長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放評(píng)價(jià)及調(diào)控

賴　敏，王偉力，郭靈輝

(1.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京　100084； 2.國家海洋局第三海洋研究所，福建廈門　361005；3.河南理工大學(xué)測(cè)繪與國土信息工程學(xué)院，焦作　454000)

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·技術(shù)方法·

長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放評(píng)價(jià)及調(diào)控

賴敏1※，王偉力2，郭靈輝3

(1.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京100084； 2.國家海洋局第三海洋研究所，福建廈門361005；3.河南理工大學(xué)測(cè)繪與國土信息工程學(xué)院，焦作454000)

基于清單分析法和排污系數(shù)法，對(duì)長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并運(yùn)用靈敏度分析和情景分析方法，模擬和比較了不同調(diào)控方案對(duì)區(qū)域未來氮排放變化的影響。研究結(jié)果表明， 2011年長(zhǎng)江中下游城市群4種污染源向水環(huán)境排放的氮總量共計(jì)128.27萬t，其中，農(nóng)業(yè)種植和畜禽養(yǎng)殖的排放比例分別為58.92%和33.53%，是該區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的主要氮污染源。如果不加大對(duì)面源污染的治理力度， 2011～2020年和2020～2030年長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量將分別增加16.29%和18.78%； 如果采取相關(guān)減排措施， 2020年和2030年4個(gè)城市群的農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量將分別比2011年削減15%和25%，并有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境健康發(fā)展的雙重目標(biāo)。建議今后全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放調(diào)控的重點(diǎn)在于逐步削減肥料投入、合理優(yōu)化用肥結(jié)構(gòu)、控制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模擴(kuò)張以及促進(jìn)專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物循環(huán)利用等，主要控制地區(qū)包括武漢城市圈內(nèi)的潛江市、孝感市、黃岡市和鄂州市，長(zhǎng)株潭城市群內(nèi)的長(zhǎng)沙市和湘潭市，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的南昌市和鷹潭市，以及皖江城市帶內(nèi)的六安市和合肥市。

農(nóng)業(yè)面源污染氮排放調(diào)控長(zhǎng)江中下游城市群

0　引言

隨著點(diǎn)源污染得到逐步治理，農(nóng)業(yè)面源污染已成為水環(huán)境污染特別是水體富營養(yǎng)化的主要來源[1]。在美國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已成為河流污染的第一污染源，農(nóng)業(yè)面源污染占污染負(fù)荷量的2/3； 在荷蘭，來自農(nóng)業(yè)面源的總氮、總磷排放量分別為水環(huán)境污染物總量的60%和40%； 在我國，根據(jù)《第一次全國污染源普查公報(bào)》， 2010年農(nóng)業(yè)污染源的總氮、總磷排放量在全國氮、磷排放總量的所占比例高達(dá)57.2%和67.27%[2]。農(nóng)業(yè)面源污染作為區(qū)域水環(huán)境惡化的主導(dǎo)因素之一，正嚴(yán)重威脅城鄉(xiāng)居民的飲水安全與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，目前已受到社會(huì)各界的高度關(guān)注[3]。

與點(diǎn)源污染相比，農(nóng)業(yè)面源污染具有隨機(jī)性、廣泛性、滯后性、模糊性、潛伏性等特點(diǎn)[4-5]，其形成機(jī)理更加復(fù)雜，因而給環(huán)境污染負(fù)荷跟蹤監(jiān)測(cè)、污染物控制及治理工作增加了很大難度[6]。近幾十年來，國內(nèi)外紛紛展開了對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生來源、現(xiàn)狀特征、變化趨勢(shì)以及環(huán)境影響等方面的探討，研究既涵蓋了國家[7-8]、區(qū)域[9]等中大尺度范圍，也涉及了小流域[10-11]、特定集水區(qū)[12]等小尺度地區(qū)。由于不同空間尺度下的土地利用狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、人口變動(dòng)特征以及生產(chǎn)生活習(xí)慣等存在較大差異，而針對(duì)區(qū)域?qū)用娴难芯咳源M(jìn)一步完善[13]，因此，該研究以長(zhǎng)江中下游城市群為例，采用清單分析法和排污系數(shù)法，對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)，并通過靈敏度分析和情景分析方法，模擬和比較不同調(diào)控措施及組合對(duì)區(qū)域未來氮排放變化的影響。作為我國第三級(jí)階梯地勢(shì)的核心區(qū)域，長(zhǎng)江中下游城市群在保護(hù)全國生態(tài)安全格局和重點(diǎn)流域環(huán)境安全中占據(jù)至關(guān)重要的地位； 作為全國中部崛起戰(zhàn)略的主要實(shí)施區(qū)，該區(qū)亦是未來主要的人口集聚中心和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極。隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速推進(jìn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展，這里很可能成為未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境約束矛盾激化的典型區(qū)域，該研究以長(zhǎng)江中下游城市群為研究區(qū)域，探究農(nóng)業(yè)面源污染氮排放調(diào)控的對(duì)策和建議，能為科學(xué)制定區(qū)域氮負(fù)荷減排與綜合控制對(duì)策提供理論支撐和技術(shù)參考，同時(shí)為當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展問題提供預(yù)警性研究。

1　研究區(qū)概況

圖1　研究區(qū)的地理位置

長(zhǎng)江中下游城市群地處我國中部，位于110°24′～119°38′E和26°02′～33°13′N之間，行政區(qū)域涉及湖北、湖南、江西、安徽4省的25個(gè)地級(jí)市和3個(gè)省直轄區(qū)域，涵蓋武漢城市圈、長(zhǎng)株潭城市群、鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和皖江城市帶4個(gè)城市群，土地總面積26.34萬km2(圖1)。該區(qū)處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，地形以沖積平原為主，具有較為優(yōu)越的農(nóng)業(yè)氣候條件， 2011年糧食產(chǎn)量為5 055.13萬t，占全國糧食總產(chǎn)量的8.85%，糧食單產(chǎn)是全國平均水平的2倍。全區(qū)河汊縱橫、湖泊密布，不僅擁有鄱陽湖、洞庭湖兩個(gè)全國面積最大的淡水通江湖泊，而且湖泊數(shù)量達(dá)1萬多個(gè)，是我國淡水湖泊分布最稠密的地區(qū)。

2　研究方法

2.1數(shù)據(jù)來源

該研究涉及的肥料使用量、畜禽養(yǎng)殖量、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、人口數(shù)量、水產(chǎn)養(yǎng)殖量以及水產(chǎn)養(yǎng)殖面積等基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)由2012年湖北、湖南、江西、安徽4省(市)統(tǒng)計(jì)年鑒和農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒獲得，同時(shí)，通過對(duì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行整理匯總，獲得了氮排放量核算所需的相關(guān)參數(shù)。在畜禽養(yǎng)殖氮排放量核算中，不同養(yǎng)殖方式下牛、豬、羊以及家禽的糞、尿、污水產(chǎn)生系數(shù)及含氮系數(shù)取自文獻(xiàn)[14]，各種廢物用于還田、生產(chǎn)沼氣、用作飼料以及未被利用的比例主要參照文獻(xiàn)[9]取值，未被利用廢物的去向及比例、廢物氮移除率以及堆放過程中廢物的流失率來源于文獻(xiàn)[15]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖氮排放量核算中，水產(chǎn)品含氮系數(shù)來自《中國食物成分表》[16]，生物固氮量參考文獻(xiàn)[15、17]，餌料比采用文獻(xiàn)[18]的推薦值1.8來計(jì)算，氮肥投入比例、魚種投放比例以及地表徑流的氮流失率參照文獻(xiàn)[19-20]分別取20%、8.75%和10%，大氣沉降系數(shù)采用文獻(xiàn)[21]提供的參數(shù)值。在農(nóng)村生活氮排放量核算中，農(nóng)村人糞尿產(chǎn)生系數(shù)及含氮系數(shù)、生活灰水產(chǎn)生系數(shù)及含氮系數(shù)取自文獻(xiàn)[22-23]，生活污水的處理率和氮移除率來源于文獻(xiàn)[15]。在農(nóng)業(yè)種植氮排放量核算中，除引用上述部分參數(shù)外，不同種植廢物的含氮系數(shù)、農(nóng)作物的谷草比及還田比例分別來源于文獻(xiàn)[22]和[24]，人糞尿還田比例來源于魏靜研究結(jié)果[25]，流失率和淋失率通過文獻(xiàn)[26]獲得，復(fù)合肥的氮、磷(P2O5)、鉀(K2O)養(yǎng)分比取0.325： 0.514： 0.161[14]。

2.2氮排放量計(jì)算

采用清單分析法和排污系數(shù)法，分別對(duì)農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及農(nóng)村生活4個(gè)不同污染源的氮排放量進(jìn)行計(jì)算。農(nóng)業(yè)種植氮排放來自于地表水流失和地下水淋失兩部分，畜禽養(yǎng)殖氮排放包括畜禽廢物向水體的直接排放、畜禽廢物經(jīng)過處理后向水體的排放以及畜禽廢物堆放過程中的地表水流失3部分，水產(chǎn)養(yǎng)殖氮排放主要由養(yǎng)殖過程中的地表徑流流失所導(dǎo)致，農(nóng)村生活氮排放來自于農(nóng)村生活污水的直接排放和經(jīng)過處理后的排放兩部分，具體計(jì)算方法見表1。

表1　長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源氮排放量計(jì)算

項(xiàng)目計(jì)算公式農(nóng)業(yè)種植地表水流失氮量=(有機(jī)肥還田氮量+氮肥折純量+復(fù)合肥折純量×復(fù)合肥含氮系數(shù))×流失率地下水淋失氮量=(有機(jī)肥還田氮量+氮肥折純量+復(fù)合肥折純量×復(fù)合肥含氮系數(shù))×淋失率有機(jī)肥還田氮量=畜禽廢物還田氮量+種植廢物還田氮量+農(nóng)村人糞尿還田氮量+城鎮(zhèn)人糞尿還田氮量畜禽廢物還田氮量=畜禽養(yǎng)殖量×廢物產(chǎn)生系數(shù)×廢物含氮系數(shù)×畜禽廢物還田比例種植廢物還田氮量=農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量×谷草比×廢物含氮系數(shù)×種植廢物還田比例農(nóng)村人糞尿還田氮量=農(nóng)村人口數(shù)量×農(nóng)村人糞尿產(chǎn)生系數(shù)×農(nóng)村人糞尿含氮系數(shù)×農(nóng)村人糞尿還田比例城鎮(zhèn)人糞尿還田氮量=城鎮(zhèn)人口數(shù)量×城鎮(zhèn)人糞尿產(chǎn)生系數(shù)×城鎮(zhèn)人糞尿含氮系數(shù)×城鎮(zhèn)人糞尿還田比例畜禽養(yǎng)殖直接排放氮量=未利用廢物氮量×直排比例經(jīng)處理后排放氮量=未利用廢物氮量×(1-直排比例)×廢物處理率×(1-氮移除率)地表徑流流失氮量=未利用廢物氮量×(1-直排比例)×(1-廢物處理率)×流失率未利用廢物氮量=畜禽養(yǎng)殖量×廢物產(chǎn)生系數(shù)×廢物含氮系數(shù)×(1-還田比例-沼氣比例-飼料比例)水產(chǎn)養(yǎng)殖地表徑流流失氮量=(水產(chǎn)養(yǎng)殖氮輸入量-水產(chǎn)品氮量)×流失率水產(chǎn)養(yǎng)殖氮輸入量=生物固氮量+水產(chǎn)品氮量×(餌料比+氮肥投入比例+魚種投放比例)+養(yǎng)殖面積×大氣沉降系數(shù)水產(chǎn)品氮量=水產(chǎn)養(yǎng)殖量×水產(chǎn)品含氮系數(shù)農(nóng)村生活直接排放氮量=生活污水氮量×直排比例經(jīng)處理后排放氮量=生活污水氮量×污水處理率×(1-氮移除率)生活污水氮量=農(nóng)村人口數(shù)量×廢物產(chǎn)生系數(shù)×人糞尿含氮系數(shù)×(1+灰水氮產(chǎn)生系數(shù))

3　調(diào)控因子分析

3.1靈敏度分析

運(yùn)用靈敏度分析方法，定量測(cè)度和比較不同因素對(duì)氮排放量變化的影響程度，由此識(shí)別引起區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放加速或減緩的關(guān)鍵因素?？紤]到政策調(diào)控的可操作性和技術(shù)調(diào)控的可實(shí)現(xiàn)性，具體分析的規(guī)模因子包括氮肥施用強(qiáng)度、糧食播種面積、畜禽養(yǎng)殖量、水產(chǎn)養(yǎng)殖量、城鎮(zhèn)人口數(shù)量以及農(nóng)村人口數(shù)量，結(jié)構(gòu)因子包括專業(yè)化養(yǎng)殖比例、種植廢物還田比例、畜禽廢物用于沼氣比例、畜禽廢物用于飼料(銷售)比例，畜禽廢物還田比例、水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料投入比例、水產(chǎn)養(yǎng)殖氮肥投入比例、城鎮(zhèn)人糞尿還田比例以及農(nóng)村人糞尿還田比例，效率因子包括畜禽廢物處理率、畜禽廢物氮移除率、農(nóng)村生活污水處理率以及農(nóng)村生活污水氮移除率。農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量對(duì)各項(xiàng)因子的靈敏度等于各因子變化對(duì)應(yīng)的氮排放變化量占氮排放總量的比值。

3.2關(guān)鍵調(diào)控因子篩選

采用靈敏度分析方法計(jì)算不同因子對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量的影響程度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表2)，氮排放量對(duì)規(guī)模因子和結(jié)構(gòu)因子的靈敏度較高，對(duì)效率因子的靈敏度較低； 靈敏度較高的規(guī)模因子包括糧食播種面積(0.60)、氮肥施用強(qiáng)度(0.54)和畜禽養(yǎng)殖量(0.32)，靈敏度較高的結(jié)構(gòu)因子包括專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于沼氣比例(-0.90)、專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于飼料(銷售)比例(-0.78)和專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物還田比例(-0.57)。因此，在情景模擬過程中，主要選擇以上因子作為區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放的關(guān)鍵調(diào)控因子。

4　調(diào)控情景模擬

4.1調(diào)控情景設(shè)置

針對(duì)2011年現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果，設(shè)置3種調(diào)控情景，并逐一對(duì)各個(gè)情景下的未來(2020年和2030年)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放情況進(jìn)行模擬分析(表3)。情景1設(shè)定除肥料施用強(qiáng)度保持不變外，不采取其他調(diào)控措施，也不提出具體的減排目標(biāo)； 情景2和情景3從規(guī)模控制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)改進(jìn)等方面設(shè)定約束性指標(biāo)，同時(shí)，參照《國家重點(diǎn)水系水污染防治規(guī)劃(2011～2015)》提出的“2015年重點(diǎn)水系農(nóng)業(yè)源氨氮排放量比2010年削減9.9%”總量控制目標(biāo)，設(shè)定2020年和2030年4個(gè)城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量分別比2011年削減15%和25%。

表2　區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量對(duì)不同因子的靈敏度響應(yīng)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)輸入項(xiàng)靈敏度社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)輸入項(xiàng)靈敏度農(nóng)業(yè)種植氮肥施用強(qiáng)度0.54畜禽養(yǎng)殖畜禽養(yǎng)殖量0.32糧食播種面積0.6專業(yè)化養(yǎng)殖比例0.41種植廢物還田比例0.03專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物還田比例-0.57水產(chǎn)養(yǎng)殖水產(chǎn)養(yǎng)殖量0.03散養(yǎng)畜禽廢物還田比例-0.09餌料投入比例0.03專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物用于沼氣比例-0.9氮肥投入比例0.03散養(yǎng)畜禽廢物用于沼氣比例-0.33城市生活人糞尿還田比例0.03專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物用于飼料比例-0.78農(nóng)村生活農(nóng)村人口數(shù)量0.13散養(yǎng)畜禽廢物用于飼料比例-0.24人糞尿還田比例-0.07專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物處理率-0.03生活污水處理率-0.03散養(yǎng)畜禽廢物處理率-0.03生活污水氮移除率-0.01專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物氮移除率-0.09

表3　長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放調(diào)控情景設(shè)置

調(diào)控因子年份調(diào)控取值解釋和說明情景1情景2情景3禽養(yǎng)殖規(guī)模2020規(guī)模擴(kuò)張規(guī)模削減規(guī)模不變情景1參考王金霞等[9]的研究成果;情景2選取歐盟限定的載畜量(170kgN/hm2)來控制未來畜禽養(yǎng)殖規(guī)模[27];情景3保持與2011年相同的畜禽養(yǎng)殖規(guī)模2030規(guī)模擴(kuò)張規(guī)模削減規(guī)模不變肥料施用強(qiáng)度2020與2011年相同單位面積施氮量≤180kg/hm2有機(jī)肥與化肥的施氮比例為1:1單位面積施氮量≤275kg/hm2有機(jī)肥與化肥的施氮比例為1:1275kg/hm2的施氮限額為歐盟規(guī)定的農(nóng)田氮素養(yǎng)分投入標(biāo)準(zhǔn)[27],180kg/hm2的施氮限額為張福鎖等[28]推薦的區(qū)域農(nóng)田作物氮養(yǎng)分需求量;有機(jī)肥與化肥的理想施氮比例根據(jù)姜甜甜等[29]和葉青等[30]的研究成果來設(shè)定2030與2011年相同單位面積施氮量≤180kg/hm2機(jī)肥與化肥的施氮比例為1:1單位面積施氮量≤180kg/hm2有機(jī)肥與化肥的施氮比例為1:1

4.2調(diào)控因子取值變化

在模擬過程中，首先依據(jù)現(xiàn)有的環(huán)境管理政策進(jìn)行規(guī)?？刂?，然后結(jié)合靈敏度分析結(jié)果，對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因子和效率因子做進(jìn)一步調(diào)整，以達(dá)到預(yù)期設(shè)定的減排目標(biāo)。由于情景1沒有設(shè)定減排目標(biāo)，所以在該情景中不對(duì)肥料施用強(qiáng)度以外的因子做任何約束，情景2和情景3的主要調(diào)控因子取值變化見表4。

作為國家重要的糧食生產(chǎn)基地，在未來較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)江中下游城市群糧食生產(chǎn)面積在規(guī)模上將保持不變，甚至在部分糧食主產(chǎn)區(qū)將有所提高。在此，通過參照湖北、湖南和江西頒布的《關(guān)于進(jìn)一步提高糧食生產(chǎn)能力》相關(guān)文件，假設(shè)3種情景下未來地區(qū)耕地面積保持不變， 2011～2030年各地市糧食播種面積的年增長(zhǎng)率為9%，從而推算得到2020年和2030年全區(qū)糧食播種面積分別為1.117 1萬hm2和1.219 6萬hm2。

表4　區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放調(diào)控因子取值變化

城市群調(diào)控因子取值變化(情景2)取值變化(情景3)2011～2020年2021～2030年2011～2020年2021～2030年武漢城市圈農(nóng)業(yè)種植氮肥施用強(qiáng)度-59%2%-36%-34%畜禽養(yǎng)殖量(豬當(dāng)量)-31%6%00專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物還田比例-12%2%-5%-25%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于沼氣比例001%19%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于飼料比例0003%長(zhǎng)株潭城市群農(nóng)業(yè)種植氮肥施用強(qiáng)度-49%4%-21%-33%畜禽養(yǎng)殖量(豬當(dāng)量)-54%7%00專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物還田比例-14%3%-33%-21%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于沼氣比例0016%3%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于飼料比例0029%7%鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)農(nóng)業(yè)種植氮肥施用強(qiáng)度-13%2%0-12%畜禽養(yǎng)殖量(豬當(dāng)量)-4%7%00專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物還田比例-7%2%0-3%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于沼氣比例18%2%16%3%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于飼料比例09%1%8%皖江城市帶農(nóng)業(yè)種植氮肥施用強(qiáng)度-55%2%-50%-8%畜禽養(yǎng)殖量(豬當(dāng)量)6%8%00專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物還田比例-10%2%00專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于沼氣比例4%12%03%專業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢物用于飼料比例0000

圖2　2011年各城市群污染氮排放情況

5　結(jié)果與分析

5.1農(nóng)業(yè)面源污染氮排放現(xiàn)狀分析

5.1.1農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量

2011年長(zhǎng)江中下游城市群4種污染源向水環(huán)境排放的氮總量共計(jì)128.27萬t。其中，農(nóng)業(yè)種植的排放比例最大，占58.92%；畜禽養(yǎng)殖次之，占33.53%；相比之下，水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活的排放比例分別僅占3.61%和3.95%，因此，農(nóng)業(yè)種植和畜禽養(yǎng)殖是全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的主要氮污染源。從城市群角度來看(圖2)， 2011年武漢城市圈、長(zhǎng)株潭城市群、鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和皖江城市帶的污染氮排放量分別為51.01萬t、27.99萬t、14.24萬t和35.03萬t，占全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放總量的39.77%、21.82%、11.10%和27.31%，其中，武漢城市圈和皖江城市帶內(nèi)農(nóng)業(yè)種植的排放比例是畜禽養(yǎng)殖的2倍以上，長(zhǎng)株潭城市群和鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)種植的排放比例與畜禽養(yǎng)殖較為接近。通過比較各個(gè)城市群之間不同污染源的氮排放情況發(fā)現(xiàn)，武漢城市圈4種污染源的氮排放量均高于其他3個(gè)城市群，尤其是農(nóng)業(yè)種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖的氮排放量分別達(dá)到全區(qū)2種污染源各自氮排放總量的41.80%和52.53%； 在畜禽養(yǎng)殖排放中，長(zhǎng)株潭城市群的貢獻(xiàn)比例(27.14%)超過了皖江城市帶(22.79%)，而鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的貢獻(xiàn)比例最小，為14.52%； 在農(nóng)村生活排放中， 4個(gè)城市群的貢獻(xiàn)排序依次為武漢城市圈(33.65%)>皖江城市帶(32.21%)>鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(18.39%)>長(zhǎng)株潭城市群(15.75%)。從區(qū)域角度來看，排放量較大的地區(qū)主要包括北部的黃岡市、孝感市、六安市和西部的荊州市、長(zhǎng)沙市、岳陽市，以上6個(gè)城市的農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量合計(jì)59.29萬t，占整個(gè)長(zhǎng)江中下游城市群的46.22%。

5.1.2農(nóng)業(yè)面源污染氮排放強(qiáng)度

圖3　2011年氮排放強(qiáng)度空間分布

2011年長(zhǎng)江中下游城市群4種污染源的總氮排放強(qiáng)度為48.83 kg/hm2，農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活的氮排放強(qiáng)度分別為28.77 kg/hm2、16.37 kg/hm2、1.76 kg/hm2和1.93 kg/hm2。從城市群角度來看，武漢城市圈的氮排放強(qiáng)度最高(70.70 kg/hm2)，長(zhǎng)株潭城市群次之(65.64 kg/hm2)，相比之下，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的氮排放強(qiáng)度最低(24.62 kg/hm2)，僅為全區(qū)平均水平的一半。在農(nóng)業(yè)種植排放中，武漢城市圈的氮排放強(qiáng)度達(dá)到43.78 kg/hm2，遠(yuǎn)高于其他3個(gè)城市群，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的氮排放強(qiáng)度最低(11.24 kg/hm2)，僅為武漢城市圈排放水平的1/4； 在畜禽養(yǎng)殖排放中，長(zhǎng)株潭城市群與武漢城市圈的氮排放強(qiáng)度分別為27.38 kg/hm2和21.19 kg/hm2，約為其他2個(gè)城市群氮排放強(qiáng)度的2倍； 在水產(chǎn)養(yǎng)殖排放中，武漢城市圈的氮排放強(qiáng)度(3.37 kg/hm2)將近為全區(qū)水平的2倍，其他3個(gè)城市群的氮排放強(qiáng)度則遠(yuǎn)低于全區(qū)平均水平； 在農(nóng)村生活排放中， 4個(gè)城市群的氮排放強(qiáng)度排序依次為武漢城市圈(2.36 kg/hm2)>長(zhǎng)株潭城市群(1.87 kg/hm2)>皖江城市帶(1.81 kg/hm2)>鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(1.61 kg/hm2)。從空間角度來看(圖3)，農(nóng)業(yè)面源污染氮排放強(qiáng)度在不同地區(qū)之間存在較大差異，排放強(qiáng)度最高的地區(qū)(鄂州市)為208.71 kg/hm2，排放強(qiáng)度最低的地區(qū)(上饒市)為14.78 kg/hm2，兩者相差13倍； 就各個(gè)污染源而言，不同地區(qū)的氮排放強(qiáng)度同樣差異明顯，其中，農(nóng)業(yè)種植氮排放強(qiáng)度最高的鄂州市(153.72 kg/hm2)高出排放強(qiáng)度最低的上饒市(4.88 kg/hm2)31倍，畜禽養(yǎng)殖氮排放強(qiáng)度最高的湘潭市(43.24 kg/hm2)高出排放強(qiáng)度最低的池州市(4.57 kg/hm2)9倍。

5.2不同情景下農(nóng)業(yè)面源污染氮排放變化

由表5可以看出， 3種情景下的區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放變化差異明顯。

表5　不同情景下的長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量

萬t

在情景1中，全區(qū)氮排放總量處于持續(xù)快速上升狀態(tài)， 2011～2020年和2020～2030年氮排放總量分別增加20.89萬t和28.02萬t，氮排放強(qiáng)度分別增加7.95 kg/hm2和10.67 kg/hm2。農(nóng)業(yè)種植依然是未來最大的污染源， 2020年和2030年農(nóng)業(yè)種植氮排放量分別為80.71萬t和86.42萬t，占全區(qū)氮排放總量的54.11%和48.78%。畜禽養(yǎng)殖是未來最大的污染增長(zhǎng)源， 2011～2020年和2020～2030年畜禽養(yǎng)殖氮排放量分別增加16.69萬t和22.92萬t，占兩個(gè)時(shí)期全區(qū)氮排放增量的79.89%和81.80%。從城市群角度來看，武漢城市圈與皖江城市帶的氮排放量增長(zhǎng)速度相近，長(zhǎng)株潭城市群與鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的氮排放量增長(zhǎng)速度相近， 2011～2020年和2020～2030年前兩者的氮排放量增長(zhǎng)速度分別為14.68%、14.62%和17.23%、17.06%，比后兩者低約5個(gè)百分點(diǎn)，但與2011年對(duì)照相比，兩個(gè)時(shí)期的城市群氮排放貢獻(xiàn)排序沒有發(fā)生變化。從空間角度來看(圖4)， 2011～2030年氮排放強(qiáng)度高的地區(qū)氮排放強(qiáng)度增幅較大，而氮排放強(qiáng)度低的地區(qū)氮排放強(qiáng)度增幅相對(duì)較小，全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放的空間差異一直不斷擴(kuò)大，方差分析結(jié)果顯示，氮排放強(qiáng)度的方差值由2011年的39.08上升到2030年的50.23。

圖4　2020年和2030年農(nóng)業(yè)面源污染氮排放強(qiáng)度(情景1)

在情景2中，全區(qū)氮排放總量表現(xiàn)為先急劇下降、后趨于穩(wěn)定的狀態(tài)， 2011～2020年氮排放總量和氮排放強(qiáng)度分別減少41.23萬t和15.70 kg/hm2， 2020～2030年氮排放總量和氮排放強(qiáng)度分別增加0.83萬t和0.32 kg/hm2。通過污染源分析發(fā)現(xiàn)，全區(qū)氮排放量變化主要取決于農(nóng)業(yè)種植施肥強(qiáng)度的改變，由于嚴(yán)格控制施肥數(shù)量，農(nóng)業(yè)種植氮污染在短期內(nèi)得到迅速遏制， 2011～2020年農(nóng)業(yè)種植氮排放量減少40.11萬t，減幅達(dá)31.27%； 2020～2030年期間，受糧食播種面積變化影響，農(nóng)業(yè)種植氮排放量略有增加，但增幅較小(15.83%)。在畜禽養(yǎng)殖排放中，盡管通過削減養(yǎng)殖規(guī)模能有效減少畜禽廢物的產(chǎn)生，降低畜禽養(yǎng)殖氮污染，但N170 kg/hm2的載畜量控制標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于農(nóng)業(yè)種植對(duì)有機(jī)糞肥氮養(yǎng)分投入的最高限額，從調(diào)控因子的取值變化可以看出，情景2中畜禽廢物循環(huán)利用效率有所降低，反而引起氮排放量增加，由此，雙重因素的綜合作用導(dǎo)致全區(qū)畜禽養(yǎng)殖氮排放量的變化并不大， 2011～2020年和2020～2030年畜禽養(yǎng)殖氮排放量分別僅減少0.19萬t和4.16萬t，減幅分別為0.43%和9.71%。從城市群角度來看，武漢城市圈和長(zhǎng)株潭城市群的氮排放量呈先減少、后增加的趨勢(shì)，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和皖江城市帶的氮排放量則不斷遞減， 2011～2030年4個(gè)城市群氮排放減少貢獻(xiàn)排序依次為武漢城市圈(41.83%)>長(zhǎng)株潭城市群(26.93%)>皖江城市帶(22.20%)>鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(22.20%)。從空間角度來看(圖5)， 2011～2030年氮排放強(qiáng)度高的地區(qū)氮排放強(qiáng)度減幅較大，而氮排放強(qiáng)度低的地區(qū)氮排放強(qiáng)度減幅較小，全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放空間差異明顯變小，方差分析結(jié)果顯示， 2020年和2030年氮排放強(qiáng)度的方差值分別為9.42和12.72。

在情景3中，全區(qū)氮排放總量呈現(xiàn)平穩(wěn)下降的趨勢(shì)， 2011～2020年和2020～2030年氮排放總量分別減少22.91萬t和9.71萬t，氮排放強(qiáng)度分別減少8.72 kg/hm2和3.70 kg/hm2。在農(nóng)業(yè)種植排放中，全區(qū)農(nóng)業(yè)種植氮排放水平變化較為平緩， 2011～2020年和2020～2030年農(nóng)業(yè)種植氮排放量分別減少24.63萬t和12.34萬t，減幅分別為32.59%和24.22%。在畜禽養(yǎng)殖排放中，盡管有機(jī)糞肥氮養(yǎng)分投入限制對(duì)畜禽廢物還田造成了一定影響，但情景3通過控制養(yǎng)殖規(guī)模和提高廢物綜合利用水平，使得全區(qū)畜禽養(yǎng)殖氮排放量基本保持穩(wěn)定， 2011～2020年和2020～2030年畜禽養(yǎng)殖氮排放量增幅分別僅為6.17%和7.11%。從城市群角度來看，兩個(gè)時(shí)期內(nèi)， 4個(gè)城市群的氮排放量均處于不斷遞減狀態(tài)， 2030年4個(gè)城市群氮排放量貢獻(xiàn)排序依次為武漢城市圈(39.73%)>皖江城市帶(27.26%)>長(zhǎng)株潭城市群(21.92%)>鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(11.09%)。從空間角度來看(圖6)， 2011～2030年各個(gè)地區(qū)氮排放強(qiáng)度的變化趨勢(shì)與情景2較為相似，全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染氮排放量的空間分布趨于均勻，方差分析結(jié)果顯示， 2020年和2030年氮排放強(qiáng)度的方差值分別為18.97和16.39，說明情景3比情景2氮排放量空間分布的均勻程度要低。

圖5　2020年和2030年農(nóng)業(yè)面源污染氮排放強(qiáng)度(情景2)

圖6　2020年和2030年農(nóng)業(yè)面源污染氮排放強(qiáng)度(情景3)

由于水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活的氮排放量貢獻(xiàn)較小，且全區(qū)氮排放量對(duì)相關(guān)因子的靈敏度較低，因此，該研究沒有針對(duì)這兩個(gè)污染源設(shè)置調(diào)控指標(biāo)。在3種情景中，均假定2020年和2030年水產(chǎn)養(yǎng)殖氮排放保持2011年現(xiàn)狀水平，農(nóng)村生活氮排放量在人口規(guī)模預(yù)測(cè)(按歷史發(fā)展趨勢(shì)遞推)的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬計(jì)算，結(jié)果顯示， 2020年和2030年全區(qū)農(nóng)村人口數(shù)量分別為0.42億人和0.36億人， 2011～2020年和2020～2030年全區(qū)農(nóng)村生活氮排放量分別減少0.94萬t和0.61萬t，減幅分別為18.56%和14.89%。

6　結(jié)論與討論

(1)該研究基于清單分析法和排污系數(shù)法，對(duì)長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源污染氮排放現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并運(yùn)用靈敏度分析和情景分析方法，模擬和比較了不同調(diào)控方案對(duì)區(qū)域未來氮排放變化的影響。研究結(jié)果表明， 2011年長(zhǎng)江中下游城市群4種污染源向水環(huán)境排放的氮總量共計(jì)128.27萬t，其中，農(nóng)業(yè)種植和畜禽養(yǎng)殖的排放比例分別為58.92%和33.53%，是該區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的主要氮污染源。通過氮排放核算過程分析發(fā)現(xiàn)， 2011年農(nóng)業(yè)種植的施氮強(qiáng)度高達(dá)328.53 kg/hm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的氮養(yǎng)分需求量(180 kg/hm2)[17]，肥料使用過度浪費(fèi)、氮素利用效率低下是造成農(nóng)業(yè)種植大量氮排放的直接根源； 相比之下，畜禽養(yǎng)殖的氮素循環(huán)利用率較高(71.50%)，但其因畜禽廢物的氮總產(chǎn)生量過大、污染物處理設(shè)施匱乏，致使56.70萬t廢物氮養(yǎng)分未經(jīng)利用、處理而被隨意堆放或直接排放，成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源。從情景1模擬結(jié)果來看，如果不加大對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的治理力度， 2011～2030年全區(qū)氮排放總量將持續(xù)快速上升。盡管肥料氮使用量增幅不大，但農(nóng)業(yè)種植依然是氮污染的最大貢獻(xiàn)者， 2020年和2030年農(nóng)業(yè)種植氮排放量分別占全區(qū)氮排放總量的54.11%和48.78%。由于養(yǎng)殖規(guī)模迅速擴(kuò)張，當(dāng)?shù)貙?duì)畜禽污染物的處理和綜合利用能力又根本無法滿足現(xiàn)實(shí)的排污需求，使得畜禽養(yǎng)殖成為未來最大的氮污染增長(zhǎng)源， 2011～2020年和2020～2030年畜禽養(yǎng)殖氮排放量分別增加16.69萬t和22.92萬t，占兩個(gè)時(shí)期全區(qū)氮排放總增量的79.89%和81.80%。綜合以上分析，科學(xué)控制肥料投入和合理管理畜禽糞污應(yīng)當(dāng)作為長(zhǎng)江中下游城市群治理農(nóng)業(yè)面源氮素污染的核心調(diào)控手段。

(2)根據(jù)情景2和情景3模擬結(jié)果，如果采取相關(guān)減排措施， 2011～2030年全區(qū)農(nóng)業(yè)面源氮污染將得到有效遏制。從排放量及空間分布來看， 2020年和2030年情景2下的氮排放總量分別為87.04萬t和87.87萬t，是同期情景3氮排放水平的0.83倍和0.92倍， 2011～2030年2種情景下的氮排放量空間分布都趨于均勻，但情景2下的氮排放量空間差異相對(duì)更小，說明情景2方案的氮減排效果略優(yōu)于情景3。通過減排措施及其對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響對(duì)比發(fā)現(xiàn)，情景2和情景3之間存在較大差異。具體來說， 2011～2020年情景2下的氮肥投入量減幅高達(dá)41.55%，比同期情景3氮肥投入減幅高18.44個(gè)百分點(diǎn)， 2030年2種情景下的氮肥投入量相同； 2020年和2030年情景2下的畜禽養(yǎng)殖量分別為1.60億頭豬當(dāng)量和1.72億頭豬當(dāng)量，比同期情景3畜禽養(yǎng)殖量低24.49%和19.06%； 2020年和2030年情景2下的畜禽廢物循環(huán)利用率分別為59.73%和63.73%，而同期情景3下的畜禽廢物循環(huán)利用率64.45%和62.83%。與情景3相比，情景2在短期內(nèi)迅速降低施肥用量，可能造成較大的糧食減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，而強(qiáng)力削減養(yǎng)殖規(guī)模則對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)收入產(chǎn)生顯著負(fù)面影響，按2011年生豬價(jià)格16.88元/kg[31]、出欄活豬平均重量110.35 kg/頭[32]來估算， 2020年和2030年情景2下的畜牧業(yè)產(chǎn)值分別比2011年減少968.61億元和745.08億元，是2011年全區(qū)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的27.36%和21.05%。綜合考慮各項(xiàng)調(diào)控措施及組合的減排效應(yīng)，情景3方案更有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)面源氮減排的雙重目標(biāo)。

(3)以城市群為單元，對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染氮排放情況進(jìn)行現(xiàn)狀分析，結(jié)果表明， 2011年武漢城市圈4種污染源的氮排放量均高于其他3個(gè)城市群，其農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村生活的氮排放強(qiáng)度分別是全區(qū)4種污染源各自氮排放強(qiáng)度的1.52倍、1.29倍、1.91倍和1.23倍，由此可見，該城市群是整個(gè)區(qū)域污染治理難度最大的地區(qū)； 雖然長(zhǎng)株潭城市群的氮排放量不大，僅占全區(qū)氮排放總量的21.82%，但其農(nóng)業(yè)種植和畜禽養(yǎng)殖的污染程度卻相對(duì)較高，氮排放強(qiáng)度分別達(dá)34.91 kg/hm2和27.38 kg/hm2，是全區(qū)2種污染源各自氮排放強(qiáng)度的1.21倍和1.67倍，因此，該城市群也應(yīng)作為區(qū)域農(nóng)業(yè)面源氮污染控制的關(guān)鍵源區(qū)； 相比之下，其他2個(gè)城市群的污染狀況較為輕微，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的氮排放量和排放強(qiáng)度分別為35.03萬t和24.62 kg/hm2，均處于全區(qū)最低水平，皖江城市帶的氮排放量占全區(qū)氮排放總量的27.31%，其4種污染源的氮排放強(qiáng)度亦低于全區(qū)平均水平。結(jié)合前文的討論，如果以情景3方案作為長(zhǎng)江中下游城市群農(nóng)業(yè)面源氮污染的治理策略，那么未來區(qū)域減排調(diào)控的措施主要包括：一是根據(jù)當(dāng)?shù)刈魑锏纳L(zhǎng)特性、需肥規(guī)律、土壤的供肥性能以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域特征，優(yōu)化調(diào)整肥料的施用數(shù)量、用肥比例、施肥時(shí)間以及施用方式，提高肥料利用率，避免盲目施肥造成的氮養(yǎng)分流失； 二是在限制畜禽養(yǎng)殖規(guī)模擴(kuò)張的基礎(chǔ)上，積極推進(jìn)畜禽集約化養(yǎng)殖，改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)沼氣等清潔能源的應(yīng)用，擴(kuò)大專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽糞便用于飼料、銷售等其他資源化途徑，同時(shí)提高污染物處理設(shè)施比例，加強(qiáng)畜禽廢物的綜合治理力度。針對(duì)各個(gè)城市群而言，今后武漢城市圈的調(diào)控重點(diǎn)在于削減肥料使用總量，尤其是大幅減少化肥投入，適當(dāng)增加專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽糞便、污水用于沼氣生產(chǎn)的比例，主要控制地區(qū)包括潛江市、孝感市、黃岡市和鄂州市； 長(zhǎng)株潭城市群應(yīng)在減少施肥總量、優(yōu)化用肥結(jié)構(gòu)的同時(shí)，全面提高專業(yè)化養(yǎng)殖畜禽廢物資源化和綜合利用水平，主要控制地區(qū)包括長(zhǎng)沙市和湘潭市； 鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的整體污染程度較輕，污染防治宜“以防為主、以治為輔”，主要控制地區(qū)包括南昌市和鷹潭市； 皖江城市帶應(yīng)側(cè)重于減少化肥過量使用，主要控制地區(qū)包括六安市和合肥市。

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ASSESSMENT AND CONTROL OF NITROGEN EMISSION FROM AGRICULTURAL NON-POINT SOURCE IN THE URBAN AGGLOMERATION IN THE MIDDLE-LOWER YANGTZE RIVER BELT

Lai Min1※，Wang Weili2，Guo Linghui3

(1.School of Environment，Tsinghua University，Beijing 100084，China;2.Third Institute of Oceanography State Oceanic Administration，Xiamen Fujian 361005，China；3.The Research Centre of land Economy and Regional Sustainable Development of Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，China)

Nitrogen is an important component of protein and essential element for the growth of aquatic biomass.Excessive nitrogen input to natural water bodies leads to huge ecological pressure and environmental pollutions such as eutrophication. As point source pollution got effective control in the socio-economic system, agricultural non-point source pollution has become the main cause of eutrophication. Quantifying and regulating the agricultural non-point source pollution emissions throughout the entire socio-economic system is crucial to mitigate or avoid producing water pollution. Based on the inventory analysis method and emission coefficient method, this paper calculated the nitrogen emission from the agricultural non-point source for the Urban Agglomeration in the Middle-Lower Yangtze River Belt. The results showed that the total nitrogen emission from the agricultural non-point source in the whole area was 128.27×104t in 2011, of which agricultural emission accounted for 58.92%, and emission from livestock and poultry was 33.53%.The sensitivity analysis method and scenario analysis method were then applied to simulate the emission situation during 2011 to 2020 and 2020 to 2030. Some conclusions were drawn as follows: Under scenario 1, if more stringent pollution control efforts were not implemented, the nitrogen emission from the agricultural non-point source would increase 16.29% during 2011 to 2020, and 18.78% during 2020 to 2030. Under scenario 2 and scenario 3, by contrast, the total nitrogen emission of the four urban agglomerations would be 15% fewer in 2020 than in 2011, and 25% fewer in 2030 than in 2011. The nitrogen emission reduction effect in scenario 2 was better than that in scenario 3; Scenario 3 was considered to be more conducive to couple the relationship between regional economic growth and environmental protection. Finally, some recommendations were put forward to regional emission reduction, including reducing fertilizer input, optimizing fertilizer application structure, limiting the production of livestock and poultry, and promoting comprehensive utilization of livestock waste. The main control areas were Qianjiang City, Xiaogan City, Huanggang City and Ezhou City in Wuhan Metropolitan Area, Changsha City and Xiangtan City in Chang-Zhu-Tan Metropolitan Area, Nanchang City and Yingtan City in Poyang Lake Eco-economic Zone, as well as Luan City and Hefei City in Wanjiang City Belt. Wuhan Metropolitan Area should focus on reducing the total amount of fertilizer input, promoting biogas production of livestock waste. Chang-Zhu-Tan Metropolitan Area should reduce the amount of fertilizer, optimize fertilizer structure, and promote comprehensive utilization of livestock and poultry breeding waste in specialized cultivation. In Poyang Lake Eco-economic Zone, the overall pollution is relatively light, and the pollution prevention and control in this area relies mainly on pollution prevention while carrying on pollution abatement. Wanjiang City Belt should focus on reducing the excessive use of fertilizers.

agricultural non-point source pollution; nitrogen emission; emission control; Urban Agglomeration in the Middle-Lower Yangtze River Belt

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160801

2015-06-25

賴敏(1982—)，女，江西贛州人，博士后。研究方向：環(huán)境系統(tǒng)分析和環(huán)境政策。Email：laim.09b@igsnrr.ac.cn

X52; X592; F323.22

A

1005-9121[2016]08-0001-11