?典型水源保護地農業面源污染現狀分析及防治對策

摘 要：為了推進美麗鄉村建設和實現鄉村振興戰略目標，解決南方典型水源保護地——蒸水河水源地農業面源污染問題，以蒸水河發源地邵東縣簡家隴鎮蒸源村為研究對象，調查分析了研究區畜禽養殖、村域地表徑流、農田面源等主要污染物排放現狀。結果表明：畜禽養殖排放的TN、TP和COD的排放總量分別為11.349、2.172和143.703 t/a，為區域主要農業面源污染源。提出了結合“一控兩減三基本”的目標，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業生產技術措施，建設農村廢棄物處理和利用設施，構建面源污染攔截體系，優化農民居住環境，打造農民自我服務、自我發展的長效機制，防控村域范圍內生產生活農業面源污染問題，促進區域范圍內生態環境改善，推動資源節約型、環境友好型、生態保育型可持續農業發展。

關鍵詞：水源保護地;面源污染;防治對策

中圖分類號：X52 文獻標識碼：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與供給水源，包括一定的水域和面域，是水依托的生態環境[1-3]。據《2005—2016年中國城市水源地突發污染事件不完全統計分析》，近年來我國水源保護地水污染事件呈現上升趨勢[4]。農業面源污染對水源保護地生態系統的沖擊效應是全方位的，涉及到了以人為中心的整個食物鏈[5]。水源地農業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，飲用水源地農業面源污染的控制布局不僅關系到生態環境問題，而且關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》要求持續提升飲用水安全保障水平。到2020年，地級行政區及以上城市集中式飲用水水源水質達到或優于Ⅲ類比例總體高于93%，到2030年，城市集中式飲用水水源水質達到或優于Ⅲ類比例總體為95%左右。因此，探求典型飲用水源地農業面源污染問題的解決辦法和思路不僅是促進生態文明建設的重要舉措，也是全面支持振興鄉村戰略的重要內容。

1 研究區概況和調查方法

1.1 研究區概況

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

圖1 研究區地理位置圖

1.1.2 行政區劃 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，覆蓋邵東縣堡面前鄉、石株橋鄉、靈官殿鎮、野吉坪鎮、佘田橋鎮、簡家垅鎮、楊橋鎮、水東江鎮8個鄉鎮，縣內流域面積562.76 km2，河長48.13 km。蒸源村是蒸水發源地，村域內河長2.5 km，簡家隴鎮內下游河畔建有學校4所，農村集貿市場3個，水流經邵東縣水東江鎮南塘村流入衡陽縣，最后經衡陽市蒸湘區流入湘江。因此，做好蒸源村的農業面源污染防治工作，對保護蒸水水源，保護湘江都具有舉足輕重的作用。

1.2 調查內容與方法

針對研究區主要農業面源污染源特征，分別對區內畜禽養殖業、水產養殖業、種植業及村域地表徑流展開調查。

1.2.1 資料收集 通過對研究區歷史介紹資料收集及現場走訪等方式，廣泛收集區內土地利用現狀、農業生產情況、地質、水文等信息。

1.2.2 現場踏勘 通過現場踏勘，調查區內農業面源污染現狀，核實資料收集的準確性，獲取與面源污染有關的線索。

1.3 數據計算與統計分析

整理分析收集到的農業基礎數據資料，參考第一次全國污染源普查和相關污染物排放系數手冊開展數據計算。

參考《污染源普查產排污系數手冊》[8]中畜禽養

殖業源產污系數與排污系數，中南地區-生豬-育肥

（74 kg）水沖清糞可產生的TN、TP、COD分別為24.35、

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

養殖干清糞TN、TP和COD的排放系數分別取40.84、

2.00和415.77 g/（頭·d），肉牛尿液和糞便的產污系數分別為9.15和13.87 kg/（頭·d）;蛋雞-產蛋雞（1.8 kg）干清糞可產生的TN、TP、COD分別為0.03、0.14、0.37 g/（頭·d），計算示范區畜禽養殖業污染物產生量。參考《污染源普查產排污系數手冊》[8]中城鎮生活源產排污系數三區2類標準，人均生活污水產生量以160 L計、人均垃圾產量按0.64 kg/d計，總氮、總磷、COD排污系數分別為10.9、0.78和67.0 g/（人·d）計，計算區內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《全國農田面源污染排放系數手冊》[9]，示范區內水田TN和TP的排放系數（純養分排放量/肥料施用的純養分量）分別取0.519%和0.606%，旱地分別取0.333%和0.257%，結合區內肥料施用量，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），計算農作物秸稈總量。

采用Excel和DPS13.0軟件進行統計分析。

2 研究區農業面源污染現狀

2.1 養殖業存在的問題

研究區畜禽養殖主要以分散型生豬與雞鴨養殖為主，無大規模畜禽養殖場，區內現有生豬存欄630頭;另飼養牛196頭、羊298頭、雞14 376羽、鴨鵝約

2 000羽。實地調查發現，研究區內畜禽養殖業主要農業面源污染問題如下：（1）養殖戶極少部分建立了簡易糞水處理池，處理設施不足，缺乏有效管護，養殖廢棄物直排入水，污染水體。（2）大多數養殖戶采取水沖糞的管理模式，養殖糞便就地排放，污染嚴重。（3）全村有小型水庫1座，魚塘65口，存在著精養水面養殖密度過高，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。

計算結果顯示：研究區內畜禽養殖產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，分別占區域內總排放量的60.6%、77.1%和75.6%。此外，研究區還有少量的水產養殖區域，主要以池塘養殖為主，年產量約49 t，估算出區域內每年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

由于受傳統習慣和觀念影響較深，村民衛生習慣較差，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。

研究區現有人口1 739人，計算結果顯示：區內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%。示范區居民點相對集中，依馬路而居，基本沒有生活污水處理設施，居民生活污水直接排入周邊水系（溝、渠、塘、庫等），造成居民區水體環境受到污染。

2.3 種植業存在的問題

全村種植業以水稻生產為主，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，區域內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）。通過實地調查走訪，發現區域種植業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構、方式、方法不盡合理等。由于區域內降雨豐沛、地表徑流發達，農田徑流廢水方面，農田徑流排污按源強系數4 740 L/（km2·a）計算，每年農田徑流水排放量為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，是造成當地水體污染的重要原因。

2.4 其他農業面源污染問題

蒸源村東有巍峨皇帝嶺，西有雄壯雷祖殿，三面環山，山水絢麗，文化綿長，景致獨特，是縣內生態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業面源污染。另外，示范區內主要有水稻、油菜等秸稈，計算得出，2016年示范區農作物秸稈總量為652 t。經調查，研究區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，研究區內主要污染物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，畜禽養殖污染排放最為嚴重，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%;種植業與水產養殖排污較少，其中種植業TN、TP排放量分別占比0.6%和3.0%;水產養殖TN、TP和COD排放量分別占比1.8%、2.3%和2.0%。

3 農業面源污染防治對策

針對研究區畜禽養殖、地表徑流、農田面源等主要污染物排放，以流域農業面源污染防控為總體目標，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、居民生活污水生態處理、農田果園菜地消納凈化等技術，實現區內農業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、塘徑流水網構建生態溝渠、攔水壩、梯級消納等過程攔截體系;在典型集水區內選擇合適的匯水區域構建大型濕地，實現末端治理和達標排放;利用濕地植物秸稈、稻草、養殖糞便、糞水等資源發展有機肥和液肥，形成符合當地特色的生物質資源化利用技術體系和運行管理機制，構建資源節約型、環境友好型、生態保育型可持續農業生產模式。

3.1 推廣清潔生產環境

以防控農業生產自源性污染為重點，推廣農業清潔生產技術，重點建設“兩池一體系”。即修建農業投入品廢棄物收集池和田間堆漚池，建設生態攔截溝、生態塘和梯級人工濕地等，構建生態梯級攔截凈化體系，實現農業投入品減量化、農業“生產生態化”，農業生產廢棄物得到無害化處理。在村域范圍內有效攔截氮、磷等，確保農產品增產增效與質量安全。

3.1.1 清潔生產技術推廣 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技術。

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

3.1.3 農業投入品廢棄物收集及綜合利用 建立農業投入品廢棄物回收池，以收集包括農藥、化肥等包裝袋瓶廢棄物。

3.1.4 農業廢棄物如作物秸稈、畜禽糞便等的處理與利用 建立田間有機廢棄物堆漚池，把農業生產中可以轉化為肥料的廢棄物（如秸稈等）及人畜糞便等分戶集中發酵變為肥料;建立厭氧收集池、菜地淋濾系統、污水收集管網等設施，進行畜禽養殖糞污和秸稈的綜合利用。

3.2 建設清潔生活庭院

以生態庭院建設為重點，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，優化農民居住生態環境，實現生活凈化、廢物資源化的目標。

3.2.1 生態庭院建設 開展“兩整一連通”，即修整入戶路和戶間路、房前屋后禾坪，連通村內管網和戶內管道，實行雨污分離;開展生態庭院建設，將房前屋后實物進行規整，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。污染物經微生物、植物吸收，實現污水達標排放。

3.2.3 生活垃圾的分類、收集和處理 通過配發分類垃圾桶和建設有機廢棄物堆漚池，開展垃圾分類、收集和處理。每戶配發分類垃圾桶，分組分片配發分類垃圾收集池（或大垃圾箱）;因地制宜，分組分片劃分區域，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，引導、約束和規范農民的生產和生活行為，開展多種形式的評比獎勵活動，提高村民積極參與農業面源污染防控的主觀能動性。

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

3.3.2 村規民約的制定、公示 制定《邵東縣農業面源污染防治工程清潔生產管理辦法》《邵東縣農業面源污染防治工程實施方案》等辦法、實施細則，并下發到蒸源村各農戶;成立村級自治組織，制定《邵東縣簡家隴蒸源村農業面源污染防治工程物業管理辦法》《邵東縣簡家隴蒸源村農業面源污染防治工程村規民約》《邵東縣簡家隴蒸源村農業面源污染防治工程村民衛生公約》《邵東縣簡家隴蒸源村農業面源污染防治工程衛生管理制度》《邵東縣簡家隴蒸源村農業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業面源污染防治工程農戶衛生檢查評比標準》等村級管理制度，搞好制度公示，完善相關告知標識;結合“星級”文明農戶創建活動，激發村民自治熱情，規范村民日常生產生活行為，倡導文明生產生活方式，提高農民生態文明意識。

3.3.3 宣傳培訓 通過宣傳欄、宣傳橫幅、村級廣播、培訓會議、黨員示范帶動等方式，開展農業清潔生產技

術、垃圾分類收集、清潔生活庭院等方面的宣傳培訓。

3.3.4 長效運行機制 進一步爭取政府財政支持，制定項目捆綁和鄉村清潔工程激勵政策，增加村級衛生保潔資金扶持，發動農戶主動出資，穩定垃圾清運保潔經費來源，建立村級長效保潔機制。

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（責任編輯：夏亞男）