浅谈面源污染负荷估算方法及防止对策

第一篇：浅谈面源污染负荷估算方法及防止对策

浅谈非点源污染负荷估算方法及防止对策

摘要：非点源污染的研究具有重要的现实意义，其为水体的保护和农业非点源污染控制等起到很好的指导作用，本文在系统调研相关文献的基础上，介绍非点源污染的特点以及目前中国的非点源污染负荷计算方法，各计算方法的特点及其在中国的研究和应用情况；并以农业非点源为例，浅述非点源污染的防治对策。

1.非点源污染的概念及特征

近年来,随着人们对环境问题的关注,人类十分普遍而又不为人们所熟悉的环境污染问题逐渐得到各国政府环境保护部门高度重视,这就是非点源污染,又称为非点源污染(Non-point Source Pollution, NPS)。非点源污染与点源污染相对应,指溶解态或颗粒态污染物从非特定的地点,在非特定的时间,在降水(或融雪)冲刷作用下,汇入河流、湖泊、水库、海洋等自然受纳水体,引起的水体富营养化或其它形式的污染。[1-5]

美国《清洁水法修正案》(1997)对非点源污染的定义为:污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体。这里的微量是指污染物浓度通常较点源污染低,但NPS污染的总负荷却是非常巨大。随着各国政府对点源污染控制的重视,点源污染在包括我国在内的许多国家己经得到较好的控制和治理,而非点源污染目前已成为影响水体环境质量的重要污染源,其土要来源为农业生产过程土壤化肥、农药流失、农村畜禽养殖排污、农村生活污水、生活垃圾污染、城市建筑工地产生的污染、城市地面、公路交通、矿山等固体废物堆存区污染等,并具有以下显著特点:

[6-11]

(l)发生随机性强,因为非点源污染主要受水文循环过程(主要为降雨以及降雨形成径流的过程)的影响和支配,而降雨径流具有随机性,所以山此产生的非点源污染必然具有随机性。

(2)排放途径及排放污染物具有不确定性,影响非点源污染的因子复杂多样,从而使其排放途径及排放污染物具有不确定性。农药和肥料的施用是农业非点源污染的主要来源,但不同的施用量,在生长季节、农作物类型、使用方式、土壤性质和降雨条件不同时,所导致的排放途径及排放污染物具有很大的不确定性。

(3)污染负荷的时间变化（次降雨径流过程、年内不同季节及年际间)和空间(不同地点)变化幅度大,发生相对滞后性和模糊性以及潜在性强。

由此使得非点源污染的监测!控制与管理更加困难与复杂难而复杂。

2.非点源污染负荷计算方法的发展历程

非点源污染负荷计算方法研究始于美国20世纪六七十年代，通过在北美地区开展的一系列深入研究，研发了包括输出系数模型、机理模型等在内的一系列非点源污染负荷估算方法。

[12]

进入21世纪后，该领域的研究在世界各国引起广泛关注，除了欧美国家，日本、韩国和中国等亚洲国家近年来又去活跃。由于现有主流模型是根据北美地区环境特点研发的，在其他地区应用时，常常不能够很好地适应研究区的特点，因此，除了一般性的模型应用、验证和对比研究外好地适应研究区的实际情况：韩国的Kang程进行了改进；，日本的Sakaguchi

[18]

[17]

[13-14]，很多研究者还对模型进行了改进

[15-16]，使之能更

等针对水稻田的降雨径流特征，对SWAT中池塘的水量平衡方

等则引入了“潜在渗透率”的概念，改进了SWAT模型中壶穴的降雨

[19]径流计算方法，建立了新的水稻田降雨径流计算模式；日本的Boulange等将日本本土的农药污染计算模型PCPF—1余SWAT相结合，建立了新的水稻田农药降解和迁移转化模式。

3.我国非点源污染负荷计算方法

中国的非点源污染研究始于20世纪80年代

[20]，2000年以前，总体处于探索阶段，和国外的交流相对偏少；2000年以后，随着国外非点源污染模型尤其是机理模型的引进发展迅速，大批研究者运用各种模型和计算方法（主要来自美国）在全国不同地区、不同尺度范围内开展了大量应用研究

[21]，近年来在国际上的影响力越来越大。根据对近年来国内外年源污染研究文献的检索和分析，中国目前常用的非点源污染负荷计算方法大体可以归结为以下三大类：（1）输出系数模型、（2）实证模型和（3）机理模型。

（1）输出系数模型

是在20世纪70年代在美国发展起来的[22]，其核心是测算每个计算单元（人、畜禽和单位土地面积）的污染物产生量，将每个计算单元的平均污染物产生量与总量相乘，估算研究范围内非点源污染的潜在产生量。Johnes[23]在总结以往输出系数法研究成果的基础上发表了规范的输出系数模型，该模型已经成为输出系数模型的经典模型，国内输出系数法方面的研究，大多基于该模型或稍作修改。

Johnes输出系数模型为：Lj=

ijAi+P。其中

Lj为污染物j在流域的总负荷量（kg/hm/a），i为流域

22中的土地利用类型，共m种。Eij为污染物j在第i中土地利用类型中的输出系数kg/hm）或第i种牲畜每头排泄系数（kg/a）或人口每人输出系数（kg/a）。Ai为流域中第i种土地利用类型的面积（hm）或第i种牲畜数量（头）或人口数量（人）。p为由降雨输入的污染物总量（kg/hm/a）。

输出系数模型因其结构简单和数据获取容易等特点在国内得到广泛应用复杂的迁移转化过程，可以使用统计数据开展污染负荷计算

[25]

[24]

。该模型忽略了非点源污染，其计算区域，既可以是边界明确的流域，也可以是不同等级的行政单元，时间步长的设定比较灵活，可以是月、季节甚至年、虽然测算精度通常比机理模型低，如果不测算输移系数，其计算结果只是非点源污染的产生潜力，而不是真正进入水体的污染量)，但对尺度不敏感，可移植性好，并可以在较大尺度和较长时间段对非点源污染负荷进行估算“国内输出系数模型的应用，既有将流域作为研究区域的案例究的时空尺度从中小尺度[29]

[26]，也有将行政单元作为研究区域的案例

[27-28]，研到大尺度

[30]

均有涉及，2007年开展的全国污染源调查，其非点源污染负荷的调。还有一些研究者对模型进行了改进，引入降雨和地形影响因子，查方法，也是基于输出系数模型建立的[31]考虑降雨时空分布差异和地形对计算结果的影响（2）实证模型

[32]。

有时也称为统计模型，它的研究基础是统计分析，根据长时间降雨、水文和水质监测数据，建立非点源污染负荷变化和降雨、径流变化之间的相关关系，通过回归分析构建经验公式计算非点源污染负荷，这种方法一般适用于内部结构比较单一的小流域，因为小流域内降雨、径流量和污染负荷之间的关系相对简单，大多是线性关系或者简单的非线性关系。实证模型同样不考虑污染的迁移转化，无法从机理上对计算公式进行解释，加之这些公式都是通过回归分析获得，UI那次模型通常不可移植，在其他流域使用时，必须根据该流域的水文、水质监测数据重新进行分析，但如果研究的流域面积不大、结构简单且能够在流域出口处获得足够长系列的水文、水质检测数据，该方法也可获得较高的计算精度。

实证模型的代表是水文分割法，水文分割法尚无规范的名称，也有研究者称之为平均浓度法或其他名称，但研究思路基本一致: 将河川径流过程划分为汛期地表径流过程和基流过程，认为降雨径流的冲刷是产生非点源污染的原动力，非点源污染主要由汛期地表径流携带，而枯水季节的水污染主要由点源污染引起。根据多年的水文和水质监测数据，分别测算枯水期和汛期流域出口处污染物的平均浓度，再根据流域出口处的径流量，就可以计算整个流域的污染负荷并将非点源污染负荷从总负荷中区分出来应用受研究区水文和其他条件的影响较大，应用的案例总体不多

[34-35]

[33]，该方法的。由水文分割法进一步发展而来的还有降雨量差值法，其基本思想是: 认为只有发生较大降雨并产生地表径流时，非点源污染物才会流失并进入水体，降雨量跟非点源污染负荷之间存在相关关系，可以对任意两场洪水产生的污染负荷之差与降雨量之差进行回归分析，从而获得降雨量与非点源污染负荷之间的相关关系，根据相关关系，结合降雨和水文#水质统计数据，估算流域非点源污染负荷

[36]

。除水文分割法以外，神经网络和灰色关联分析法实质上也

[37]属于实证模型，少数研究者应用这些方法也开展了一些探索性研究域总负荷减去点源污染负荷的方法来计算非点源污染负荷的思路

。此外，还有一些研究者提出过用流

[38]，但由于中国目前污染管理水平不高，准确核算流域点源污染负荷本身就非常困难，因此，几乎没有见到过成功应用的案例。

（3）机理模型

机理模型试图根据非点源污染形成的内在机理，通过数学模型，对降雨径流的形成以及污染物的迁移转化过程进行模拟，它通常包括子流域划分、产汇流计算、污染物流失转化和水质模拟等子模块，通过GIS惊醒地形分析和子流域划分。机理模型对数据量和精度要求较高，但如果经过规范的率定和验证，能够获得较高的计算精度，并且由于其机理和过程比较明晰，具有良好的可移植性，率定好的模型应用于其他条件类似的流域，也能获得理想的计算结果，机理模型对尺度较为敏感，更适合于中小流域。

目前，无论是国内还是国外，机理模型在非点源污染负荷计算方法中都占据了主导地位，国内广泛使用的机理模型绝大多数来自美国，SWAT（Soil and Water Assessment Tool）、AnnAGNPS(Annualized Agricultural Non-point Source Pollution)和HSPF(Hydrologic Simulation Program Fortran)是应用最为广泛的3种模型，除此以外,ANSWERS(Areal Nonpoint Source Watershed Environment Response Simulation)、SWMM(Storm Water Management Model)、WEPP(Water Erosion Prediction Project)等也有一定的应用。

SWAT是目前国内应用最多的机理模型，以水文响应单元(HRU, Hydrologic Response Unit)作为基本计算单元[39]，参数设置方面将土地利用、土壤、作物类型和农业管理方式等各方面的数据储存在查找表(look-up tables)中，在北美地区使用时，用户输入研究区域的空间、坡度、土壤性质以及土地管理方式等信息，模型可自动从查找表中提取所需要的参数

[40]

； Ann AGNPS与HSPF的基本原理和SWAT类似，在基本计算单元(Ann AGNPS 为栅格，HSPF为子流域)等方面略有差异； 此外，还有研究者将SWMM,WEPP等用于非点源污染负荷计算研究，与其他模型大多基于源-汇过程开展污染物模拟不同，SWMM的污染物模拟基于累积-冲刷原则，由于具有强大的管道水力计算功能，SWMM更多应用于城市非点源污染负荷的研究,WEPP则更多应用于土壤侵蚀的研究

[41]。

[42-43]机理模型引入国内后，得到迅速推广，以SWAT应用最为广泛，应用范围已经覆盖北方的许多地区，研究区域多以中型和小型流域为主也有一定的应用[49-51]

[45-46]

和南方

[44]，但也有应用于大流域的案例

[47-48],Ann AGNP和HSPF

[52]。在应用过程中，国内一些研究者开始尝试对国外模型进行改进，Yang等将SWAT与新安江模型进行耦合，运用新安江模型进行径流计算，对国产与国外模型的耦合进行了尝试性研究；Xie和Cui[53]对SWAT中壶穴降雨径流计算模式存在的问题进行了分析并针对水稻田的产汇流特征提出了改进[54-55]方案;郑捷等在沟渠河网的提取方法、子流域与水文响应单元的划分以及作物耗水量计算等方面对

[56]SWAT模型进行了改进； 桑学锋等针对中国流域水循环过程受人类活动影响较大的特点，基于“自然-[57]人工”的二元水循环模式，对SWAT的水文模块进行了改进； 赖正清等针对中国西北干旱区河流的特点，[58]通过减少土壤水的贮藏量并增加下渗量对SWAT模型进行改进；余文君等改善SWAT对融雪径流的计算；王慧亮等

[59]

将SWAT模型与FASST集成，以

提出了运用多模型方法降低模型不确定性的研究思路” 平原河网区产汇流计算结果不理想是目前机理模型存在的主要问题之一，国内一些研究者在平原河网区的产汇流方面开展了探索性研究，针对模型无法在平原河网区自动划分汇流区的问题，提出了多边形河网划分法[60-61]与河道嵌入法(Burn-inalgorithm)

[53-54]

等解决方案，前者运用多边形河网来划分汇流区，将一些骨干河网构成的不规则多边形作为汇流区，多边形汇流区的产水量则根据一定的计算规则分别汇入四周的河道； 河道嵌入法首先根据调查资料，概化并绘制研究区域的骨干河网，运用GIS软件的“Burn in”功能，根据河网的空间分布格局，对DEM进行改造，使河道流经地区格点的高程低于周边地区，离河道越近，高程越低，通过这种方法，人为增加研究区的高程起伏，使子流域划分和汇流计算能够顺利完成。但国内在模型改进方面的研究目前主要局限于对水文模拟技术的改进，而水质模拟方面则较少涉及，总体上不够系统和深入。

4.非点源污染防治对策

对非点源污染的控制，以农业非点源为例。国外关于农业非点源污染的控制和管理始于 20 世纪 70 年代后期, 发展于 20 世纪 80 年代初, 成形于 20世纪 80 年代中后期, 20 世纪 90 年代后有了较大发展, 并以美国的最佳管理措施BMPs最具代表性。英、美等国是最早进行 BMPs 的国家, 20 世纪 70 年代起, 英、美等国开始实行 BMPs 管理方式, 以有效控制非点源氮、磷素对水生环境的危害。1972 年美国联邦水污染控制法(FWPCA)首次明确提出控制非点源污染, 倡导以土地利用方式合理化为基础的“最佳管理措施”(BMPs)。1977 年的清洁水法(CWA)进一步强调非点源污染控制的重要性。1987 年的水质法案(WQA)则明确要求各州对非点源污染进行系统的识别和管理并给予资金支持出的区域的管理措施。

最佳管理措施是指在获得最大的粮食、纤维生产的同时能科学的使农业生产的负影响达到最小的生产系统和管理策略的总称。USEPA 将最佳管理措施(BMPs)定义为“任何能够减少或预防水资源污染的方法、措施或操作程序, 包括工程、非工程措施的操作和维护程序”。具体来说, BMPs 包括工程措施、耕种措施、管理措施等类型, 现在已提出的最佳管理措施主要有:少耕法、免耕法、限量施肥、综合病虫害防治、防护林、草地过滤带、人工水塘和湿地等方法。BMPs 通过有机结合这些措施作用于农业非点源污染的控制

[63]

[62]

。BMPs 主要就是针对这些被识别

。最佳管理措施自 20 世纪 70 年代末在美国诞生以来, 在英美及欧洲国家得到了广泛的应用。研究结果表明世界上几个实行最佳管理措施(BMPs)的地区, 流域水质得到了明显的改善。美国在密西西比河三角洲治理评估工程中, 采取了一系列保护性的最佳管理措施(BMPs), 研究结果表明采取这些措施后可以使该流域的沉积物负荷减少 70%～97%, 同时 N 和 P 通过沉积运移产生的负荷也得到了很大的减少, 该研究还发现冬天的一些保护性植物对流域的 NO3-N 负荷的减少起到了显著的作用

[64]

。美国在水产养殖业流出物的污染控制方面, 也采取了一系列的最佳管理措施(BMPs)。美国国家农业部自然资源保护署(USDA NRCS)、亚拉巴马州环境管理部门(ADEM)、亚拉巴马州鲶鱼产业联合会(ACPA)、奥邦大学(Auburn University)联合针对阿拉巴马当地的鲶鱼养殖业开发了一整套的最佳管理措(BMPs), 研究表明这些措施有效控制了当地鲶鱼养殖业产生的污染参考文献

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第二篇：农业面源污染251

目录

1.定义......................................................1 2.污染现状..................................................1 3.污染类型及危害............................................2

3.1化肥污染及危害......................................2 3.2农药污染及危害......................................2 3.3农膜污染及危害......................................3 3.4禽畜粪便污染及危害..................................3 4.治理措施..................................................4

4.1生物治理............................................4 4.2化学治理............................................4 4.3推行循环利用........................................4 4.4积极进行宣传教育....................................5

I

1.定义

广义的农业面源污染是指农业生产活动造成的污染，它是一种常见的面源污染。随着人口数量和粮食需求的不断增加，促使农业中施肥量的不断增加，最终导致了农业面源污染状况日益加剧。为了缓解农业面源污染的不断恶化，许多有效的措施被应用。为了更好地治理农业面源污染，有必要对目前治理方法、存在的问题及未来发展方向进行较为详细的阐述，最终实现农业可持续发展的目标。

2.污染现状

我国是人口大国，同时也是一个农业大国。但是我国的农业生产技术以及相应的管理措施都存在很多问题，同许多发达国家相比，落后很多。所以，在农业生产中，造成的污染很严重，尤其是农业面源污染对环境造成很大的危害。

农业面源污染现在的情况，总体上叫不容乐观，但是污染种类多、分布广，各种类型在不同地区差异是比较大的。在西北干旱地区，由于农膜的大量使用，农膜污染问题、白色污染问题就是比较突出的问题；而在中东部地区，由于化肥、农药的使用，再加上特殊的生活气候条件，农药化肥面源污染的问题相对就比较突出；在南方地区，由于畜禽养殖规模化水平比较高，规模也比较大，相对来讲农业畜禽粪污污染问题就比较突出。

现在我国的化肥农药用量居世界第一，但是利用率比发达国家低15%-20%。而若化肥过量使用就会造成土壤酸化，进而会诱发土壤重金属离子活性的提高。土壤pH值每下降一个单位，重金属镉的活性就会提升100倍，增加骨痛病等疑难病症的患病风险。

另外由于工矿业和城乡生活污染向农业转移排放，导致农产品产地环境质量下降也是造成农业面源污染的另一个重要原因。

3.污染类型及危害 3.1化肥污染及危害

据联合国粮农组织分析，近年来世界粮食翻了一番，化肥起了50%的作用。我国在1965~1988年间,化肥施用对农业总产出增长的贡献达4.17%，对土地生产率提高的贡献达41.43%，对劳动生产率增长的贡献达53.89%。而现在，我国已经成为世界上化肥使用量第一的国家。由于其增产作用明显、使用方便，所以农业生产过程中，人们广泛而又大量的使用化肥，化肥用量不断上升，有机肥用量则随之锐减；而且我国生产力较低，化肥施用不够合理，利用率偏低，大量流失迁移，不仅不利于培肥土壤肥力，还使土壤肥力下降，增加农业成本，而且严重加剧了农业面源污染，降低了产品质量。

氮肥的利用率为30％～40％，磷肥的利用率只有10％～15％，钾肥的利用率为40％～60％。化肥的大量使用，特别是氮肥用量过高，使部分化肥随降雨、灌溉和地表径流进入河、湖、库、塘，污染了水体，造成了水体富营养化。长期不合理过量使用化肥，造成土壤结构变差，土壤板结，土壤肥力下降，农作物减产。氮肥浅施、撒施后往往造成氮的逸失，不仅对大气造成污染，而且对臭氧层起到破坏作用。同时，化肥的不正确使用，也会增加大气中的二氧化碳的含量，增强温室效应。不合理使用化肥，导致农产品的生物污染和化学污染，尤以化学污染为重。特别是过量施氮，造成农产品硝酸盐含量过高和重金属含量超标，对人类的食物安全和健康造成威胁。

3.2农药污染及危害

据对农药的使用及污染情况调查，当前农药使用品种较多、乱、杂，约有30余个品种，许多被禁止的农药依然在使用，不仅对环境造成损害，而且导致了在食品中的有害残留。我国对农药的依赖性还特别强，其造成的农业面源污染十分严重。

农药的利用率普遍偏低，绝大部分都低于30％，所以70％以上的农药散失于环境之中，严重影响农业生态环境。大多数农药以喷雾剂的形式喷洒于农作物上，其中只有10％左右药剂附着在作物体上，而大部分喷洒于空气中，施药时部分农药落入土中，附着在作物上的农药也因风吹雨打渗入土中，大气中农药又降至土壤中，使土壤中农药残留量及衍生物含量增加，严重污染土壤。土壤中农药被灌溉水、雨水冲刷到江河湖海中，污染了水源。农药的不合理使用，在一定时间内或多或少都有部分残留或超量残留在农作物上，导致农产品农药残留量增加，严重影响了人民的身体健康和出口贸易。

3.3农膜污染及危害

近年来，随着我国的经济不断地发展，农业种植水平的提高，塑料地膜的使用量不断增加，农膜污染已成为农田污染的主要来源之一。据统计，我国农膜年残留量高达35万吨，残膜率达42%，有近一半的农膜残留在土壤中；覆膜5年的农田每公顷农膜残留量可达78公斤，目前我国有670万公顷覆盖地膜的农田污染状况日趋严重，成为农田污染的主要来源之一。

农膜属高分子有机化学聚合物，在土壤中不易降解而且降解之后产生有害物质，逐年积累，污染土壤，进而对农作物也产生污染。农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等微量环境荷尔蒙物质也会对农产品带来污染，进而危害人类的健康。绝大部分使用不可降解地膜，在地膜残留严重的地方，农作物减产20%～30%，这对农业可持续发展来说是一个不容忽视的隐患。残存的农膜碎片日益积累，又没人收集处理，在农村地区随风飘扬，严重污染农村环境。

3.4禽畜粪便污染及危害

随着我国的不断发展，各种产业也随之发展壮大。尤其是畜禽养殖业发展迅速，但是畜禽养殖业的发展也带来了很大的环境问题，畜禽粪便及粪水的排放量逐年增加，畜禽粪便污染问题成为当前农业面源的主要污染源之一。

根据国家环保部畜禽养殖污染调查显示，全国畜禽粪便排放量逐年增多，其排放的固体废物数量也十分庞大，已经超过了工业的产生量，粪便污水的COD大大超过工业废水鱼生活污水的COD排放量之和。畜禽粪便不经任何无害化处理就直接排放，这些畜禽粪便携带大量的大肠杆菌、寄生虫卵等病源微生物和大量的氮、磷等进入江河湖泊，不仅污染养殖场周围的环境，而且导致水体和大气的污染，更是我国江河湖泊富营养化的主要污染源。

4.治理措施 4.1生物治理

在农村建立稳定塘，稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称，主要通过菌藻类之间的相互作用实现对废水中有机污染物的处理。而且该方法投入少，运行成本低，适合在农村地区开发运用，并且对当地的环境也有一定的美化作用。

4.2化学治理

该方法主要通过向土壤中施加土壤改良剂的方式减少土壤中N、P的流失。改良剂主要包括硫酸亚铁、聚丙烯酰胺（PAM）和生物碳（biochar）等。但是化学措施是否会造成另外的污染还有待研究。

另外就是通过化学研究改善化肥的配方，提高肥料的利用率；多渠开辟有机肥料；改善施肥技术。

4.3推行循环利用

国家应该加强管理，大力推行新型绿色种植，养殖模式；比如桑基鱼塘的养殖模式，“农田水微循环利用”、“稻田养鱼（鸭）”、“猪－沼－果(菜)”等新的模式，还可以技术推进规模经营，以便于对废弃物进行统一的收集处理。这样做既

可以增加产量，还可以减少农业面源污染的数量。

4.4积极进行宣传教育

加强对农民的宣传和教育，尤其强调对人体的危害，使之认识到农业面源污染的危害性，从而自发的减少农业面源污染。另外，现在网络较为发达，可以多选取一些农业面源污染的真实实例进行宣传，让人们有切身的感受；还可以通过网络进行宣传教育，使环保意识深入人心。

农业面源污染

第三篇：面源污染综述

我国面源污染的防治及治理情况

摘要：我国的面源污染一般分为农业面源污染和城市面源污染，其中农业面源污染已成为我国农村生态环境恶化的重要原因之一。本文将从以上两个方面，尤其是农业面源方面对我国面源污染的现状、成因、污染物来源、污染物种类进行分析。并在此基础上提出了控制和治理污染的对策。从化肥和农药的使用污染、集约化养殖污染、农田秸秆无序利用污染、农膜污染等方面阐述农业面源污染的成因；从污染物的危害以及对受纳水体的污染等方面阐述城市面源污染的成因，并据此提出了包括政策、法规和技术等方面的控制对策。关键词：面源污染；污染现状；污染防治；污染治理

点源及面源是地表水体污染的两大来源[l]。面源污染(Non-point Source Pollution)，是指溶解的或固体污染物从非特定的地点，在降水和径流冲刷作用下，通过径流过程而汇人受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)，引起的水体污染[2]。目前，我国农业面源污染的主要表现在于过度施用化肥、农药造成的土壤、水源污染；新兴的温室农业产生的塑料薄膜等废弃物对环境的污染；焚烧秸秆造成的环境污染和土壤氮、磷、钾的损失，以及大量畜禽粪便对水体的污染等。由于其发生范围广、持续时间长，并疏于治理，已给农业生态环境乃至社会经济的可持续发展亮起了红灯。城市面源污染主要表现在于城市地表雨水径流引起的水体污染，随着对工业污染和城市生活污染控制水平的提高，面源污染对城市水环境污染的影响表现得十分突出。

一、我国面源污染物的主要来源及现状

（一）农业面源污染

1、化肥污染。在过去十多年中，全国化肥的施用量从1990年的2590万吨增加到2002年的中国化肥年使用量4124万吨，占全世界平均消费量的1/4，达400 kg/hm2，远远超过国际上为防止水体污染而设置的225kg/hm2化肥使用安全上限[3]。

2、农药污染。中国是世界生产和使用农药的第一大国[4]，年农药使用量约为140万吨，每亩耕地年均施用农药有效成分约0.8kg,并且高毒、高残留的有机磷、有机氯农药仍占很大比例。全国农药喷施约有60％-70％进入环境中，仅有约30％被农作物吸收。[5]

3、畜禽粪便污染。我国的畜禽养殖业近年来发展迅速，畜禽养殖业由农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖，而且越来越集中在城市周围。由于饲养 方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化，畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。目前，全国大中型畜禽养殖场已达14000多家，每年排放粪水及粪便总量超过l9亿吨[6]。畜禽粪便主要污染物化学耗氧量（COD）和生物耗氧量（BOD）的流失量逐年增加，到2010年，COD的流失量将达到728.25万吨，BOD的流失量将达到498.83万吨[7]。

4、农膜污染。随着大棚农业的普及，农用地膜污染正在突显。目前普遍使用的农膜属高分子有机聚合物，在土壤中不易分解，同时降解会产生有害物质。其危害主要有以下几个方面：影响农田机械耕作，影响农作物根系的伸展，容易造成作物倒伏、死苗、弱苗和减产，影响土壤结构，影响正常灌溉，农用地膜缓慢降解产生的有害物质逐年累积造成了土壤理化性质的恶化[8]。

由于农业活动的广泛性与普遍性，使其成为面源污染最主要的组成部分。许多发达国家农业面源污染是导致水污染的主要原因之一。农业面源污染是指农业生产活动中，溶解的或固体的污染物(农田中的土粒、氮素、磷素、农药、重金属及其农村家畜粪便与生活垃圾等有机或无机污染物质)从非特定的地域，在降水和径流冲刷作用下，通过农田地表径流和地下渗透，使大量污染物质进入受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)所引起的主要水体污染。目前，根据许多国家的资料已证实农业是主要的面源污染来源，从全球范围来看，30％～50％的地球表面已受到面源污染的影响，在全球范围，农业面源污染引起1.44亿hm2 耕地不同程度退化[9]。解决农业面源污染属世界性难题。在我国，由于农业生产压力逐年加大，所以控制农业面源污染的工作就更加艰难。据专家估算，目前我国水体氮、磷污染物中来自工业、生活污水和农业面源水污染的大约各占1/3[10]。

（二）城市面源污染

在面源污染中，城市地表径流是仅次于农业面污染源的第二大面污染源[11]。城市地表径流中的污染物主要来自于降雨对城市地表的冲刷，所以，城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。城市地表沉积物包含许多污染物质，有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等[1]。城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。城市地表沉积物的组成决定着城市地表径流污染的性质。城市地表沉积物包含许多污染物质，有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等。具有不同土地使用功能的城市地表，其沉积物的来源不同。如，城市工业区的地表沉积与工业生产过程的原料、半成品材料等的扩散、沉积、遗漏等有关；城市路面沉积物与车辆交通流量等因素有关；城市居民区地表沉积物与生活垃圾及居民生活习惯等因素有关，商业区地表沉积物则与商业活动类型有关。

二、我国面源污染原因分析

（一）农业面源污染的原因分析

1、农村经济发展水平较低。很多农村居民无论从绝对意义上，还是从相对意义上，都还处于贫困状态，面临着巨大的生存和改善生活的压力。农民要提高收入。只能通过不断追加大量的不可更新的人工能量，不断加大农药使用量，甚至过量施用化肥和农药以保证和提高产出。经济利益的驱动，农业生产的加剧，使农民无力顾及污染控制，难以顾及农业的长期发展以及社会效益。

2、农民环保意识不高。普遍重视经济效益轻视环境效益。表现在资源的投入不计成本、环境污染产生的外部费用没有内部化等方面，表面上产出水平高，实际上是以消耗资源和污染环境为代价。一家一户的小规模经营在加剧农村面源污染的同时，又严重制约着面源污染的有效治理。

3、缺乏有效的监督机制和相应的奖惩措施。有关部门和农民缺乏联系，对农民不规范的生产、经营行为缺乏指导和监督。另外农村的环境保护长期受到忽视，环保政策、环保机构、环保人员以及环保基础设施均供给不足，是农村面源污染失控的一个重要背景。

4、农药化肥生产销售部分工作不到位。农民所购买的90％的化肥的包装上没有施肥指导说明；不少化肥和杀虫剂包装上的说明不充分、不恰当。使用不当的农药化肥品种也容易形成污染[12]。(二)城市面源污染的原因分析

影响城市面源污染的因素包括：降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型(如居民区、工业区、商业区、城市道路等)、大气污染状况、地表清扫状[1]况等。降雨强度决定着淋洗地表污染物的能量的大小；降雨量决定着稀释污染物的水量，降雨历时既决定着污染物被冲刷的时间也决定着降雨期间的污染物向地表输送的时间；城市土地利用类型决定着污染物的性质及累积速率；大气污染状况决定着降雨初期雨水中污染物含量；城市地表清扫的频率及效果影响着晴天时在地表累积的污染物数量。

三、目前面源污染的治理措施

1、技术方面

虽然面源污染的危害严重，目前还没有引起社会各方面的高度重视。由于单纯追求经济效益，往往忽视了社会效益和环境效益。目前，对面源污染的控制还停留在“点”上，仅在一些地方进行了循环经济的尝试。因此，需要扩大防治面源污染的范围。面源污染涉及千家万户，问题复杂，控制难度很大，控制种植业导致的面源污染要比控制规模化养殖业导致的点源污染困难得多。

2、法律方面

我国没有对面源污染单行立法，有关预防和控制面源污染的条文散见于现行法律、法规和政策之中，而且这样的条文并不多见。虽然有些法律、法规在某些相结合的方式，进行环评报告的编制。重点强调环评报告对实际环境问题的预防和解决，不能照抄照搬，更不能由于规划环评是战略层次的环评，导致报告的内容太空太泛，失去对实际的指导意义。

四、我国面源污染治理中的不足

1、环保立法工作滞后,农业面源污染防治、农业环保监督和执法、农村生态环境管理缺乏必要的法规依据，造成农业面源污染防治和农业农村环境保护工作无法可依[13]。

2、各级政府对农业农村环境保护工作没有摆上重要的议事日程，各部分工协作的机制没有完全建立，对农业面源污染防治财政投入不足，多元化投入机制尚未形成。

3、缺乏对农民生态环境保护知识普及教育。许多农民一味追求产量的最大化和劳动强度最小化，大量施用化肥、农药, 加剧了农业环境污染。

4、土地使用权过于分散, 一家一户的耕作方式和门类齐全的产业结构仍占主体, 农业面源污染呈现点多、面广、分散、处理难的状况。

5、农业技术推广体系不健全, 农业标准化、资源化利用、绿色食品、有机食品等先进实用技术推广工作力度不大。

6、农村面源污染表现出的系统性、复杂性以及投入不足, 目前尚缺少适宜有效的防治措施和技术。农村生态研究和面源污染防治的科研攻关滞后, 使农村面源污染状况得不到有效控制[14]。

五、我国面源污染的发展方向

1、城区面源

对于城区面源，核心问题是基础建设投资。在新形成的城区铺设排污管网，改造老城区超负荷、陈旧的排污管网。在此基础上，才能发挥末端控制工程建设的效率[1]。

2、农田面源

对农田造成的农业面源污染，应采用源头控制策略，一方面在全流域范围内大力推广农田最佳养分管理，杜绝农田氮、磷肥料的过量施用；另一方面在水体富营养化严重的流域，从水源保护的需求出发，根据各大流域气候、水文地质、地形、农田土壤条件，在试验研究的基础上，充分考虑当地农村经济条件和现有种植结构，最大限度照顾农民利益，合理划定流域内不同级别水源保护区，在发展农业，提高农民收入和有效减少农田对水体富营养化贡献两种不同目标间达成一定程度的妥协；制定并试行水源涵养地、水源保护区的限定性农田生产技术标准，对各级保护区允许的农田轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种、施肥方式进行限定，依托流域管理部门和农村农业技术推广体系，建立源头控制的监督体系，健全相关的监控标准和机制。

3、畜禽养殖业面源污染

应以在较低成本下促进畜禽粪便还田为目标。目前在中国各主要流域，对面源污染影响最大的为养猪场、养牛场，这些养殖场无论规模大小，通常为水冲式清厩方式，排放的流质厩肥体积庞大而养分含量低，既难以直接销售或加工后作为商品有机肥利用，又难于长距离运输[15]。应当通过对流域内不同级别水源保护区畜禽场农田最低配置、化粪池容量和密封性、清粪方式等技术标准的限定，通过对流质厩肥运输装备、施肥设备技术改造和规范农田施用技术，提高有机肥利用率，优化养分资源的综合管理，使流域畜牧业和种植业、农村发展相互适应并相互促进，减少畜禽场氮、磷径流损失。

由于目前中国面源污染治理工程的实施尚无成熟的模板，而农业面源污染治理成效又关乎三农问题。以创新研究带动治理工程是事半功倍、提高工程效益的前提和保障。所以我国应该积极寻找新方法治理面源污染问题，尤其是农业面源污染问题，力求达到农业的绿色化，环境的绿色化。

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第四篇：农业面源污染

控制中国农业面源污染的政策建议

农业面源污染正在成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约了农业和农村经济环境的可持续发展。因此，控制农业面源污染是确立和认真落实中央“全面、协调、可持续的发展观” 中的一个重要问题，也是2005国家经济发展工作的一个重要内容。

目前，种植业中化肥和农药的过量使用引起了农业土壤、水体（河流、湖泊、海湾）和大气的环境质量衰退。导致污染的主要原因包括：化肥、农药投入的增加，肥料和灌溉水的利用效率低，养殖业有机废弃物的处理率低，缺乏农业技术推广服务和公众环境意识。农业面源污染还引起经济方面的损失，包括两个方面：一是过量使用化肥和农药降低了农民的纯收入，二是湖泊富营养化和酸雨导致了经济损失。由于农业面源污染的区域差异和地区经济发展水平的不同，建立农业面源污染控制对策面临很大的挑战，恰当的控制政策需要考虑到不同的农业气候、耕作制度和农民收入水平，不同省区需要制定并执行不同的控制措施。

对此，建议重点针对15个农业面源污染处于高风险水平的省、直辖市（北京、上海、天津、山东、江苏、浙江、福建、广东、湖北、河北、河南、安徽、陕西、宁夏、湖南），在政策、法规和技术3个方面进行系统的控制。在政策方面：建立恰当的粮食安全政策；引入农业环境评价体系和循环经济的概念和方法；加强农民专业技术组织的建设；推动面源污染控制成熟技术的推广应用和研究示范。在法规方面：建立清洁生产的技术规范；建立有机废弃物排放法规。在技术方面：结合监测和普查，完善农业环境安全的评估体系；推广成熟的施肥和施药技术；加强推广体系建设；实施流域综合管理。

中国农业在短短20多年的迅猛发展，已经在沿海发达省市出现了水环境污染问题，而且愈演愈烈，跨越了欧美发达国家在一百多年农业发展中走过的历程。农业面源污染影响了土壤、水体和大气的环境质量。首先是累积于饮用水源和土壤中的化肥和农药对沿海省份的广大居民健康构成了威胁。2002年有六个省2个直辖市（北京、上海、山东、江苏、浙江、福建、广东、湖北）的农业面源污染处于高风险水平，预计到2010年，将增加到15个省、直辖市（增加了河北、天津、河南、安徽、陕西、宁夏、湖南）。其次是引起湖泊、河流、浅海水域生态系统的富营养化，引发赤潮。同时，氮肥的气态损失（目前中国农田施用化肥和有机肥产生的N2O气体逸失量约占世界的1/3）作为温室气体影响了气候变化。此外，过量施肥和施用农药增加了生产成本，降低了我国农产品在国际市场的竞争力，影响了农民的净收益。

导致农业面源污染的主要原因包括：过量使用化肥和农药，利用效率低下（中国在占世界不到1/10的耕地上使用的氮肥量占世界的1/3）；过量灌溉引起损失，特别是蔬菜种植业；广泛使用的肥料品种易于形成面源污染；施肥技术落后，施肥不平衡；化肥和农药包装没有使用说明或者说明不恰当；缺乏推广服务，农民缺乏相关的施肥知识；公众尤其是农民缺乏环境意识。

由国务院和国家环保总局提出的污染防治对策正逐渐限制工业污染源的排放，目前正在实施城市污水处理措施。然而，除非各级政府采取强有力的、全面的控制措施，由规模化养殖业导致的点源污染和作物种植导致的面源污染将成为水体和空气污染的重要来源。控制农业种植业导致的面源污染涉及千家万户，比较复杂，其中的关键是完善政策框架和配套制度，强化推广机构建设，鼓励和推动农民采用有效的技术和管理经验。

在控制和治理中要贯彻4个原则：增加农民收入，减少贫困；综合规划、管理农村地区的环境；在农村规划体系中引入环境影响评估的观念；对农业采用循环经济的观念。在政策方面：

(a)建立恰当的国家粮食安全政策，促进面源污染控制。考虑到粮食安全、面源污染以及其它环境问题，控制方案应该把粮食自给率保持在90%左右，减少环境压力。同时进行农

艺学和经济学的分析论证，考虑将国家粮食增产的重点恰当转移到中西部中产地区，如山西、江西、广西。

(b)在各级政府的农业发展规划中引入农业环境评价体系和循环经济的概念和方法；加强面源污染危害和原因的宣传，增强全民生态环境意识与参与意识；改善投资环境，鼓励和促进农业环境治理工程的建设。

(c)加强农民专业技术组织的建设，发展农业种植业专业户，提高种植业效益，促进农业技术推广和应用。

(d)全面推动面源污染控制成熟技术的推广和使用，启动面源污染控制新技术的研究和示范。

在环境立法方面，借鉴国际上成功的法规，制订强有力的法规体系。

(a)建立国家清洁生产的技术规范，拟定新的化肥和农药管理法律法规，鼓励能够减少面源污染的化肥和有机肥的生产和使用，包括：(i)制订化肥和有机肥的质量标准；(ii)建立农业优良耕作技术体系，针对作物确定化肥、农药和有机肥的施用量、施用时间和施用方法。

(b)建立我国有机废弃物排放的法规，有效控制城镇的污水排放和规模化养殖场牲畜粪尿的排放。同时，开展城镇地区生活垃圾处理设施的基础建设。加快农村生活垃圾的资源化进程，提出资源循环利用的方案。在技术体系方面：

(a)结合监测和普查，完善农业环境安全的评估体系。主要措施包括：(i)在面源污染高风险区（15个省、直辖市）建立监测站，监测土壤、河流、湖泊以及地下水含水层中的化肥、有机肥和农药的含量，评估其对环境和人类健康的影响；(ii)开展污染高风险区的面源污染现状调查，提供全面的可靠信息。(iii)在各级政府发展规划中引入农业环境评价指标体系。

(b)推广成熟的施肥和施药技术，提高化肥和农药的效率，减少对环境的影响。包括：(i)确定不同区域主要作物的施肥区划，采用平衡施肥、深施和水肥综合管理措施，重点避免在作物生长早期大量施用氮肥；(ii)恰当应用长效缓释肥，鼓励使用有机肥，并采用改良的施肥方法；(iii)采用免耕和其它农田保护技术（缓冲带和生态沟渠），减少由于土壤侵蚀导致的磷酸盐和农药损失。

(c)需要采取紧急行动加强推广体系建设，改进对农民的技术服务支持，提高化肥和有机肥的利用率。包括：(i)将农业技术推广与商业活动（如经销化肥和农药）分离；(ii)引进对政府和私营农业技术推广人员的资格认证，提高推广人员的技能；(iii)通过农民专业技术组织促进农业生产技术推广；(iv)拓宽农民的培训方式；(v)增强农技推广人员农民的环境意识。

(d)在污染区域实施流域综合管理计划，统一规划面源污染

控制政策，设立执行部门进行小流域面源污染的综合治理。采用生态沟渠、生态湿地、生态隔离带等技术，同时开展面源污染控制最佳措施体系的研究和示范，尤其是开发适合农村及农田污染物控制的生态技术，吸取国家环保局和农业部发展绿色农业的经验，利用已有的生态县（市）作为面源污染控制试点区。在流域的综合管理中，由当地政府设立专门机构，管理农村居住区的环境，控制与处理农村生活污水、生活垃圾和地表径流

第五篇：农业面源污染的现状及处理方法

农业面源污染的现状及处理方法

1农田尾水

1.1农田退水的现状

世界人口的快速增长，导致人们对粮食的刚性需求与日俱增。通过多施化肥来提高产量和收益已成为绝大多数农民的定式思维和习惯。为了提高粮食单产，化肥、农药施用量逐年增加，但利用率却较低，未被利用的化肥和农药随地表径流、农田排水等流入地表水环境引起面源污染问题。较之工业源污染实施清洁生产得到有效治理，过量施肥导致的农田面源污染已成为水体污染最大的污染源，农业面源污染不仅影响水体质量，而且也阻碍农业持续、健康地发展，成为社会经济发展需要解决的热点和难点问题。

面源污染与点源污染是相对的。农业面源污染是指在农业生产过程中所产生 的溶解性或非溶解性的污染物，如泥沙、化肥、农药等，在降水或灌溉过程中，通过地表径流、农田排水等方式流入受纳水体而造成的面源污染。氮、磷是农业面源污染引起水体富营养化的主要限制性因子。据美国环保局调查，农业面源污染是导致美国40%的河流和湖泊水质不合格的主要污染源。在瑞典，农业源占流域中氮的来源的60%~87%。在荷兰，农业面源污染的总氮、总磷分别占流域污染总量的60%和40%~50%。相比之下，我国作为化肥的生产和应用大国，氮肥的使用居世界之首，农业面源污染问题亦不容乐观。据估计，在我国水体污染中，来自农业源的氮占到了水体污染的81%，磷占到93%。而农田生产中，又以水稻生产中不合理田间肥水管理方式导致的营养流失较大，其中氮肥的损失达30%~70%。我国水稻种植面积占总耕地面积的26.18%，种植区域广泛；而大面积的水稻种植区主要分布在秦岭黄河以南，占到70.19%。因此，由稻田直渗、侧渗、地表径流（含人工排水）等方式所带来的水体污染不可忽视。有研究表明，南方太湖流域稻季氮素环境排放总量与施氮量之间呈显著正相关，约占总施氮量的30%，其中径流和渗漏分别占到排放总量的25%和18%。而宁夏引黄灌区作为我国西北内陆大型人工灌区，有大小排水沟200 多条，水稻生产上的大水大肥方式导致氮肥随农田沟渠退水流失进入黄河达到20%~65%；灌溉期排水沟水

质总体为重度污染，劣吁类水质占70.0%。

1.2农田尾水的特点

农村面源污染具有排放年内变化量较大、路径随机、排放区域广泛等特征，同时，其产流、汇流具有较大的空间异质性，对区域内河道、水塘等水体的水环境质量影响较为严重，以太湖流域的直湖港为例，2007年全年水体中的总氮（TN）和总磷（TP）浓度分别平均高达8.98 mg·L-1 和0.35 mg·L-1，其主要支流的龙延河近直湖港段，2009 年下半年至2010 年上半年分别平均达7.57 mg·L-1 和0.28 mg·L-1。据统计，农村面源污染是造成直湖港流域水质恶化的主要因素，其中的总氮和总磷排放量分别占到总排放量的56.8%和65.6%。同时由于不合理的开发利用等原因，造成水系堵塞、淤积，更加剧了水体水质的恶化。

农田退水中氮和磷元素含量较高，是导致接受其水体富营养化的主要因素之 一。农田退水的氮、磷污染特征主要表现在4个方面：一是农田沟渠退水氮、磷污染发生与水稻整个生长季同步，且与田间施肥和灌溉时间保持高度一致。二是农田退水中氮、磷浓度指标不同程度地超过了地表水环境质量标准，达到中度污染、甚至重度污染水质标准。三是农田沟渠退水中氮、磷输出主要形态是氨氮、硝氮和可溶性磷酸盐；灌溉和降雨时，农田沟渠退水中氮、磷迁移转化规律相似，氨氮、总氮、可溶性磷和总磷均沿程和随时间呈指数递减变化，硝态氮呈二次多项式曲线变化。四是绝大多数农田退水并没有因其富集氮、磷养分回灌农田，而是自由排放流入地势低洼或下游的池塘、湖泊或河流，成为下游水体的污染源。农田退水中的氮、磷是湖泊、河流水质退化的主要贡献者。

1.3农田尾水的处理状况

据调查，我国设市城市污水处理率已经从2006年的55.7%上升到2013年的99.1%，接近饱和；县城污水处理率从13.6 %上升至82.6 %，相比之下，长期以来对农村面源污染重视不够、投入很少，导致农田面源污染已成为水体污染最大的污染源。据《全国环境统计公报(2015)》显示，2015年农业源化学需氧量排放量高达1068.6万吨，占比全国废水中化学需氧量排放总量的48.06 %；农业源氨氮排放量高达72.6万吨，占比全国废水中氨氮排放总量的31.6 %。因此，农村农田退水的治理将是我国下阶段污水处理的“主战场”。

导致我国农田退水处理困难的原因主要有：1）我国是农业大国，但是生产技术相对落后，粗狂型的生产模式浪费了大量的化肥农药；2）我国现行家庭联产承包责任制的土地政策，导致难以实现有效统一的管理；3）长期以来，我国把主要精力放在工业废水和城镇生活污水的治理上，对农田退水的危害意识不足，导致了农业面源污染问题日益严重，成为了湖泊、河流水质退化的主要污染源。

2农田退水处理技术

农田退水中所含氮、磷污染物将沿着沟渠流向区域低位的湖泊或河流，是小流域中湖泊或河流水体污染的源。因此，在农田退水进入湖泊或河流之前，高效去除农田退水中过量的氮、磷营养物质成为确保湖泊和河流良好水质的关键。国际上，受污染水体的修复方法通常有物理、化学和生物-生态法3种。从应用趋势和综合环境效益角度，生物-生态方法是水体环境修复中最应推崇的举措之一。近年来，应用于处理农田尾水的工程性措施主要有生态沟渠技术、生态浮床技术、稳定塘处理技术、生态滤池技术、水生植物塘与人工湿地技术等。

2.1生态沟渠技术

生态沟渠是在农田系统中构建成一定的沟渠，是农田非点源污染排放物和收纳水体之间的过渡带，在沟渠中配置多种植物，并在沟渠中设置辅助性工程设施，如透水坝、拦截坝等，对沟渠水体中氮、磷等污染物质进行拦截和吸附，其中包括沟渠基质吸附、植物吸收、底泥吸附，以及沟渠辅助物所产生的减缓流速和沉降泥沙等，从而达到净化水质的目的。植物是生态拦截沟渠塘的重要组成部分，可通过人工种植和自然演替的方式形成。因此，植物的筛选成为生态沟渠构建中最重要的环节，应筛选根系发达、净化效果好、生长适应能力强、无休眠或短休眠期、经济价值与景观效果好的植物，其目的在于增加生物多样性，适应本地环境，延长使用寿命，提高脱氮除磷的效果。

生态沟渠的显著优点是农田退水在排水过程中得到一定程度的净化，为后续的人工湿地系统减轻了处理负荷，有效的提高了处理效果。在工程中还可以充分利用现有的部分农田土质排水沟渠，引入生态护坡和水生植物，实现改造，可以节省部分资金。其缺点是由于排水在其中的流速较缓，因此其占地面积较硬质排水沟渠大，受地区气候条件的限制，春夏时节需要种植植物，秋冬季节需要对植物进行收割处置。

2.2生态浮床技术

生态浮床技术是运用无土栽培的原理，采用现代农艺和生态工程措施，将陆生或水生植物移栽到水面的一种水体污染治理技术，其原理是通过植物吸收、吸附、微生物降解等作用，达到净化水质的目的。该技术具有投资少、见效快、管理方便等优点，是一种行之有效的水体原位生态修复技术，广泛应用于富营养化的河道、水塘、湖泊等水体。生态浮床技术不仅能降低污染物浓度，同时也对浮游植物群落产生积极影响，研究表明3种生态浮床覆盖率下水体中的浮游植物群落结构复杂性和生物多样性指数均显著高于空白对照组，其中，26%覆盖率比39%覆盖率水体中的浮游植物生物多样性指数要高，群落结构更复杂，随后是13%覆盖率处理。

传统的生态浮床技术除注重净化效率外，更多考虑景观需求，投入成本无法得到补偿，因此，结合农业生产的实际需要，栽培适宜的经济作物，不仅可以实现对水质的改善，同时还可以通过收获水稻，产生一定的经济效益，补偿了一部

分污染治理的投资成本。因此，在对农村面源污染及农业生产现状进行调查的基础上，采用当地能产生经济效益的植物构建生态浮床，改善水体水质、修复水体生态，达到因地制宜、节省投资的目的。

需要说明的是，生态浮床只能作为农村水环境生态修复中的一种“强化”技术，可以在短期内实现改善水质的修复目的，但并不是永久性的技术手段，而要持续稳定水质、促进水生态系统的良性发展，则需要利用构建长效的技术体系。

2.3生态滤池技术

生态滤池（MEEF）是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生态系统来进行污水净化的一种水处理技术，污水中的颗粒物主要通过人工填料进行过滤，生物膜与微生物主要负责污水中的可溶性污染物。这种生态滤池污水处理技术实际上是模仿天然的生态系统，利用各种生态关系来进行水中污染物的处理和净化，是一个半自然生态系统。作为农田尾水处理终端，生态滤池的渗滤介质可以对尾水进流产生滞流作用，为随后的水分蒸腾提供时间，平均可减少33%的径流量，其截流作用对于水量控制的贡献最为突出。在生态滤池中，植被对于保持水流容量起到重要作用，因为作物根系的生长和衰老可用于对抗渗滤系统介质的压缩与堵塞，绝大部分悬浮固体和重金属污染物可以被有效去除。相对而言，N和P的去除随着生生态滤池设计结构的变化差异较大，现阶段研究也着重对有利于去除N、P污染的系统重构进行。在Bratieres等人的研究中，上覆植被种类、渗透深度、渗透介质、渗透面积、进流污染浓度作为测试因素，被整合成125种测试组合分别接受最优化测试，结果表明植被选择对于N的去除至关重要，添加有机质对P的去除效率有很大提升。

2.4稳定塘处理技术

稳定塘是一种经过人工适当修整后设围堤和防渗层，主要通过微生物降解、沉降、转化、截滤等作用去除污染物。其有效水深在1-2m，由于藻类光合作用放氧和水表面的大气复氧而形成一个上部好氧区（距水面0.6m），而塘子底部较深形成了一个底部厌氧区，而在两者之间形成一个兼性区。这样就形成了一个厌氧-缺氧-好氧的一个体系，可以实现同步脱氮除磷。有机物的去除一般包括沉淀和絮凝、厌氧微生物的作用、好氧微生物的作用、浮游生物的作用和水生植物的作用，氮在稳定塘内的去除，主要是通过生物同化吸收转化为自身有机氮、氨氮的吹脱作用、形成生物沉淀以及硝化/反硝化等几种途径，磷元素去除涉及有机磷在微生物作用下分解氧化，菌藻及其他生物吸收无机磷合成新细胞，以及可溶性磷与不可溶性磷之间的转化等多种机制的共同作用。其对NH4+-N的去除易受环境温度、pH等因素影响，表现为温度和pH 较高时，硝化/反硝化以及NH4+-N的挥发作用是TN 的主要去除机制，若在冬季低温时，NH4+-N挥发作用则会受到抑制。稳定塘对P的去除主要是水生植物吸收和底泥对P的吸附/ 解吸等多种机制的共同作用。缺点是占地面积大、水力停留时间长、散发臭味、处理效果不稳定等。

稳定塘同时具有调蓄作用，因排水干渠来水包含了降雨形成的流量变化很大的地表径流，若不进行有效调节，将影响水质净化效果，甚至会对处理设施安全造成危害。因此，建设稳定塘净化调蓄系统，可以起到水量调蓄和水质净化的双重作用。

2.5人工湿地处理技术

人工湿地处理系统是利用人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用对污水进行处理的一种技术。绝大多数人工湿地由四部分组成：（1）土壤、砂、砾石等透水性基质；（2）芦苇、香蒲等适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物；（3）微生物种群；（4）在基质表面流动的水体。人工湿地利用基质的土壤吸附作用、微生物的生物降解作用以及植物的吸收作用，来实现污水的高效净化、无害化与资源化。

湿地净化污染物的机理比较复杂，其主要净化机理除植物对悬浮性污染物的过滤吸附及吸收作用外，植物根系附近的微生物对有机物及氮磷营养物的去除起到了关键作用。特别在脱氮上，芦苇具有通过茎秆向根系供氧的能力，可在根系附近形成脱氮所必备的好氧和缺氧区域，促进湿地生态系统的硝化和反硝化作用进行，强化其净化能力。湿地系统还可以通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除不溶性污染物。植物的作用主要可以归纳为以下几种：直接吸收、利用污水中可利用态的营养物质，吸附、伏击重金属和一些有毒有害物质，部分挺水植物还有抑制藻类生长效应。

湿地与常规污水处理系统相比具有不可比拟的优点：只要有现成的土地，湿地的建设费和运行费用低，易维护，而且对污水处理厂难以去除的营养元素都有较好的净化效果；比常规处理系统更加灵活，能更好地适应冲击负荷，可以充分利用当地的自然条件，达到治污和湿地保护的双重功效。