?典型水源保護地農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀分析及防治對策

摘 要：為了推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標(biāo)，解決南方典型水源保護地——蒸水河水源地農(nóng)業(yè)面源污染問題，以蒸水河發(fā)源地邵東縣簡家隴鎮(zhèn)蒸源村為研究對象，調(diào)查分析了研究區(qū)畜禽養(yǎng)殖、村域地表徑流、農(nóng)田面源等主要污染物排放現(xiàn)狀。結(jié)果表明：畜禽養(yǎng)殖排放的TN、TP和COD的排放總量分別為11.349、2.172和143.703 t/a，為區(qū)域主要農(nóng)業(yè)面源污染源。提出了結(jié)合“一控兩減三基本”的目標(biāo)，遵循“源端控制-過程攔截-末端治理”的思路，建議通過推廣清潔減排的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)措施，建設(shè)農(nóng)村廢棄物處理和利用設(shè)施，構(gòu)建面源污染攔截體系，優(yōu)化農(nóng)民居住環(huán)境，打造農(nóng)民自我服務(wù)、自我發(fā)展的長效機制，防控村域范圍內(nèi)生產(chǎn)生活農(nóng)業(yè)面源污染問題，促進區(qū)域范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境改善，推動資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)保育型可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水源保護地;面源污染;防治對策

中圖分類號：X52 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）11-0068-04

Agricultural Non-point Source Pollution Status and Control Measures in Typical Water Resource Conservation Areas—Taking Zhengyuan Village of Jianjialong Town in Shaodong" County as an Example

ZHU Jian1，2，PENG Hua1，2，LI Chang-jun1，CAI Jia-pei1，3，JI Xiong-hui1

（1. Hunan Institute of Agro-Environment and Ecology， Key Laboratory of Agro-Environment in Midstream of Yangtze Plain， Ministry of Agriculture， PRC， Key Lab of Prevention， Control and Remediation of Soil Heavy Metal Pollution in Hunan， Changsha 410125， PRC;

2. Longping Branch ，Graduate School of Central South University， Changsha 410125， PRC; 3. Longping Branch ，

Graduate School of Hunan University， Changsha 410125， PRC）

Abstract： In order to solve the problem of agricultural non-point source pollution in typical southern water resource conservation areas and advance the strategic goal of building beautiful countryside and rural areas， pollutants emissions from livestock and poultry breeding， farming and rural life in the headstream of Zhengshui River （Zhenyuan Village， Jianjialong Town， Shaodong County ） were investigated and analyzed. The results indicated that livestock and poultry breeding was the major source of agricultural non-point source pollution in the region and discharged in total of 11.349， 2.172 and 143.703 tons/year of TN， TP and COD， respectively. According to the theory of \"source control - process interception - end governance\"， a series of strategies， including promotion of clean and environment-friendly agricultural production technology， construction of rural waste treatment and utilization facilities， building agricultural non-point source pollution interception systems， optimizing living environment of villagers and facilitating their long-term mechanisms of self-service and self-development， were proposed to control and alleviate the problem of agricultural non-point source pollution in rural areas， improve local ecological environment and promote resource-saving， environment-friendly and ecological conservation-oriented sustainable agricultural development.

Key words： water resource conservation areas; non-point source pollution; control measures

飲用水源地的作用是涵養(yǎng)與供給水源，包括一定的水域和面域，是水依托的生態(tài)環(huán)境[1-3]。據(jù)《2005—2016年中國城市水源地突發(fā)污染事件不完全統(tǒng)計分析》，近年來我國水源保護地水污染事件呈現(xiàn)上升趨勢[4]。農(nóng)業(yè)面源污染對水源保護地生態(tài)系統(tǒng)的沖擊效應(yīng)是全方位的，涉及到了以人為中心的整個食物鏈[5]。水源地農(nóng)業(yè)面源污染最為直接顯著的危害對象就是飲用水污染，具有隨機性、廣泛性、滯后性、模糊性、潛伏性以及研究和控制難度大等特點[6]。因此，飲用水源地農(nóng)業(yè)面源污染的控制布局不僅關(guān)系到生態(tài)環(huán)境問題，而且關(guān)系到飲用水安全問題[7]。為保障人民群眾健康飲水安全，《水污染防治行動計劃》要求持續(xù)提升飲用水安全保障水平。到2020年，地級行政區(qū)及以上城市集中式飲用水水源水質(zhì)達到或優(yōu)于Ⅲ類比例總體高于93%，到2030年，城市集中式飲用水水源水質(zhì)達到或優(yōu)于Ⅲ類比例總體為95%左右。因此，探求典型飲用水源地農(nóng)業(yè)面源污染問題的解決辦法和思路不僅是促進生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措，也是全面支持振興鄉(xiāng)村戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。

1 研究區(qū)概況和調(diào)查方法

1.1 研究區(qū)概況

1.1.1 地理位置 蒸源村位于邵東縣西南邊緣山區(qū)，毗鄰祁東，距簡家隴鎮(zhèn)政府7 km，距縣城36 km，東有巍峨皇帝嶺，西有雄壯雷祖殿，三面環(huán)山，山水絢麗，文化綿長，景致獨特，百姓勤勞，民風(fēng)淳樸。

圖1 研究區(qū)地理位置圖

1.1.2 行政區(qū)劃 全村總面積6.7 km2，耕地面積87.9 km2，其中水田47.9 km2，蔬菜、精品水果等面積40.0 km2;山林面積497.3 km2，其中楠竹面積220 km2，其他用材林面積233.3 km2，油茶、板栗等經(jīng)濟林面積33.3 km2。森林覆蓋率達74.27%。有小型水庫1座，山塘65口。全村共有22個村民小組，421戶，1 739人。

1.1.3 水 系 蒸水，古稱承水、丞水，全長約200 km，是邵東三大水系之一，屬湘江一級支流，蒸水河是湖南省一級飲水保護區(qū)，覆蓋邵東縣堡面前鄉(xiāng)、石株橋鄉(xiāng)、靈官殿鎮(zhèn)、野吉坪鎮(zhèn)、佘田橋鎮(zhèn)、簡家垅鎮(zhèn)、楊橋鎮(zhèn)、水東江鎮(zhèn)8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，縣內(nèi)流域面積562.76 km2，河長48.13 km。蒸源村是蒸水發(fā)源地，村域內(nèi)河長2.5 km，簡家隴鎮(zhèn)內(nèi)下游河畔建有學(xué)校4所，農(nóng)村集貿(mào)市場3個，水流經(jīng)邵東縣水東江鎮(zhèn)南塘村流入衡陽縣，最后經(jīng)衡陽市蒸湘區(qū)流入湘江。因此，做好蒸源村的農(nóng)業(yè)面源污染防治工作，對保護蒸水水源，保護湘江都具有舉足輕重的作用。

1.2 調(diào)查內(nèi)容與方法

針對研究區(qū)主要農(nóng)業(yè)面源污染源特征，分別對區(qū)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)及村域地表徑流展開調(diào)查。

1.2.1 資料收集 通過對研究區(qū)歷史介紹資料收集及現(xiàn)場走訪等方式，廣泛收集區(qū)內(nèi)土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、地質(zhì)、水文等信息。

1.2.2 現(xiàn)場踏勘 通過現(xiàn)場踏勘，調(diào)查區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀，核實資料收集的準(zhǔn)確性，獲取與面源污染有關(guān)的線索。

1.3 數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析

整理分析收集到的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，參考第一次全國污染源普查和相關(guān)污染物排放系數(shù)手冊開展數(shù)據(jù)計算。

參考《污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊》[8]中畜禽養(yǎng)

殖業(yè)源產(chǎn)污系數(shù)與排污系數(shù)，中南地區(qū)-生豬-育肥

（74 kg）水沖清糞可產(chǎn)生的TN、TP、COD分別為24.35、

3.52、329.91 g/（頭·d），生豬尿液和糞便的產(chǎn)污系數(shù)分別為3.18和1.18 kg/（頭·d）;中南肉牛（316 kg）

養(yǎng)殖干清糞TN、TP和COD的排放系數(shù)分別取40.84、

2.00和415.77 g/（頭·d），肉牛尿液和糞便的產(chǎn)污系數(shù)分別為9.15和13.87 kg/（頭·d）;蛋雞-產(chǎn)蛋雞（1.8 kg）干清糞可產(chǎn)生的TN、TP、COD分別為0.03、0.14、0.37 g/（頭·d），計算示范區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物產(chǎn)生量。參考《污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊》[8]中城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)三區(qū)2類標(biāo)準(zhǔn)，人均生活污水產(chǎn)生量以160 L計、人均垃圾產(chǎn)量按0.64 kg/d計，總氮、總磷、COD排污系數(shù)分別為10.9、0.78和67.0 g/（人·d）計，計算區(qū)內(nèi)居民生活污水與地表徑流年排放總量以及生活垃圾、TN、TP和COD的排放量。參考《全國農(nóng)田面源污染排放系數(shù)手冊》[9]，示范區(qū)內(nèi)水田TN和TP的排放系數(shù)（純養(yǎng)分排放量/肥料施用的純養(yǎng)分量）分別取0.519%和0.606%，旱地分別取0.333%和0.257%，結(jié)合區(qū)內(nèi)肥料施用量，計算每年水田、旱地通過地表徑流排放TN和TP的量，以及示范區(qū)總計通過地表徑流排放的TN和TP。按照《中國有機肥資源》[10]提供的農(nóng)作物籽粒、秸稈折算比例表（水稻∶稻草=1∶0.9;油菜籽∶油菜桿=1∶1.5），計算農(nóng)作物秸稈總量。

采用Excel和DPS13.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 研究區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀

2.1 養(yǎng)殖業(yè)存在的問題

研究區(qū)畜禽養(yǎng)殖主要以分散型生豬與雞鴨養(yǎng)殖為主，無大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有生豬存欄630頭;另飼養(yǎng)牛196頭、羊298頭、雞14 376羽、鴨鵝約

2 000羽。實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要農(nóng)業(yè)面源污染問題如下：（1）養(yǎng)殖戶極少部分建立了簡易糞水處理池，處理設(shè)施不足，缺乏有效管護，養(yǎng)殖廢棄物直排入水，污染水體。（2）大多數(shù)養(yǎng)殖戶采取水沖糞的管理模式，養(yǎng)殖糞便就地排放，污染嚴(yán)重。（3）全村有小型水庫1座，魚塘65口，存在著精養(yǎng)水面養(yǎng)殖密度過高，人工投放餌料過多，有的甚至直接拋灑有機肥或化肥等問題，造成了水體污染。

計算結(jié)果顯示：研究區(qū)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的尿液和糞便分別為2109.2和1731.7 t。排放面源污染物TN 11.349 t、TP 2.172 t和COD 143.703 t，分別占區(qū)域內(nèi)總排放量的60.6%、77.1%和75.6%。此外，研究區(qū)還有少量的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域，主要以池塘養(yǎng)殖為主，年產(chǎn)量約49 t，估算出區(qū)域內(nèi)每年TN、TP和COD排放量分別約為0.336、0.066和3.830 t，影響較小。

2.2 村域地表徑流存在的問題

由于受傳統(tǒng)習(xí)慣和觀念影響較深，村民衛(wèi)生習(xí)慣較差，存在著生活垃圾隨意丟棄在村莊路邊，或傾倒于河塘溝渠的現(xiàn)象，垃圾越堆越多，污染越來越重。同時，生活污水隨意排放，大量含磷洗衣粉的使用，進一步加劇了水體的污染。

研究區(qū)現(xiàn)有人口1 739人，計算結(jié)果顯示：區(qū)內(nèi)居民生活污水與地表徑流年排放總量為10.2萬m3，

生活垃圾342.8 t;TN 6.919 t、TP 0.495 t和COD 42.527 t，排放比例分別占總量的37.0%、17.6%和22.4%。示范區(qū)居民點相對集中，依馬路而居，基本沒有生活污水處理設(shè)施，居民生活污水直接排入周邊水系（溝、渠、塘、庫等），造成居民區(qū)水體環(huán)境受到污染。

2.3 種植業(yè)存在的問題

全村種植業(yè)以水稻生產(chǎn)為主，水田面積47.9 km2，蔬菜、精品水果等面積40.0 km2?；誓昃度肓科骄_1 500 kg/km2，區(qū)域內(nèi)化肥全年投入總量為131.9 t，其中氮肥36.7 t（純氮）、磷肥15.8 t（純磷）。通過實地調(diào)查走訪，發(fā)現(xiàn)區(qū)域種植業(yè)存在的主要問題為化肥施用單位面積用量強度大和化肥施用結(jié)構(gòu)、方式、方法不盡合理等。由于區(qū)域內(nèi)降雨豐沛、地表徑流發(fā)達，農(nóng)田徑流廢水方面，農(nóng)田徑流排污按源強系數(shù)4 740 L/（km2·a）計算，每年農(nóng)田徑流水排放量為417 t。計算得出，每年水田通過地表徑流排放的TN和TP平均達0.075和0.060 t;每年旱地通過地表徑流排放的TN和TP平均達0.040和0.025 t;研究區(qū)總計通過地表徑流排放的TN和TP平均達0.115和0.084 t，占全區(qū)TN和TP總排放量的比例為0.6%和3.0%，特別是施肥期間，氮磷流失濃度高，是造成當(dāng)?shù)厮w污染的重要原因。

2.4 其他農(nóng)業(yè)面源污染問題

蒸源村東有巍峨皇帝嶺，西有雄壯雷祖殿，三面環(huán)山，山水絢麗，文化綿長，景致獨特，是縣內(nèi)生態(tài)旅游觀光的著名景點之一，每年接待的休閑、觀光的游客較多，導(dǎo)致礦泉水瓶、食品袋、煙頭、紙屑等雜物積聚，帶來了不同程度的農(nóng)業(yè)面源污染。另外，示范區(qū)內(nèi)主要有水稻、油菜等秸稈，計算得出，2016年示范區(qū)農(nóng)作物秸稈總量為652 t。經(jīng)調(diào)查，研究區(qū)稻草回收利用率很低，大量秸稈隨意丟棄。

2.5 主要面源污染問題解析

綜上所述，研究區(qū)內(nèi)主要污染物TN、TP和COD

的排放總量分別為18.718、2.818和190.060 t/a（表1）。其中，畜禽養(yǎng)殖污染排放最為嚴(yán)重，TN、TP和COD排放量分別占比60.6%、77.1%和75.6%;其次為地表徑流，TN、TP和COD排放量分別占比37.0%、17.6%

和22.4%;種植業(yè)與水產(chǎn)養(yǎng)殖排污較少，其中種植業(yè)TN、TP排放量分別占比0.6%和3.0%;水產(chǎn)養(yǎng)殖TN、TP和COD排放量分別占比1.8%、2.3%和2.0%。

3 農(nóng)業(yè)面源污染防治對策

針對研究區(qū)畜禽養(yǎng)殖、地表徑流、農(nóng)田面源等主要污染物排放，以流域農(nóng)業(yè)面源污染防控為總體目標(biāo)，秉承“源頭削減為主、過程攔截和末端治理為輔”的思路[11]，采用養(yǎng)殖糞污收集和廢棄物資源化、垃圾高效分類收集處理、居民生活污水生態(tài)處理、農(nóng)田果園菜地消納凈化等技術(shù)，實現(xiàn)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染物減排和廢棄物資源化，達到源頭治理效果;同時，利用溝、渠、塘徑流水網(wǎng)構(gòu)建生態(tài)溝渠、攔水壩、梯級消納等過程攔截體系;在典型集水區(qū)內(nèi)選擇合適的匯水區(qū)域構(gòu)建大型濕地，實現(xiàn)末端治理和達標(biāo)排放;利用濕地植物秸稈、稻草、養(yǎng)殖糞便、糞水等資源發(fā)展有機肥和液肥，形成符合當(dāng)?shù)靥厣纳镔|(zhì)資源化利用技術(shù)體系和運行管理機制，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)保育型可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。

3.1 推廣清潔生產(chǎn)環(huán)境

以防控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自源性污染為重點，推廣農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)，重點建設(shè)“兩池一體系”。即修建農(nóng)業(yè)投入品廢棄物收集池和田間堆漚池，建設(shè)生態(tài)攔截溝、生態(tài)塘和梯級人工濕地等，構(gòu)建生態(tài)梯級攔截凈化體系，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)投入品減量化、農(nóng)業(yè)“生產(chǎn)生態(tài)化”，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物得到無害化處理。在村域范圍內(nèi)有效攔截氮、磷等，確保農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)增效與質(zhì)量安全。

3.1.1 清潔生產(chǎn)技術(shù)推廣 推廣測土配方施肥、有機肥替代化肥減量、冬季綠肥種植、病蟲害綠色防控等清潔生產(chǎn)技術(shù)。

3.1.2 氮、磷等的消納 修建生態(tài)氧化塘、生態(tài)攔截溝、人工浮島、人工濕地等梯級生態(tài)攔截體系。

3.1.3 農(nóng)業(yè)投入品廢棄物收集及綜合利用 建立農(nóng)業(yè)投入品廢棄物回收池，以收集包括農(nóng)藥、化肥等包裝袋瓶廢棄物。

3.1.4 農(nóng)業(yè)廢棄物如作物秸稈、畜禽糞便等的處理與利用 建立田間有機廢棄物堆漚池，把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以轉(zhuǎn)化為肥料的廢棄物（如秸稈等）及人畜糞便等分戶集中發(fā)酵變?yōu)榉柿?建立厭氧收集池、菜地淋濾系統(tǒng)、污水收集管網(wǎng)等設(shè)施，進行畜禽養(yǎng)殖糞污和秸稈的綜合利用。

3.2 建設(shè)清潔生活庭院

以生態(tài)庭院建設(shè)為重點，實施“兩池兩整一連通”等措施，提高生活廢棄物資源化利用水平，優(yōu)化農(nóng)民居住生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)生活凈化、廢物資源化的目標(biāo)。

3.2.1 生態(tài)庭院建設(shè) 開展“兩整一連通”，即修整入戶路和戶間路、房前屋后禾坪，連通村內(nèi)管網(wǎng)和戶內(nèi)管道，實行雨污分離;開展生態(tài)庭院建設(shè)，將房前屋后實物進行規(guī)整，凈化、美化庭院，修建小菜園。

3.2.2 生活污水處理 建立戶用型生活污水凈化池，通過沉淀、厭氧發(fā)酵及植物土壤滲濾和吸收處理，凈化處理廚房水、廁所水和洗衣水。污染物經(jīng)微生物、植物吸收，實現(xiàn)污水達標(biāo)排放。

3.2.3 生活垃圾的分類、收集和處理 通過配發(fā)分類垃圾桶和建設(shè)有機廢棄物堆漚池，開展垃圾分類、收集和處理。每戶配發(fā)分類垃圾桶，分組分片配發(fā)分類垃圾收集池（或大垃圾箱）;因地制宜，分組分片劃分區(qū)域，由保潔員上門對全村進行垃圾分類收集，由專用垃圾清運車，可回收垃圾清運回村垃圾分類回收中心進行進一步細化分類送收回收公司回收，不可回收垃圾運至縣垃圾回收站進行無害化處置，對垃圾實施日產(chǎn)日清。

3.3 探索清潔管理機制

以建立長效管理機制為重點，開展“一站兩欄三制度”建設(shè)，引導(dǎo)、約束和規(guī)范農(nóng)民的生產(chǎn)和生活行為，開展多種形式的評比獎勵活動，提高村民積極參與農(nóng)業(yè)面源污染防控的主觀能動性。

3.3.1 物業(yè)管理站及配套設(shè)施建設(shè) 建立物業(yè)管理站、分類垃圾分揀中心，購置專用垃圾清運車。

3.3.2 村規(guī)民約的制定、公示 制定《邵東縣農(nóng)業(yè)面源污染防治工程清潔生產(chǎn)管理辦法》《邵東縣農(nóng)業(yè)面源污染防治工程實施方案》等辦法、實施細則，并下發(fā)到蒸源村各農(nóng)戶;成立村級自治組織，制定《邵東縣簡家隴蒸源村農(nóng)業(yè)面源污染防治工程物業(yè)管理辦法》《邵東縣簡家隴蒸源村農(nóng)業(yè)面源污染防治工程村規(guī)民約》《邵東縣簡家隴蒸源村農(nóng)業(yè)面源污染防治工程村民衛(wèi)生公約》《邵東縣簡家隴蒸源村農(nóng)業(yè)面源污染防治工程衛(wèi)生管理制度》《邵東縣簡家隴蒸源村農(nóng)業(yè)面源污染防治工程保潔員管理制度》《邵東縣簡家隴蒸源村農(nóng)業(yè)面源污染防治工程農(nóng)戶衛(wèi)生檢查評比標(biāo)準(zhǔn)》等村級管理制度，搞好制度公示，完善相關(guān)告知標(biāo)識;結(jié)合“星級”文明農(nóng)戶創(chuàng)建活動，激發(fā)村民自治熱情，規(guī)范村民日常生產(chǎn)生活行為，倡導(dǎo)文明生產(chǎn)生活方式，提高農(nóng)民生態(tài)文明意識。

3.3.3 宣傳培訓(xùn) 通過宣傳欄、宣傳橫幅、村級廣播、培訓(xùn)會議、黨員示范帶動等方式，開展農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技

術(shù)、垃圾分類收集、清潔生活庭院等方面的宣傳培訓(xùn)。

3.3.4 長效運行機制 進一步爭取政府財政支持，制定項目捆綁和鄉(xiāng)村清潔工程激勵政策，增加村級衛(wèi)生保潔資金扶持，發(fā)動農(nóng)戶主動出資，穩(wěn)定垃圾清運保潔經(jīng)費來源，建立村級長效保潔機制。

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