新疆農(nóng)業(yè)面源污染物排放量估算及分析

周曉琴，楊樂(lè)，楊令飛

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆石河子 832003）

新疆農(nóng)業(yè)面源污染物排放量估算及分析

周曉琴，楊樂(lè)*，楊令飛

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆石河子 832003）

為了掌握新疆農(nóng)業(yè)面源污染特征,以種植業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)為研究對(duì)象,根據(jù)新疆地區(qū)2005—2014年的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料,結(jié)合第一次全國(guó)污染源普查數(shù)據(jù),采用源強(qiáng)系數(shù)法,估算了該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染物排放量,并分析了其空間分布特征。結(jié)果表明,10年間,新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染排放量整體呈逐年上升趨勢(shì),2014年該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源排放總量達(dá)到13.9萬(wàn)t,種植業(yè)源和養(yǎng)殖業(yè)源分別占44.78%和55.22%；化學(xué)需氧量(COD）和總氮(TN）是該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染的主要污染物,分別占污染物總量的49.2%和47%；牛和旱田分別是COD和TN的最大貢獻(xiàn)源。新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染空間分布差異較大,主要集中在伊犁哈薩克自治州、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)、喀什地區(qū)、昌吉回族自治州和阿克蘇地區(qū)。

農(nóng)業(yè)面源污染；排放量；估算；新疆

隨著點(diǎn)源污染控制力度的增強(qiáng),面源污染對(duì)水體的有害影響凸顯,已成為影響全球水環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因子［1］,許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注面源污染導(dǎo)致水質(zhì)惡化的問(wèn)題。目前美國(guó)約有67%的湖泊水庫(kù)和53%的河流水質(zhì)惡化是由面源污染引起；而在歐洲,55%受面源污染的地表水的污染物源于農(nóng)業(yè)［2-3］。我國(guó)是農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)大國(guó),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中,化肥的過(guò)量施用及畜禽糞便的直接排放,使得氮、磷等物質(zhì)通過(guò)地表徑流、淋洗和土壤侵蝕等方式進(jìn)入水體,加劇了農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)［4］。2010年我國(guó)第一次污染源普查公報(bào)顯示,農(nóng)業(yè)面源已超過(guò)工業(yè)源,成為水體中化學(xué)需氧量(COD）、總氮(TN）和總磷(TP）的主要排放源,分別占總排放量的43.7%、57.2%和67.4%,是導(dǎo)致主要河流、湖泊和水庫(kù)水質(zhì)量惡化的重要原因,對(duì)生態(tài)環(huán)境功能、人體健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響［5-6］。

新疆自然資源獨(dú)特,是我國(guó)重要的糧、棉、畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地,以“高投入、高能耗”為主要特征的生產(chǎn)方式,使農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但也引起了區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題,嚴(yán)重制約綠洲農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)［7-8］。目前,我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染研究較為薄弱,主要集中在黃河、長(zhǎng)江、太湖等流域以及北京、哈爾濱等一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的區(qū)域［9-13］；由于農(nóng)業(yè)面源污染在時(shí)空上具有高度變異性,其隨機(jī)、分散的特點(diǎn)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)模擬困難,難以定量與治理［14］。因此,針對(duì)干旱區(qū)開(kāi)展農(nóng)業(yè)面源污染源解析及空間分布特征研究,有利于從源頭上消減和控制農(nóng)業(yè)面源污染。而采用源強(qiáng)系數(shù)法形式簡(jiǎn)單、參數(shù)較少、操作簡(jiǎn)便易行,又具有一定的精度,在缺少實(shí)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的條件下,能夠在一定程度上對(duì)區(qū)域面源污染源污染現(xiàn)狀和特征進(jìn)行定量［15-16］?；诖?本研究以新疆綠洲區(qū)種植業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)為研究對(duì)象,結(jié)合第一次全國(guó)污染源普查資料,采用源強(qiáng)系數(shù)法估算該地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染中COD、氨氮、TN和TP的排放量,并對(duì)該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染排放特征進(jìn)行分析,為進(jìn)一步掌握新疆農(nóng)業(yè)面源污染特征和科學(xué)防控提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究范圍

依據(jù)行政區(qū)劃,區(qū)域分布以烏魯木齊市、克拉瑪依市、吐魯番地區(qū)、哈密地區(qū)、昌吉回族自治州、伊犁哈薩克自治州、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃?、喀什地區(qū)、和田地區(qū)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)為單位,分析該區(qū)域的農(nóng)業(yè)面源污染特征。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

以新疆地區(qū)種植業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)為研究對(duì)象,將種植業(yè)按照土地利用類型劃分為旱田、水田和園地,依據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》,獲取2005—2014年新疆地區(qū)旱田、水田和園地的面積以及牲畜出欄量和存欄量數(shù)據(jù)。其中,種植業(yè)中TN、氨氮和TP的流失系數(shù)采用“第一次全國(guó)污染源普查.農(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊(cè)”中西北干旱半干旱區(qū)的參數(shù),見(jiàn)表1。

表1 種植業(yè)污染物流失系數(shù)(kg·hm-2）Table 1 Loss coefficient of planting(kg·hm-2）

考慮到畜禽養(yǎng)殖周期差異,根據(jù)環(huán)保部確定的牛、羊、豬和家禽養(yǎng)殖周期［17］,結(jié)合“第一次全國(guó)污染源普查.畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)”中西北區(qū)的參數(shù),計(jì)算獲得研究區(qū)畜禽糞便年排泄系數(shù)(表2）；依據(jù)第一次全國(guó)污染源普查資料,新疆地區(qū)牛、羊、豬和家禽的規(guī)?；B(yǎng)殖比例分別為26%、20.8%、50.5%和53.5%,而牛、羊、豬和家禽糞便處理利用率分別為41%、38%、47%和46%；考慮到降雨和地形差異,參考已有研究資料,新疆地區(qū)的畜禽糞便流失系數(shù)為15%［18］。

表2 畜禽糞便排泄系數(shù)［kg·頭(只）-1·a-1］Table 2 Livestock and poultry excreta parameters(kg·pc-1·a-1）

1.3 農(nóng)業(yè)面源污染物排放量的估算

種植業(yè)污染物排放量和規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖源污染物排放量的計(jì)算公式如下.

式中：Pi為種植業(yè)的污染物i排放量,kg；Aj為第j種土地利用類型的面積,hm2；Lij為污染物i在第j種土地利用類型中的流失系數(shù),kg·hm-2；LPi為養(yǎng)殖業(yè)第i種污染物排放量,kg；Bi為第i種畜禽的養(yǎng)殖量,頭或只；Ri為第i種畜禽的規(guī)?；B(yǎng)殖比例；Ei為第i種畜禽糞便排泄系數(shù),kg·頭(只）-1·a-1；Ti為第i種畜禽糞便處理利用率；L為畜禽污染物流失系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆種植業(yè)污染物排放特征

根據(jù)2005—2014年新疆地區(qū)農(nóng)作物播種面積,結(jié)合表1中種植業(yè)污染物流失系數(shù),利用公式(1）估算得到該區(qū)域種植業(yè)污染物排放量,如表3所示。10年來(lái),新疆綠洲區(qū)種植業(yè)污染物排放總量呈逐年增加的趨勢(shì)。與2005年相比,2014年污染物排放總量增加了53.19%,其中旱田、水田和園地污染物排放量分別增加了48.63%、8.36%和95.82%。旱田污染物排放總量最高,與新疆地區(qū)氣候水文有關(guān),即主要以旱作農(nóng)業(yè)為主；園地污染物排放量增加幅度最大,則與2007年國(guó)家開(kāi)始實(shí)施“鞏固退耕還林成果專項(xiàng)規(guī)劃”,新疆地區(qū)大力推廣特色林果基地建設(shè),林果種植面積顯著增加有關(guān)。

從污染物排放類型分析,2014年種植業(yè)中TN、氨氮和TP的排放量比2005年分別增加了52.96%、55.75%和61.88%,TP的排放量增幅較大。2014年, TN、氨氮和TP排放量分別占種植業(yè)污染物排放總量的95.13%、3.29%和1.58%,TN是種植業(yè)中首要污染物。從土地利用類型分析,以2014年為例,旱田、水田和園地的污染物排放量分別占種植業(yè)污染物排放總量的87.51%、0.05%和12.44%,由此可知,旱田是新疆地區(qū)種植業(yè)污染物的主要貢獻(xiàn)源,TN則是種植業(yè)中需優(yōu)先控制的污染物。

2.2 新疆規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)污染物排放特征

新疆是我國(guó)畜禽養(yǎng)殖主要省區(qū),隨著“定居興牧”、“退牧還草”工程的推進(jìn),規(guī)模化養(yǎng)殖比例不斷提高,畜禽養(yǎng)殖污染集中化趨勢(shì)更加顯著,且規(guī)?；B(yǎng)殖是農(nóng)業(yè)污染源減排重點(diǎn)領(lǐng)域,因此有必要開(kāi)展新疆地區(qū)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染物排放特征分析。從圖1可以看出,10年來(lái),新疆規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)污染物排放總量呈現(xiàn)先下降后逐漸上升的趨勢(shì),2005年為8.32萬(wàn)t,而在2007年下降到5.64萬(wàn)t,此后呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì),2014年增加到7.70萬(wàn)t,與全國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展趨勢(shì)一致。在1994年到2005年期間,隨著肉、蛋、奶的消費(fèi)需求迅速提升,畜禽養(yǎng)殖量急劇增加,2005年畜禽養(yǎng)殖量達(dá)到最高,隨后經(jīng)歷了家禽、豬和牛等人畜共患病事件,導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖業(yè)損失巨大,而社會(huì)需求呈現(xiàn)下降,再加上養(yǎng)殖經(jīng)營(yíng)成本上升,2006年新疆地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖量急劇下降,導(dǎo)致污染物排放量下降；2007年后,畜禽疾病得到有效防治,消費(fèi)需求量增加,畜禽養(yǎng)殖數(shù)量持續(xù)上升,養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)向規(guī)?；较虬l(fā)展。

表3 2005—2014年新疆種植業(yè)污染物排放量(t）Table 3 Pollutant emissions from planting in Xinjiang between 2005 and 2014(t）

圖1 2005—2014年新疆規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽污染物排放量Figure 1 Pollutant emissions from large-scale livestock and poultry production in Xinjiang between 2005 and 2014

從畜禽污染源類別分析,與2005年相比,2014年新疆地區(qū)豬和羊的污染物排放總量分別增加了23.83%和7.97%,而牛和家禽的污染物排放總量分別降低了4.01%和29.71%；牛、羊、豬和家禽的污染物排放總量分別占畜禽養(yǎng)殖污染物總排放量的51.98%、6%、18.11%和23%,牛在規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)中排放污染物總量最高,其次為家禽和豬,而羊的污染貢獻(xiàn)最小。從污染物類型分析,COD、TN、氨氮和TP的排放總量分別為6.84萬(wàn)、0.594萬(wàn)、0.163萬(wàn)t和0.105萬(wàn)t,其中,COD占畜禽污染物排放總量的88.81%,而TP的總排放量最小。

圖2 2005—2014年新疆規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽污染物主要污染源排放比例Figure 2 The main sources of emitted pollutants from livestock and poultry production in Xinjiang from 2005 to 2014

結(jié)合不同畜禽類型,分析2014年污染物排放貢獻(xiàn)率可知,牛、羊、豬和家禽的COD貢獻(xiàn)率分別為55.34%、4.14%、17.92%和22.60%,牛是COD排放的首要貢獻(xiàn)源；而TN貢獻(xiàn)方面,牛也是主要排放源,其他畜禽排放量無(wú)較大變化；家禽是氨氮的首要排放源,占總排放量的56.22%；對(duì)TP排放分析可知,家禽和羊的貢獻(xiàn)率分別為39.21%和27.71%(圖2）。由此可知,牛是新疆地區(qū)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖主要污染源,而COD是規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖的首要污染物。

2.3 新疆種植業(yè)及規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)污染排放區(qū)域空間格局

研究表明,化肥的不合理施用是農(nóng)業(yè)面源污染中TN和TP的主要貢獻(xiàn)源［19］。近年來(lái),農(nóng)戶為了提高經(jīng)濟(jì)效益而過(guò)量施用化肥,新疆棉花種植農(nóng)戶的化肥施用量平均達(dá)到了610.20 kg·hm-2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了發(fā)達(dá)國(guó)家公認(rèn)的225 kg·hm-2的警戒線［20］,進(jìn)一步加劇了新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)。圖3所示為2014年新疆各地州市種植業(yè)污染物排放情況,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)、喀什地區(qū)、伊犁哈薩克自治州、塔城地區(qū)和阿克蘇地區(qū)是該區(qū)域的主要排污貢獻(xiàn)源,其污染物排放總量分別為1.06萬(wàn)、1.02萬(wàn)、0.99萬(wàn)、0.83萬(wàn)t和0.73萬(wàn)t,占全區(qū)種植業(yè)污染物排放總量的74.13%,其中TN排放量分別占17%、16.31%、15.87%、13.27%和11.71%,氨氮排放量分別占17.33%、16.74%、15.18%、12.31%和12.21%,TP排放量分別占17.83%、17.64%、13.79%、10.68%和13.01%。而克拉瑪依市、烏魯木齊市、哈密地區(qū)、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莺屯卖敺貐^(qū)5個(gè)地州市的污染物排放總量?jī)H占全區(qū)種植業(yè)污染物排放總量的3.83%。

圖3 2014年新疆各地州市種植業(yè)污染物排放量Figure 3 Pollutant emissions from cropland in different municipalities of Xinjiang in 2014

“十一五”期間是新疆規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖快速發(fā)展時(shí)期,從空間分布看,養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)污染分布較一致。規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽污染物排放主要集中在伊犁哈薩克自治州、昌吉回族自治州、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)和喀什地區(qū),其污染物排放總量分別為1.50萬(wàn)、1.21萬(wàn)、0.81萬(wàn)t和0.78萬(wàn)t(圖4）,占該區(qū)域養(yǎng)殖業(yè)總排放量的22.24%、18.01%、12.02%和11.52%,這4個(gè)地州畜禽養(yǎng)殖COD、TN、氨氮和TP的排放量分別占全區(qū)養(yǎng)殖業(yè)污染物排放量的61.73%、57.62%、60.11%和58.40%。而克拉瑪依市、博爾塔拉蒙古自治州、吐魯番地區(qū)、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莺凸艿貐^(qū)的排放總量?jī)H占全區(qū)養(yǎng)殖業(yè)污染物排放量的5.36%。

2.4 2014年新疆農(nóng)業(yè)面源污染物排放分析

圖4 2014年新疆各地州市規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽污染物排放量Figure 4 Pollutant emissions from large-scale livestock and poultry production in different municipalities of Xinjiang in 2014

整體來(lái)看,2014年新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染物排放總量為13.9萬(wàn)t,其中種植業(yè)污染物排放總量為6.24萬(wàn)t,規(guī)模化養(yǎng)殖畜禽污染物排放總量是7.70萬(wàn)t,畜禽污染源對(duì)該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源貢獻(xiàn)率達(dá)55.22%。從污染物類型分析,COD和TN的排放量分別為6.84萬(wàn)t和6.53萬(wàn)t,分別占全區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染物排放總量的49.2%和47%,是新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源的主要污染物,其中牛排放的COD占55.34%,是該區(qū)域農(nóng)業(yè)源COD的主要貢獻(xiàn)源,而旱田排放的TN占農(nóng)業(yè)源總氮排放量的80.13%,是該區(qū)域農(nóng)業(yè)源TN排放的主要污染源。由《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》資料可知,本研究中估算的COD排放量可達(dá)2014年新疆全區(qū)COD排放總量的22.5%,TN的排放量可達(dá)全區(qū)總排放量的37.8%,農(nóng)業(yè)面源已成為新疆地區(qū)不可小覷的污染源之一。

由圖5可知,新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染空間分布差異較大,農(nóng)業(yè)面源污染物排放總量貢獻(xiàn)率最大的是伊犁哈薩克自治州,占18.75%,最小的是克拉瑪依市,占0.24%；伊犁哈薩克自治州、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)、喀什地區(qū)、昌吉回族自治州和阿克蘇地區(qū)5個(gè)地州的農(nóng)業(yè)面源污染物排放量占全區(qū)的69.96%,是新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染物的主要貢獻(xiàn)地區(qū)。從區(qū)域分布格局分析,需重點(diǎn)關(guān)注上述地區(qū)的農(nóng)業(yè)面源污染防控。

3 討論

近年來(lái),由于新疆地區(qū)農(nóng)牧業(yè)的迅速發(fā)展,農(nóng)業(yè)面源污染物逐年增加,從2005年到2014年農(nóng)業(yè)面源污染物的排放增加了12.43%,主要為種植業(yè)污染物排放量增加,尤其是旱田中總氮的排放量已達(dá)到全區(qū)農(nóng)業(yè)源總氮排放的80.13%,已成為該區(qū)域主要的農(nóng)業(yè)面源污染物之一。因此,對(duì)于種植業(yè),需要著重加強(qiáng)對(duì)旱田總氮的環(huán)境監(jiān)控和治理。目前,畜禽養(yǎng)殖對(duì)新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染貢獻(xiàn)率最大,其排放的COD已成為該區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的主要污染物,而牛的糞便是規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)COD排放的主要貢獻(xiàn)源。因此,從污染防治的角度分析,可重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)新疆地區(qū)牛糞尿的資源化利用與管理。

圖5 2014年新疆各地州市農(nóng)業(yè)面源污染物排放量Figure 5 Emission of agricultural non-point source pollution from different municipalities of Xinjiang in 2014

新疆屬于干旱半干旱區(qū),農(nóng)牧業(yè)發(fā)展主要集中在綠洲地區(qū),具有較高的一致性和集中性,農(nóng)業(yè)面源污染主要集中在伊犁哈薩克自治州、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)、喀什地區(qū)、昌吉回族自治州和阿克蘇地區(qū),而克拉瑪依市、博爾塔拉蒙古自治州、吐魯番地區(qū)、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莺凸艿貐^(qū)農(nóng)業(yè)面源污染程度較低。由于農(nóng)牧業(yè)污染源具有地域一致性,在農(nóng)業(yè)面源污染防控方面需要重點(diǎn)關(guān)注這5個(gè)地區(qū)；同時(shí),采用農(nóng)牧結(jié)合的方式,循環(huán)利用畜禽糞尿,減少種植業(yè)的化肥投入,既可以減少畜禽污染排放量,又能減少種植業(yè)化肥流失污染。

農(nóng)業(yè)面源污染過(guò)程復(fù)雜,具有高度的時(shí)空變異性,再加上部分統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和排放因子的缺乏,導(dǎo)致其污染估算的不確定性。本研究采用源強(qiáng)系數(shù)法,對(duì)新疆農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)行估算,新疆地區(qū)種植業(yè)面積和牲畜出欄量、存欄量的數(shù)據(jù)均來(lái)自各級(jí)統(tǒng)計(jì)年鑒,流失系數(shù)、排污系數(shù)和規(guī)?；B(yǎng)殖比例均來(lái)自第一次全國(guó)污染源普查資料的區(qū)域系數(shù),來(lái)源較為可靠,其不確定性相對(duì)較小。但由于相關(guān)數(shù)據(jù)的缺少,在農(nóng)業(yè)面源污染估算過(guò)程中未考慮降雨等氣候變化對(duì)污染物排放的影響,也沒(méi)有涉及污染物的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響,導(dǎo)致估算結(jié)果存在一定的不確定性。因此,可在今后的研究中結(jié)合實(shí)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)校正相應(yīng)參數(shù),將有助于提高農(nóng)業(yè)面源污染估算的可靠性。

4 結(jié)論

(1）2005—2014年,新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染排放量整體呈逐年上升趨勢(shì),其中,種植業(yè)污染物排放量增加了53.19%,而規(guī)模化養(yǎng)殖畜禽污染物排放量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。

(2）2014年新疆農(nóng)業(yè)面源污染物排放總量為13.9萬(wàn)t,其中種植業(yè)污染物排放總量為6.24萬(wàn)t,而規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽污染物排放總量為7.70萬(wàn)t,畜禽污染源對(duì)該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染貢獻(xiàn)率達(dá)55.22%。

(3）COD和總氮是新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的主要污染物,其排放量分別為6.84萬(wàn)t和6.53萬(wàn)t,共占農(nóng)業(yè)面源污染物總量的95.90%。牛是農(nóng)業(yè)源COD的主要貢獻(xiàn)源,排放的COD占全區(qū)農(nóng)業(yè)源的55.34%,而旱田排放TN占農(nóng)業(yè)源總氮排放的80.13%,是該區(qū)域農(nóng)業(yè)源總氮排放的主要污染源。

(4）新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染空間分布差異較大,農(nóng)牧業(yè)污染源具有地域一致性,伊犁哈薩克自治州、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)、喀什地區(qū)、昌吉回族自治州和阿克蘇地區(qū)5個(gè)地州是該區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染物排放的主要貢獻(xiàn)地區(qū)。

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Estimation and analysis of emissions from agricultural non-point source pollution in Xinjiang

ZHOU Xiao-qin,YANG Le*,YANG Ling-fei
(College of Agriculture,Shihezi University,Shihezi 832003,China）

The objective of this study was to analyze the current situation and characteristics of agricultural non-point source(ANPS）pollution in Xinjiang.This case study considered pollutant emissions from cropland,as well as those from livestock and poultry production.Pollutant emissions from ANPS were estimated using the source intensity coefficient method,based on farming statistics between 2005 and 2014 and the First National Pollution Source Census.The results showed that the emission of ANPS pollution increased annually.The total discharge of ANPS was 1.39×105t in 2014.Cropland accounted for 44.78%of the emissions,whereas livestock and poultry production accounted for 55.22%.Chemical oxygen demand(COD）and total nitrogen(TN）were the main pollutants,accounting for 49.2%and 47%of the total,respectively.Cattle and dryland crop production were the largest contributors to ANPS pollution,accounting for 55.34%of COD and 80.13%of TN.The ANPS pollution exhibited significant spatial distribution patterns in Xinjiang.The main areas contributing to ANPS pollution were the Ili Kazak Autonomous Prefecture,the Xinjiang Production and Construction Corps,the Kashi Prefecture,the Changji Hui Autonomous Prefecture,and the Aksu Prefecture.

agricultural non-point source pollution;emission load;estimate;Xinjiang

X592

A

1672-2043(2017）07-1300-08

10.11654/jaes.2016-1457

周曉琴,楊樂(lè),楊令飛.新疆農(nóng)業(yè)面源污染物排放量估算及分析［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017,36(7）.1300-1307.

ZHOU Xiao-qin,YANG Le,YANG Ling-fei.Estimation and analysis of emissions from agricultural non-point source pollution in Xinjiang［J］.Journal of Agro-Environment Science,2017,36(7）.1300-1307.

2016-11-18

周曉琴(1990—）,女,甘肅武威人,碩士研究生,主要從事農(nóng)業(yè)資源利用。E-mail:13239935125@163.com

*通信作者：楊樂(lè)E-mail:yl_shzu@163.com

國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2012BAD14B10）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(41401349）；石河子大學(xué)高層次人才項(xiàng)目(RCSX201719）

Project supported：The National Key Technology Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology of China(2012BAD14B10）；The Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China(41401349）；The Foundation for the High-caliber Talents of Shihezi University,China(RCSX201719）