洞庭湖區(qū)滄浪河流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀調(diào)查與分析

摘 要：為了摸清洞庭湖區(qū)漢壽縣滄浪河流域農(nóng)業(yè)面源污染情況，依據(jù)農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源，對滄浪河流域水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖、種植業(yè)及農(nóng)村生活污染的總氮（TN）、總磷（TP）和化學(xué)需氧量（COD）等農(nóng)業(yè)面源主要污染物排放狀況進(jìn)行了調(diào)查與分析。結(jié)果表明：區(qū)內(nèi)TN、TP和COD的排放總量分別為243.4、37.9和891.6 t/a；其中，水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染排放最為嚴(yán)重，分別占排放總量的60.8%、71.5%和26.6%；其次為畜禽養(yǎng)殖污染和農(nóng)村生活污染，種植業(yè)污染排放相對較輕。因此，滄浪河流域農(nóng)業(yè)面源污染防治應(yīng)重點(diǎn)開展水產(chǎn)養(yǎng)殖污染治理。

關(guān)鍵詞：洞庭湖；面源污染；農(nóng)業(yè)；調(diào)查；滄浪河流域

中圖分類號：X592 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）05-0056-05

Investigation of the Agricultural Non-point Source Pollution Status in the Canglang River Basin of Hanshou County near Dongting Lake

LI Sheng-nan1，Li Ji2，HE Kang3，HU Shi-peng3，CUI Win-zhong3，LI Chang-jun1，PENG Hua1

（1. Hunan Institute of Agro-Environment and Ecology， Hunan Academy of Agricultural Sciences， Key Laboratory of Agro-Environment in Midstream of Yangtze Plain， Ministry of Agriculture， Changsha 410125， PRC； 2. Managing and Protecting Station of Agro-environment Quality， Changsha 410005，PRC； 3. Agricultural Bureau of Hanshou County， Changde 415900， PRC）

Abstract：In order to reveal the agricultural non-point source pollution situation in the Canglang River basin of Hanshou County near Dongting Lake， the discharge of major pollutants including total nitrogen （TN）， total phosphorus （TP） and chemical oxygen demand （COD） from different agricultural non-point sources （aquaculture， livestock breeding， farming and rural life pollution） were investigated and analyzed. The results indicated that the total discharges of TN， TP and COD within the investigated area were 243.4， 37.9 and 891.6 t/a

respectively； and the pollution from aquaculture is the most serious， accounting for 60.8%， 71.5% and 26.6% respectively， followed by pollutions from livestock breeding and rural life. Pollution from farming is relatively low. Thus， the prevention and control of agricultural non-point source pollution in Canglang River basin should pay more attention to aquaculture.

Key words：Dongting Lake； non-point source pollution； agriculture； investigation； Canglang River basin

農(nóng)業(yè)面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，化肥、農(nóng)藥、畜禽糞便及其他有機(jī)或無機(jī)污染物質(zhì)，通過農(nóng)田的地表徑流和低下滲漏等過程，進(jìn)入受納水體引起水質(zhì)污染的過程[1]。隨著我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，養(yǎng)殖數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，種植業(yè)農(nóng)藥化肥等農(nóng)用化學(xué)品投入逐年增加；加之農(nóng)業(yè)投入品利用率低、種養(yǎng)殖廢棄物處理滯后，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染問題日益突出，成為社會和公眾關(guān)注的熱點(diǎn)問題。根據(jù)2010年第一次全國污染源普查公報(bào)，我國農(nóng)業(yè)面源污染引起的總氮（TN）、總磷（TP）和化學(xué)需氧量（COD）的排放量已分別達(dá)到270.46、28.47和1 324萬t/a，分別占全國污染排放總量的57.19%、67.27%和43.71%，已經(jīng)超過工業(yè)和生活污染源成為地表水污染的第一大污染源[2]，因此，控制農(nóng)業(yè)面源污染是治理水體富營養(yǎng)化及改善農(nóng)村水環(huán)境的當(dāng)務(wù)之急。

由于農(nóng)業(yè)面源污染來源的分散性、復(fù)雜性以及溯源的困難性，加之排放的不確定性和隨機(jī)性，無疑加大了農(nóng)業(yè)面源污染治理的難度。而農(nóng)業(yè)面源污染主要來源包括種植業(yè)（如化肥、農(nóng)藥流失）、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及農(nóng)村生活污染等。因此，對不同區(qū)域農(nóng)業(yè)面源的主要來源及排放情況進(jìn)行調(diào)查，是制定符合區(qū)域發(fā)展情況的高效農(nóng)業(yè)面源污染防控措施的基礎(chǔ)。為了摸清洞庭湖區(qū)漢壽縣滄浪河流域農(nóng)業(yè)面源污染情況，支持區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并為區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染防控提供依據(jù)，筆者對洞庭湖區(qū)滄浪河流域農(nóng)業(yè)面源污染狀況進(jìn)行了調(diào)查與分析，并針對區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染特征，提出了相應(yīng)的面源污染防控措施。

1 調(diào)研區(qū)域與方法

1.1 調(diào)研區(qū)域

滄浪河位于湖南省北部洞庭湖西濱的漢壽縣內(nèi)，根據(jù)其小流域特征，選取漢壽縣滄港鎮(zhèn)軍劉村和北美村、聶家橋鄉(xiāng)先鋒村及毛家灘鄉(xiāng)馬澗村等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)4個行政村作為調(diào)研區(qū)域。調(diào)研區(qū)地貌以平原為主，區(qū)內(nèi)河網(wǎng)發(fā)達(dá)，湖泊眾多，水流走向如圖1所示，降水經(jīng)溝渠匯入三個主要湖泊（青泥湖、滑泥湖和王家湖），后通過電排站和水管站排入滄浪河，最后經(jīng)過沅江流入洞庭湖。目前，區(qū)內(nèi)共設(shè)有14處電排站，2個水管站。調(diào)研區(qū)內(nèi)總戶數(shù)為3 116戶，總?cè)丝?2 728人，常住人口9 167人；區(qū)內(nèi)面積29.4 km2，其中耕地面積16.4 km2，距離長江支流沅江僅3.4 km，距離洞庭湖28.4 km，是漢壽縣重要的水源地保護(hù)區(qū)。

1.2 調(diào)研內(nèi)容與方法

針對農(nóng)業(yè)面源TN、TP及COD等主要污染物，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)及農(nóng)村生活污源染展開調(diào)查。所采用的調(diào)查方法包括以下四點(diǎn)。

（1）資料收集，通過信息檢索、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。

（2）現(xiàn)場踏勘，通過現(xiàn)場踏勘，察看區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀，核實(shí)資料收集的準(zhǔn)確性，獲取與面源污染有關(guān)的線索；另外利用遙感、水文圖和GPS定位系統(tǒng)精確調(diào)查點(diǎn)位。

（3）人員訪談，對區(qū)內(nèi)知情人員采取現(xiàn)場咨詢等形式進(jìn)行訪談，內(nèi)容包括區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染的歷史及現(xiàn)狀等。

（4）采樣調(diào)查，通過現(xiàn)場采樣、結(jié)果分析等，分析確認(rèn)區(qū)內(nèi)水體主要污染物濃度。根據(jù)調(diào)研區(qū)流域特征及污染排放情況，于2017年8月在區(qū)內(nèi)共設(shè)置16個采樣點(diǎn)，進(jìn)行水樣采集，采樣點(diǎn)位分布如圖2所示，其中：1#為陳家湖取樣；2～5#為青泥湖4個采樣點(diǎn)；6#、8#、9#為滑泥湖3個采樣點(diǎn)；10#為居民生活污水排渠取樣；11#、13#為王家湖2個采樣點(diǎn)；7#、12#、15#分別為滑泥湖、王家湖和青泥湖與滄浪河連接水體通道取得水樣；14#、16#分別為滄浪河上游和下游水樣。水樣采集用采樣瓶多點(diǎn)取混合樣（冷凍保存、24 h內(nèi)送測），水質(zhì)調(diào)查指標(biāo)包括總氮（TN）、總磷（TP）、氨氮（AN）、懸浮物（SS）和生化需氧量（COD），檢測方法均參照對應(yīng)國標(biāo)法進(jìn)行分析。

2 調(diào)研結(jié)果

2.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖污染

水產(chǎn)養(yǎng)殖是調(diào)研區(qū)支柱性產(chǎn)業(yè)之一，也是區(qū)內(nèi)主要農(nóng)業(yè)面源污染源。調(diào)研區(qū)內(nèi)水域面積共9.4 km2，占總面積的32%，而其中80%以上均為養(yǎng)殖水域，且多為精養(yǎng)魚塘。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，區(qū)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖總面積7.5 km2，其中精養(yǎng)魚塘面積4.6 km2（占比61.1%），粗養(yǎng)魚塘面積2.0 km2（占比26.7%），網(wǎng)箱河蚌珍珠套養(yǎng)家魚面積0.9 km2（占比12.2%）；區(qū)內(nèi)水產(chǎn)年產(chǎn)量6 411 t，以家魚為主。為了獲得高產(chǎn)，調(diào)研區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖多采取投肥投喂的精養(yǎng)模式（占比73.3%），年飼料投喂4 216 t（折合純氮投入148.41 t），有機(jī)肥投入2 781 t（折合純氮投入55.62 t）。

根據(jù)《第一次全國污染源普查水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物排放系數(shù)，測算調(diào)研區(qū)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖源每年TN、TP和COD的排放量（見表1），其中水產(chǎn)養(yǎng)殖N、P和COD年排放量合計(jì)161.84、27.77和237.28 t。

2.2 畜禽養(yǎng)殖污染

調(diào)研區(qū)畜禽養(yǎng)殖以小規(guī)模分散型生豬與雞鴨養(yǎng)殖為主，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖戶7戶，其中生豬養(yǎng)殖戶4家（僅有一家存欄1 000頭左右的中等規(guī)模的養(yǎng)豬場），總存欄2 000頭，蛋雞養(yǎng)殖戶3家，飼養(yǎng)蛋雞10 500羽（見表2）；除此之外，區(qū)內(nèi)共散養(yǎng)生豬577頭、牛166頭、羊330頭、雞14 177羽、鴨8 330羽、鵝3 560羽。生豬百頭以上的規(guī)?；B(yǎng)殖戶多數(shù)已自建沼氣池或厭氧池，但仍存在露天堆放、資源化利用不充分的現(xiàn)象，易引起徑流污染；分散養(yǎng)殖戶多數(shù)為直排，總體上缺乏規(guī)劃與生態(tài)治理措施，對周圍的溝、渠、塘、庫存在季節(jié)性水體污染的問題

根據(jù)《第一次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)污系數(shù)與排污系數(shù)手冊》中南地區(qū)—生豬—育肥（74 kg）水沖清糞、中南肉牛（316 kg）養(yǎng)殖干清糞、蛋雞—產(chǎn)蛋雞（1.8 kg）干清糞排污系數(shù)，測算調(diào)研區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物產(chǎn)生量，具體系數(shù)及結(jié)果如表3所示，其中畜禽養(yǎng)殖N、P和COD排放總量合計(jì)28.71、5.72和380.18 t/a。

2.3 種植業(yè)污染

調(diào)研區(qū)種植業(yè)以糧、棉、油、糖柑生產(chǎn)為主，現(xiàn)有耕地面積16.4 km2，其中雙季稻面積10.8 km2，水旱輪作（水稻—棉花/油菜）面積3.1 km2，糖柑1.6 km2?；誓昶骄度肓窟_(dá)114 kg/667m2，全區(qū)年化肥投入總量為2 797 t，其中氮肥589 t（純氮），磷肥179 t（純磷），由于區(qū)內(nèi)降水豐沛、地表徑流發(fā)育，農(nóng)田徑流廢水源強(qiáng)系數(shù)按316 L/667m2·a計(jì)算，則農(nóng)田徑流廢水年排放量為7 752 t。此外，農(nóng)田平均農(nóng)藥施用量達(dá)1.05 kg/667m2，農(nóng)藥使用總量達(dá)25.6 t。

根據(jù)區(qū)內(nèi)土地類型和種植模式查閱《第一次全國污染源普查農(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊》計(jì)算肥料流失量。區(qū)內(nèi)主要土地類型和種植模式分別為南方濕潤平原區(qū)—平地—水田—雙季稻（模式59）、南方濕潤平原區(qū)—平地—水田—其他（模式60）、南方濕潤平原區(qū)—平地—旱地—稻油輪作（模式62）、南方濕潤平原區(qū)—平地—旱地—大田兩熟及以上（模式65）及南方濕潤平原區(qū)—平地—旱地—園地（模式66），得到具體流失系數(shù)及結(jié)果如表4所示，其中種植業(yè)TN和TP合計(jì)排放量為29.33和2.01 t。

2.4 農(nóng)村生活污染

調(diào)研區(qū)現(xiàn)有居民戶數(shù)3 116戶，總?cè)丝?2 728人，其中常住人口9 167人（見表5）。區(qū)內(nèi)居民點(diǎn)較為分散，多數(shù)依水而居，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溝渠，居住區(qū)溝渠多已進(jìn)行了硬化，不具污染修復(fù)凈化能力，造成居住區(qū)水體環(huán)境污染問題十分突出。根據(jù)《第一次全國污染源普查城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》三區(qū)2類標(biāo)準(zhǔn)，人均生活污水產(chǎn)生量以170 L/d計(jì)，TN、TP、COD排污系數(shù)分別為10.0、0.72和59.0 g/人·d計(jì)，則區(qū)內(nèi)居民生活污水年排放總量為79萬m3；排放TN 46.5 t、TP 3.3 t和COD 274.1 t。

2.5 水質(zhì)調(diào)查結(jié)果

通過采樣分析，各點(diǎn)位水質(zhì)檢測結(jié)果如表6所示。區(qū)內(nèi)水體TN、TP、COD和pH值均值分別為1.29 mg/L、0.23 mg/L、49.0 mg/L及6.9，TN、TP、COD和pH值的范圍分別為0.39～2.82 mg/L、0.06～0.71 mg/L、6.0～217.6 mg/L及6.8～7.1。三大湖泊中，青泥湖和滑泥湖水體水質(zhì)在III～V類間，以精養(yǎng)魚塘為主的王家湖水質(zhì)最差，為V類水標(biāo)準(zhǔn)，均沒有達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》相應(yīng)功能分區(qū)的要求。此外，區(qū)內(nèi)養(yǎng)豬場排水已經(jīng)超過V類水標(biāo)準(zhǔn)，居民生活污水為IV類水，未經(jīng)處理的污水任意排放對周邊水體已造成很大污染風(fēng)險(xiǎn)，其中，水體TP和COD的污染嚴(yán)重，亟需進(jìn)行治理。

3 結(jié)論與建議

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，區(qū)內(nèi)主要農(nóng)業(yè)面源污染物TN、TP和COD總排放量分別為266.3、38.8和891.6 t/a。其中，區(qū)內(nèi)支柱產(chǎn)業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染排放最為嚴(yán)重，分別占排放總量的60.8%、71.5%和26.6%；其次為畜禽養(yǎng)殖污染和農(nóng)村生活污染，分別占總量的10.8%、14.7%、42.6%和17.4%、8.6%、30.7%。種植業(yè)污染排放相對較輕，TN和TP排放量分別占總量的11.0%和5.2%（圖3）。

由此可見，水產(chǎn)養(yǎng)殖是調(diào)研區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染物TN、TP排放的主要來源，而且水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放主要集中在秋冬季節(jié)（11月至次年1月），對下游水體水質(zhì)影響很大。因此，調(diào)研區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染治理首先應(yīng)重點(diǎn)開展水產(chǎn)養(yǎng)殖污染治理。區(qū)內(nèi)以精養(yǎng)魚塘為主，養(yǎng)殖密度大，水質(zhì)差，相關(guān)政府管理部分應(yīng)劃定限養(yǎng)、禁養(yǎng)區(qū)域，推廣分隔式池塘清潔養(yǎng)殖、環(huán)保網(wǎng)箱養(yǎng)殖、魚菜共生、池塘生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖等生態(tài)養(yǎng)殖魚塘建設(shè)模式，實(shí)現(xiàn)區(qū)域整體水質(zhì)提升。同時，全面禁止過度投肥促產(chǎn)，實(shí)行投喂管控，加強(qiáng)生態(tài)養(yǎng)殖模式的規(guī)模化管理和宣傳培訓(xùn)，推廣分隔式清潔生態(tài)養(yǎng)殖、立體種養(yǎng)等技術(shù)模式，以水產(chǎn)品質(zhì)提升、售價(jià)提高和成本節(jié)約補(bǔ)償產(chǎn)量損失，促進(jìn)農(nóng)民增收，帶動農(nóng)民實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖向生態(tài)養(yǎng)殖、生態(tài)種養(yǎng)結(jié)合等方向轉(zhuǎn)型，以此減少水產(chǎn)養(yǎng)殖面源污染，實(shí)現(xiàn)源頭減量[3]。對于集中水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域，重點(diǎn)采用水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)溝渠改造、建立消毒凈化池等生態(tài)水系連通和水凈化治理工程，建立完善的水產(chǎn)養(yǎng)殖水循環(huán)利用模式[4]，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水達(dá)標(biāo)排放。另一方面，區(qū)內(nèi)魚塘多為土塘，年久失修，水面幾無植物，水生態(tài)惡化，可通過生態(tài)塘改造，使原有土塘恢復(fù)水生態(tài)，塘堤堅(jiān)固，減少污染外排風(fēng)險(xiǎn)。

調(diào)研區(qū)畜禽養(yǎng)殖雖然量少，但排污系數(shù)高，尤其是COD排放最為嚴(yán)重，也不容忽視。針對區(qū)內(nèi)小規(guī)模分散型養(yǎng)殖特色，在控制畜禽養(yǎng)殖排放污染時，應(yīng)主要通過源頭控制，減少污染。例如，通過家庭小作坊式種養(yǎng)結(jié)合[5]、有機(jī)肥替代等對畜禽廢棄物進(jìn)行資源化利用。對于居民生活污水，應(yīng)因地制宜，建立四格凈化池或集中式污水凈化系統(tǒng)，通過雨污分離措施和污水管網(wǎng)建設(shè)，將各類生活污水全部收集至污水凈化系統(tǒng)中進(jìn)行深度凈化處理，處理后的排水可因地制宜通過淋濾系統(tǒng)就地消納于菜地園地，或結(jié)合生態(tài)溝渠和生態(tài)塘及末端多級生態(tài)濕地得到進(jìn)一步的凈化。此外，區(qū)內(nèi)種植業(yè)污染雖然排量占比最小，但肥料化肥的嚴(yán)重流失也不容忽視，對此應(yīng)推廣稻田冬閑季綠肥和果園生草等綠色覆蓋技術(shù)，結(jié)合秸稈還田、化肥減量、病蟲害綠色防控等多項(xiàng)措施[6]，進(jìn)一步降低農(nóng)田氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)和農(nóng)藥使用。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）