滨海新区大港农业非点源污染状况研究

（1. 天津科技大学 海洋学院，天津 300222；2. 天津市环境保护科学研究院，天津 300191）

朱 倩1，宋兵魁2，温 娟2，商 平1

环境监测与污染防治

滨海新区大港农业非点源污染状况研究

（1. 天津科技大学 海洋学院，天津 300222；2. 天津市环境保护科学研究院，天津 300191）

朱 倩1，宋兵魁2，温 娟2，商 平1

立足天津市滨海新区大港农业背景情况，采用适宜的方法，分别从种植业、畜禽养殖和水产养殖业三方面分析非点源污染物排放量。结果表明：2010年大港地区农业非点源主要污染物COD排放量为377.67 t，氨氮排放量为72.33 t，畜禽养殖排放的污染已占农业非点源污染的一半以上。在此基础上，分别从优化畜禽养殖的养殖模式、种植业科学施用化学品、水产养殖合理投放饲料等方面提出了大港地区农业非点源污染控制的对策。

大港；农业非点源；污染负荷；污染控制

1 大港农业非点源污染源现状调查

对大港农业非点源污染源作了深入的调查，调研了大港涉农相关部门，包括农委、农业服务中心、水产局、水务局、统计局、环保局等。调查了解2010年畜禽养殖业、种植业、水产养殖业的现状情况、饲料和化肥施用情况和污染物排放及处理处置状况。

1.1 畜禽养殖业

大港地区畜禽养殖业发达，共有养殖场21个，畜牧小区9个，养殖户175户，主要饲养生猪、奶牛、肉鸡和蛋鸡。畜禽养殖以相对集中的养殖为主，清粪方式主要是干清。大约有30%的

粪便作为有机肥还田，有25%的粪便用于沼气制造，另有5%左右的粪便运送到有机肥制造厂生产有机肥产品[2]；粪便未处理量约占40%。未处理畜禽粪便在堆放储存过程中因降雨和其他原因会进入水体。

表1 大港地区畜禽养数量统计

1.2 种植业

大港地区主要农作物有小麦、玉米、棉花等，播种面积达15 080 hm2。近年来农作物和各类果蔬产量不断增长，随之而来的肥料施用量也不断增加。主要施用化肥和有机肥，以施用化肥为主。施用的化肥包括尿素、磷酸二铵、硫酸钾、氮磷钾复合肥、硫酸锌等。

表2 大港地区种植业氮肥、磷肥施用量（折纯）

1.3 水产养殖业

大港近10年内陆渔业产量呈上升趋势，发展速度很快，淡水养殖面积达6 351 hm2；水产品产量6 303 t，人均水产品占有量15.7 kg。渔业产值在农林牧渔总产值中的比重也呈上升趋势，在增加农民收入和改善人民生活中发挥了重要的作用[3]。

2 大港农业非点源污染负荷计算方法

2.1 方法选择

采用农业非点源污染排放负荷量估算方法，对畜禽养殖、农田种植、水产养殖排放的非点源污染负荷量进行匡算，分别采取了排泄系数法、流失系数法、排放系数法[3，4]。

表3 大港地区各街镇水产养殖面积及排水情况

2.2 方法介绍

2.2.1 畜禽排泄系数法

畜禽粪便排泄系数是指根据单个动物每天排出粪便的数量和动物养殖数量进行测算。采用原国家环境保护总局自然生态保护司编写的《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策》中推荐的畜禽粪便排泄系数及畜禽粪便中污染物平均含量[5]，具体数值见表4。

按照排泄系数法，畜禽养殖产生的污染物排放量计算公式如下：

畜禽养殖污染物排放量=畜禽养殖数×污染物排泄系数×粪便中污染物平均含量×未处理粪便的比例×粪便污染物进入环境的流失比例 （1）

根据《2008年全国污染源普查大港普查技术报告》，大港地区畜禽养殖粪便污染物平均流失比例如表5所示。

表4 国家环保总局推荐的畜禽排泄系数 kg/（头·a）

表5 大港地区畜禽养殖污染物进入环境的流失比例

2.2.2 种植业流失系数法

采用流失系数法估算化肥产生的农田种植非

点源污染潜在负荷，即通过实地监测数据得出氮磷的淋溶或径流流失系数，再与当地的化肥施用量相乘，得出农田种植的TN、TP流失量。这一方法是目前最直接有效的农田种植负荷量估算方法[6，7]。从大港环保局获得了当地作物氮磷淋溶、径流的平均流失系数（见表6）。

表6 大港种植地区化肥施用导致的污染物流失比例

因此，施用化肥所导致的农田种植TN、TP和氨氮排放量按下述公式进行计算：

TN（TP）排放量=氮（磷）施用量×化肥施用导致的污染物流失比例 （2）

2.2.3 养殖业排放系数法[8]

水产养殖过程中鱼类的摄食习惯不同，如：不同种类的鱼对饲料的类别需求不同，同类鱼在不同生长期对饲料需求量也不一，导致饵料投喂往往过量，加之各类鱼苗生长过程中产生的排泄物，造成各类养殖水体的氮、磷和有机物等水质污染物变化很大。排放系数法对水产养殖产生的污染物排放量计算公式如下：

养殖类型单位面积污染排放量=年均换水次数×养殖水体浓度 （3）

3 大港农业非点源污染负荷分析

3.1 各类农业非点源污染物排放量

根据负荷计算方法以及对大港地区污染源现状调查的情况，得出畜禽养殖业、种植业、水产养殖业非点源污染负荷（见表7、表8、表9）。

表7 大港畜禽养殖非点源污染负荷 t

表8 大港种植业非点源污染负荷（地表径流流失量） t

3.2 各街镇污染物排放情况

从表10可以看出，2010年大港地区农业非点源污染排放量分别为COD 377.67 t、TN 144.29 t、TP 32.95 t、氨氮72.33 t。各街镇农业非点源污染因子中COD排放量最大，其次是TN；太平镇是农业非点源排放污染物量（包括COD、TN、TP和氨氮）最大的街镇。

4 大港地区农业非点源污染控制的对策

根据大港环保局监测站提供的数据，2010年流经中塘镇、小王庄镇、太平镇、港西街、古林街的河流监测数据均能达到相应水体的标准，但

表9 大港各街镇水产养殖业污染负荷 t

表10 大港各街镇农业非点源污染因子排放量 t

是根据本研究估算的结果，农业非点源产生的污染已经不容忽视。为此，提出如下大港地区农业非点源污染控制的对策：

4.1 优化畜禽养殖污染的养殖模式[9，10]

建议优化畜禽养殖模式和养殖场的选址。在政策方面，畜禽养殖倡导人畜分离，向规模化、集中化发展，鼓励养殖小区和规模化养殖场的建设，将传统的畜禽散养方式转变成规模化养殖，实现粪污的集中处理。对于规模化养殖场建议建设大型沼气工程，沼渣、沼液作为天然的有机肥料就地还田；对于集中养殖小区，推荐就地修建简易的污水处理设施或科学堆肥场，减小对周围环境的污染。此外，养殖小区和养殖场的选址要远离河道，禁止养殖粪污直接向河道排放。

4.2 种植业科学施用化学品[11]

建议科学施用农用化学品，推行测土配方施肥工程，通过测量土壤的养分含量，合理配肥和施用化肥，提高化肥的利用率，降低肥料的施用量，减少种植业非点源污染负荷的产生。

4.3 水产养殖合理投放饲料和排放养殖废水[12]

建议合理投放饲料，根据养殖鱼类在不同生长阶段的营养需求量和饲料的营养水平来确定每天的投料量，严格按计算量投喂，避免过剩的投料溶于水中。合理排放养殖废水，由于排水中含有浓度较高的氮、磷等营养物质，应尽量考虑将其引入附近农田作为灌溉用水让农作物吸收，避免直接排入附近河流水体，污染附近水域。

[1]问青春.我国农业非点源污染研究进展分析[J].环境保护和循环经济，2012（6）：66-68.

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[3]戴露莹.基于SWAT模型的典型小流域非点源污染控制研究[D].杭州：浙江大学，2012.

[4]张蔚文，刘飞，王新艳.基于博弈论的非点源污染控制模型探讨[J].中国人口·资源与环境，2011，21（8）：142-146.

[5]郝芳华，杨胜天，程红光，等，大尺度区域非点源污染负荷计算方法[J].环境科学学报，2006，26（3）：375-383.

[6]李怀恩.估算非点源污染负荷的平均浓度法及其应用[J].环境科学学报，2000，20（4）：397-400.

[7]王晓燕，郭芳，蔡新广，等.密云水库潮白河流域非点源污染负荷[J].城市环境与城市生态，2003，16（1）：31-33.

[8]李慧，焦隽，冯其谱，等.新沂市水产养殖非点源污染负荷评价[J].江西农业学报，2008，20（2）：100-103.

[9]孟雪靖.农业非点源污染的环境影响及防治对策[J].农场经济管理，2006（6）：27-28.

[10]周光，吴兆波.畜禽粪便的危害及防治对策[J].中国资源综合利用，2009（10）：26-27.

[11]杨勇，宋兵魁，王文美，等.天津市农村非点源污染控制对策[J].中国环保产业，2009（1）：56-60.

[12]杨小琴，郭正富，胡玉国.水产养殖与农业面源污染研究[J].北京农业，2008（27）：41-43.

（编辑：程 俊）

Status and Control of Agricultural Non-point Source Pollution of Dagang in Binhai New Area

Zhu Qian1,Song Bingkui2,Wen Juan2,Shang Ping1
（1.Tianjin University of Science&Technology,Tianjin 300222,China；2.Tianjin Academy of Environmental Sciences,Tianjin 300191,China）

With respect to rainfall runoff from farmlands,manure from livestock and poultry breeding,aquiculture waste from agricultural area,the situation of these agricultural non-point sources (NPS)pollution was introduced in Dagang area of Tianjin in 2010.The results showed that:2010 Dagang agricultural non-point source emissions of major pollutants COD was 377.64 t,ammonia was 72.34 t.Feasible countermeasures,such as livestock breeding patterns,rational fertilization in farmland,reasonable feeding in aquaculture feed,for Agricultural NPS pollution controlling in Dagang area were provided in management and engineering ways.

Dagang；agricultural non-point source pollution；pollution load；pollutant control

X71

A

1008-813X（2014）01-0050-04

2013-08-25

朱倩（1985-），女，天津市滨海新区人，天津科技大学环境工程专业在读研究生，主要从事环境保护管理工作。

10.13358 /j.issn.1008-813x.2014.01.15