精简版农业面源污染研究进展.ppt

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1、农业面源污染研究进展农业面源污染研究进展一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术四、农业面源污染预测模型四、农业面源污染预测模型五、我国农业面源存在的问题五、我国农业面源存在的问题报告提纲报告提纲一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述农业面源污染是指不合理使用化肥、农药、过度的禽畜水产养殖以及农膜残留、农作物秸秆、农村生活污水、垃圾等废弃物造成的水体、土壤、生物和大气污染。一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述与农业面源污染相关的文献总量年度变化规律图一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述农业面源污染

2、特点 分散性和隐蔽性分散性和隐蔽性 随机性和不确定性随机性和不确定性 不易监测性不易监测性一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述分分散散性性和和隐隐蔽蔽性性：面源污染随流域内土地利用状况、地形地貌、水文特征、气候、天气等的不同而具有空间异质性和时间上的不均匀性。排放的分散性导致其地理边界和空间位置的不易识别。一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述随随机机性性和和不不确确定定性性：降雨量的大小和密度、温度、湿度的变化会直接影响农业生产，进而影响化学制品（农药、化肥等）的使用和对水体的污染。一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述不易监测性：由于面源污染涉及多个污染者，在给定的区域内它们的排放

3、是相互交叉的，加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大，因此很难具体监测到单个污染者的排放量。一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述我国人多资源少耕地面积不断减少2007年全国耕地面积为18.26亿亩人均耕地面积人均耕地面积1.381.38亩亩一、农业面源污染概述一、农业面源污染概述增加农业产量过量使用化肥、农药、饲料添加剂二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源1983-2005年我国化肥施用量（折纯万吨）与单位农作物播种面积施肥量（公斤/亩）2006年我国农用化肥施用量(折纯)4766万吨我国单位播种面积化肥用量为400kghm-2

4、，是世界平均水平3倍，发达国家防止水体污染安全上限值225kghm-2氮肥当季利用率仅为氮肥当季利用率仅为氮肥当季利用率仅为氮肥当季利用率仅为30%30%左右左右左右左右，磷肥磷肥磷肥磷肥20%20%二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源氮的去向比例环境影响径流5%133.2万吨地表水富营养化淋洗2%53.3万吨地下水硝酸盐污染表观硝化-反硝化N2O-N1.1%29.3万吨酸雨、破坏臭氧层、温室气体氨挥发11%（旱地9%，稻田18%）293.1万吨大气污染、酸雨我国农田化肥氮在当季作物收获时的去向及其对环境的影响2006年我国农田化肥氮通过损失进入环境的数量达到508.9万吨二、农业面源污染

5、来源二、农业面源污染来源2006年我国农药使用量达146万吨，其中高毒农药占70我国农药单位面积用量为世界平均水平的2倍，有有效效利利用用率率只只有有3030左左右右，比比发发达国家低达国家低2020个百分点个百分点大部分大部分农药在土壤、流水、空气中流失农药在土壤、流水、空气中流失二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源2006年我国出栏猪6.8亿头，牛0.6亿头，羊3.3亿只，家禽101.8亿只目前全国畜禽粪便年排放量超过40亿吨，是工业有机污染物的4.1倍畜畜畜畜禽禽禽禽粪粪粪粪便便便便进进进进入入入入水水水水体体体体的的的的流流流流失失失失率率率率为为为为2-2-8%8%，液体排泄物则

6、可能达到液体排泄物则可能达到液体排泄物则可能达到液体排泄物则可能达到50%50%畜畜畜畜禽禽禽禽粪粪粪粪便便便便发发发发酵酵酵酵产产产产生生生生大大大大量量量量有有有有害害害害气气气气体体体体污污污污染染染染大大大大气气气气，畜畜畜畜禽禽禽禽养养养养殖殖殖殖场场场场中中中中检检检检测测测测出出出出的的的的有有有有害气体有近害气体有近害气体有近害气体有近200200种种种种饲饲饲饲料料料料添添添添加加加加剂剂剂剂导导导导致致致致畜畜畜畜禽禽禽禽粪粪粪粪便便便便中中中中CuCu、ZnZn普普普普遍遍遍遍较较较较高高高高，进进进进而而而而通通通通过过过过有有有有机机机机肥肥肥肥进进进进入食物链入食物

7、链入食物链入食物链二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源2006年我国农用塑料薄膜用量176.2万吨，其中地膜95.9万吨，农膜年残留量高达45万吨二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源我国每年秸秆产量7亿吨左右目前每年约有30%的农作物秸秆被废弃二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源全国农村每年产生生活污水约80多亿吨，生活垃圾约1.2亿吨二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源二、农业面源污染来源农业部：2007年我国投入2.3亿元全面启动农业污染普查全面摸清种植业、畜禽养殖业、水产养殖业和农村生活产生的主要污染物种类、产生量、排放量及去向三、农业面源污染控制技术

8、三、农业面源污染控制技术测土配方施肥三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术新型肥料三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术生物农药指用来防治病虫草等有害生物的生物活体及代谢产物和转基因产物，包括微生物农药、转基因植物农药、生物化学农药等。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术免耕、少耕法可大大减少土壤侵蚀和土壤有机碳的流失，亦相应的减少了氮和磷的流失量。间套复种技术的使用，可以利用不同作物对营养物需求比例的差异，充分利用土壤养分，减轻养分残余对周围水体造成的富营养化程度，调节土壤中各养分的比例，避免土地板结和盐碱化。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术保

9、护性耕作前置库技术于桥水库、滇池、太湖地表径流生活污水生态河道植物栅生态透水坝砾石床系统生态库塘系统强化净化子系统收集与调节子系统回用与调节子系统出水拦截与沉降子系统三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术前置库技术是利用水库的蓄水功能，将因表层土地中的污染物(营养物质)流失而产生的径流污水截留在水库中，经物理、生物作用强化净化。缓冲带三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术有效过滤从农田流失的沉积物、营养物质和杀虫剂通过泥沙沉降、反硝化作用、植物吸收等作用对地表径流起到阻滞作用有效减少地表和地下径流中固体颗粒的养分含量多水塘系统多级水田逐级利用技术三、农业面源污染控制技术三、

10、农业面源污染控制技术等高植物篱三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术小流域农田生态系统非点源污染控制生态治理示意图水水 库库排排水水沟沟渠渠坡坡 地地旱旱 田田坡坡地地旱旱田田生态治理示意图生态治理示意图苜苜蓿蓿草草生生态态拦拦截截带带苜苜蓿蓿草草生生态态拦拦截截带带三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术治理前小流域三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术治理后小流域生态拦截型沟渠系统主要由工程部分和植物部分组成，它的两侧沟壁和沟底均由蜂窝状水泥板组成，两侧沟壁具有一定坡度，沟体较深，沟体内相隔一定距离构建小坝减缓水速、延长水力停留时间，使流水携带的颗粒物质和养分等

11、得以沉淀和去除。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术生态拦截沟渠人工湿地技术三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术人工湿地作为农田和水体之间的一个过渡带，能够有效截留来自农田地表和地下径流的固体颗粒物，氮、磷和其他化学污染物，然后通过土壤吸附，植物吸收，生物降解等一系列作用，降低进入地表水中的氨氮化合物的含量，降低面源污染形成的危险性和稳定性。另外湿地生态工程具有投资少，运行费用低，易于维护管理，运行比较稳定，处理效果好的特点。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术农村“一池三改”技术是以农户为单元，以沼气为纽带，以可再生能源开发和生态农业技术推广为手段，改造厨

12、房、改建厕所、改造栏圈。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术北方“四位一体”能源生态模式是在农户庭院内建日光温室，在温室的一端地下建沼气池，沼气池上建猪圈和厕所，温室内种植蔬菜或水果。该模式以太阳能为动力，以沼气为纽带，种植业和养殖业相结合。普兰店“四位一体”沼气池沼气池出料口三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术西北“五配套”能源生态模式是由沼气池、厕所、太阳能暖圈、水窖、果园灌设施等五个部分配套建设而成。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术南方“三结合”生态农业模式是以农户为基本单元，利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地，建设畜禽舍、沼气池、果园等几部分，

13、同时使沼气池建设与畜禽舍和厕所相结合，形成养殖-沼气-种植三位一体庭院经济格局。小型人工湿地三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术效果：污水COD的去除率达55%-75%，氨、氮的去除率达90以上，达到国家污水排放标准。特点：1、不受地形制约，既可单独建造，也可几户联台建造；2、投资不大，一户三口之家建设费用约2000元：3、运行维护简单，每隔2-3年清洗一次即可；4、处理后的污水可浇花种草，对分散的农村农户家庭非常适用。集水池及植物三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术将生活污水通过管道暗渠化集中排放，在管道汇集口建造简易处理池，采取“三级过滤”和微生物处理技术，对污水进

14、行生态净化除害处理，然后用来灌溉庄稼或供牲畜饮用。微生物净化池过滤池里的净化链湛江市马六良村湛江市马六良村三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术高效藻类塘与传统稳定塘相比，高效藻类塘具有停留时间短、占地面积小、费用低等优点，非常适合在经济相对落后、缺乏环保专业人员的农村地区。蚯蚓生态滤池三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术优点：集初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身，大幅度简化了污水处理流程；运行管理简单方便；滤床内增殖的蚯蚓可作为家禽饲料，蚯蚓粪可作为农肥和土壤改良剂使用。缺点：蚯蚓的生活习性受温度影响明显，低于或高于一定温度会冬眠或夏眠，故在蚯蚓冬

15、眠或夏眠时处理效果不是很理想，滤池的填料易发生堵塞。组合工艺三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术污水首先进入厌氧发酵池进行厌氧发酵，同时进行硝化液回流脱氮处理；后提升进入分五格串联的接触氧化池，采用跌水充氧技术提供好氧反应的需氧量。在接触氧化池内，对有机污染物进行好氧降解和充分硝化；接触氧化池出水部分回流到前端厌氧池进行脱氮，部分进入后续潜流式人工湿地或生态净化塘，进一步去除氮、磷等营养物质。三、农业面源污染控制技术三、农业面源污染控制技术LivingMachine系统在美国、加拿大、英国、澳大利亚等国家流行。先将污水通过无氧设备进行厌氧消化，然后对污水进行曝气使氨氮在好氧细菌的作

16、用下分解为硝化物，接着进入生物综合池接受生态系统的处理，最后进入湿地通过植物根系和微生物的作用，将硝化物转化为氮气。农村生活污水处理技术方案推荐表序号技术名称适用范围出水水质工程造价运行费用01生活污水净化沼气池初级净化与灌溉相结合技术可建在绿化地或菜地下，无经济条件限制三级标准700-900元/户无02改进型轻质高强一体化玻璃钢高效生物化粪池三级标准900-1000元/户无03厌氧发酵+人工湿地污水净化为主灌溉为辅技术可建在绿化地上或附近荒地上，无经济条件限制优于二级标准700-900元/户无04厌氧+重力流充氧接触氧化+人工湿地优于二级标准，基本达一级B标准05厌氧+跌水充氧接触氧化+人工

17、湿地有一定的地势差或经济条件较好的农村一级B标准950元/吨小于0.1元/吨.日06脉冲多层复合滤料生物滤池+人工湿地一级B标准900元/吨小于0.1元/吨.日07自回流立体网框生物转盘+水耕蔬菜一级B标准1100元/吨少于0.2元/吨.日08塔式蚯蚓生态滤池+人工湿地一级B标准970元/吨约0.3元/吨.日09KOT生物污水处理技术可建在绿地或停车场地下，适用于经济条件较好的地区GB8978-1996一级标准按规模递减（详见方案）按规模递减（详见方案）10人工生态湿地技术附近有荒空地或者洼地的，经济条件较好的村庄一级B标准2000元/户50元/年.人序号技术名称适用范围出水水质工程造价运行费

18、用11势能增氧生态床技术污水和河塘污染治理技术占地少，适用于经济条件较好或具地势差地区一级A或一级B标准2000-2500元/吨0.1元/吨.日12高效藻类塘技术有一定水面积经济条件较好地区二级标准低于2000元/吨低于0.6元/吨.日13生物活性炭技术河道污染治理技术具有水流高差的河道适用相当于一级B标准约为传统污水处理厂的十分之一以日处理5000吨计，约20000元/年14调节沉淀池+曝气接触氧化池+人工湿地有一定水面或河塘的排水河道一级B标准约为340-450元/吨0.26元/吨.日15阿克曼技术池塘污染治理技术经济条件较好地区达到景观水质要求1500-2500元/吨0.1元/吨.日16

19、分户式人工湿地技术污水处理与灌溉相结合技术居住分散的农村地区二级标准800元/户无17地下渗漏污水处理技术污水治理技术相当于二级标准800-900元/吨0-0.15元/吨.日18粪便、秸秆太阳能生产沼气技术污水与秸秆综合利用技术居住相对集中和有秸秆利用的地区与人工湿地相结合后可达到二级标准3400元/户自营补偿农村生活污水处理技术方案推荐表（续）四、农业面源污染预测模型四、农业面源污染预测模型四、农业面源污染预测模型四、农业面源污染预测模型农田尺度模型流域尺度模型CREAMSGLEAMSDRAINMOD-NLEACHMRZWQMEPICAGNPSSWATBASINS农业面源污染模型通过对整个流

20、域系统及其内部复杂污染过程的定量描述，分析面源污染产生的时间和空间分布特征，识别其主要来源和迁移途径，预报污染负荷量及其对水体的影响，并评价土地利用变换以及不同管理措施对面源污染和水质的影响，为流域规划和管理提供决策支持。四、农业面源污染预测模型四、农业面源污染预测模型AGNPS模型已经成功的应用于我国南方的一些小流域，结果显示该模型在这些地区的农业面源负荷估算及评价中的应用潜力。但是该模型为单事件模 型，因 此 后 开 发 出AnnAGNPS连续模拟模型。四、农业面源污染预测模型四、农业面源污染预测模型SWAT模型利用大量的流域基础数据，作为输入来模拟预测具有多种土壤类型、土地利用和管理条件的大面积复杂流域，包括水的运动、泥沙的运动、植物生长过程和营养物质的循环等物理过程。五、我国农业面源问题五、我国农业面源问题五、我国农业面源问题五、我国农业面源问题研究起步晚治理措施地区差异大治理成本高农民环保意识薄弱谢谢