農(nóng)業(yè)面源污染進(jìn)展882課件

農(nóng)業(yè)面源污染研究進(jìn)展農(nóng)業(yè)面源污染研究進(jìn)展2一、農(nóng)業(yè)面源污染概述三、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究四、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)五、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例分析報(bào)告提綱2一、農(nóng)業(yè)面源污染概述報(bào)告提綱3農(nóng)業(yè)面源污染定義面源污染(DiffusedPollution,DP)，也稱非點(diǎn)源污染(Non-pointSourcePollution，NPS)，是指溶解和固體的污染物從非特定地點(diǎn)，在降水或融雪的沖刷作用下，通過徑流過程而匯入受納水體（包括河流、湖泊、水庫和海灣等）并引起有機(jī)污染、水體富營養(yǎng)化或有毒有害等其他形式的污染。農(nóng)業(yè)面源污染（AgriculturalNon-pointSourcePollution，ANPS)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生的面源污染，具體為：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程中，農(nóng)田、村鎮(zhèn)的泥沙、營養(yǎng)鹽、農(nóng)藥及其它污染物，在降水、灌溉、排污的過程中，通過地表徑流、壤中流、排水和地下滲漏，使大量污染物進(jìn)入受納水體（河流、湖泊、水庫、海灣）所引起的污染。農(nóng)業(yè)面源污染是面源污染的一種，是污染源來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活過程的面源污染。農(nóng)業(yè)面源污染概述3農(nóng)業(yè)面源污染定義面源污染(DiffusedPolluti4據(jù)《第一次全國污染源普查公報(bào)》，農(nóng)業(yè)污染源化學(xué)需氧量、總磷、總氮排放量分別占全國排放總量的44%，67%和57%。面源污染是農(nóng)業(yè)污染發(fā)生的主要形式，農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為我國流域性水體污染重要來源。農(nóng)業(yè)面源污染是主要污染源為什么要研究農(nóng)業(yè)面源污染？農(nóng)業(yè)面源污染概述4據(jù)《第一次全國污染源普查公報(bào)》，農(nóng)業(yè)污染源化學(xué)需氧5農(nóng)業(yè)面源污染危害毒害型污染物污染水體環(huán)境（農(nóng)藥、除草劑及降解產(chǎn)物，重金屬、有毒有機(jī)物等）水體環(huán)境惡化營養(yǎng)型污染物污染水體環(huán)境（N、P、TOC等）“水華”“赤潮”現(xiàn)象滇池、太湖等農(nóng)業(yè)面源污染的最直觀表現(xiàn)水生動(dòng)植物被毒害農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化土壤養(yǎng)分流失農(nóng)業(yè)面源污染概述5農(nóng)業(yè)面源污染危害毒害型污染物污染水體環(huán)境水體環(huán)境惡化營養(yǎng)6農(nóng)業(yè)面源污染主要來源：農(nóng)田種植、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村生活是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源。農(nóng)業(yè)面源污染概述6農(nóng)業(yè)面源污染主要來源：農(nóng)田種植、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村生活是農(nóng)業(yè)面7“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家”肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要起補(bǔ)充流失養(yǎng)分、改善土壤性質(zhì)、調(diào)節(jié)養(yǎng)分平衡和提高土壤肥力在作用。肥料的作用農(nóng)業(yè)面源污染概述農(nóng)田源——現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的必然產(chǎn)物7“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家”肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要起補(bǔ)充流失8養(yǎng)分歸還學(xué)說（1）隨著作物的每次收獲必然要從土壤中去走大量養(yǎng)分；（2）如果不正確的歸還養(yǎng)分給土壤，地力必然會(huì)逐漸下降；（3）要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中取走的全部東西；（4）為了增加作物產(chǎn)量就必須以施肥方式補(bǔ)充植物從土壤中取走的養(yǎng)分。肥料是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)?。?！肥料的作用8養(yǎng)分歸還學(xué)說肥料是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)?。?！肥料9常用肥料分類肥料化學(xué)肥料農(nóng)家肥料：如廄肥、人糞尿、綠肥等。氮肥磷肥鉀肥復(fù)合肥料農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料種類豐富，可以說是豐富充足的肥料保障了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行9常用肥料分類肥料化學(xué)肥料農(nóng)家肥料：如廄肥、人糞尿、綠肥等。10農(nóng)田源——化肥使用量大效率低農(nóng)田源氮的去向比例環(huán)境影響徑流5%地表水富營養(yǎng)化淋洗2%地下水硝酸鹽污染表觀硝化-反硝化N2O-N1.1%酸雨、破壞臭氧層、溫室氣體氨揮發(fā)11%大氣污染、酸雨

我國農(nóng)田化肥氮在當(dāng)季作物收獲時(shí)的去向及其對(duì)環(huán)境的影響自然狀態(tài)下20%左右的氮肥會(huì)流失進(jìn)入環(huán)境肥料及化肥應(yīng)用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的革命性技術(shù)，我們用世界7%的耕地養(yǎng)活了22%的人口，但實(shí)際上我們卻消耗了35%的化肥。我國單位播種面積化肥用量為400kghm-2，是世界平均水平3倍，發(fā)達(dá)國家為防止水體污染安全上限值225kghm-2。農(nóng)業(yè)面源污染概述10農(nóng)田源——化肥使用量大效率低農(nóng)田源氮的去向比例環(huán)境影響徑11農(nóng)田源——化肥施用過程不合理效率低為了使農(nóng)作物達(dá)到最高的產(chǎn)量，這三種化肥需要最佳的使用比例氮肥：磷肥：鉀肥=2:1:1

中國與世界氮磷鉀最佳使用施用量及比例對(duì)比氮肥主要的功能在於長葉子及制造葉綠素，以供光合作用產(chǎn)生碳水化合物，增進(jìn)作物的產(chǎn)量。磷肥主要的功能在于能量的制造和運(yùn)移，是組成ATP的重要元素，對(duì)開花及結(jié)果影響很大。鉀肥主要的功能為維持細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)平衡與細(xì)胞膨壓，且為蛋白質(zhì)合成及五十多種酵素催化作用所必需。農(nóng)業(yè)面源污染概述11農(nóng)田源——化肥施用過程不合理效率低為了使農(nóng)作物達(dá)到最高的121998年至2012年中國的農(nóng)藥用量增長了5倍，2012年我國共生產(chǎn)使用農(nóng)藥約234.2萬噸（折合有效成分）。農(nóng)田源——農(nóng)藥使用量大效率低我國農(nóng)藥單位面積用量為世界平均水平的2倍，有效利用率只有30％左右，比發(fā)達(dá)國家低20個(gè)百分點(diǎn)。234.2萬噸×（1-30%）=163.9萬噸/年農(nóng)藥在土壤、流水、空氣中流失

農(nóng)業(yè)面源污染概述121998年至2012年中國的農(nóng)藥用量增長了5倍，213農(nóng)田源——農(nóng)藥品種多，成分復(fù)雜目前，擁有農(nóng)業(yè)部登記證的農(nóng)藥企業(yè)大概約有2500家，可生產(chǎn)原藥300多類，制劑3000多種，增加了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與治理難度。農(nóng)業(yè)面源污染概述13農(nóng)田源——農(nóng)藥品種多，成分復(fù)雜目前，擁有農(nóng)業(yè)部登記證的農(nóng)14養(yǎng)殖源——最大的農(nóng)業(yè)面源污染源

據(jù)第一次污染源普查公報(bào)，我國農(nóng)業(yè)污染排放主要來自于畜禽養(yǎng)殖業(yè)，其COD、TN、TP排放量占農(nóng)業(yè)源污染物排放總量96%、56%、38%。養(yǎng)殖源農(nóng)業(yè)面源污染概述14養(yǎng)殖源——最大的農(nóng)業(yè)面源污染源據(jù)第一次污染源普查公15養(yǎng)殖源——畜禽養(yǎng)殖主要污染物構(gòu)成畜禽養(yǎng)殖COD排放量構(gòu)成比例畜禽養(yǎng)殖氨氮排放量構(gòu)成比例農(nóng)業(yè)面源污染概述15養(yǎng)殖源——畜禽養(yǎng)殖主要污染物構(gòu)成畜禽養(yǎng)殖COD排放量構(gòu)成16農(nóng)村生活源——農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量提升的主要障礙我國13.3億總?cè)丝谥杏?.3億分布在；其中鎮(zhèn)鄉(xiāng)建成區(qū)人口為1.67億，村莊人口約為7.63億；全國村鎮(zhèn)有1.9萬個(gè)建制鎮(zhèn)、1.5萬個(gè)集鎮(zhèn)(鄉(xiāng))、60多萬個(gè)行政村和250多萬個(gè)自然村。農(nóng)業(yè)面源污染概述農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，生活水平高，但農(nóng)村的環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同步，農(nóng)村水環(huán)境污染嚴(yán)重。農(nóng)村的“臟亂差”現(xiàn)象對(duì)人群健康的存在威脅。16農(nóng)村生活源——農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量提升的主要障礙我國13.3億總17農(nóng)村生活源——來源多樣，成分復(fù)雜村落地表徑流農(nóng)村生活垃圾村鎮(zhèn)生活排水農(nóng)業(yè)固體廢棄物農(nóng)業(yè)面源污染概述17農(nóng)村生活源——來源多樣，成分復(fù)雜村落地表徑流農(nóng)村生活垃圾18農(nóng)業(yè)面源污染概述農(nóng)業(yè)面源污染特點(diǎn)：固有特點(diǎn)

分散性和隱蔽性

隨機(jī)性和不確定性

不易監(jiān)測性

我國農(nóng)業(yè)面源污染特征

區(qū)域性明顯

治理難度大18農(nóng)業(yè)面源污染概述農(nóng)業(yè)面源污染特點(diǎn)：19分散性和隱蔽性：面源污染隨流域內(nèi)土土地利用狀況、地形地貌、水文特征、氣候、天氣等的不同而具有空間異質(zhì)性和時(shí)間上的不均勻性。排放的分散性導(dǎo)致其地理邊界和空間位置的不易識(shí)別。19分散性和隱蔽性：面源污染隨流域內(nèi)土土地利用狀況、地形地貌20隨機(jī)性和不確定性：降雨量的大小和密度、溫度、濕度的變化會(huì)直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，進(jìn)而影響化學(xué)制品（農(nóng)藥、化肥等）的使用和對(duì)水體的污染。20隨機(jī)性和不確定性：21不易監(jiān)測性：由于面源污染涉及多個(gè)污染者，在給定的區(qū)域內(nèi)它們的排放是相互交叉的，加之不同的地理、氣象、水文條件對(duì)污染物的遷移轉(zhuǎn)化影響很大，因此很難具體監(jiān)測到單個(gè)污染者的排放量。21不易監(jiān)測性：22氣候、地形、人口、生活方式等使得中國農(nóng)業(yè)面源污染在發(fā)生方式，單位負(fù)荷量，遷移條件等方面存在較大差異。農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生及產(chǎn)生原因主要表現(xiàn)為南北差異。農(nóng)業(yè)面源污染概述農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域性明顯22氣候、地形、人口、生活方式等使得中國農(nóng)業(yè)面源污染在發(fā)生方23經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)及傳統(tǒng)種植區(qū)化肥使用量偏大，畜禽養(yǎng)殖多集中在中東部地區(qū)。污染負(fù)荷區(qū)域分布不均全國化肥施用量分布全國畜禽養(yǎng)殖量分布農(nóng)業(yè)面源污染概述農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域性明顯23經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)及傳統(tǒng)種植區(qū)化肥使用量偏大，畜禽養(yǎng)殖多集中在24氣候類型南北差異顯著，干濕變化東西差別明顯農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域性明顯區(qū)域氣候特點(diǎn)、降水造成農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生環(huán)境條件迥異24氣候類型南北差異顯著，干濕變化東西差別明顯農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)25農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域性明顯南方：河網(wǎng)密布，湖泊眾多，農(nóng)業(yè)耕作精細(xì)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)。面源污染以平原河網(wǎng)、庫（湖）為主，一年四季均可發(fā)生，以生活、養(yǎng)殖、農(nóng)田排水為主要負(fù)荷來源，人均用水量大。北方：相對(duì)干燥，河流水量小，雨熱同期，面源污染發(fā)生多隨降雨侵蝕產(chǎn)生，冬季少發(fā)，農(nóng)田侵蝕、養(yǎng)殖廢棄物為主要負(fù)荷來源，人均用水量少，溫度限制作用明顯。區(qū)域差異主要表現(xiàn)為南北差異！25農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域性明顯南方：河網(wǎng)密布，湖泊眾多，農(nóng)業(yè)耕作26中國面源污染治理難點(diǎn)農(nóng)業(yè)面源污染有效控制的難點(diǎn)：污染負(fù)荷增長速度快：以養(yǎng)殖源為列，2001年至2010年，豬規(guī)?；B(yǎng)殖場年均增幅25%，奶牛28%，肉牛17%，蛋雞22%，肉雞20%?；?、農(nóng)藥使用量持續(xù)增加，農(nóng)村生活水平提高污水、垃圾量增加。治理難度大：我國地域廣闊，氣候變化明顯，加之面源污染的發(fā)生特點(diǎn)、區(qū)域特點(diǎn)等造成治理困難，缺乏完善可行的技術(shù)體系，同時(shí)面源污染發(fā)生分散隨機(jī)，集中治理成本高。監(jiān)管困難：缺乏類似工業(yè)源的較為全面成熟的監(jiān)控體系，不宜安裝監(jiān)控設(shè)備等。污染物特征不典型，難以確定污染物流向。26中國面源污染治理難點(diǎn)農(nóng)業(yè)面源污染有效控制的難點(diǎn)：27中國面源污染治理難點(diǎn)農(nóng)業(yè)面源污染治理瓶頸：管理方面：缺乏資金保障、缺乏科學(xué)規(guī)劃、缺乏高效組織、缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、缺乏長效管理。技術(shù)方面：現(xiàn)有污水廠的技術(shù)工藝不適合分散的面源污染處理，需要研究和總結(jié)真正適合農(nóng)村的分散型污水處理技術(shù)；收集處理成本過高。在管理方面：缺乏相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范、準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)等；在機(jī)制方面：缺乏有效的農(nóng)村污水處理設(shè)施的投資與長期運(yùn)營機(jī)制。27中國面源污染治理難點(diǎn)農(nóng)業(yè)面源污染治理瓶頸：28一、農(nóng)業(yè)面源污染概述二、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究三、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)四、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例分析報(bào)告提綱28一、農(nóng)業(yè)面源污染概述報(bào)告提綱29農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生機(jī)理中國農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的機(jī)制原因面源污染估算模型介紹農(nóng)業(yè)面源污染理論研究29農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生機(jī)理農(nóng)業(yè)面源污染理論研究30農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)特點(diǎn)：發(fā)生機(jī)理1、養(yǎng)分輸入率與輸出率高（大出大進(jìn)）2、庫存量較低，流量大，周轉(zhuǎn)快3、養(yǎng)分保持能力弱，容易流失4、養(yǎng)分供求不同步N、P等營養(yǎng)物質(zhì)易流失發(fā)生面源污染農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)30農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)特點(diǎn)：發(fā)生機(jī)理1、養(yǎng)分輸入率與輸出31氮（N）循環(huán)發(fā)生機(jī)理N氮（N）是生命組成的必須元素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是植物體內(nèi)氨基酸、蛋白質(zhì)主要組成成分，也是植物進(jìn)行光合作用起決定作用的葉綠素的組成部分。31氮（N）循環(huán)發(fā)生機(jī)理N氮（N）是生命組成的必須元素，在農(nóng)32發(fā)生機(jī)理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)32發(fā)生機(jī)理農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)33農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的氮損失氮的流失途徑：1、揮發(fā)損失（NH3-N）,即由于有機(jī)質(zhì)的燃燒分解或其他原因?qū)е掳钡膿]發(fā)損失，發(fā)生條件pH≥7。2、氮的淋失（NO3-N）,主要是硝態(tài)氮由于降雨或灌溉淋溶損失，以旱地輕質(zhì)土壤為主。3、反硝化脫氮（NOX）水田中活土壤通氣不良時(shí)，硝態(tài)氮受反硝化作用變成游離氮，導(dǎo)致氮損失；4、徑流，徑流沖刷溶解部分氮；5、土壤侵蝕流失；6、畜禽糞便，養(yǎng)殖過程中畜禽糞便的損失。發(fā)生機(jī)理33農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的氮損失氮的流失途徑：發(fā)生機(jī)理34氮化學(xué)性質(zhì)活潑，在農(nóng)業(yè)面源污染中，氮多以溶解態(tài)進(jìn)入水體環(huán)境，形成污染。農(nóng)業(yè)面源污染中氮污染的治理，即是通過特定的技術(shù)手段減少氮的進(jìn)入量或通過反硝化作用減少水體中溶解態(tài)氮的含量。氮污染機(jī)理含氮化合物物在天然水中循環(huán)過程發(fā)生機(jī)理34氮化學(xué)性質(zhì)活潑，在農(nóng)業(yè)面源污染中，氮多以溶解態(tài)進(jìn)入水體環(huán)35磷（P）循環(huán)發(fā)生機(jī)理35磷（P）循環(huán)發(fā)生機(jī)理36農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)發(fā)生機(jī)理36農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的磷循環(huán)發(fā)生機(jī)理37農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)磷素循環(huán)的特點(diǎn)在石灰性土壤上（+Ca）Ca(H2PO4)2?H2O→CaHPO4?2H2O→CaHPO4

↓↓Ca10(PO4)6?(OH)2←Ca8H2(PO4)6?5H2O在酸性土壤上Ca(H2PO4)2?H2O

Al(Fe)PO4↓

總體趨勢是磷的溶解性由逐步下降。磷（P）污染機(jī)理+Al、+Fe發(fā)生機(jī)理37農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)磷素循環(huán)的特點(diǎn)磷（P）污染機(jī)理+Al、+Fe381、農(nóng)田中磷的流失從農(nóng)田流失的磷素主要以DRP（非溶解態(tài)磷）和PP（顆粒結(jié)合態(tài)磷）形式存在，其中大部分是PP（占80%以上），這部分磷可以被水流運(yùn)輸至較遠(yuǎn)的地區(qū)而輸出農(nóng)田，因而是磷素流失的主要方式。2、畜禽糞便中磷的流失

畜禽糞便中磷主要為磷脂、無機(jī)態(tài)磷、酸容性磷和殘留磷。1）糞肥還田，侵蝕過程中磷損失2）堆肥、儲(chǔ)存過程中雨水沖刷3）養(yǎng)殖廢水沖洗直排磷（P）污染機(jī)理發(fā)生機(jī)理381、農(nóng)田中磷的流失磷（P）污染機(jī)理發(fā)生機(jī)理39

此外，施入土壤中的磷還會(huì)通過各種吸附機(jī)制（包括非專性吸附與專性吸附）和陰離子交換、異成分溶解等方式被固定；在旱地上，磷肥顆粒還會(huì)被難溶的Fe(OH)3膠膜所包裹，形成閉蓄態(tài)磷，使其難以釋放。綜上所述,土壤中的磷很難象NO3-、Cl-、SO4=那樣隨重力水下移而進(jìn)入地下水。磷（P）污染機(jī)理例證1：英國洛桑試驗(yàn)站的試驗(yàn)表明，土壤施磷100年后，磷仍然集中在0-40cm土層內(nèi)，向下移動(dòng)很少。發(fā)生機(jī)理39 此外，施入土壤中的磷還會(huì)通過各種吸附機(jī)制（包括非專性40例證2：土壤溶液中的磷濃度只要能達(dá)到0.3mg/l就能滿足大多數(shù)作物的需要，但多數(shù)土壤卻達(dá)不到，而需要施肥來補(bǔ)充，因?yàn)榱自谕寥乐泻茈y溶解。磷（P）污染機(jī)理例證3：在太平洋沿赤道的許多鳥島上，歷經(jīng)成千上萬年形成的鳥糞磷礦，其中的磷就來自鳥糞與鳥類的骨骼，如果磷很容易隨水移動(dòng)，那么在多年雨水和海浪的洗刷下，磷早已不復(fù)存在，何來的磷礦呢？科學(xué)研究已充分證明，農(nóng)田中的磷可以進(jìn)入地表水，其主要途徑是地表徑流，包括如水田排水等。發(fā)生機(jī)理40例證2：磷（P）污染機(jī)理例證3：科學(xué)研究已充分證明，農(nóng)田41貧營養(yǎng)中營養(yǎng)富營養(yǎng)N﹤0.10.1~0.3﹥0.3P﹤0.0010.001~0.01﹥0.01水體中氮、磷濃度與營養(yǎng)化水平的指標(biāo)（mg/l）湖泊生物生產(chǎn)力的限制因子是磷，天然湖泊缺磷的現(xiàn)象較為常見，磷從土壤流失對(duì)湖泊的生物生產(chǎn)力具有促進(jìn)作用；換言之，磷的流失是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因子。發(fā)生機(jī)理41貧營養(yǎng)中營養(yǎng)富營養(yǎng)N﹤0.10.1~0.3﹥0.3P﹤42水華發(fā)生條件：充足的營養(yǎng)物（N、P）+適宜的環(huán)境條件(溫度、湍流程度、光照等)美國弗羅里達(dá)州磷礦池問題：磷足夠是否就能發(fā)生水華現(xiàn)象磷嚴(yán)重超標(biāo)發(fā)生機(jī)理42水華發(fā)生條件：充足的營養(yǎng)物（N、P）+適宜的環(huán)境條件(溫43面源污染發(fā)生機(jī)理中國農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的機(jī)制原因面源污染模型介紹農(nóng)業(yè)面源污染理論研究43面源污染發(fā)生機(jī)理農(nóng)業(yè)面源污染理論研究44機(jī)制原因宏觀層面——“追求增長”的發(fā)展觀傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中國農(nóng)業(yè)目前“只要增長不發(fā)展”，環(huán)境成為產(chǎn)量持續(xù)增加、收入穩(wěn)定提高過程中可“忽略”的成本。集約程度環(huán)境友好度44機(jī)制原因宏觀層面——“追求增長”的發(fā)展觀傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)45宏觀層面——“二元”社會(huì)結(jié)構(gòu)助推農(nóng)業(yè)面源污染城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)：一般指以社會(huì)化生產(chǎn)為主要特點(diǎn)的城市經(jīng)濟(jì)和以小生產(chǎn)為主要特點(diǎn)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)并存的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。“二元”結(jié)構(gòu)主要包括：城鄉(xiāng)二元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、城鄉(xiāng)二元社會(huì)結(jié)構(gòu)城鄉(xiāng)二元社會(huì)結(jié)構(gòu)：一般是指城市居民和農(nóng)村人口因?yàn)閼艏蚓幼〉刂贫鹊膮^(qū)別在勞動(dòng)收入、消費(fèi)、教育生活等方面存在著巨大的差異而形成了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的社會(huì)單位。城鄉(xiāng)“二元”差異現(xiàn)實(shí)存在機(jī)制原因45宏觀層面——“二元”社會(huì)結(jié)構(gòu)助推農(nóng)業(yè)面源污染城鄉(xiāng)二元經(jīng)46大量農(nóng)村人口構(gòu)成了對(duì)環(huán)境資源的巨大壓力；農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況相對(duì)較差，生存壓力巨大，無力顧及污染控制；勞動(dòng)密集型的小規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增加了面源污染的控制難度；農(nóng)業(yè)相關(guān)人員素質(zhì)較低，掌握環(huán)境知識(shí)的能力較弱，環(huán)境保護(hù)意識(shí)較差；農(nóng)村的環(huán)境保護(hù)長期受到忽視，環(huán)保政策、環(huán)保機(jī)構(gòu)、環(huán)保人員及環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施均供給不足。宏觀層面——“二元”差異產(chǎn)生環(huán)境問題機(jī)制原因46大量農(nóng)村人口構(gòu)成了對(duì)環(huán)境資源的巨大壓力；宏觀層面——“二47微觀機(jī)制——農(nóng)戶生產(chǎn)行為生存和發(fā)展的壓力。農(nóng)戶自我核算，迫于升級(jí)，需要從農(nóng)業(yè)中獲得較高的收益，從而不斷增加農(nóng)藥、化肥投入，給農(nóng)業(yè)環(huán)境帶來污染。農(nóng)業(yè)經(jīng)營行為短視化。農(nóng)戶不管農(nóng)業(yè)和環(huán)境是否可持續(xù)，只保證當(dāng)年的收益水平。土地產(chǎn)權(quán)使用權(quán)周期短現(xiàn)有土地承包制度、使用權(quán)制度周期短不穩(wěn)定，短期經(jīng)營明顯。農(nóng)民兼業(yè)化農(nóng)民職業(yè)轉(zhuǎn)化頻繁，迫于生計(jì)。農(nóng)民（農(nóng)忙時(shí)）——農(nóng)民工（農(nóng)民工）環(huán)境意識(shí)淡泊。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中漠視環(huán)境作用。缺乏公共服務(wù)支持導(dǎo)致施肥施藥操作違規(guī)。多憑“經(jīng)驗(yàn)”進(jìn)行經(jīng)營，農(nóng)藥、化肥企業(yè)為圖經(jīng)濟(jì)利益大量推銷。機(jī)制原因47微觀機(jī)制——農(nóng)戶生產(chǎn)行為生存和發(fā)展的壓力。農(nóng)戶自我核算，48面源污染發(fā)生機(jī)理中國農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的機(jī)制原因面源污染估算模型介紹農(nóng)業(yè)面源污染理論研究48面源污染發(fā)生機(jī)理農(nóng)業(yè)面源污染理論研究49面源污染模型介紹面源污染負(fù)荷產(chǎn)生過程面源污染的發(fā)生和程度與水文過程密切相關(guān)面源污染與土壤侵蝕是一對(duì)密不可分的共生現(xiàn)象發(fā)生過程受土地利用方式、人類活動(dòng)強(qiáng)度等影響面源污染模型基本都由水文過程模型、土壤侵蝕模型和污染負(fù)荷模型三個(gè)基礎(chǔ)模塊組成49面源污染模型介紹面源污染負(fù)荷產(chǎn)生過程面源污染的發(fā)生和程50流域水文過程模擬面源模型介紹流域水文模擬就是對(duì)流域內(nèi)發(fā)生的水文過程進(jìn)行的數(shù)學(xué)模擬計(jì)算。流域水文模型根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的物理完整性，可分為概念性模型和分布式物理模型。常見模型包頓（Boughton）模型（澳大利亞）薩克拉門托（Sacramento）模型（美國天氣局水文辦公室）水箱（Tank）模型（日本）新安江模型（中國）HEC模型（美國陸軍工程兵團(tuán)水文中心）SCS模型50流域水文過程模擬面源模型介紹流域水文模擬就是對(duì)流域內(nèi)發(fā)生51蒸散發(fā)模型Horton（1919）建立了截留總損失與植被蓄水能力和蒸發(fā)之間的關(guān)系

Horton模型假定已知在降雨開始時(shí)正確與否取決于植被特性、降雨特性、前期降雨等，同時(shí)計(jì)算中沒有考慮雨強(qiáng)與雨量。面源模型介紹流域水文模擬基礎(chǔ)模型Green-Ampt模型下滲模型

Horton模型Kostiakov模型Philip模型Holtan模型51蒸散發(fā)模型Horton（1919）建立了截留總損失52

推理公式

Hamon模型降雨徑流模型

SCS模型AGNPS,SWAT等經(jīng)典面源污染模型基礎(chǔ)徑流過程模型面源模型介紹52推理公式降雨徑流模型SCS模型AGNPS,S53侵蝕產(chǎn)沙模擬土壤侵蝕產(chǎn)沙模型可分為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀猆SLE、RUSLE和MUSLE概念模型——ANSWERS、CREAMS物理模型——WEPP、EUROSEM/KINEROS、EUROSEM/MIKE、SHE、LISEM、EPIC

土壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬面源模型介紹53侵蝕產(chǎn)沙模擬土壤侵蝕產(chǎn)沙模型可分為土壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬54經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚆usgraveUSLEMUSLERUSLE

概念模型A=EI·K·LS·C·P·SSF

CREAMSANSWERSANSWERS-MODANSW

概念模型介于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃臀锢砟Ｐ椭g，相對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ投?，概念模型的進(jìn)步之處在于引進(jìn)了質(zhì)量和能量守恒定律，但其主要缺點(diǎn)是缺乏對(duì)土壤侵蝕過程的物理描述，參數(shù)率定往往失真土壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬面源模型介紹54經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚆usgrave概念模型A=EI·K·LS55物理模型WEPP模型WEPP模型土壤侵蝕過程包括分離、搬運(yùn)和沉積。坡面侵蝕包括細(xì)溝和細(xì)溝間侵蝕WEPP模型認(rèn)為土壤侵蝕過程由降水和徑流過程共同決定采用模塊化結(jié)構(gòu)，共有9個(gè)功能模塊EUROSEM模型由歐盟開發(fā)屬于動(dòng)態(tài)分布式模型，通過對(duì)土壤侵蝕過程的物理描述，并以分鐘為時(shí)段模擬次降雨條件下地塊或小流域侵蝕過程土壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬面源模型介紹LISEM模型以PCRasterGIS軟件為基礎(chǔ)，程序代碼完全由GIS命令構(gòu)成以PCRaster系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將流域在空間離散化為一系列大小相等的柵格單元，對(duì)降雨侵蝕過程等時(shí)間間隔分割，按照時(shí)間步長分時(shí)段模擬侵蝕程模型運(yùn)行需要大量表、圖以及文件EPIC模型美國德克薩斯農(nóng)工大學(xué)黑土地研究中心和美國農(nóng)業(yè)部草地、土壤和水分研究所等研制EPIC模型由氣象模擬、水文學(xué)、侵蝕泥沙、營養(yǎng)循環(huán)、農(nóng)藥殘留、植物生長、土壤溫度、土壤耕作、經(jīng)濟(jì)效益和植物環(huán)境控制等模塊組成，含有300多個(gè)數(shù)學(xué)方程55物理模型WEPP模型土壤侵蝕與產(chǎn)沙過程模擬面源模型56模型基本結(jié)構(gòu)降雨徑流模擬土壤侵蝕模擬污染物遷移轉(zhuǎn)化模擬水質(zhì)模型非點(diǎn)源污染模型水質(zhì)模型污染物遷移轉(zhuǎn)化模型土壤侵蝕模型降雨徑流模型非點(diǎn)源污染模型基本結(jié)構(gòu)面源污染常用模型面源模型介紹56模型基本結(jié)構(gòu)非點(diǎn)源污染模型水質(zhì)模型污染物遷移轉(zhuǎn)化模型57AGNPS模型概況基于方格框架組成的流域分布式事件模型由水文、侵蝕、沉積和化學(xué)傳輸四大模塊組成原理包括水文、侵蝕和化學(xué)物質(zhì)遷移三個(gè)部分，其中營養(yǎng)物質(zhì)考慮引起水體污染的主要因子氮和磷以網(wǎng)格為基本運(yùn)行單位，通過網(wǎng)格間逐步演算的方法推算至流域出口AGNPS模型輸入?yún)?shù)包括流域總體特征值和單元級(jí)參數(shù)

面源模型介紹面源污染常用模型57AGNPS模型概況面源模型介紹面源污染常用模型58AnnAGNPS模型概況一種連續(xù)模擬模型以日為基礎(chǔ)連續(xù)模擬一個(gè)時(shí)段內(nèi)每天及累計(jì)的徑流、泥沙、養(yǎng)分、農(nóng)藥等輸出結(jié)果，可用于評(píng)價(jià)流域內(nèi)非點(diǎn)源污染長期影響按流域水文特征將流域劃分為一定的分室，即按集水區(qū)來劃分單元，使模型更符合實(shí)際是AGNPS模型的升級(jí)應(yīng)用原理采用SCS-CN徑流曲線方程計(jì)算地表徑流量，并按每日的耕作、土壤水分和作物情況，相應(yīng)調(diào)整曲線數(shù)主要由數(shù)據(jù)輸入和編輯模塊（數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊）、污染物負(fù)荷計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)輸出和顯示模塊（污染負(fù)荷輸出）3部分組成包括23類參數(shù)，約500余個(gè)參數(shù)面源污染常用模型面源模型介紹58AnnAGNPS模型概況面源污染常用模型面源模型介59HSPF模型概況美國國家環(huán)保局于1980年研制可以自動(dòng)提取模擬區(qū)域所需要的地形、地貌、土地利用、土壤、植被、河流等數(shù)據(jù)進(jìn)行非點(diǎn)源污染負(fù)荷的長時(shí)間連續(xù)模擬，并把模擬結(jié)果與所存儲(chǔ)的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證模型原理分為三個(gè)主模塊和五個(gè)應(yīng)用模塊主模塊模擬透水地面的水量和水質(zhì)過程（PERLND模塊）模擬不透水地面的水量和水質(zhì)過程（IMPLND模塊）模擬河流和混合型水庫的水質(zhì)過程（RCHRES模塊）應(yīng)用模塊分別可以復(fù)制文件，生成圖表文件，顯示表格，進(jìn)行頻率、持續(xù)時(shí)間、變化范圍分析和統(tǒng)計(jì)，轉(zhuǎn)換時(shí)間系列的格式面源模型介紹59HSPF模型概況面源模型介紹60SWAT模型概況由美國農(nóng)業(yè)部（USDA）的農(nóng)業(yè)研究中心（AgriculturalResearchService，ARS）JeffArnonld博士研發(fā)采用日為時(shí)間連續(xù)計(jì)算，是基于GIS基礎(chǔ)之上的分布式流域水文模型

最廣泛應(yīng)用模型加入估計(jì)徑流洪峰流速的SCS徑流曲線以及產(chǎn)沙MUSLE,與河道演算模型相融合SWATSWRRBGLEAMSCREAMS田間尺度非點(diǎn)源污染模型考慮了氣候、土壤和管理措施等因素的相互作用和EPIC模型的作物生長模塊相結(jié)合，以d為時(shí)間步長SWAT94.2、SWAT96.2、SWAT98.l、SWAT99.2、SWAT2000,SWAT2005面源模型介紹60SWAT模型概況最廣泛應(yīng)用模型加入估計(jì)徑流洪峰流速的61

SWAT（SoilandWaterAssessmentTool）模型可用于預(yù)測土地管理措施對(duì)于具有多種土壤類型、土地利用和管理措施的大面積復(fù)雜流域中徑流、泥沙負(fù)荷及營養(yǎng)物質(zhì)流失的長期影響。隔水層降水(P)蒸散發(fā)（Ea）入滲土壤含水量變化補(bǔ)給淺層地下水淺層地下水蒸發(fā)地表徑流（Qsurf）壤中流（Qlat）淺層含水層非飽和帶回歸流（Qgw）SWAT模型面源模型介紹61SWAT（SoilandWaterAssessm62SWAT主要特點(diǎn)物理概念模型輸入?yún)?shù)簡單計(jì)算效率高可以對(duì)流域進(jìn)行長期模擬面源模型介紹62SWAT主要特點(diǎn)物理概念模型輸入?yún)?shù)簡單計(jì)算效率高可以對(duì)63模型結(jié)構(gòu)SWAT可以對(duì)流域內(nèi)一系列復(fù)雜的物理過程進(jìn)行模擬，例如水循環(huán)和營養(yǎng)物遷移轉(zhuǎn)化等。流域內(nèi)泥沙、營養(yǎng)物的產(chǎn)生與遷移等都是建立在流域內(nèi)水循環(huán)的基礎(chǔ)之上。三大子模塊水文過程子模型污染負(fù)荷子模型土壤腐蝕子模型面源模型介紹63模型結(jié)構(gòu)SWAT可以對(duì)流域內(nèi)一系列復(fù)雜的物理過程進(jìn)行模擬64模型詳細(xì)結(jié)構(gòu)面源模型介紹64模型詳細(xì)結(jié)構(gòu)面源模型介紹65SWAT中陸面水循環(huán)表達(dá)式表示土壤水最終含量mmH2O土壤水初始含量mmH2O表示第i天的降水量mmH2O表示第i天地表徑流量mmH2O第i天蒸發(fā)量mmH2O第i天的下滲量mmH2O,第i天壤中流量mmH2O第i天的基流量mmH2O,面源模型介紹65SWAT中陸面水循環(huán)表達(dá)式表示土壤水最終含量mmH2O土66土壤侵蝕與泥沙輸運(yùn)模塊在SWAT中，對(duì)由降雨及地表徑流產(chǎn)生的流沙量的計(jì)算采用MUSLE（Modifiedversionofuniversalsoillossequation），即改進(jìn)通用土壤流失方程。改進(jìn)了流沙產(chǎn)量預(yù)測的準(zhǔn)確度，并且可以預(yù)測單次降雨事件中的產(chǎn)沙量sed為泥沙日產(chǎn)量,ton；Q為表面徑流量，mm/ha；qpeq為地表徑流峰值流速，m3/s；areahru為水文響應(yīng)單元面積（ha）；K為土壤侵蝕系數(shù)；C為作物經(jīng)營管理系數(shù)；P為水土保持系數(shù)；LS為地形系數(shù)；GFRG為粗糙系數(shù)。面源模型介紹66土壤侵蝕與泥沙輸運(yùn)模塊在SWAT中，對(duì)由降雨及地67污染負(fù)荷子模型SWAT模型能追蹤流域內(nèi)幾種形式的氮和磷的遷移和轉(zhuǎn)化。營養(yǎng)物質(zhì)通過地表徑流和壤中流進(jìn)入河道，并在河道中下游輸移。面源模型介紹67污染負(fù)荷子模型SWAT模型能追蹤流域內(nèi)幾種形式的氮和磷的68SWAT空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)種類1流域的數(shù)字高程圖(DEM):用來劃分子流域和尋找出流路徑。2土地利用類型圖:主要用來計(jì)算植被生長、耗水和地表產(chǎn)匯流。3土壤類型圖:用來計(jì)算壤中流和淺層地下水量。面源模型介紹68SWAT空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)種類1流域的數(shù)字高程圖(DEM):69模型文件組成輸入輸出控制文件運(yùn)行控制流域參數(shù)氣象數(shù)據(jù)模型自帶數(shù)據(jù)庫子流域及HRU參數(shù)文件輸出文件面源模型介紹69模型文件組成輸入輸出運(yùn)行控制氣象數(shù)據(jù)模型自帶子流域及HR70SWAT模型界面Arcview中的SWAT模塊SWAT操作界面ArcView3.x

AVSWAT200x

ArcGISArcSWAT200x

MapWindowMWSWAT

面源模型介紹70SWAT模型界面Arcview中的SWAT模塊SWATA71SWAT模型應(yīng)用示例界面平臺(tái)：ArcGIS9.2SWAT版本：ArcSWAT2.1.6參數(shù)自動(dòng)率定軟件：SWAT-CUP利用SWAT模型進(jìn)行徑流模擬軟件下載與安裝SWAT-CUP：

http://www.eawag.ch/forschung/siam/software/swat/indexArcSWAT：

/面源模型介紹71SWAT模型應(yīng)用示例界面平臺(tái)：ArcGIS9.2利72流域DEM、植被圖、土壤類型圖及土壤屬性表、日降水、最高最低氣溫、太陽輻射、風(fēng)速、空氣相對(duì)濕度等氣象數(shù)據(jù)、氣候統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、觀測徑流、管理措施、水庫、濕地等具體信息SWAT模型應(yīng)用示例——數(shù)據(jù)處理模型輸入數(shù)據(jù)集：模型輸入數(shù)據(jù)處理：植被類型采用SWAT的編碼，制作植被類型檢索表；土壤屬性表按格式導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)庫的usersoil表中，同時(shí)制作土壤類型檢索表；氣象數(shù)據(jù)格式整理；氣候統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)按格式導(dǎo)入模型數(shù)據(jù)庫的userwgn表中，制作氣象站檢索表面源模型介紹72流域DEM、植被圖、土壤類型圖及土壤屬性表、日降水、最高73SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取73SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取74SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取74SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取75子流域文件HRU參數(shù)文件SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)提取75子流域文件HRU參數(shù)文件SWAT模型應(yīng)用示例——模型參數(shù)76初始參數(shù)模擬結(jié)果與實(shí)測值相比：峰值太高；基流略低。SWAT模型應(yīng)用示例——模擬結(jié)果76初始參數(shù)與實(shí)測值相比：SWAT模型應(yīng)用示例——模擬結(jié)果77控制多級(jí)匯流面積的河道結(jié)點(diǎn)查看模擬結(jié)果查看output.rch文件SWAT模型應(yīng)用示例——模擬結(jié)果提取77控制多級(jí)匯流面積的河道結(jié)點(diǎn)查看模擬結(jié)果查看output78由于輸入數(shù)據(jù)存在著不確定性，因此需要將輸入數(shù)據(jù)的范圍限定在合理范圍內(nèi)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行率定。模型的參數(shù)率定過程，一般是指通過讓參數(shù)取值適合當(dāng)前流域具體情況，使模型的模擬輸出值與實(shí)際觀測值之間達(dá)到最小的誤差。該過程通常是進(jìn)行水文模擬時(shí)所需經(jīng)歷的重要環(huán)節(jié)。參數(shù)率定可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)手工進(jìn)行，也可基于一定的數(shù)學(xué)方法通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。SWAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)率定序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)含義1CN2初始CN2值2ESCO土壤蒸發(fā)深度調(diào)節(jié)因子3EPCO植被蒸騰吸水調(diào)節(jié)因子4OV_N坡面漫流的曼寧系數(shù)5LAT_TTIME壤中流運(yùn)行時(shí)間（天）6SLSOIL壤中流坡長（m）7ALPHA_BF基流消退系數(shù)8GW_DELAY地下水滯后時(shí)間（天）9GWQMN基流產(chǎn)生的水位閾值（mm）10GW_REVAP地下水上行補(bǔ)給系數(shù)11REVAPMN發(fā)生上行補(bǔ)給的水位閾值（mm）12RCHRG_DP深層地下水補(bǔ)給系數(shù)13SHALLST淺含水層初始水深（mm）78由于輸入數(shù)據(jù)存在著不確定性，因此需要將輸入數(shù)據(jù)的79參數(shù)敏感性分析Sensitivityanalysisstudiesthe“sensitivity”oftheoutputofasystemtochangesintheparameters,inputvariablesorinitialconditionsSWAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)敏感性分析79參數(shù)敏感性分析Sensitivityanalysis80通過參數(shù)敏感性分析，選擇敏感參數(shù)參數(shù)默認(rèn)值范圍調(diào)整后的參數(shù)CN2D*(0.8~1.2)D*0.81D*ESCO0.950.01~10.40SMTMP0.5-5~53.9ALPHA_BF0.0480~10.041GWQMN0.00~500040.2RCHRG_DP0.050~10.29CH_K20.00~150115.2D*為模型默認(rèn)參數(shù)值，隨HRU不同而不同。SWAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)率定80通過參數(shù)敏感性分析，選擇敏感參數(shù)參數(shù)默認(rèn)值范圍調(diào)整后的參81采用所需的目標(biāo)方程（總徑流量、徑流序列吻合度等），對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)率定SWAT模型應(yīng)用示例——參數(shù)率定81采用所需的目標(biāo)方程（總徑流量、徑流序列吻合度等），對(duì)模型82

定義情景分析法是一種將預(yù)測主題與環(huán)境變化有機(jī)結(jié)合起來的定性與定量相結(jié)合的預(yù)測方法，在充分考慮外部環(huán)境變化對(duì)事件影響的基礎(chǔ)上，通過對(duì)環(huán)境的研究，識(shí)別出影響事件發(fā)展的外部因素，然后詳盡分析在環(huán)境因素影響下事件的未來可能狀態(tài)及各種狀態(tài)出現(xiàn)的條件、途徑，并提出適應(yīng)各種狀態(tài)的對(duì)策優(yōu)點(diǎn)（1）通過情景分析法及時(shí)預(yù)見經(jīng)濟(jì)事件未來發(fā)展中的瓶頸及問題，有利于決策者預(yù)先采取防范性措施減弱或消除其影響（2）使決策者及早預(yù)見經(jīng)濟(jì)事件的未來發(fā)展機(jī)會(huì)（3）對(duì)未來可能出現(xiàn)突發(fā)事件的影響作出迅速而靈活的反應(yīng)（4）了解環(huán)境因素的相互關(guān)系及經(jīng)濟(jì)事件的作用機(jī)制，以便更好地適應(yīng)環(huán)境的變化（5）使決策者掌握決策的風(fēng)險(xiǎn)程度情景分析與模擬SWAT模型應(yīng)用82定義情景分析與模擬SWAT模型應(yīng)用83現(xiàn)狀美好的前景暗淡的前景政策選擇沖突不確定因素歷史經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)力過去現(xiàn)在未來情景分析的基本概念SWAT模型應(yīng)用83現(xiàn)狀美好的暗淡的政策選擇沖突歷史經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)力過去現(xiàn)在未來84非點(diǎn)源污染產(chǎn)生和遷移轉(zhuǎn)化影響因素分析找出關(guān)鍵因子和指標(biāo)構(gòu)建情景模型模擬關(guān)鍵因子的影響分析參考國內(nèi)外研究情景構(gòu)建方法情景分析與模擬的一般程序關(guān)鍵因子種類

（1）自然因子（2）土壤性狀況地形地表植被狀況,社會(huì)因子降雨土地利用狀況管理因素（3）其他數(shù)字高程模型（DEM）的分辨率流域內(nèi)降雨的不均勻性模擬計(jì)算中亞流域的劃分SWAT模型應(yīng)用——情景分析程序84非點(diǎn)源污染產(chǎn)生和遷移轉(zhuǎn)化影響因素分析找出關(guān)鍵因子和指標(biāo)構(gòu)85一、農(nóng)業(yè)面源污染概述二、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究三、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)四、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例報(bào)告提綱85一、農(nóng)業(yè)面源污染概述報(bào)告提綱86農(nóng)業(yè)面源污染的控制是系統(tǒng)工程86農(nóng)業(yè)面源污染的控制是系統(tǒng)工程87農(nóng)業(yè)面源要素特點(diǎn)發(fā)生方式源對(duì)水環(huán)境的影響匯遷移過程理念、技術(shù)支撐、解決方案農(nóng)業(yè)面源污染控制治理流程調(diào)查研究方案分析實(shí)施應(yīng)用87農(nóng)業(yè)面源要素特點(diǎn)發(fā)生方式源對(duì)水環(huán)境的影響匯遷移過程理念、88農(nóng)業(yè)面源對(duì)水環(huán)境造成的污染類型主要有兩個(gè)方面，一為營養(yǎng)型污染物污染，二為毒害型污染物污染。營養(yǎng)型污染主要為農(nóng)田、養(yǎng)殖、堆肥、村鎮(zhèn)生活過程中的N、P等營養(yǎng)元素的流失產(chǎn)生的污染，毒害型污染主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用的農(nóng)藥及化肥中重金的流失等。農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)營養(yǎng)型污染毒害型污染88農(nóng)業(yè)面源對(duì)水環(huán)境造成的污染類型主要有兩個(gè)方面，一為營養(yǎng)型89營養(yǎng)型面源污染控制技術(shù)源匯遷移過程化肥面源緩釋肥料技術(shù)添加劑肥效調(diào)整技術(shù)改進(jìn)化肥施用技術(shù)水土保持技術(shù)生態(tài)溝渠阻控技術(shù)遷移過程凈化技術(shù)工程措施生物措施89營養(yǎng)型面源污染控制技術(shù)源匯遷移過程化肥面源緩釋肥料技術(shù)水90緩釋肥料以緩釋氮肥為主！營養(yǎng)類面源消減技術(shù)緩釋肥料技術(shù)90緩釋肥料以緩釋氮肥為主！營養(yǎng)類面源消減技術(shù)緩釋肥料技術(shù)91氮素化肥由于利用率較低，而且容易污染環(huán)境，根本原因就是其水溶性強(qiáng)，肥效發(fā)生快，與作物吸收速率不同步。因此，研制開發(fā)具有緩慢釋放功能的氮肥一直是肥料界多年來主攻的方向。緩釋肥料技術(shù)緩釋氮肥緩釋氮肥合成有機(jī)氮肥包膜氮肥緩溶性無機(jī)氮肥天然有機(jī)質(zhì)基體氨化氮肥營養(yǎng)類面源消減技術(shù)91氮素化肥由于利用率較低，而且容易污染環(huán)境92開發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用型緩釋氮肥是當(dāng)前肥料及環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的問題，其關(guān)鍵是緩釋材料的選擇，其次是加工工藝和應(yīng)用技術(shù)的研究也應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)。緩釋肥料技術(shù)緩釋氮肥緩釋氮肥主要類型為合成有機(jī)氮肥和包膜肥料。合成緩釋氮肥:脲甲醛、亞異丁基二脲，亞丁烯基二腺、草酰胺等。

包膜肥料有:硫磺包膜肥料、聚合物包膜肥料、石蠟包膜肥料、磷酸鎂銨包膜肥料(如緩效碳酸氫銨)等。營養(yǎng)類面源消減技術(shù)92開發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用型緩釋氮肥是當(dāng)前肥料及環(huán)境領(lǐng)域亟待解決的問題93添加劑調(diào)整技術(shù)氮肥的添加劑調(diào)整，主要是通過添加劑的加入調(diào)整氮肥的釋放和轉(zhuǎn)化速率。常用氮肥添加劑：硝化抑制劑和脲酶抑制劑硝化作用指氨在微生物作用下氧化為硝酸的過程，反應(yīng)類型為好氧反應(yīng)，主要通過硝化細(xì)菌進(jìn)行。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中常發(fā)生在通氣良好的土壤和堆肥過程中。由于硝酸根具有較強(qiáng)的遷移性，硝化反應(yīng)不利于氮肥肥效的保持。營養(yǎng)類面源消減技術(shù)93添加劑調(diào)整技術(shù)氮肥的添加劑調(diào)整，主要是94硝化抑制劑

硝化抑制劑主要通過抑制土壤中亞硝化細(xì)菌的活性，減緩NH4+轉(zhuǎn)化為NO2－的進(jìn)程，減少氮素?fù)p失，提高氮肥利用率。同時(shí)還可降低蔬菜和牧草中的NO3－和NO2－的含量，改善品質(zhì)，保障農(nóng)產(chǎn)品安全。

硝化抑制劑種類繁多，但研究應(yīng)用較為廣泛的僅有2—氯—6—（三氯甲基）吡啶，簡稱CP。添加劑調(diào)整技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)94硝化抑制劑添加劑調(diào)整技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)95硝化抑制劑必須具備的條件是：①只對(duì)土壤中的亞硝化細(xì)菌有抑制作用，而對(duì)有益微生物無害；②能與氮肥均勻混合，且不影響肥料的理化性質(zhì)與肥效，施用方便；③能隨土壤溶液移動(dòng)，不易分解、流失，有相當(dāng)持久性；④用量少（占肥料N的2%）、效率高，價(jià)廉；⑤殘留量低，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全，對(duì)環(huán)境無不良影響。

添加劑調(diào)整技術(shù)目前，硝化抑制劑的應(yīng)用效果尚不穩(wěn)定，需要進(jìn)一步深入研究。營養(yǎng)類面源消減技術(shù)95硝化抑制劑必須具備的條件是：添加劑調(diào)整技術(shù)目前，硝化抑制96

脲酶抑制劑脲酶抑制劑主要抑制土壤中脲酶的活性，延緩尿素在土壤中的水解進(jìn)程，從而減少氨的揮發(fā)與毒害作用。脲酶抑制劑是一大類化合物，最常用的是氫醌（對(duì)苯二酚）。添加劑調(diào)整技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)96脲酶抑制劑添加劑調(diào)整技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)97脲酶抑制劑必須具備的條件是：①對(duì)土壤中的脲酶有明顯抑制作用；②在土壤中能隨尿素一起移動(dòng)；③性質(zhì)穩(wěn)定，作用持久；④用量少、效果明顯，成本低；⑤對(duì)人、畜和作物安全，對(duì)環(huán)境無不良影響。適用條件：在酸性土壤上，無須使用脲酶抑制劑；在氮肥深施或氨揮發(fā)量小的土壤上，脲酶抑制劑效果不顯著。添加劑調(diào)整技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)97脲酶抑制劑必須具備的條件是：添加劑調(diào)整技術(shù)營養(yǎng)類面源消減98施肥改進(jìn)技術(shù)一、推廣平衡施肥 氮、磷肥投入過大，鉀肥投入不足，是我國農(nóng)田養(yǎng)分投入的現(xiàn)狀。我國農(nóng)業(yè)上普遍存在偏施氮肥的現(xiàn)象，加劇了氮素的損失，帶來嚴(yán)重的環(huán)境壓力。國家類別N:P2O5:K2O世界（平均）1:0.39:0.26發(fā)達(dá)國家1:0.42:0.42發(fā)展中國家1:0.39:0.18中國1:0.42:0.14不同國家N、P2O5、K2O投入比據(jù)中科院南京土壤所設(shè)在安徽省懷遠(yuǎn)縣的砂礓黑土實(shí)驗(yàn)站研究，偏施氮肥時(shí)，玉米對(duì)氮肥的利用率為52%，而在氮磷鉀肥配施時(shí)，則提高到59%。營養(yǎng)類面源消減技術(shù)98施肥改進(jìn)技術(shù)一、推廣平衡施肥國家類別N:P2O5:K2O99二、氮肥深施技術(shù)國家一直提倡氮肥深施，但因?yàn)槠滟M(fèi)時(shí)費(fèi)工，普及率一直不高，若配合機(jī)械作業(yè)，則有望大面積推廣。三、適時(shí)施肥作物對(duì)養(yǎng)分的吸收具有階段性，在作物吸收養(yǎng)分最多和最快的時(shí)期（營養(yǎng)最大效率期）施肥，可提高肥料利用率，這對(duì)氮肥的追肥尤其重要。四、水肥耦合，以水調(diào)肥幾乎所有的化肥都需要溶解后才能發(fā)揮肥效，但水分過多也會(huì)造成養(yǎng)分損失，因此必須加強(qiáng)農(nóng)田水分管理，以有效調(diào)節(jié)肥料中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化與釋放。發(fā)展液體肥料與灌溉施肥技術(shù)，將是今后施肥技術(shù)發(fā)展的方向之一。施肥改進(jìn)技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)99二、氮肥深施技術(shù)施肥改進(jìn)技術(shù)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)100水土保持技術(shù)常見水土保持技術(shù)：一、退耕還湖、退耕還林、封山育林、植樹種草，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境狀況二、在坡地上建設(shè)緩沖溝，在河床沿線建設(shè)防護(hù)林帶，提倡按等高線利用（如水平梯田），禁止順坡耕翻三、改進(jìn)水生作物的水土管理，減少人為性排水造成的徑流損失四、培肥土壤，增強(qiáng)土壤保肥保水能力等。等高植物籬多級(jí)水田逐級(jí)利用魚鱗坑營養(yǎng)類面源消減技術(shù)100水土保持技術(shù)常見水土保持技術(shù)：等高植物籬多級(jí)水田逐級(jí)利101遷移過程凈化技術(shù)農(nóng)田外排水收集處理河道沿岸生物阻隔沿河緩沖帶與凈化濕地營養(yǎng)類面源消減技術(shù)101遷移過程凈化技術(shù)農(nóng)田外排水收集處理河道沿岸生物阻隔沿河102“匯”凈化技術(shù)——工程措施前置庫技術(shù)于橋水庫、滇池、太湖前置庫面源污染綜合處理技術(shù)是利用水庫的蓄水功能，將因表層土地中的污染物(營養(yǎng)物質(zhì))淋溶而產(chǎn)生的徑流污水截留在水庫中，經(jīng)物理、生物作用強(qiáng)化凈化后，排人所要保護(hù)水體。地表徑流生活污水生態(tài)河道植物柵生態(tài)透水壩礫石床系統(tǒng)生態(tài)庫塘系統(tǒng)強(qiáng)化凈化子系統(tǒng)收集與調(diào)節(jié)子系統(tǒng)回用與調(diào)節(jié)子系統(tǒng)出水?dāng)r截與沉降子系統(tǒng)營養(yǎng)類面源消減技術(shù)102“匯”凈化技術(shù)——工程措施前置庫技術(shù)前103人工濕地技術(shù)人工濕地作為農(nóng)田和水體之間的一個(gè)過渡帶，能夠有效截留來自農(nóng)田地表和地下徑流的固體顆粒物，氮、磷和其他化學(xué)污染物，然后通過土壤吸附，植物吸收，生物降解等一系列作用，降低進(jìn)入地表水中的氨氮化合物的含量，降低面源污染形成的危險(xiǎn)性和穩(wěn)定性。另外濕地生態(tài)工程具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)管理，運(yùn)行比較穩(wěn)定，處理效果好的特點(diǎn)?！皡R”凈化技術(shù)——工程措施營養(yǎng)類面源消減技術(shù)103人工濕地技術(shù)人工濕地作為農(nóng)田和水體之間的一個(gè)過渡帶，能104“匯”凈化技術(shù)——生物措施水生“綠肥”該方法主要利用水生綠肥凈化水體水生綠肥主要有：水葫蘆、水花生、水浮蓮和綠（紅）萍，合稱“三水一萍”。水生綠肥以水體中營養(yǎng)物為生，可起到凈化水體的作用，通過打撈便將營養(yǎng)物移出水體，既可用做綠肥，也是優(yōu)質(zhì)的青飼料，近年來，水生綠肥用作沼氣原料也取得了良好效果。利用水生綠肥凈化水體符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。水生“綠肥”在大力推崇“綠色食品”、“有機(jī)食品”的今天，是優(yōu)良的肥料來源滿足綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。營養(yǎng)類面源消減技術(shù)104“匯”凈化技術(shù)——生物措施水生“綠肥”營養(yǎng)類面源消減技105水浮蓮水葫蘆水花生“匯”凈化技術(shù)——生物措施營養(yǎng)類面源消減技術(shù)105水浮蓮水葫蘆水花生“匯”凈化技術(shù)——生物措施營養(yǎng)類面源106“匯”凈化技術(shù)——生物措施種養(yǎng)殖相結(jié)合該方法主要通過對(duì)可共生的動(dòng)植物的綜合利用，通過食物鏈加環(huán)，延長食物鏈豐富食物網(wǎng)，充分利用進(jìn)入水體中的N、P等營養(yǎng)物，降低水體中營養(yǎng)元素的含量，同時(shí)合理利用空間起到循環(huán)增效的效果。 南方地區(qū)最常見的綠色種養(yǎng)殖模式為“?；~塘”、“稻田魚”和“稻田蟹”模式，此外，“林下鵝”、“山地雞”等模式將“源”控制與“匯”消減相結(jié)合也是有效的污染負(fù)荷消減方法。。?；~塘模式稻田立體養(yǎng)殖營養(yǎng)類面源消減技術(shù)106“匯”凈化技術(shù)——生物措施種養(yǎng)殖相結(jié)合桑基魚塘模式稻田107“匯”凈化技術(shù)——生物措施稻田魚模式林下鵝模式稻田養(yǎng)蟹模式山地雞模式營養(yǎng)類面源消減技術(shù)107“匯”凈化技術(shù)——生物措施稻田魚模式林下鵝模式稻田養(yǎng)蟹108有毒有害類面源污染消減技術(shù)有毒有害面源污染物農(nóng)藥重金屬Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Ni、Zn殺蟲劑、殺螨劑、殺鼠劑、殺軟體動(dòng)物劑、殺菌劑、殺線蟲劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等。108有毒有害類面源污染消減技術(shù)有毒有害面源污染物農(nóng)藥重金屬109有毒有害面源污染物主要為農(nóng)藥及重金屬等，該類面源污染物產(chǎn)生的面源污染問題，不僅導(dǎo)致土壤、水體和大氣的污染，還會(huì)產(chǎn)生生物多樣性減少、食品安全、人類健康危害等系列問題。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域有毒有害類污染物中的農(nóng)藥主要來至農(nóng)業(yè)中使用，重金屬多來至農(nóng)藥、化肥和有機(jī)肥中的殘留。有毒有害面源污染的特殊性109有毒有害面源污染物主要為農(nóng)藥及重金屬等，該類面源污染物110源匯遷移過程農(nóng)藥面源農(nóng)業(yè)替代防治技術(shù)（農(nóng)業(yè)、生物、物理）農(nóng)藥環(huán)境安全性評(píng)價(jià)技術(shù)農(nóng)藥地下水遷移阻斷技術(shù)生態(tài)溝渠阻控技術(shù)生態(tài)氧化塘處理技術(shù)受損土地修復(fù)技術(shù)等農(nóng)藥面源污染控制技術(shù)110源匯遷移過程農(nóng)藥面源農(nóng)業(yè)替代防治技術(shù)（農(nóng)業(yè)、生物、物理111111農(nóng)藥產(chǎn)品問題農(nóng)藥品種不足，且結(jié)構(gòu)不合理（高效低毒農(nóng)藥普及不足）農(nóng)藥劑型落后（乳油、可濕性粉劑為主）產(chǎn)品質(zhì)量有待提高（純度、理化指標(biāo)）農(nóng)藥使用不科學(xué)、不規(guī)范濫用、不當(dāng)用藥（單一、過量用藥）防治時(shí)期不準(zhǔn)（不與蟲情結(jié)合）安全環(huán)保意識(shí)差（以高毒代替高效）農(nóng)藥的有效利用率低施藥器械落后錯(cuò)誤的施藥方法施藥技術(shù)缺乏針對(duì)性（不根據(jù)蟲情施藥）農(nóng)藥面源污染產(chǎn)生原因毒害型面源消減技術(shù)111111農(nóng)藥產(chǎn)品問題農(nóng)藥面源污染產(chǎn)生原因毒害型面源消減技112我國飲用水水質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了25種農(nóng)藥限值，但沒有提出農(nóng)藥污染的總量控制值，對(duì)具體防治規(guī)定和措施也很不完善。農(nóng)藥的面源污染產(chǎn)生原因毒害型面源消減技術(shù)112我國飲用水水質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了25種農(nóng)藥限值，但沒有提113113農(nóng)藥面源污染控制原則源頭控制：科學(xué)用藥，選擇高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥；優(yōu)化農(nóng)藥使用結(jié)構(gòu)，改善用藥技術(shù)和方法，盡量減少化學(xué)農(nóng)藥的用量；阻斷遷移過程：農(nóng)藥使用過程環(huán)境介質(zhì)之間污染的遷移，減少農(nóng)藥對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)危害；加快末端降解：縮短農(nóng)藥殘留環(huán)境時(shí)間，減少環(huán)境殘留。毒害型面源消減技術(shù)113113農(nóng)藥面源污染控制原則源頭控制：科學(xué)用藥，選擇高效114114病蟲草害綜合防治技術(shù)選擇適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藥品種制定科學(xué)的施用方法控源修復(fù)阻斷地表水土壤地下水聯(lián)合修復(fù)：物理（吸附）化學(xué)（氧化）生物（植物、微生物…）控制和消減環(huán)境農(nóng)藥殘留減少農(nóng)藥使用量降低農(nóng)藥環(huán)境遷移促進(jìn)農(nóng)藥殘留降解農(nóng)藥面源污染控制技術(shù)策略毒害型面源消減技術(shù)114114病蟲草害綜合防治技術(shù)控源修復(fù)阻斷115115農(nóng)業(yè)防治技術(shù)農(nóng)業(yè)防治是綜合防治技術(shù)的基礎(chǔ)，在病蟲草害的控制中占有重要地位，農(nóng)業(yè)防治措施主要為：選用抗蟲抗病作物品種：培育抗病、抗蟲品種，減少化學(xué)農(nóng)藥使用量。耕作制度：耕翻土壤可以深埋或暴曬土壤，致使部分害蟲死亡；可以減少病蟲害的寄主和隱匿場所；可以滅草和誘發(fā)雜草；合理輪作和套作可減輕某些蟲害的發(fā)生。毒害型面源消減技術(shù)115115農(nóng)業(yè)防治技術(shù)農(nóng)業(yè)防治是綜合防116合理水肥調(diào)控：提供良好的營養(yǎng)條件達(dá)到壯苗、壯株提高抗病能力的作用。其他農(nóng)業(yè)措施：合理密植、調(diào)節(jié)設(shè)施栽培中溫度、濕度、通風(fēng)等。農(nóng)業(yè)防治技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)116合理水肥調(diào)控：提供良好的營養(yǎng)條件達(dá)到壯苗、壯株提高抗病117生物防治技術(shù)①以有益動(dòng)物治蟲利用生物之間的相互依存、相互制約的關(guān)系，采用有益生物或生物代謝產(chǎn)物來防治病蟲害、雜草等有害生物的方法。②微生物治蟲

細(xì)菌、真菌、病毒為主要的微生物殺蟲劑。草蛉白僵蠶Bt赤眼蜂瓢蟲青蛙毒害型面源消減技術(shù)117生物防治技術(shù)①以有益動(dòng)物治蟲利用生物之間的相互依存、相118③以抗生素或激素治蟲

井崗霉素、春雷霉素、多抗霉素；性引誘劑、綜外激素、聚外激素、警外激素、避外激素等。④植物農(nóng)藥—轉(zhuǎn)基因品種抗蟲植物；耐除草劑作物。生物防治技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)118③以抗生素或激素治蟲④植物農(nóng)藥—轉(zhuǎn)基因品種生物防治119119物理防治技術(shù)利用各種物理手段或機(jī)械設(shè)備來防治作物病蟲害的技術(shù)。人工捕殺：捕殺鼠害、人工除草、去除病葉、病株；誘殺：糖漿誘殺、燈光誘殺、色板誘殺、聲誘聲控。毒害型面源消減技術(shù)119119物理防治技術(shù)利用各種物理手段或機(jī)械設(shè)備來防治作物120高溫：種子殺菌、悶棚滅菌；微波：空間電場病害防治技術(shù)、土壤連作障礙電處理技術(shù)、種子等離子體消毒技術(shù)。物理防治技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)120物理防治技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)121農(nóng)藥環(huán)境安全性評(píng)價(jià)技術(shù)隨著農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)學(xué)科的形成和發(fā)展，農(nóng)藥環(huán)境安全性評(píng)價(jià)技術(shù)也取得顯著進(jìn)步。WHO和FAD設(shè)有專門的農(nóng)藥殘留聯(lián)合委員會(huì)，對(duì)農(nóng)藥的各種毒性和在環(huán)境中的殘留進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)。美國、俄羅斯等國家也提出農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)的評(píng)價(jià)方法。毒害型面源消減技術(shù)121農(nóng)藥環(huán)境安全性評(píng)價(jià)技術(shù)隨著農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)學(xué)科的形成和發(fā)122122農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)環(huán)境毒理試驗(yàn)魚、蚤、藻、鳥、蜂、蠶、蚯蚓、土壤微生物、天敵、植物敏感性。環(huán)境行為試驗(yàn)光解、水解、土壤降解、吸附與解吸、淋溶、揮發(fā)、富集，蒸氣壓、水溶性、分配系數(shù)。122化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，是目前我國農(nóng)藥登記管理的核心內(nèi)容。毒害型面源消減技術(shù)122122農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)環(huán)境毒理試驗(yàn)122化學(xué)農(nóng)藥環(huán)123重金屬面源污染控制技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)重金屬面源源匯遷移過程高濃度肥料技術(shù)液體肥技術(shù)土壤清潔技術(shù)生物凈化技術(shù)高成本、低濃度，少有應(yīng)用123重金屬面源污染控制技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)重金屬面源源匯124重金屬面源污染控制技術(shù)高濃度磷肥不僅有效磷含量高，而且雜質(zhì)明顯降低，因此隨著磷肥施用進(jìn)入土壤的重金屬、氟和放射性物質(zhì)也大量減少，對(duì)土壤的污染也大大減輕。高濃度磷肥同時(shí)也是加工高濃度復(fù)混肥的重要原料。高濃度磷肥技術(shù)液體肥技術(shù)液體肥純度高，肥效快，作物易吸收，負(fù)荷國際肥料消費(fèi)高濃度、復(fù)合化、液體化、緩效化的方向發(fā)展。同時(shí)液體肥利用采用配方施肥、滴灌等方法施用，能減少肥料使用量并避免固體肥料中穩(wěn)定劑成分中重金屬殘留的問題。毒害型面源消減技術(shù)124重金屬面源污染控制技術(shù)高濃度磷肥不僅有效磷含量高，而且125一、用清潔土壤治理污染土壤主要方法：客土法→：將外源的清潔土壤摻入污染土壤；洪淤法（覆蓋法）：利用洪水?dāng)y帶的清潔泥砂沉積在污染土壤表面。換土法?：用外源的清潔土壤更換污染土壤；翻土法?：將下層的清潔土壤與表層的污染土壤均勻摻混；二、清洗法在受到重金屬污染的土壤上，加入合適的絡(luò)合劑或施入有機(jī)肥，增加重金屬的水溶性，通過灌水、排水等措施將重金屬向下層土壤遷移或移出土壤，適用與輕質(zhì)土壤。淹水栽培也有類似作用。毒害型面源消減技術(shù)重金屬面源污染控制技術(shù)土壤清潔技術(shù)125一、用清潔土壤治理污染土壤毒害型面源消減技術(shù)重金屬面源126三、隔離法用各種防滲材料，如水泥、石板、塑料板、黏土等，把污染土壤與清潔土壤或水體分開，減少或阻止污染物擴(kuò)散。用于污染嚴(yán)重、易于擴(kuò)散且污染物又可在一段時(shí)間后分解的情況下。四、電化法在水分飽和的黏土中插入電極，通入低強(qiáng)度直流電，利用同性相斥、異性相吸的特性，使污染物定向遷移、積聚，而后加以清除。該法使用的電極最好是石墨電極，電極間距和插入深度根據(jù)需要而定。使用此法處理含Pb100mg/kg的土壤，可將Pb降至5-10mg/kg。毒害型面源消減技術(shù)126三、隔離法毒害型面源消減技術(shù)127土壤重金屬治理其他方法

1、改變土壤用途對(duì)于污染嚴(yán)重而又一時(shí)難以恢復(fù)的土壤，可改種非糧食作物如改種棉花、花卉等經(jīng)濟(jì)作物或改作苗圃等；也可作為種子繁殖田等。2、調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)a、氟和許多重金屬在酸性條件下活性較強(qiáng)，通過施用石灰等堿性物質(zhì)可降低它們的活性，減輕污染；b、將還原性毒物較多的礦毒性稻田改作旱地，種植旱作物；c、在污染土壤中施用褐藻土等吸附性較強(qiáng)的物質(zhì)，吸附污染重金屬等。毒害型面源消減技術(shù)127土壤重金屬治理其他方法1、改變土壤用途毒害型面源消減技128生物凈化技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)

自然界存在一類對(duì)重金屬具有超量吸收功能的植物，如羊齒類、鐵角蕨對(duì)土壤鎘的吸收能力很強(qiáng)，香蒲對(duì)鉛鋅具有很強(qiáng)的忍耐和吸收能力等。這些超積累植物吸收的重金屬絕大部分都積累在根系，因此在收獲時(shí)必須連根拔除才能將污染物移出土壤，對(duì)收獲物也應(yīng)妥善處理，如有的國家采用灰化的方法從灰分中回收重金屬，并稱其為“綠色冶金”。羊齒類植物鐵線蕨128生物凈化技術(shù)毒害型面源消減技術(shù)自然界存在一129有應(yīng)用價(jià)值“超積累植物”必備條件1、即使在污染物濃度較低時(shí)也有較高的積累速率；2、能在體內(nèi)積累高濃度污染物；3、能同時(shí)積累幾種重金屬；4、生長快，生物量大；5、具有抗病蟲害能力。除去從自然界尋找發(fā)現(xiàn)超積累植物并加以利用外，采用人工培育的方法培育超積累植物也是一條有效的途徑。同時(shí)針對(duì)農(nóng)民偏施氮肥的習(xí)慣，培育耐高氮的作物新品種，也是提高氮肥利用率，減少氮素污染的途徑之一。反過來，利用一些植物拒絕或超低量吸收重金屬的特性，將其種植在污染土壤上，并保證所收獲的農(nóng)產(chǎn)品符合安全標(biāo)準(zhǔn)，也是合理利用土壤的一種有效方式。毒害型面源消減技術(shù)129有應(yīng)用價(jià)值“超積累植物”必備條件毒害型面源消減技術(shù)130高效藻類塘技術(shù)高效藻類塘高效藻類塘(HighRateAlgaePond,HRAP)是由美國加州大學(xué)伯克利分校Oswald教授提出并發(fā)展的一種傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn)形式。它通過連續(xù)攪拌裝置促進(jìn)污水的完全混合、調(diào)節(jié)塘內(nèi)O2和CO2的質(zhì)量濃度、均衡塘內(nèi)水溫以及促進(jìn)氨氮的吹脫，這些特征強(qiáng)化了塘內(nèi)藻類和細(xì)菌之間的協(xié)同作用，所以高效藻類塘內(nèi)有著比一般穩(wěn)定塘更加豐富的生物．與傳統(tǒng)穩(wěn)定塘相比，高效藻類塘具有停留時(shí)間短、占地面積小、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后、缺乏環(huán)保專業(yè)人員的農(nóng)村地區(qū)用于農(nóng)村生活污水的集中處理及回用。治理技術(shù)130高效藻類塘技術(shù)高效藻類塘治理技術(shù)131蚯蚓生態(tài)濾池生態(tài)濾池技術(shù)在生態(tài)濾池中引入蚯蚓等物種，利用蚯蚓的活動(dòng)增加濾池通透性以通氣供氧和清除未完全分解的有機(jī)物以免造成濾池堵塞以及促進(jìn)含氮有機(jī)物硝化-反硝化過程。優(yōu)點(diǎn)：生態(tài)濾池處理系統(tǒng)集初沉池、曝氣池、二沉池、污泥回流設(shè)施以及供氧設(shè)施等于一身，大幅度簡化了污水處理流程；運(yùn)行管理簡單方便，蚯蚓對(duì)濾池中生物污泥的取食可以削減剩余污泥，省去污泥處理構(gòu)筑物及其運(yùn)行費(fèi)用；濾床內(nèi)增殖的蚯蚓可作為家禽飼料，而產(chǎn)生的蚯蚓糞中含有較豐富的有機(jī)物和氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，可作為農(nóng)肥和土壤改良劑使用。缺點(diǎn)：但由于蚯蚓的生活習(xí)性受溫度影響明顯，低于或高于一定溫度會(huì)冬眠或夏眠，故在蚯蚓冬眠或夏眠時(shí)處理效果不是很理想，濾池的填料易發(fā)生堵塞。治理技術(shù)131蚯蚓生態(tài)濾池生態(tài)濾池技術(shù)在生態(tài)濾池中引入蚯蚓等物種，利132組合工藝生態(tài)濾池組合應(yīng)用技術(shù)污水首先進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵池，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，以降低后續(xù)接觸氧化反應(yīng)的有機(jī)負(fù)荷，同時(shí)進(jìn)行硝化液回流脫氮處理；經(jīng)過厭氧處理的污水經(jīng)泵提升進(jìn)入接觸氧化池，接觸氧化池共分五格串聯(lián)，充分利用污水提升后的部分水頭，采用跌水充氧技術(shù)提供好氧反應(yīng)的需氧量，以降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)低能耗污水處理。在接觸氧化池內(nèi)，對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行好氧降解和充分硝化；接觸氧化池出水部分回流到前端厭氧池進(jìn)行脫氮，部分進(jìn)人后續(xù)潛流式人工濕地或生態(tài)凈化塘，進(jìn)一步去除氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。治理技術(shù)132組合工藝生態(tài)濾池組合應(yīng)用技術(shù)污水首先進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵池，進(jìn)133LivingMachine系統(tǒng)LivingMachine系統(tǒng)在美國、加拿大、英國、澳大利亞等國家流行開來。先將污水通過無氧設(shè)備進(jìn)行厭氧消化，有效處理農(nóng)村生活污水中負(fù)荷較高的有機(jī)物，然后對(duì)污水進(jìn)行曝氣使氨氮在好氧細(xì)菌的作用下分解為硝化物，接著進(jìn)入生物綜合池接受生態(tài)系統(tǒng)的處理，最后進(jìn)入濕地通過植物根系和微生物的作用，將硝化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。整套生態(tài)系統(tǒng)包括“有益細(xì)菌、真菌、植物、蝸牛、蚌類和魚類等”，這些生物能降解和吸收水中的各類污染物。這一技術(shù)的神奇之處是生物學(xué)家們深入了解各類生物的生存特性，從而使之有效率、有目的地用以清潔污水。當(dāng)然，通過該系統(tǒng)后的水尚未達(dá)到飲用水的級(jí)別，但水的有害物質(zhì)和富營養(yǎng)化得到了很好的改善。治理技術(shù)133LivingMachine系統(tǒng)LivingMach134小型人工濕地小型人工濕地農(nóng)戶在宅后面地下建有一座水泥砌起的池子．每座2-3立方米不等。該技術(shù)通過一座集“沉淀、生化、清水”三功能于一體的三格池，對(duì)污水進(jìn)行生化處理．池子上方栽種根系發(fā)達(dá)的花草植物，吸收污水中分解的有機(jī)物，從而凈化污水。效果：污水COD的去除率達(dá)55％-75％，氨、氮的去除率達(dá)90％以上，達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。特點(diǎn)：1、不受地形制約，既可單獨(dú)建造，也可幾戶聯(lián)臺(tái)建造；2、投資不大，一戶三口之家建設(shè)費(fèi)用約2000元：3、運(yùn)行維護(hù)簡單，每隔2-3年清洗一次即可；4、處理后的污水可澆花種草，對(duì)分散的農(nóng)村農(nóng)戶家庭非常適用。治理技術(shù)134小型人工濕地小型人工濕地農(nóng)戶在宅后面地下建有一座水泥砌135集水池及植物多級(jí)過濾處理技術(shù)將生活污水通過管道暗渠化集中排放，在管道匯集口建造簡易處理池，采取“三級(jí)過濾”和微生物處理技術(shù)，對(duì)污水進(jìn)行生態(tài)凈化除害處理，然后用來灌溉莊稼或供牲畜飲用。微生物凈化池過濾池里的凈化鏈湛江市馬六良村治理技術(shù)135集水池及植物多級(jí)過濾處理技術(shù)將生活污水通過管道暗渠化集136一、農(nóng)業(yè)面源污染概述二、農(nóng)業(yè)面源污染理論研究三、農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)四、農(nóng)業(yè)面源污染治理案例報(bào)告提綱136一、農(nóng)業(yè)面源污染概述報(bào)告提綱137香港吐露港污染治理——失敗案例大浦吐露港沙田137香港吐露港污染治理——失敗案例大浦吐露港沙田138吐露港（原稱大埔海，古稱大步海），是香港新界其中一個(gè)主要的內(nèi)港，位于沙田區(qū)以北，大埔區(qū)以東，海港呈西南-東北走向，出口處為赤門海峽，人口約100萬。由于沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，港內(nèi)水質(zhì)下降，80年代初建設(shè)沙田污水處理廠處理水量21萬m3/日投資7.5億港幣，經(jīng)海底排水管排放至吐露港（排海管d=2.5m，長1km）。1987年吐露港水質(zhì)仍然下降，1988年發(fā)生赤潮達(dá)40次。對(duì)沙田污水廠曝氣池進(jìn)行改造，進(jìn)行脫氮，但水質(zhì)仍未改善。

香港吐露港污染治理138吐露港（原稱大埔海，古稱大步海），是香港新界其139為了減少吐露港的有機(jī)負(fù)荷及氨氮，將經(jīng)處理的污水引至維多利亞灣興建泵房、輸水管、隧道（過大老山，長7.5km、d3.18m）總投資：8.83億港幣，1995年7月投入使用。香港吐露港污染治理大浦 沙田吐露港139為了減少吐露港的有機(jī)負(fù)荷及氨氮，將經(jīng)處理的污水引至維多1401992年香港環(huán)境保護(hù)署稱：吐露港是沒有進(jìn)行全面水質(zhì)規(guī)劃的失敗例證”，“這是一個(gè)大規(guī)模的規(guī)劃失敗”。失敗的主要原因：僅考慮濃度排放標(biāo)準(zhǔn)是不夠的，要考慮受納水體的環(huán)境容量（自凈能力）。要考慮污染負(fù)荷的削減和水環(huán)境承載能力。香港吐露港污染治理1401992年香港環(huán)境保護(hù)署稱：香港吐露港污染治理141日本琵琶湖污染治理——成功案例141日本琵琶湖污染治理——成功案例142琵琶湖簡介 琵琶湖是日本第一大淡水湖，平均年來水量275億立方米，該湖泊提供的水源供日本東京和大阪等城市的1400多萬人口使用。琵琶湖面積約690平方公里，湖面海拔85米，平均水深41米，最深達(dá)103米。有野州川等四十多條河流注入，湖水僅從瀨田川出至大阪灣。從上個(gè)世紀(jì)70年代開始，日本開始了工程浩大的治理過程，歷時(shí)近30年，耗資185億美元，使琵琶湖的水質(zhì)從V類恢復(fù)到可飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。142琵琶湖簡介 琵琶湖是日本第一大淡水湖，平均年來水量2143在琵琶湖的治理過程中，日本滋賀縣采取了一系列的綜合環(huán)境治理措施主要包括：污水處理工程、湖岸保全工程、洪水防治工程和水利用工程及科普教育的推廣。琵琶湖治理143在琵琶湖的治理過程中，日本滋賀縣采取了一系列的綜合環(huán)境144由于工業(yè)污水經(jīng)企業(yè)內(nèi)部處理后均達(dá)到比較嚴(yán)格的日本滋賀縣地方污水排放標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)污染源基本上得到控制,因此,滋賀縣政府的注意力主要集中在生活污水的處理上。(1)下水道處理工程。作為生活排水相關(guān)污染負(fù)荷的削減措施,日本政府開展了以修建下水道為主的工作。在下水道普及地區(qū),生活污水由下水道收集并輸送到終端處理廠。在下水道整備規(guī)劃區(qū)域內(nèi)積極推動(dòng)下水道和農(nóng)村下水道建設(shè),在下水道建設(shè)完成之前,視建設(shè)時(shí)間長短設(shè)立適當(dāng)?shù)纳钗鬯W(wǎng)上處理設(shè)施;在下水道整備規(guī)劃區(qū)域外,推廣聯(lián)合處理凈化槽的建設(shè)。

琵琶湖治理——污水處理工程144由于工業(yè)污水經(jīng)企業(yè)內(nèi)部處理后均達(dá)到比較嚴(yán)格的日本滋賀縣145(2)市區(qū)排水凈化設(shè)施。為了削減降雨時(shí)從屋頂和路面流出的污物,2003年日本滋賀縣修建了80hm2的集水區(qū)域,使初期降雨量流入城市下水道中的市區(qū)排水引入蓄積沉降池,進(jìn)行植被凈化、接觸氧化及土壤凈化等設(shè)施的建設(shè),并開始投入使用。(3)河流凈化工程。為了減少進(jìn)入琵琶湖的污染物負(fù)荷,日本采取了疏浚入湖河道、湖泊底泥或用砂覆蓋底泥等措施。琵琶湖治理——污水處理工程145(2)市區(qū)排水凈化設(shè)施。為了削減降雨時(shí)從屋頂和路面流146日本政府根據(jù)不同地區(qū)的不同特點(diǎn)分別制定了不同的對(duì)策。上游地區(qū)植樹造林,封山固土,防止水土流失;中游地區(qū)疏浚河道,減少各種污染;湖周圍地區(qū)加強(qiáng)水質(zhì)檢測,防止環(huán)境污染;下游用水地區(qū)重點(diǎn)是節(jié)約用水。滋賀縣針對(duì)最重要區(qū)域的湖邊生態(tài)系統(tǒng)實(shí)施了保護(hù)蘆葦帶、湖畔林、海濱沙灘以及