PSR視角下河南省農業(yè)面源污染空間分異研究

相廣芳（平頂山學院旅游與規(guī)劃學院 河南 平頂山 467000）

農村面源污染是指在農業(yè)生產和農村生活活動中，氮、磷及其他有機或無機污染物從非特定的地域，通過地表徑流、農田排水和地下滲漏進入水體引起水質污染的過程[1]。美、英、日等一些發(fā)達國家于20世紀60年代率先開展相關研究，20世紀80年代初，我國開啟了面源污染領域的相關研究工作[2]。作為農業(yè)大省，河南歷年農產品產量位居全國前列，其農業(yè)面源污染問題更具有廣泛性和復雜性。河南省農業(yè)面源污染的研究起步較晚，且大多停留在原因分析和對策建議上。如趙麗莉等[3]分析了河南農業(yè)面源污染的現(xiàn)狀和原因，劉增進等[4]研究了河南省農業(yè)面源污染的主要因素。本文基于PSR的基本原理，定量分析了河南省農業(yè)面源污染的實際排放強度及對環(huán)境的影響，得出其空間分異規(guī)律，并提出相應的響應措施。

1 PSR基本原理

PSR(Pressure-State-Response)模型，又稱為壓力-狀態(tài)-響應模型，是由聯(lián)合國經濟合作和開發(fā)組織(OECD)與聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同提出的環(huán)境概念模型，在PSR模型框架內，某一類環(huán)境問題可以由壓力、狀態(tài)、響應三個相互聯(lián)系的指標類型來表達[5]。壓力(P)指標反映人類活動給環(huán)境造成的負荷；狀態(tài)(S)指標說明了在人類影響下，環(huán)境質量、自然資源或者生態(tài)系統(tǒng)的狀況；響應(R)指標指面對該環(huán)境問題人類應該采取的措施[6]。PSR模型提出后被廣泛用于水環(huán)境質量評價，近年來，該模型逐漸被應用到面源污染的研究中。

2 計算方法及數據來源

基于清單分析列出了6個河南省農業(yè)面源污染源，即化肥流失、水產養(yǎng)殖、生活污水、生活垃圾、人糞尿和畜禽養(yǎng)殖。參考第一次全國污染源普查中各污染源的產排污系數手冊、華北地區(qū)農村生活污水處理技術指南、河南省農村環(huán)境綜合整治生活污水處理適用技術指南等綜合確定了各污染源的產排污系數(見表1)，之后計算各污染源的兩種污染物TN、TP的實際排放量和等標排放量。

研究所需要的各項農事活動與人居活動涉及到的原始數據來源于全國污染源普查、文獻資料和實地調研，具體包括全國第一次污染源普查數據、河南省2017年統(tǒng)計年鑒、河南省各地市2017年統(tǒng)計年鑒、中國農村統(tǒng)計年鑒2017等，同時還有實地調研、問卷調查和各相關部門統(tǒng)計數據資料。

表1 河南省農業(yè)面源污染源污染參數

3 計算結果及分析

3.1 P分析。根據前文所述PSR理論，面源污染的壓力指標P為各種活動的污染物的實際排放強度。由于TN、TP兩種污染物的排放標準與危害程度不一，為在同一尺度上對兩種污染物的排放量進行比較，引入等標排放量的概念。按照 《河南省農村環(huán)境綜合整治生活污水處理適用技術指南》(試行-2012)、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)，河南省農村地表污染物排放標準如下：TN為1.0 mg/L，TP為0.2 mg/L，并依此計算各項活動中TN、TP的等標污染負荷。計算結果見表2。

經計算可知，2016年河南省污染物TN排放量為111.42 kt，TP排放量為12.76 kt。其中兩種污染物排放量位于前五的城市為南陽、駐馬店、周口、商丘、信陽，5市的TN排放量均超過了8 kt，TP排放量均超過了1 kt。經過計算，5市累計等標污染負荷比超過了50%，是河南省進行農業(yè)面源污染防治的重點區(qū)域；開封、平頂山、新鄉(xiāng)、許昌、洛陽、安陽6個地市的累計等標污染負荷比超過30%，是污染物排放較多地區(qū)；漯河、鄭州、濮陽、焦作、三門峽、鶴壁、濟源7個地市的累計等標污染負荷比不足20%，污染物排放量較少；在所有地市中，污染物排放量最少的是濟源市，TN和TP排放量分別為0.83 kt和0.10 kt。

3.2 S分析。根據PSR理論，面源污染的狀態(tài)指標為各種活動的污染物排放對環(huán)境帶來的污染程度和狀況。用各地市的污染物實際排放量分別除以各自的水資源總量、第一產業(yè)從業(yè)人員數量和耕地面積可以得出各地市的平均水質濃度、人均污染物排放量和地均污染物排放量，將TN、TP兩種污染物等標計算并平均后可得水質指數，以此來反應河南省農業(yè)面源污染狀態(tài)，計算結果見表3。

表2 河南省農業(yè)面源污染壓力表

表3 河南省農業(yè)面源污染狀態(tài)表

經過分析可知，2016年河南省農業(yè)面源污染排放壓力下的TN水質濃度是2.42 mg/L，超過地面水質量V類標準，TP水質濃度是0.28 mg/L，超過地面水質量III類標準，說明在一定程度上河南省地表水資源已經受到了嚴重污染。在18個地市中，水質指數超過2的有許昌、漯河、開封、濮陽、新鄉(xiāng)、安陽、平頂山、周口、商丘、鄭州；水質指數在1.5～2之間的有濟源、駐馬店、南陽、洛陽；水質較好的有鶴壁、信陽、三門峽、焦作，其水質指數均小于1。2016年河南省人均TN、TP農業(yè)面源污染物的排放量為每萬人43.31 t和4.96 t，地均排放量為每千公頃13.74 t和1.57 t。在各地市中，人均、地均污染物排放量最大的是開封市，最小的是鶴壁市。

4 R對策

R對策指的是農業(yè)面源污染壓力及狀態(tài)的響應，通過P與S的分析可知河南省農業(yè)面源污染的空間分異規(guī)律。采用自然分等法Natural Breaks(Jenks)將河南省農業(yè)面源污染物排放量的空間分布劃分為4級梯度。I級地區(qū)農業(yè)集約化程度低，養(yǎng)殖業(yè)以放養(yǎng)為主，農業(yè)面源污染排放強度較小。Ⅱ級地區(qū)農民收入水平較高，有機農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、生態(tài)旅游業(yè)比較發(fā)達，農業(yè)產業(yè)化發(fā)展較好，面源污染相對較輕。Ⅲ、Ⅳ級地區(qū)人口密度較大，種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達，農民收入水平和農業(yè)集約化程度較高，地均污染產生量很大。各地應針對自身具體情況采取預防水土流失，加強環(huán)境保護基礎設施的建設，加快生態(tài)農業(yè)、環(huán)境友好型農業(yè)的發(fā)展等不同的措施。