新安江流域茶园农业面源污染研究

许家宏

摘 要：结合全国首个跨省流域新安江流域生态补偿机制试点的实施，摸清了黄山市新安江流域农业面源污染现状，并进行了茶园肥料面源污染地表径流对比试验。结果表明，施用传统化肥的茶园管理方式通过地表径流和淋溶的总氮总磷进入到新安江流域水体，对水质的影响明显；通过合理施用生物有机肥，可减少农业面源对水环境污染的贡献率。

关键词：新安江；农业面源污染；水环境；整治

中图分类号 X59 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）09-107-02

黄山市位于安徽省最南部，与浙江和江西两省交界，地处新安江上游，为全国重点名茶产区和安徽省主产茶区。茶叶经济是黄山市农村经济的支柱产业，全市茶园面积50 000hm2，近70万茶农的主要经济收入来源于茶叶。加快发展茶产业，振兴茶业经济，成为黄山山区人民致富的热切期盼和现实需求。随着全国首个跨省流域新安江生态补偿机制试点启动和实施，新安江综合治理进入了崭新的历史阶段。而追求农业效益最大化与保护新安江一江清水成为摆在黄山人民面前不可回避的现实问题。笔者对茶园化肥面源污染方面进行了初步研究，以供参考。

1 研究农业面源污染整治的重要意义

新安江是安徽省内仅次于长江、淮河的第三大水系，是浙江省最大的入境河流，是黄山和浙江两地新安江流域上下游人民共同的母亲河。流域总面积11 674km2，干流总长359km，其中安徽境内6 261km2，干流长242.3km，分别占流域总面积的53.6%和干流总长的67.5%，覆盖黄山市7个区县和宣城市绩溪县，总人口139.7万人。新安江平均出境水量占千岛湖年均入库水量的68%以上，是下游地区最重要的战略性资源，为华东地区最坚实的生态安全屏障。目前新安江水质达到地表水河流Ⅲ类标准，其流域上游的水质优劣在很大程度上决定着千岛湖水质的好坏。

长期以来，黄山市为保护新安江这一江清水投入了大量的人力、物力和财力。近年来，全国“两会”代表、委员多次呼吁尽快建立新安江流域上下游补偿机制，党和国家领导人先后针对千岛湖和新安江水资源保护作出重要批示，要求浙江、安徽两省着眼大局，从源头控制污染，走互利共赢之路。为此，2010年底，国家财政部、环保部启动了全国首个跨省流域新安江流域生态补偿机制试点，并于2011年正式实施。新安江生态补偿机制试点作为综合治理的核心内容，按照“谁污染、谁治理，谁受益、谁补偿”的生态补偿原则，以皖浙两省跨界断面高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷4项指标为考核依据。据初步调查的2010年数据，新安江流域化学需氧量（COD）和氨氮排放总量分别为24 715.8t、3 165.4t，其中工业污染排放占15.0%和12.5%，生活污染排放占56.1%和49.4%；农业污染排放占28.9%和38.1%。总氮和总磷排放总量为7 170t和762.9t，绝大部分来自农业面源污染，占排放总量的68.9%和80.8%。农业生产对农药化肥依赖性较大，农业面源污染成为新安江水环境污染的主要原因，因此，研究和探讨农业面源污染整治对水环境影响的意义重大。为此，我们选取新安江流域农业最具代表性农作物——茶叶，在黄山毛峰主产区（新安江主要支流之一丰乐河上游）就茶园化肥施用引起的农业面源污染情况进行研究。

2 当前新安江流域内茶园农业面源污染现状

黄山市在新安江流域范围内的茶园面积约34 000hm2，覆盖所辖3个区和4个县，占全市茶园面积的69.8%；农业人口84万，占全市农业人口的71.2%。据统计，2010年氮、磷、钾肥（折纯）的使用量分别为：31 541.9t，9 325.6t，11 245.3t；农药使用量为360.68t。现有流域内茶叶绝大多数种植在海拔200m以上的丘陵和中低山区，坡度在15°以上的茶园占70%，其中比较效益较高的黄山毛峰产区主要集中在山区，且以丛栽栽种方式为主，每667m2茶园栽种茶树600～1 200丛。

从总体上看，目前茶区化学肥料的使用约占总施肥量的85%，茶园污染对水环境的影响主要是施用化肥、农药、使用动力机械修剪茶园等，其中化学肥料的施用是新安江流域上游水体污染的主要原因之一。以新安江支流丰乐河上游茶园为列，结合2007年第一次安徽省农业污染源普查，大致可估算丰乐河上游流域茶园因化肥使用而引起的面源污染源情况：化肥使用总量（折纯）为4 423.5t，其中氮肥3 358.4t、磷肥1 065.1t；氮的利用率为25%～40%，磷为20%左右，钾由于迁移率低而相对利用率高，可达40%以上，其余部分由于淋失、挥发或被土壤固定而成为作物不可利用的形态，通过地表径流和淋溶到水里最终进入新安江流域水体中。

3 茶园肥料面源污染地表径流对比试验

3.1 试验设计 2013年1～4月在丰乐河上游黄山毛峰核心产区富溪乡新田村90hm2茶园地进行施用生物有机肥和施用复合肥、尿素地表径流对比试验。其中微生物有机肥料由黄山中科新佳生物科技有限公司提供，传统复合肥、尿素由市场购得。在同等管理水平条件下，茶园施用生物有机肥750kg/hm2和复合肥750kg/hm2，面积各占50%（45hm2），对比施用2种肥料的茶叶生长效果和采样地表径流水样，分析水样中的总氮和总磷。在施用生物有机肥和复合肥的茶园较低位置，分别设置2根取水管，取水管约呈30°向下倾斜，便于存积地表径流水。在取水管出口处用高密度塑料袋扎紧管口，每次取水时解下塑料袋，将水样放置深色取样玻璃瓶中存放，用浓硫酸处理后送至水样检测中心。每7d取水样一次，每次300mL，每种施肥方案各取水样14次，并委托中新苏州工业园区清城环境发展有限公司（证书编号2012100436U）对水质总氮、总磷和COD进行检测，水质总氮测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012），水质总磷测定采用钼酸铵分光光度法（GB11893-89），COD测定采用快速消解分光光度法（HJ/T399-2007）。endprint

微生物有机肥料和传统复合肥（化肥）、单质肥料成分见表1，作物吸收（肥效）比较见表2，总氮、总磷排放值见表3。

3.2 结果与分析 （1）施用传统复合肥、尿素总氮地表径流流失率11.31%，总磷的地表径流流失率为3.0%；（2）施用生物有机肥总氮的地表径流流失率为10.13%，总磷的地表径流流失率为2.3%；（3）同等施肥水平下施用生物有机肥较施用传统复合肥、尿素每667m2茶园一次施肥可减少地表径流流失（排放值）纯氮（N）1.455 3kg和纯磷（P）1.003 9kg，这些氮和磷可能直接通过地表径流和淋溶进入到新安江水体，造成土壤污染和新安江水体的富营养化；（4）推广施用微生物有机肥，可以调理土壤、激活土壤中微生物活跃率、克服土壤板结、增加土壤空气通透性，同时减少氮磷流失对于水体的污染。

4 茶园肥料面源污染整治研究结论及建议

4.1 结论 由于该研究只是在新安江支流上游流域选取的单一作物、小范围、小样本的初步试验，受试验方法、时间、条件等诸多因素的限制，所得结论未必具有普遍意义的精确性和科学性，但仍然可得出一些基本结论：（1）茶园施用化肥（包括传统化肥和生物有机肥）对土壤和水质具有污染；（2）传统施用化肥的茶园管理方式的总氮总磷通过地表径流和淋溶进入到水体，对水质的影响明显；（3）合理施用生物有机肥的总氮总磷排放水平低于传统施用化肥总氮总磷排放水平，可减少农业（肥料氮和磷）面源污染对水环境污染的贡献率；（4）在新安江流域推广施用生物有机肥对整治农业面源污染和改善新安江水质具有积极作用。

4.2 建议 （1）面源污染是相对点源污染而言，水环境治理一方面要厘清和治理点源污染，另一方面要尽可能排出流域内的面源污染源清单和厘清污染贡献率；（2）农业面源污染治理是一项系统工程，其主要是农业生产造成的污染，由于面源污染范围广，不确定性大，成分过程复杂，控制难、治理难、见效慢，同时单一措施对水质改善的作用有限，需要集成技术配套的综合治理措施。（3）实施生态农业示范基地建设，实行农业投入品目录管理制度，控制农业生产污染源。（4）提升水生生物资源养护管理水平，重视水生种质资源的保护和建设，维护生物多样性，发挥渔业净水生态功能。

致谢：感谢徽州区新安江流域保护建设局和黄山中科新佳生物科技有限公司给予的大力支持。

（责编：张宏民）endprint

微生物有机肥料和传统复合肥（化肥）、单质肥料成分见表1，作物吸收（肥效）比较见表2，总氮、总磷排放值见表3。

3.2 结果与分析 （1）施用传统复合肥、尿素总氮地表径流流失率11.31%，总磷的地表径流流失率为3.0%；（2）施用生物有机肥总氮的地表径流流失率为10.13%，总磷的地表径流流失率为2.3%；（3）同等施肥水平下施用生物有机肥较施用传统复合肥、尿素每667m2茶园一次施肥可减少地表径流流失（排放值）纯氮（N）1.455 3kg和纯磷（P）1.003 9kg，这些氮和磷可能直接通过地表径流和淋溶进入到新安江水体，造成土壤污染和新安江水体的富营养化；（4）推广施用微生物有机肥，可以调理土壤、激活土壤中微生物活跃率、克服土壤板结、增加土壤空气通透性，同时减少氮磷流失对于水体的污染。

4 茶园肥料面源污染整治研究结论及建议

4.1 结论 由于该研究只是在新安江支流上游流域选取的单一作物、小范围、小样本的初步试验，受试验方法、时间、条件等诸多因素的限制，所得结论未必具有普遍意义的精确性和科学性，但仍然可得出一些基本结论：（1）茶园施用化肥（包括传统化肥和生物有机肥）对土壤和水质具有污染；（2）传统施用化肥的茶园管理方式的总氮总磷通过地表径流和淋溶进入到水体，对水质的影响明显；（3）合理施用生物有机肥的总氮总磷排放水平低于传统施用化肥总氮总磷排放水平，可减少农业（肥料氮和磷）面源污染对水环境污染的贡献率；（4）在新安江流域推广施用生物有机肥对整治农业面源污染和改善新安江水质具有积极作用。

4.2 建议 （1）面源污染是相对点源污染而言，水环境治理一方面要厘清和治理点源污染，另一方面要尽可能排出流域内的面源污染源清单和厘清污染贡献率；（2）农业面源污染治理是一项系统工程，其主要是农业生产造成的污染，由于面源污染范围广，不确定性大，成分过程复杂，控制难、治理难、见效慢，同时单一措施对水质改善的作用有限，需要集成技术配套的综合治理措施。（3）实施生态农业示范基地建设，实行农业投入品目录管理制度，控制农业生产污染源。（4）提升水生生物资源养护管理水平，重视水生种质资源的保护和建设，维护生物多样性，发挥渔业净水生态功能。

致谢：感谢徽州区新安江流域保护建设局和黄山中科新佳生物科技有限公司给予的大力支持。

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微生物有机肥料和传统复合肥（化肥）、单质肥料成分见表1，作物吸收（肥效）比较见表2，总氮、总磷排放值见表3。

3.2 结果与分析 （1）施用传统复合肥、尿素总氮地表径流流失率11.31%，总磷的地表径流流失率为3.0%；（2）施用生物有机肥总氮的地表径流流失率为10.13%，总磷的地表径流流失率为2.3%；（3）同等施肥水平下施用生物有机肥较施用传统复合肥、尿素每667m2茶园一次施肥可减少地表径流流失（排放值）纯氮（N）1.455 3kg和纯磷（P）1.003 9kg，这些氮和磷可能直接通过地表径流和淋溶进入到新安江水体，造成土壤污染和新安江水体的富营养化；（4）推广施用微生物有机肥，可以调理土壤、激活土壤中微生物活跃率、克服土壤板结、增加土壤空气通透性，同时减少氮磷流失对于水体的污染。

4 茶园肥料面源污染整治研究结论及建议

4.1 结论 由于该研究只是在新安江支流上游流域选取的单一作物、小范围、小样本的初步试验，受试验方法、时间、条件等诸多因素的限制，所得结论未必具有普遍意义的精确性和科学性，但仍然可得出一些基本结论：（1）茶园施用化肥（包括传统化肥和生物有机肥）对土壤和水质具有污染；（2）传统施用化肥的茶园管理方式的总氮总磷通过地表径流和淋溶进入到水体，对水质的影响明显；（3）合理施用生物有机肥的总氮总磷排放水平低于传统施用化肥总氮总磷排放水平，可减少农业（肥料氮和磷）面源污染对水环境污染的贡献率；（4）在新安江流域推广施用生物有机肥对整治农业面源污染和改善新安江水质具有积极作用。

4.2 建议 （1）面源污染是相对点源污染而言，水环境治理一方面要厘清和治理点源污染，另一方面要尽可能排出流域内的面源污染源清单和厘清污染贡献率；（2）农业面源污染治理是一项系统工程，其主要是农业生产造成的污染，由于面源污染范围广，不确定性大，成分过程复杂，控制难、治理难、见效慢，同时单一措施对水质改善的作用有限，需要集成技术配套的综合治理措施。（3）实施生态农业示范基地建设，实行农业投入品目录管理制度，控制农业生产污染源。（4）提升水生生物资源养护管理水平，重视水生种质资源的保护和建设，维护生物多样性，发挥渔业净水生态功能。

致谢：感谢徽州区新安江流域保护建设局和黄山中科新佳生物科技有限公司给予的大力支持。

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