太湖流域非點源污染特征與控制

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1、增刊李兆富等：太湖流域非點源污染特征與控制101太湖流域非點源污染特征與控制*國家自然科學基金項目（編號:）資助.2004-01-12收稿;2004-08-05收修改稿.李兆富,男,1977年生,博士生.E_mail:zfli@niglas.ac.cn李兆富1,2楊桂山1（1:中國科學院南京地理與湖泊研究所,南京；2:中國科學院研究生院,北京）提要太湖流域非點源污染已經(jīng)相當嚴重，直接威脅太湖流域的水環(huán)境安全.本文綜述了太湖流域非點源污染來源于：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的化肥、農(nóng)藥污染；畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖污染；城市地表徑流面源和道路線源污染；城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活污水的非達標排放；大氣的干濕沉降等.并分析

2、了太湖流域非點源污染的影響因素以及時空分布特點，最后從控制非點源污染源和污染物輸移過程提出控制和治理非點源污染的措施.關(guān)鍵詞太湖流域非點源污染土地利用分類號X832太湖是我國第三大淡水湖泊，湖泊面積2428km2，流域面積36500km2.由于人口增加、經(jīng)濟發(fā)展迅速，產(chǎn)生大量污水進入流域水體使得湖泊及其流域的生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重破壞，造成水質(zhì)污染，富營養(yǎng)化日趨嚴重，導致流域的水質(zhì)性水資源危機，直接影響到流域內(nèi)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展.1998年底實行的太湖流域污染源達標排放行動（簡稱“零點”行動）在一定程度上對遏制水環(huán)境惡化起了一定作用，但從1999年和2000年太湖水質(zhì)監(jiān)測資料分

3、析，太湖的水環(huán)境問題遠沒有解決[1].有關(guān)研究表明，在太湖水體富營養(yǎng)化的總氮貢獻率中，工業(yè)廢水占16％，生活污水占25％，農(nóng)業(yè)面源占59％；總磷的貢獻率中，工業(yè)廢水占10％，生活污水占60％，農(nóng)業(yè)面源占30％.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)村生活污水是太湖地區(qū)水體富營養(yǎng)化的主要因子[2].由此可見，太湖流域非點源污染相當嚴重，已經(jīng)成為威脅流域水環(huán)境健康的主要因素.本文將對太湖流域非點源污染的特征、影響因素以及時空分布進行分析，并提出控制太湖流域非點源污染的管理措施和建議.1太湖流域非點源污染基本特征增刊李兆富等：太湖流域非點源污染特征與控制101非點源污染是在較大范圍內(nèi)，大氣、地面和土壤中的

4、污染物通過地表徑流進入地表水和地下水，并在水體中大量富集從而導致水環(huán)境污染.非點源對水環(huán)境造成的污染主要通過以營養(yǎng)物型和有毒害型污染物污染水體環(huán)境.主要來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)生活污水的N、P流失是引起水體富營養(yǎng)化的重要原因.另外，來自于農(nóng)藥、除草劑及其降解產(chǎn)物、化肥中的重金屬、有毒有機物以及大氣沉降物中的毒害型污染物引起的水體環(huán)境污染也很嚴重并最終影響到人類本身.1.1農(nóng)田化肥、農(nóng)藥流失太湖流域農(nóng)業(yè)的特點是集約化程度高，化肥與農(nóng)藥的大量使用一方面促進了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，另一方面也對生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的負面影響.過量的氮肥施用，氮、磷、鉀比例失調(diào)，加之不合理的使用方法，使得氮肥利用率只

5、有30%-35％，沒有被利用的氮素進入大氣和水環(huán)境中，造成非點源污染.據(jù)研究[3]，蘇南太湖地區(qū)，1987年在施氮肥345kg/（hm2·a），施磷18kg/（hm2·a）水平下，農(nóng)田流入水體氮素總量為3.37×104t，凈流失量為2.55×104t，年公頃總輸出54.3kg，凈輸出35.6kg；農(nóng)田磷總排出量為440.4t，每年2.39g/hm2，磷凈排出量為83.3t，每年0.45g/hm2.農(nóng)田使用的氮肥有10％的氮素流入水體.研究表明農(nóng)業(yè)面源氮的入湖量占總量的72％-75％，目前太湖流域的農(nóng)田氮肥使用量為345kg/hm2，是科學施肥量（120-180kg/hm2）

6、的兩倍左右[4]，大量面源氮的流失最終匯入湖泊，加劇湖泊富營養(yǎng)化.另外，大量高毒和水溶性農(nóng)藥使用也對太湖流域的水環(huán)境質(zhì)量帶來了很大的影響.據(jù)估算，上海市郊約有40t/a以上的農(nóng)藥通過農(nóng)田徑流和滲漏進入水環(huán)境[5].1.2畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖污染增刊李兆富等：太湖流域非點源污染特征與控制101畜禽糞便流失污染地表水環(huán)境的現(xiàn)象已成為太湖流域最引人注目的面源污染問題之一.據(jù)測算，蘇州全市的豬糞利用率為80％，牛、羊、禽糞90％，其余隨沖圈廢水和雨水流失；家畜尿液利用率在10％左右，其余流入低洼地和河水中.上海市郊全年畜禽糞尿產(chǎn)生量700萬噸左右，其中豬糞尿占65％，耕地平均負荷量為18t

7、/hm2.全年進入水環(huán)境的糞尿量為206萬噸，占總量的29.64％.這些糞尿嚴重污染了水體，畜禽糞尿高負荷區(qū)的河水溶解氧幾乎為零，CODCr高達200mg/L[5].此外，水產(chǎn)圍網(wǎng)養(yǎng)殖面積擴大，養(yǎng)殖密度增加和缺乏有效的管理，剩余餌料及水產(chǎn)排泄物在一定程度上加劇了水質(zhì)污染和富營養(yǎng)化進程[6].1.3城鎮(zhèn)地表徑流面源和道路線源污染城鎮(zhèn)地表如商業(yè)區(qū)、街道、停車場、建筑工地等，聚集了一系列污染物，如油類、鹽分、氮、磷、有毒物質(zhì)及城市垃圾，在降雨過程中雨水及其形成的地表徑流沖刷地面污染物，通過排水渠道或直接進入河流湖泊等水體