引江济汉工程起始段面源污染现状及防治对策

邓 强，于兴修

（湖北大学 资源环境学院，湖北 武汉430062）

1 引言

农业面源污染是水环境恶化的重要原因。由于面源污染具有分散、隐蔽等特点，以前没有受到足够的重视，但它对环境污染的贡献值越来越大［1］。有报告表明，2008年全国七大水系中，劣V类水质的断面超过1／5。2005年我国化肥施用量达4766.2万t，占全世界消费量的1／4，化肥施用强度远远超过发达国家设置的225kg／hm2的安全上限［2］。我国20世纪90年代后期的农药生产量达76万t，使用量则达50～60万t，其中，近80%经过各种途径进入自然环境中，而大部分农药最后汇集进入水体中造成污染［3］。

引江济汉工程是南水北调中线汉江中下游的四项配套工程之一，是湖北省最大的水资源配置工程，渠道全长约67.23km，年平均输水37亿m3。工程的主要作用是向汉江兴隆以下河段补充因南水北调中线一期工程调水而减少的水量，改善该河段的生态、灌溉、供水、航运用水条件。该工程于2014年9月26日开始运行，有效防治渠道沿途面源污染，对于确保该工程的生态功能具有重要意义。

随着对农业面源污染的重视，国内外学者针对面源污染的发生机理、主要污染物的流失过程及污染负荷开展了大量研究［4～8］，但对大型饮水工程的面源污染的研究很少。本研究以引江济汉工程起始段为研究区，选取该区域内三个村庄为典型调查对象，对比分析引江济汉工程运行前后面源污染状况，以期为保护该工程的水质提供科学依据。

2 研究方法

本研究在实地考察的基础上，遵循均匀分布、代表性、典型性的原则，在工程起始段（引江济汉工程进水口至荆李公路桥段区域）选取了三个调查采样区，包括天鹅村、沿江村和白荷村（图1）。在每个调查采样区，选取村民委员会、村农资经销站和种田大户与能手为调查访谈对象，主要调查内容包括：可耕作农田面积变化情况，工程前后化肥、农药的使用情况以及农田灌溉、排水现状及村民关心的相关农村环境问题。

图1 引江济汉工程起始段调查区域分布示意图

3 结果与分析

3.1 化肥使用及污染

我国农业面源污染严重的主要原因是化肥的用量大，利用率低，流失比例大。调查显示，引江济汉工程修建前，所调查的三个村庄的耕地总面积接近10000亩，年化肥施用总量达到1200t，天鹅村、沿江村、白荷村三个村庄每亩地年化肥消耗量分别为0.1t、0.2t、0.05t；工程修建后，耕地总面积减小到了6000亩，较工程前耕地面积缩减了40%左右，年化肥使用量也由原来的1200t减少到了700t左右，下降了41.7%（图2）。三个村庄年单位面积化肥消耗量未发生较大变化，工程前后基本持平（图3）。

虽然研究区耕地总面积的减少带来了化肥使用总量的降低，但单位面积年化肥使用量未发生较大变化，工程前后基本持平。实地考察发现，引江济汉工程进口处水域存在围网捕鱼现象，导致随水流迁移的水葫芦等植物附着在废弃的渔网上大量繁殖；堤坡种植蔬菜，放牧等，这些农业生产活动会增加化肥的使用量和流失量，从而加重面源污染，威胁引江济汉大运河的水质。

图2 工程前、后三个村庄年化肥总消耗量变化情况

图3 引江济汉工程前后采样区年单位面积化肥消耗量

3.2 农药使用及污染

农药是农业上防治病虫害的重要物质，在人类农业生产中，它做出了极大的贡献。据有关资料统计，如不使用农药，则全世界的粮食产量会因病、虫、草害而减少1／3。化学农药在施用过程中，只有约20%直接残留在作物上，其余的则通过沉降、降水进入土壤和地表径流［9］。

根据调查，研究区农业生产中使用的农药主要包括：杀虫性农药、杀菌性农药、叶面肥，植物调节剂等四大类（表1）。

表1 研究区农药使用概况

引江济汉工程前后，农药的使用类型基本不变；农药的消耗总量减少，但单位面积用量变化不大。农药随地表径流流失对水环境污染的威胁依然存在。

3.3 农田灌溉及排水状况

引江济汉工程修建前，沿江村紧邻天鹅村，都是以棉花种植为主，少量水稻；农田灌溉、排水基本有保障。工程后，沿江村与相邻的天鹅村有了河道这一明显的分界线，水渠、沟渠遭堵，没有修建配套基础水利设施，农田灌溉、排水能力减弱。地表径流和灌溉用水随意排放，增大了面源污染物流失的风险。

4 面源污染防控对策及建议

（1）严格实施《江汉运河生态文化旅游带发展规划》，大力发展生态农业、观光农业、高效设施农业。同时，尽快制定引江济汉工程水污染防治规划，严格限制沿途化肥、农药及含磷洗涤剂的用量，确保调水河段水体符合规划要求。

（2）加强调水河道监管，保护运河河道中鱼类产卵场和珍稀濒危鱼类，合理利用水生资源，建立珍稀水生动物人工繁育场和鱼类增殖放流站，维系水生生物多样性，提升水体自我恢复能力。

（3）开展流域环境生态监测，建立病虫草害监测站点，根据病虫草害发生情况及时指导农民科学施用农药；根据区域降雨特点和作物生长特点，指导农民合理施肥。同时，加强水域生态和水质监测，为政府相关部门做出决策提供科学依据。

（4）加强基础水利设施建设，改善工程沿途的灌溉排水条件和地表径流控制能力，避免面源污染物随意流入调水河渠。

（5）提高沿岸居民的水环境保护意识，制定激励政策，大力推广高效、低毒、低残留农药新品种，引导农民主动淘汰高毒、高残留农药，主动保护水环境。

［1］王健华，陆根法，钱 瑜.太湖流域面源污染控制对策研究［J］.环境保护科学，2003，29（116）：16～22.

［2］饶 静，许翔宇，纪晓婷.我国农业面源污染现状、发生机制和对策研究［J］.农业经济问题，2011（8）：81～87.

［3］孙肖瑜，王 静，金永堂.我国水环境农药污染现状及健康影响研究进展［J］.环境与健康杂志，2009，26（7）：649～651.

［4］Franklin D，Truman C，Potter T，et al.Nitrogen and phosphorusrunoff losses from variable and constant intensity rainfallsimulations on loamy sand under conventional and strip tillage systems［J］.Journal of Environmental Quality，2007，36（3）：846～854.

［5］Kato T，Kuroda H，Nakasone H.Runoff characteristics ofnutrients from an agricultural watershed with intensive livestockproduction［J］.Journal of Hydrology，2009，368（1－4）：79～87.

［6］Yoon S W，Chung S W，Oh D G，et al.Monitoring of non－pointsource pollutants load from a mixed forest land use［J］.Journal of Environmental Sciences，2010，22（6）：801～805.

［7］胡远安，程声通，贾海峰.芦溪流域非点源污染物流失的一般规律［J］.环境科学，2004，25（6）：108～112.

［8］许其功，刘鸿亮，沈珍瑶，等.三峡库区典型小流域氮磷流失特征［J］.环境科学学报，2007，27（2）：326～331.

［9］黄群腾.水环境中36种农药残留的同时分析方法及其应用［D］.厦门：厦门大学，2008.