模型F=P-Ia-q土壤侵蝕產(chǎn)沙模型可分為?

經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀猆SLE、RUSLE和MUSLE?概念模型——ANSWERS、CREAMS?物理模型——WEPP、EUROSEM/KINEROS、EUROSEM/MIKE、SHE、LISEM、EPIC?壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬侵蝕產(chǎn)沙模擬?8/11/2019?面源模型介紹?概念模型介于經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃臀锢砟Ｐ椭g，

相對經(jīng)驗?zāi)Ｐ投裕?/p>

概念模型的進步之處在于引進了質(zhì)量和能量守恒定律，

但其主要缺點是缺乏對土壤侵蝕過程的物理描述，

參數(shù)率定往往失真?8/11/2019

?CREAMS?

ANSWERS?ANSWERS-MODANSW?壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬經(jīng)驗?zāi)Ｐ?

Musgrave?USLE?

MUSLE?RUSLEA=EI·K·LS·C·P·SS

F?面源模型介紹A＝R.K.L

.S

.C

.P?概念模型–以PCRasterGIS軟件為基礎(chǔ)

，

程序代碼完全由

GIS

命令構(gòu)成–以PCRaster系統(tǒng)為基礎(chǔ)

，

將流域在空間離散化為一系列大小相等的柵格單元

，

對降雨侵

蝕過程等時間間隔分割

，

按照時間步長分時

段模擬侵蝕程–

模型運行需要大量表

、

圖以及文件EPIC

模型–

美國德克薩斯農(nóng)工大學黑土地研究中心和美國農(nóng)業(yè)部草地

、土壤和水分研究所等研制–

EPIC模型由氣象模擬

、水文學

、侵蝕泥沙、營養(yǎng)循環(huán)

、農(nóng)藥殘留

、植物生長

、土壤溫度、土壤耕作

、經(jīng)濟效益和植物環(huán)境控制等模塊

組成

，

含有

300多個數(shù)學方程–

WEPP模型土壤侵蝕過程包括分離

、搬運和沉積

。坡面侵蝕包

括細溝和細溝間侵蝕–

WEPP模型認為土壤侵蝕過程由

降水和徑流過程共同決定–

采用模塊化結(jié)構(gòu)

，

共有9個功

能模塊?

EUROSEM模型

?–

由歐盟開發(fā)–屬于動態(tài)分布式模型

，

通過對土壤侵蝕過程的物理描述

，

并?8/11/2019

下地塊或小流域侵蝕過程?土壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬?

WEPP

模型

?

LISEM

模型55

物理模型?面源模型介紹以分鐘為時段模擬次降雨條件?

模型基本結(jié)構(gòu)–

降雨徑流模擬–土壤侵蝕模擬–污染物遷移轉(zhuǎn)化模擬–水質(zhì)模型?

源污染常用模型?

非點源污染模型基本結(jié)構(gòu)?面源模型介紹?8/11/2019·非點源污染模型污·染

物

遷

移

轉(zhuǎn)

化

模

型土·壤

侵

蝕

模

型降·雨

徑

流

模

型水·質(zhì)

模

型?

概況–基于方格框架組成的流域分布式事件模型–

由水文、侵蝕、沉積和化學傳輸四大模塊組成?

原理–包括水文、侵蝕和化學物質(zhì)遷移三個部分

，

其中營養(yǎng)物質(zhì)

考慮引起水體污染的主要因子氮和磷–

以網(wǎng)格為基本運行單位

，

通過網(wǎng)格間逐步演算的方法推算

至流域出口–AGNPS模型輸入?yún)?shù)包括流域總體特征值和單元級參數(shù)?

源污染常用模型AGNPS

模型?面源模型介紹?8/11/2019?8/11/2019–一種連續(xù)模擬模型–

以日為基礎(chǔ)連續(xù)模擬一個時段內(nèi)每天及累計的徑流、泥沙、養(yǎng)

分、農(nóng)藥等輸出結(jié)果

，

可用于評價流域內(nèi)非點源污染長期影響

–按流域水文特征將流域劃分為一定的分室

，

即按集水區(qū)來劃分單元

，

使模型更符合實際–是AGNPS模型的升級應(yīng)用?

原理–采用SCS-CN徑流曲線方程計算地表徑流量

，

并按每日的耕作、

土壤水分和作物情況

，

相應(yīng)調(diào)整曲線數(shù)–主要由數(shù)據(jù)輸入和編輯模塊（數(shù)據(jù)準備模塊）

、污染物負荷計

算模塊、數(shù)據(jù)輸出和顯示模塊（污染負荷輸出）

3部分組成–包括23類參數(shù)

，

約500余個參數(shù)?

源污染常用模型AnnAGNPS模型?

概況?面源模型介紹–美國國家環(huán)保局于1980年研制–可以自動提取模擬區(qū)域所需要的地形、地貌、土地利用、土壤、

植被、河流等數(shù)據(jù)進行非點源污染負荷的長時間連續(xù)模擬

，

并

把模擬結(jié)果與所存儲的實測數(shù)據(jù)進行比較

，

以驗證模型?

原理–分為三個主模塊和五個應(yīng)用模塊–主模塊√模擬透水地面的水量和水質(zhì)過程（PERLND模塊）

√模擬不透水地面的水量和水質(zhì)過程（IMPLND模塊）

√模擬河流和混合型水庫的水質(zhì)過程（RCHRES模塊）.8/11/2019

.面源模型介紹59HSPF模型?

概況–應(yīng)用模塊分別可以復(fù)制文件

，

生成圖表文件

，

顯示表格

，

進行

頻率、持續(xù)時間、變化范圍分析和統(tǒng)計

，

轉(zhuǎn)換時間系列的格式?8/11/2019?最廣泛應(yīng)

用模型?加入估計徑流洪峰流速的SCS徑流曲線以及產(chǎn)沙MUSLE,與河道演算模型相融合?和EPIC模型的作物生長模

塊相結(jié)合，

以d為時間步長?考慮了氣候、土壤

和管理措施等因素

的相互作用?田間尺度非點源污染模型Service，ARS）Jeff

Arnonld博士研發(fā)–

采用日為時間連續(xù)計算，

是基于GIS基礎(chǔ)之上的分布式流域水文模型60?

概況–

由美國農(nóng)業(yè)部?SWAT?SWRRB

?GLEAMS

?CREAMS?SWAT94.2、SWAT96.2、SWAT98.l、

SWAT99.2、SWAT2000,SWAT2005（USDA）

的農(nóng)業(yè)研究中心（Agricultural

Research?面源模型介紹SWAT

模型?8/11/2019?

SWAT（Soiland

Water

AssessmentTool）

模型可用于

預(yù)測土地管理措施對于具有多種土壤類型

、土地利用和管

理措施的大面積復(fù)雜流域中徑流

、泥沙負荷及營養(yǎng)物質(zhì)流

失的長期影響。?面源模型介紹SWAT

模型61?主要特點?物理概念模型?輸入?yún)?shù)簡單

?計算效率高

?行行長長期期模模擬擬可可以以對對流流域域進進?面源模型介紹62?SWAT?8/11/2019?模型結(jié)構(gòu)?SWAT可以對流域內(nèi)一系列復(fù)雜的物理過程進行模擬，

例如水循

環(huán)和營養(yǎng)物遷移轉(zhuǎn)化等

。流域內(nèi)泥沙、營養(yǎng)物的產(chǎn)生與遷移等都是建立在流域內(nèi)水循環(huán)的基礎(chǔ)之上。?三大子模塊?水文過程子模型?土壤腐蝕子模型?污染負荷子模型?面源模型介紹?8/11/201963?8/11/2019?面源模型介紹?模型詳細結(jié)構(gòu)64SW?表示土壤水最終含量mmH2O

?表示第i天的降水量mmH2O

Ea

?第i天蒸發(fā)量mmH2O

?第i天壤中流量mmH2OSW?土壤水初始含量mmH2O

?表示第i天地表徑流量mmH2O?第i天的下滲量mmH2O,?第i天的基流量mmH2O,?SWAT中陸面水循環(huán)表達式?8/11/2019

?面源模型介紹65?面源模型介紹?土壤侵蝕與泥沙輸運模塊?在SWAT中，

對由降雨及地表徑流產(chǎn)生的流沙量的計算采

用MUSLE（Modified

version

of

universalsoillossequation）

，

即改進通用土壤流失方程

。改進了流沙產(chǎn)量預(yù)測的準確度，

并且可以預(yù)測單次降雨事件中的產(chǎn)沙量?sed為泥沙日產(chǎn)量,ton；

Q為表面徑流量，mm/ha；

qpeq為地表徑流峰值流速，m3/s；

areahru為水文響應(yīng)單元面積（ha）；

K

為土壤侵蝕系數(shù)；

C為作物經(jīng)營管理系數(shù)；

P為水土保持系數(shù)；LS為地形系數(shù)；

GFRG為粗糙系數(shù)。?8/11/2019

66?面源模型介紹67污染負荷子模型SWAT模型能追蹤流域內(nèi)幾種形式的氮和磷的遷移

和轉(zhuǎn)化

。營養(yǎng)物質(zhì)通過地表徑流和壤中流進入河

道

，

并在河道中下游輸移。?8/11/2019?1?流域的數(shù)字高

程圖(DEM)

:用來

劃分子流域和尋

找出流路徑。?2?土地利用類型圖

:主要用來

計算植被生長、

耗水和地表產(chǎn)

匯流。?3?土壤類型圖

:用來計算壤中

流和淺層地下

水量。?8/11/2019

SWAT空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)種類?面源模型介紹68?輸入輸出?控制文件?運行控制

?流域參數(shù)?氣象數(shù)據(jù)?模型自帶?

8

2019

?模型文件組成

?面源模型介紹?子流域及HRU參數(shù)文件?輸出文件69?面源模型介紹70SWAT模型界面?8/11/2019?ArcView

3.x

AVSWAT200x

??Arcview中的SWAT模塊?SWAT

?操作界面?Map

Window

??ArcGIS

?ArcSWAT200xMWSWAT?利用SWAT模型進行徑流模擬?界面平臺：

ArcGIS

9.2?SWAT版本：

ArcSWAT

2.1.6?參數(shù)自動率定軟件：

SWAT-CUP軟件下載與安裝?ArcSWAT：?http

://swatm/?SWAT-CUP：http

://www.eawag.ch/forschung/siam/software/swa

t/index?面源模型介紹71SWAT模型應(yīng)用示例?面源模型介紹72?SWAT模型應(yīng)用示例——數(shù)據(jù)處理·模型輸入數(shù)據(jù)集：·流域DEM、植被圖、土壤類型圖及土壤屬性表、

日降水、

最高最低氣溫、太陽輻射、風速、空氣相對濕度等氣象數(shù)

據(jù)、氣候統(tǒng)計數(shù)據(jù)、觀測徑流、管理措施、水庫、濕地等具體信息·模型輸入數(shù)據(jù)處理：·植被類型采用SWAT的編碼，

制作植被類型檢索表；·土壤屬性表按格式導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)庫的usersoil表中，

同時

制作土壤類型檢索表；·氣象數(shù)據(jù)格式整理；·氣候統(tǒng)計數(shù)據(jù)按格式導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)庫的userwgn表中，

制?8

1/

9象站檢索表

?8/11/201973?SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取?AT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取75?SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取·HRU參數(shù)文

件?8/11/2019·子流域文件?8/11/2019?SWAT模型應(yīng)用示例——模擬結(jié)果·初始參數(shù)·模擬結(jié)果·與實測值相比：·峰值太高；·基流略低。7677?SWAT模型應(yīng)用示例——模擬結(jié)果提取·查

/

1/

果查看output.rch文件控制多級匯流面積的河道結(jié)點?

8WAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)率定值適合當前流域具體情況，

使模型的模擬輸出值與實際觀測值之間達到最小

的誤差

。該過程通常是進行水文模擬時所需經(jīng)歷的重要環(huán)節(jié)

。參數(shù)率定可以根據(jù)經(jīng)驗知識手工進行，

也可基于一定的數(shù)學方法通過計算機自動進行?！び捎谳斎霐?shù)據(jù)存在著不確定性，

因此需要將輸入數(shù)據(jù)的范圍限定在合

理范圍內(nèi)，

對參數(shù)進行率定

。模型的參數(shù)率定過程，

一般是指通過讓參數(shù)取?8/11/2019?

9WAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)敏感性分析·參數(shù)敏感性分析?Sensitivity

analysis

studies

the“sensitivity”of

the

output

of

a

systemtochangesintheparameters,inputvariablesor

initial?8/11/2019conditions?

0WAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)率定·通過參數(shù)敏感性分析

，

選擇敏感參數(shù)?8/11/2019·D*為模型默認參數(shù)值

，

隨HRU不同而不同?！げ捎盟璧哪繕朔匠蹋倧搅髁?、徑流序列吻合度等）

，

對模型參數(shù)進行自動率定?

1WAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)率定?8/11/2019?8/11/2019?

定義情景分析法是一種將預(yù)測主題與環(huán)境變化有機結(jié)合起來的定性與定量相結(jié)合的預(yù)測方法，

在充分考慮外部環(huán)境變化對事件影響的基礎(chǔ)上，通過對環(huán)境的研究，

識別出影響事件發(fā)展的外部因素，

然后詳盡分析在環(huán)境因素影響下事件的未來可能狀態(tài)及各種狀態(tài)出現(xiàn)的條件、途徑，

并提出適應(yīng)各種狀態(tài)的對策?

優(yōu)點（1）通過情景分析法及時預(yù)見經(jīng)濟事件未來發(fā)展中的瓶頸及問題，有利于決策者預(yù)先采取防范性措施減弱或消除其影響（2）使決策者及早預(yù)見經(jīng)濟事件的未來發(fā)展機會（3）對未來可能出現(xiàn)突發(fā)事件的影響作出迅速而靈活的反應(yīng)（4）

了解環(huán)境因素的相互關(guān)系及經(jīng)濟事件的作用機制，

以便更好地適應(yīng)環(huán)境的變化（5）使決策者掌握決策的風險程度?

2WAT模型應(yīng)用?情景分析與模擬?8/11/2019

·過去

·現(xiàn)在

·未來○

·歷史經(jīng)

·驅(qū)動b

·現(xiàn)狀·美好的·前景·暗淡的·前景?情景分析的基本概念?

3WAT模型應(yīng)用·政策選擇·不確定因素·沖驗突力?

關(guān)鍵因子種類（

1）自然因子地形降雨（3）

其他數(shù)字高程模型?構(gòu)建情景?模型模擬?關(guān)鍵因子的影響分析?

4WAT模型應(yīng)用——情景分析程序（2）

土壤性狀況地表植被狀況,

社會因子

土地利用狀況

管理因素?8/11/2019

?情景分析與模擬的一般程序流域內(nèi)降雨的不均勻性模擬計算中亞流域的劃分?非點源污染產(chǎn)生和遷移

轉(zhuǎn)化影響因素分析?參考國內(nèi)外研究?情景構(gòu)建方法?找出關(guān)鍵因子和指標（DEM）

的分辨率?一、農(nóng)業(yè)面源污染概述?二、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究?三、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)?

四、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例85

?報告提綱?8/11/2019?8/11/2019?業(yè)面源污染的控制是系統(tǒng)工程?農(nóng)業(yè)面源污染控制治理流程?8/11/2019?要素特點?農(nóng)業(yè)面源?理念、技術(shù)支撐、解決方案?對水環(huán)境的影響?遷移過程?發(fā)生方式?源?匯?實

施應(yīng)

用?方

案分

析?調(diào)

查研究8788

?農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)?農(nóng)業(yè)面源對水環(huán)境造成的污染類型主要有兩個方面，

一為營養(yǎng)型污染物污染，

二為毒害型污染物污染。?營養(yǎng)型污染主要為農(nóng)田、養(yǎng)殖、堆肥、村鎮(zhèn)生活過程中的N、P等營養(yǎng)元素的流失產(chǎn)生的污染，

毒害型污

染主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用的農(nóng)藥及化肥中重金的

流失等。?8/11/2019?營養(yǎng)型污染?毒害型污染?

養(yǎng)型面源污染控制技術(shù)?緩釋肥料技術(shù)?添加劑肥效調(diào)整技術(shù)?改進化肥施用技術(shù)?水土保持技術(shù)?生態(tài)溝渠阻控技術(shù)?遷移過程凈化技術(shù)化肥面

?遷移過程?工程措施?生物措施?8/11/2019?源?匯源?8/11/2019?緩釋肥料

以緩釋氮肥

為主！?

釋肥料技術(shù)?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?緩釋肥料技術(shù)?氮素化肥由于利用率較低，

而且容易污染環(huán)境，

根本原因就是其水溶性強，

肥效發(fā)生快，

與作物吸收速率不同步

。

因此，

研制開發(fā)具有緩慢釋放功能的氮肥一直是肥料界多年來主攻的方

向。?合成有機氮肥?包膜氮肥?緩釋氮肥?緩溶性無機氮肥?天然有機質(zhì)基體氨化氮肥?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?緩釋氮肥?8/11/201991?緩釋肥料技術(shù)?緩釋氮肥?開發(fā)經(jīng)濟實用型緩釋氮肥是當前肥料及環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的問題，

其關(guān)鍵是緩釋材料的選擇，

其次是加工工藝和應(yīng)用技術(shù)的研究也應(yīng)進一步加強。?8/11/2019?合成緩釋氮肥

:脲甲醛、亞異丁基二脲，

亞丁烯基二腺、草酰胺等。料、磷酸鎂銨包膜肥料(如緩效碳酸氫銨)等。?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)92?緩釋氮肥主要類型為合成有機氮肥和包

膜肥料。?包膜肥料有

:硫?磺包膜肥料、聚合物包膜肥料、石蠟包膜肥?

氮肥的添加劑調(diào)整，

主要是通過添加劑的加入調(diào)整氮肥的釋放和轉(zhuǎn)化速率。?常用氮肥添加劑：

硝化抑制劑和脲酶抑制劑?

硝化作用指氨在微生物作用下氧化為硝酸的過程，

反應(yīng)類型為好氧反應(yīng)，

主要通過硝化細菌進行

。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中常發(fā)生在通氣良好的土壤和堆肥過程中

。

由于硝酸根具有較強的遷移性，

硝化反應(yīng)不利于氮肥肥效的保持。?

加劑調(diào)整技術(shù)?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?8/11/2019?硝化抑制劑?硝化抑制劑主要通過抑制土壤中亞硝化細菌的活性，

減緩NH4+轉(zhuǎn)化為NO2－的進程，

減少氮素損失，

提高氮肥利用率。同時還可降低蔬菜和牧草中的NO3－和NO2－的含量，

改善品質(zhì)，

保障農(nóng)產(chǎn)品安全。??硝化抑制劑種類繁多，

但研究應(yīng)用較為廣泛的僅有2—氯—6—（三氯甲基）

吡啶，

簡稱CP。?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?

加劑調(diào)整技術(shù)?8/11/2019硝化抑制劑必須具備的條件是：①只對土壤中的亞硝化細菌有抑制作用

，

而對有益微生物無害；②能與氮肥均勻混合

，

且不影響肥料的理化性質(zhì)與肥效

，

施用方便；③能隨土壤溶液移動

，

不易分解

、流失

，

有相當持久性；④用量少（

占肥料N的2%）

、效率高

，

價廉；⑤殘留量低

，

對農(nóng)產(chǎn)品安全

，

對環(huán)境無不良影響。?目前，

硝化抑制劑的應(yīng)用效果尚不穩(wěn)定，

需要進一步深入研究。?

加劑調(diào)整技術(shù)?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?8/11/2019脲酶抑制劑脲酶抑制劑主要抑制土壤中脲酶的活性

，

延緩尿素在土壤中的水解進程

，

從而減少氨的揮發(fā)與毒害作用

。脲酶抑

制劑是一大類化合物

，

最常用的是氫醌（對苯二酚）

。?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?

加劑調(diào)整技術(shù)?8/11/2019?添加劑調(diào)整技術(shù)脲酶抑制劑必須具備的條件是：①對土壤中的脲酶有明顯抑制作用；②在土壤中能隨尿素一起移動；③性質(zhì)穩(wěn)定

，

作用持久；④用量少

、效果明顯

，

成本低；⑤對人

、

畜和作物安全

，

對環(huán)境無不良影響。適用條件：在酸性土壤上

，

無須使用脲酶抑制劑；在氮肥深施或氨揮發(fā)量小的土壤上

，

脲酶抑制劑效果不顯著。?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)97?8/11/2019?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)

施肥改進技術(shù)一

、推廣平衡施肥氮

、磷肥投入過大

，

鉀肥投入不足

，

是我國農(nóng)田養(yǎng)分投入

的現(xiàn)狀

。我國農(nóng)業(yè)上普遍存在偏施氮肥的現(xiàn)象

，

加劇了氮素的損失

，

帶來嚴重的環(huán)境壓力。不同國家N、P2O5

、K2O投入比偏施氮肥時，

玉米對氮肥的利用率為52%，

而在氮磷鉀肥配施時?8

11/

9提高到59%

。

?據(jù)中科院南京土壤所設(shè)在安徽省懷遠縣的砂礓黑土實驗站研究，?8/11/2019?施肥改進技術(shù)二

、氮肥深施技術(shù)國家一直提倡氮肥深施

，

但因為其費時費工

，

普及率一直不

高

，

若配合機械作業(yè)

，

則有望大面積推廣。三

、適時施肥作物對養(yǎng)分的吸收具有階段性

，

在作物吸收養(yǎng)分最多和最快

的時期（營養(yǎng)最大效率期）

施肥

，

可提高肥料利用率

，

這對氮肥的追肥尤其重要。四

、水肥耦合

，

以水調(diào)肥幾乎所有的化肥都需要溶解后才能發(fā)揮肥效

，

但水分過多也會造成養(yǎng)分損失

，

因此必須加強農(nóng)田水分管理

，

以有效調(diào)節(jié)肥

料中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化與釋放

。發(fā)展液體肥料與灌溉施肥技術(shù)

，

將是今后施肥技術(shù)發(fā)展的方向之一。?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)99?一、退耕還湖、退耕還林、封山育林、植樹種草，

改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境狀況?二、在坡地上建設(shè)緩沖溝，

在河床沿線建設(shè)防護林帶，

提倡按等高線利用（如水

平梯田）

，

禁止順坡耕翻?三、改進水生作物的水土管理，

減少人為性排水造成的徑流損失?四、培肥土壤，

增強土壤保肥保水能力等。?8/11/2019

?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)100?水土保持技術(shù)?常見水土保持技術(shù)：?多級水田逐級利用?等高植物籬?魚鱗坑?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)10

移過程凈化技術(shù)?8/11/2019?沿河緩沖帶與凈化濕地?農(nóng)田外排水收集處理?河道沿岸生物阻隔?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)102“匯

”凈化技術(shù)——工程措施?8/11/2019?強化凈化子系統(tǒng)?

前置庫面源污染綜合處

理技術(shù)是利用水庫的蓄水功能，將因表層土地中的污染物(營養(yǎng)物質(zhì))淋溶而產(chǎn)生的徑

流污水截留在水庫中，經(jīng)物理、生物作用強化凈化后，排人所要保護水體。?收集與調(diào)節(jié)

?子系統(tǒng)?前置庫技術(shù)?于橋水庫、滇池、太湖?生態(tài)透水壩?礫石床系統(tǒng)?攔截與沉降

?子系統(tǒng)?回用與調(diào)節(jié)

?子系統(tǒng)?生態(tài)庫塘系統(tǒng)?地表徑

流?生活污

水?生態(tài)河

道?植物柵?出水──?人工濕地作為農(nóng)田和水體之間的一個過渡帶，

能夠有效截留來

自農(nóng)田地表和地下徑流的固體顆粒物，

氮、磷和其他化學污染物，然后通過土壤吸附，

植物吸收，生物降解等一系列作用，

降低進入地表水中的氨氮化合物的含量，降低面源污染形成的危險性和穩(wěn)定性

。另外濕地生態(tài)工程具有投資少，

運行費用低，

易于維護管理，

運行比較穩(wěn)定，

處理效果好的特點。?8/11/2019?“匯

”凈化技術(shù)——工程措

施?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?人工

濕

地

技

術(shù)103水生“綠肥

”該方法主要利用水生綠肥凈化水體水生綠肥主要有：

水葫蘆

、水花生

、水浮蓮和綠（紅）

萍

，

合稱“三水一萍

”。水生綠肥以水體中營養(yǎng)物為生

，

可起到凈化水體的作用

，

通過打撈便將營養(yǎng)物移出水體

，

既可用做綠肥

，

也是優(yōu)質(zhì)的青飼料

，

近年來

，

水生綠肥用作沼氣原料

也取得了良好效果

。利用水生綠肥凈化水體符合循環(huán)經(jīng)濟的要求

。水生“綠肥

”在大力推崇“綠色食品

”、“有機食品

”的今天

，

是優(yōu)良

的肥料來源滿足綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。?8/11/2019

?“匯

”凈化技術(shù)——生物措施?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)104?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?

1

5匯

”凈化技術(shù)——生物措施?水葫蘆?水花生?水浮蓮?8/11/2019種養(yǎng)殖相結(jié)合該方法主要通過對可共生的動植物的綜合利用

，

通過食物鏈加環(huán)

，

延長食物鏈豐富食物網(wǎng)

，

充分利用進入水體中的N、P等營養(yǎng)物

，

降低水體中營養(yǎng)元素的含量

，

同時合理利用空間起到循環(huán)增效的效果。南方地區(qū)最常見的綠色種養(yǎng)殖模式為“?；~塘

”、“稻田魚

”和“稻田蟹

”模式，此外

，

“林下鵝

”、“

山地雞

”等模式將?8/11/2019

“源

”控制與“匯

”消減相結(jié)合也是有效的污染負荷消減方法

。

。?

1

6匯

”凈化技術(shù)——生物措施?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?稻田立體養(yǎng)殖??；~塘模式?林下鵝模式?

1

7匯

”凈化技術(shù)——生物措施?營養(yǎng)類面源消減技術(shù)?8/11/2019

?稻田養(yǎng)蟹模式?

山地雞模式?稻田魚模式面源污染物?1有毒有害類面源污染消減技術(shù)?有毒有害?Pb、Cd、

Hg、As、

Cr、Cu、

Ni、Zn?殺蟲劑、殺

螨劑、殺鼠劑、

殺軟體動物劑、

殺菌劑、殺線

蟲劑、除草劑、

植物生長調(diào)節(jié)

劑等。?農(nóng)藥?重金屬?8/11/2019有毒有害面源污染物主要為農(nóng)藥及重金屬等

，

該類面源污染物產(chǎn)生的面源污染問題

，

不僅導(dǎo)致土壤

、水體和大氣的污染

，

還會產(chǎn)生生物多樣性減少

、食品安全

、人類健康危害等系列問題。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有毒有害類污染物中的農(nóng)藥主要來至農(nóng)業(yè)中使用

，

重金屬多來至農(nóng)藥、化肥和有機肥中的殘留。?8/11/2019109?有毒有害面源污染的特殊性?

10藥面源污染控制技術(shù)?農(nóng)業(yè)替代防治技術(shù)（農(nóng)業(yè)、生物、物理）?農(nóng)藥環(huán)境安全性評價技術(shù)?農(nóng)藥地下水遷移阻斷技術(shù)?生態(tài)溝渠阻控技術(shù)?生態(tài)氧化塘處理技術(shù)?受損土地修復(fù)技術(shù)等農(nóng)藥面

?遷移過程?8/11/2019?源?匯源?毒害型面源消減技術(shù)111?農(nóng)藥面源污染產(chǎn)生原因?8/11/20191.農(nóng)藥產(chǎn)品問題?農(nóng)藥品種不足

，

且結(jié)構(gòu)不合理

（高效低毒農(nóng)藥普及不足）?農(nóng)藥劑型落后

（乳油

、可濕性粉劑為主）?產(chǎn)品質(zhì)量有待提高

（純度

、理化指標）2.農(nóng)藥使用不科學

、不規(guī)范?濫用

、不當用藥（單一

、過量用藥）?防治時期不準

（不與蟲情結(jié)合）?安全環(huán)保意識差

（以高毒代替高效）3.農(nóng)藥的有效利用率低?施藥器械落后?錯誤的施藥方法?施藥技術(shù)缺乏針對性

（不根據(jù)蟲情施藥）?111我國飲用水水質(zhì)相關(guān)標準中規(guī)定了25種農(nóng)藥限值，

但沒有提出農(nóng)藥污染的總量控制值，

對具體防治規(guī)定和措施也很不完善。11

藥的面源污染產(chǎn)生原因?毒害型面源消減技術(shù)?8/11/20191.源頭控制：

科學用藥

，

選擇高效

、低毒

、低殘留的化學農(nóng)藥；

優(yōu)化農(nóng)藥使用結(jié)構(gòu)

，

改善用藥技術(shù)和方法

，

盡量減少

化學農(nóng)藥的用量；2.阻斷遷移過程：

農(nóng)藥使用過程環(huán)境介質(zhì)之間污染的遷移，減少農(nóng)藥對人體健康和生態(tài)環(huán)危害；3.加快末端降解：

縮短農(nóng)藥殘留環(huán)境時間

，

減少環(huán)境殘留。?毒害型面源消減技術(shù)113農(nóng)藥面源污染控制原則?113?聯(lián)合修復(fù)：?物理（吸附）?化學（氧化）?生物（植物、微生物…）

1農(nóng)農(nóng)4藥面源污染控制技術(shù)策略?病蟲草害綜合防治技

術(shù)?選擇適當?shù)霓r(nóng)藥品種?制定科學的施用方法?毒害型面源消減技術(shù)?控制和消減環(huán)境農(nóng)藥?減少農(nóng)藥

使用量?促進農(nóng)藥

殘留降解?降低農(nóng)藥

環(huán)境遷移地表水地下水??土壤

??控源?阻斷?8/11/2019?修復(fù)?114農(nóng)業(yè)防治是綜合防治技術(shù)的基礎(chǔ)

，

在病蟲草害的控制中占有重要地位

，

農(nóng)業(yè)防治措施主要為：?

選用抗蟲抗病作物品種：

培育抗病

、抗蟲品種

，

減少化學

農(nóng)藥使用量。?

耕作制度：

耕翻土壤可以深埋或暴曬土壤

，

致使部分害蟲

死亡；

可以減少病蟲害的寄主和隱匿場所；

可以滅草和誘

發(fā)雜草；

合理輪作和套作可減輕某些蟲害的發(fā)生。?毒害型面源消減技術(shù)115農(nóng)業(yè)防治技術(shù)?8/11/2019?115?農(nóng)業(yè)防治技術(shù)

?合理水肥調(diào)控：

提供良好的營養(yǎng)條件達到壯苗、壯株提高抗病能力的作用。?其他農(nóng)業(yè)措施：

合理密植、調(diào)節(jié)設(shè)施栽培中溫度、

濕度、通風等。?8/11/2019?毒害型面源消減技術(shù)116?8/11/2019?毒害型面源消減技術(shù)1

物防治技術(shù)?利用生物之間的相互依存、相互制約的關(guān)系，

采用有益生?瓢蟲?青蛙?赤眼蜂?

②微生物治蟲

??

細菌、真菌、病毒為主

要的微生物殺蟲劑。物或生物代謝產(chǎn)物來防治病蟲害、雜草等有害生物的方法。?白僵蠶?Bt①以有益動物治蟲?草蛉?毒害型面源消減技術(shù)118生物防治技術(shù)?

④

植物農(nóng)藥—轉(zhuǎn)基因品種?抗蟲植物；?③以抗生素或激素治蟲

?

井崗霉素、春雷霉素、多抗霉素；?

性引誘劑、綜外激素、聚外激素、警

外激素、避外激素等。?

耐除草劑作物。?8/11/2019?人工捕殺：

捕殺鼠害

、人工除草

、去除病葉

、病株；?誘殺：

糖漿誘殺

、燈光誘殺

、色板誘殺

、聲誘聲控。?

利用各種物理手段或機械設(shè)備來防治作物病

蟲害的技術(shù)。?8/11/201911

理防治技術(shù)?毒害型面源消減技術(shù)?119物理防治技術(shù)?高溫：

種子殺菌

、

悶棚滅菌；?微波：

空間電場病害防治技術(shù)

、土壤連作障礙電處理技術(shù)、

種子等離子體消毒技術(shù)

。?毒害型面源消減技術(shù)?8/11/2019120?隨著農(nóng)藥環(huán)境毒理學學科的形成和發(fā)展

，

農(nóng)藥環(huán)境安全性評

價技術(shù)也取得顯著進步。?WHO和FAD設(shè)有專門的農(nóng)藥殘留聯(lián)合委員會

，

對農(nóng)藥的各種毒

性和在環(huán)境中的殘留進行研究和評價。?美國

、俄羅斯等國家也提出農(nóng)藥環(huán)境毒理學的評價方法。?毒害型面源消減技術(shù)?

藥環(huán)境安全性評價技術(shù)?8/11/2019?

環(huán)境毒理試驗魚、蚤、藻、鳥、蜂、蠶、蚯蚓、土壤微生

物、天敵、植物敏感性。?

環(huán)境行為試驗光解、水解、土壤降解、吸附與解吸、淋溶、

揮發(fā)、

富集

，

蒸氣壓、水溶性、分配系數(shù)。?8/11/2019?

化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗方法及分級標準，是目前我國農(nóng)藥登記管理的核心內(nèi)容。

2藥環(huán)境安全評價指標?毒害型面源消減技術(shù)22?1

金屬面源污染控制技術(shù)?重金屬面源?遷移過程?高濃度肥料技術(shù)?液體肥技術(shù)?高成本、低濃度，

少有應(yīng)用?毒害型面源消減技術(shù)?土壤清潔技術(shù)?生物凈化技術(shù)?8/11/2019?源?匯?高濃度磷肥不僅有效磷含量高

，

而且雜質(zhì)明顯降

低

，

因此隨著磷肥施用進入土壤的重金屬

、氟和

放射性物質(zhì)也大量減少

，

對土壤的污染也大大減

輕

。高濃度磷肥同時也是加工高濃度復(fù)混肥的重

要原料。?液體肥技術(shù)?8/11/2019

?1

金屬面源污染控制技術(shù)?高濃度磷肥技?液體肥純度高

，

肥效快

，

作物易吸收

，

負荷國際肥料消費高濃度

、復(fù)合化

、液體化

、緩效化的方向

發(fā)展

。

同時液體肥利用采用配方施肥

、滴灌等方法

施用

，

能減少肥料使用量并避免固體肥料中穩(wěn)定劑

成分中重金屬殘留的問題。?毒害型面源消減技術(shù)術(shù)一

、用清潔土壤治理污染土壤主要方法：?

客土法→：

將外源的清潔土壤摻入污染土壤；?

洪淤法（覆蓋法）：

利用洪水攜帶的清潔泥砂沉積在污染土壤

表面。?

換土法~：

用外源的清潔土壤更換污染土壤；?

翻土法?：

將下層的清潔土壤與表層的污染土壤均勻摻混；二

、清洗法

1

2019

?1

金屬面源污染控制技術(shù)?土壤清潔技術(shù)在受到重金屬污染的土壤上

，

加入合適的絡(luò)合劑或施入有機肥，

增加重金屬的水溶性

，

通過灌水

、排水等措施將重金屬向下層

土壤遷移或移出土壤

，

適用與輕質(zhì)土壤

。淹水栽培也有類似作?毒害型面源消減技術(shù)

?毒害型面源消減技術(shù)

1

、

隔離法用各種防滲材料

，

如水泥

、石板

、塑料板

、黏土等

，

把污染土壤與清潔土壤或水體分開

，

減少或阻止污染物擴散

。用于污染嚴重

、

易于擴散且污染物又可在一段時間后分解的情

況下。四

、

電化法在水分飽和的黏土中插入電極

，

通入低強度直流電

，