松华坝水源区面源污染N-P负荷解析研究

收稿日期:2014－05－13基金项目:云南省教育厅重大项目(ZD2011001)。作者简介:郝斐(1987－)，女，在读研究生，主要从事水环境与农业面源污染研究。通讯作者:张乃明(1963－)，男，汉族，教授，博士生导师，主要从事湖泊治理与面源污染控制研究。松华坝水源区面源污染N、P负荷解析研究郝斐，史静，张乃明，胡兴钢(云南农业大学资源与环境学院，云南昆明650201)摘要:采用资料收集、现场调查及实验分析的方法，明确了水库库区的农业面源污染负荷及比例。研究结果表明:农业面源污染产生的入库TN量为7532.3t/a，其中农田化肥的TN产生负荷量为3365t，占比最大，为44.7%，农村生活污水的TN产生负荷量为22.7t，占比最小，为0.3%;农业面源污染产生的入库TP量为2781.01t/a，产生负荷量最大的污染源为农田化肥，为203.1t，占73%。关键词:农业面源;污染;氮;磷;解析;松华坝中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1673－9655(2014)06－0010－05随着人类活动对水资源影响的不断深入，水质恶化和用水资源短缺等问题已严重威胁人类的生存和发展。水环境污染分为点源污染和面源污染，在各国的积极治理和控制下，点源污染控制水平达到了一定程度，但面源污染对水质的影响却日益严重。据美国、日本等国家报道，点源污染全面控制之后，江河的水质达标率为65%，湖泊的水质达标率为42%，海域水质达标率为78%，湖泊、水库及河口的水体富营养化主要来源于非点源污染［1］。研究显示，面源污染占美国所有河流和湖泊营养物质的负荷总量分别为64%和57%;丹麦270条河流中94%的氮负荷、52%的磷负荷由面源污染引起［2］。在我国，湖泊及水库富营养化日趋加剧，面源污染的负荷比重逐年上升。根据第一次全国污染源普查公报，2007年度全国农业源TN、TP和化学耗氧量(COD)的排放量分别占各种来源排放总量的57.19%、67.27%和43.71%［3］。松华坝水库是昆明市重要的优质饮用水源地之一，占市区供水总量的50%，承担着昆明城区300万人口的供水任务［4］。随着近年来以蔬菜、花卉为主的经济和粮食作物生产中化肥和农药施用量的增加，流域水质持续下降［5］。昆明市重点水源保护委员会办公室提供的《2008年松华坝水源保护区基础数据》、《云南环境科学—松华坝水库水体营养状况评价》指出现阶段水库水体富营养化程度逐渐加深。从“十五”开始，松华坝水库水质常年为Ⅲ类水，水质已不能达到Ⅱ类水水质保护目标要求，水体受到氮磷等营养盐污染;农业面源污染是引起水库水体富营养化的主要原因［6］。因此本研究对松华坝水库水源保护区面源污染负荷进行解析，为探明水库农业面源污染负荷及构成提供科学依据和数据支撑。1材料与方法1.1研究区域概况松华坝水库位于昆明市盘龙区，既是一个集中式城市饮用水水源地，也是昆明市不可替代的城市供水水源［7］。水源保护区面积629.8km2，总库容2.19×108m3，其中正常蓄水库容1.05×108m3，属长江流域金沙江滇池水系。上游径流区主要有牧羊河和冷水河两条支流，在小河村东南汇合后称盘龙江，最终注入松华坝水库［8］。牧羊河为盘龙江正源，长约50km，多年平均径流量8370×104m3;冷水河长约29.4km，多年平均径流量8900×104m3。松华坝水源保护区地质条件比较复杂，地貌结构多样，气候属山地季风气候，植被类型较为丰富，以常绿针叶林、灌丛为主，现保护区森林覆盖率为62.97%［9］。保护区多年平均降雨量为998.6mm，多年平均气温15.1℃。其保护范围行政区划涉及盘龙区的双龙乡及松华乡、滇源镇及阿子营乡［10］。保护区农业人口占96.6%，产业结构主要以种植业和养殖业为主，种植业主要以粮食作物、蔬菜瓜果和烤烟为主，其中坝区主要种植水稻、包谷、小麦、大豆、烤烟、洋芋、蚕豆、花卉;养殖业主要以畜禽养殖为主，主要有牛、马、羊、猪、鸡、鸭等，是典型的山地农业流域。—01—环境科学导刊http://hjkxdk.yies.org.cn2014，33(6)CN53－1205/XISSN1673－9655DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.2014.06.0031.2研究方法收集整理了2004—2010年《中国农村统计年鉴》、《云南统计年鉴》及农业统计资料等，对松华坝流域的自然环境、主要产业结构、污染源等情况进行详细调查，并对流域内水样进行采集分析。1.3采样与分析昆明地区降水特点为:每年2—5月为枯水期，6—9月为丰水期［9］。枯水期基本没有降水及径流产生，径流小区及生活污水处理池基本处于干涸状态，无农田径流和农村生活污水汇入牧羊河、冷水河。在丰水期，由于降水与径流的产生，农田径流和农村生活污水汇入牧羊河［11］、