高州水库库区农业面源污染研究

张孝敬　肖梅仙

摘要：本文以茂名市高州水库集雨区内7个镇为研究对象，采用等标污染负荷法，以2008年～2012年为研究的时间尺度，对各污染源和污染物对水体的污染贡献率进行分析评价，研究面源污染的主要来源及主要污染物，同时分析了各镇污染类型及5年的变化趋势。研究表明，库区的主要面源污染来自农业施肥和畜禽养殖，其主要污染物为TP、TN；对库区各镇的污染类型分析表明，马贵镇、大坡镇、古丁镇属于综合污染类，深镇镇属于化肥污染类，平山镇、长坡镇、东岸镇属于化肥、畜禽污染类型；5年间的变化趋势表明，化肥污染负荷比逐年上升，畜禽养殖逐年下降，生活污染也逐年下降，渔业污染变化不大。根据研究成果，本文提出从减源、拦截等方面提出控制农业面源污染的对策。

关键词：高州水库；农业面源污染；等标污染负荷；污染评价；污染控制

中图分类号： TV697 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.08.023

高州水库是一项以工业、城市生活供水、农业灌溉为主，结合防洪、发电、航运、养殖等综合利用的鉴江流域控制性水利枢纽工程，水库的水质安全不仅关系到茂名的饮用水安全与经济的可持续发展，还关系到下游吴川市和流域外国家环北部湾战略发展区域中的湛江市东海岛等超大型钢铁、石化产业基地的供水安全和持续发展。水库运行50多年来，为茂名、湛江经济社会的发展做出了巨大的贡献，可称为粤西的生命之库。但是由于库区自身具有雨量充沛，河流落差大，山地坡降大，土壤砂质、降雨产流率高等特点，加上不合理地施用大量化肥、农药，水土流失和土壤漏水漏肥严重，农药淋失较多，另外，畜禽养殖业、渔业、农村生活废水垃圾等污染物的不合理排放，对水库水体造成极大威胁。2009年与2010年春季，高州水库暴发蓝藻水华就是一个沉重的教训。《高州水库污染防治与生态恢复规划》（2013年）提出，对高州水库环境污染影响最大的是农业面源污染，因此，对库区农业面源污染进行系统的、全方位的研究，了解各污染源污染物对水体的污染负荷贡献等问题，并提出相应的控制对策，具有重要的现实意义。

1 研究内容与分析评价方法

1.1 研究内容

本文以高州水库整个集雨区马贵、大坡、古丁、深镇、平山、长坡、东岸7个镇为研究对象，以定性分析法筛选出农业面源污染的主要污染源（化肥、畜禽养殖、生活污染和渔业污染）和主要污染物总氮（TN）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）。以定量分析法计算各污染源污染物排放量和流入水体量，应用等标污染负荷法计算等标污染负荷、等标污染指数和等标污染负荷比。之后，以比较研究法分析比较2008年～2012年污染源和污染物的污染负荷变化情况，研究库区的主要污染源和主要污染物，以及各镇对库区水体污染程度的大小和污染类型，根据研究结果提出控制农业面源污染的对策。

1.2 分析评价方法

等标污染负荷可将各污染源和各污染物对环境影响的大小进行比较。等标污染指数是指所排放污染物的浓度超过排放标准的倍数，简称超标倍数。等标污染负荷比可以确定各污染源或污染物对环境的贡献大小，它是一个无量纲数。文中涉及的估算公式：

化肥污染源污染物流入水体量=污染物入河系数×化肥施用量

畜禽养殖污染源污染物流入水体量=污染物排放系数×污染物入河系数×饲养量

生活污染源污染物流入水体量=污染物排放系数×污染物入河系数×人口数量

渔业污染源污染物流入水体量=精养鱼塘污染物排污系数×渔业面积

等标污染负荷=某种污染源中某种污染物流入水体量÷该种污染物的限量标准（即COD 20毫克/升，TN 1 毫克/升，TP 0.2毫克/升）

某乡（镇）污染物的等标污染指数=该乡镇污染物的等标污染负荷÷该乡镇的水资源总量

等标污染负荷比=某种污染源或某种污染源中的某种污染物的等标污染负荷÷该地区的等标污染负荷总数

根据相关文献研究，畜禽养殖排污系数和污染物入河系数、生活污染物排污系数如表1所示，生活污水、人粪尿入河系数分别为85%、10%；化肥污染物氮、磷入河系数分别为11%、6%；精养鱼塘污染物排污系数COD74.5、TN101、TP11，单位公斤/年·公项。

表1 污染物排放系数和污染物入河系数

2 高州水库库区农业面源污染综合评价

2.1 污染物的综合评价

2008年～2012年5年间，如表2所示四种污染源中的COD、TN、TP的等标污染负荷比分别为2.22%、31.9%、65.88%。TP、TN的累积污染负荷比大于90%，因此TP、TN是高州水库集雨区内农面源污染的主要污染物。

表2 5年间库区各污染源污染物等标污染负荷和污染负荷比

单位：106m3/a

2.2 污染源的综合评价

如表2 所示，五年间四种污染源的等标污染负荷比分别为76.42%、13.27%、6.95%、3.36%。化肥污染源等标污染负荷比在四种污染源中高达76.42%，与畜禽之和大于80%，因此化肥、畜禽养殖是库区内农业面源污染的主要污染源。

2.3 镇级区域的综合评价

2008年～2012年以来，各镇的等标污染指数长坡镇最大（9.67）；其次为深镇镇（9.11）；平山镇和东岸镇为7.74、7.95，污染程度也较高；马贵、大坡、古丁镇均低于库区平均水平7.19。长坡镇、深镇镇、东岸镇、平山镇的农业面源污染对水体造成的威胁，高于其余三镇。聚类分析划出三种污染类型：马贵镇、大坡镇、古丁镇属于综合污染类型；深镇镇属于化肥污染类型；平山镇、长坡镇、东岸镇属于化肥、畜禽污染类型。

2.4 五年来农业面源污染变化趋势

污染物方面，2008年～2012年每年污染物等标污染指数2012年最高（7.25），2009年次之（7.23），2010年也较高，为7.21，2011年为7.16，2008年最低（7.09），污染物污染指数有升高的趋势。endprint

污染源方面，如表3所示，化肥污染负荷比逐年上升，畜禽养殖逐年下降，生活污染也逐年下降，渔业污染变化不大。

表3 2008年～2012年库区每年的等标污染负荷比（%）

3 讨论与对策

根据本研究结果，化肥污染是目前高州水库最主要的农业面源污染来源，且呈逐年升高的趋势，TP是最主要的污染物。长坡镇对水库的污染最大，同平山、东岸都属于化肥、畜禽污染类型，要注重这两方面的控制；深镇镇对水库的污染程度仅次于长坡镇，且化肥污染最严重，要特别加强对该镇的化肥施用的控制；其余三镇属综合污染类型，要加强综合污染防治。根据本文研究结果和库区自然地理特点，控制农业面源污染，可借鉴吴永红等人提出的农业面源污染控制策略性理论——“减源—拦截—修复”（简称3R理论），采用“从源头控制，从中间拦截，设立专项资金、加强宣传教育”等措施控制农业面源污染。

3.1 从源头控制农业面源污染

适当减少化肥施用量，推广测土配方施肥和精准施肥技术。各级植保站、农技站及村委会和镇政府应该分工协作，通过张贴宣传画栏、发放宣传手册、给农民上培训课、建立测土配方施肥示范区等多种途径，让农民朋友知道施肥不科学的危害，全面展示测土配方施肥技术效果，传授科学的施肥技术。

合理布局畜禽养殖区域，设立禁养区、限养区。水库库区第一层保护圈为禁养区，禁养区内禁止开办鱼塘、禽畜养殖场和从事流水养鱼、网箱养殖。水库集雨区整个范围为限养区，关停无任何治污设施或治理无望的现有规模化畜禽养殖场；区域内不得新建、扩建养殖场；建立区域内养殖场档案；对各养殖场推广沼气综合利用技术。

配备垃圾车，在人口比较密集的村庄设立垃圾收集场，将镇墟和中心村的生活垃圾集中收集，密封运出库区外统一作无害化处理。建设一批生活垃圾填埋场，建成生活垃圾无害化处理设施。在镇墟建立较完善的排水管网系统，对镇墟的排水实行雨污分流、全面控制。

3.2 从中间控制污染物转移

实施湿地工程，保护近水生态。在古丁河、马贵河、深镇河、大潮河入库河口，以及选择有条件的自然村建立人工湿地示范工程，种植繁殖力和生命力强的水生植物，过滤和消灭有害微生物和寄生虫等，减少有害物质流入水体的量。

实施复林植草工程，建设缓冲带。重点对水库一级保护区范围内废旧矿区、矿山和水面周边坡耕地、疏林地进行复林植草。水库一级保护区范围内逐步禁止种植水稻，保护植被良好地区的现有林草植被，拦截农田流失的土壤和养分，减轻水体污染。

实施农田整治工程，坡地改梯田。对河道两岸集中的农田，选用地面坡度15°～25°的地方进行坡改梯，减少地表径流。在无法实施坡改梯的坡耕地上，采取耕犁整地、培肥改土、栽培管理和间套轮作等措施蓄水保土，减少水土流失。

3.3 社会保障措施

设立库区森林生态专项保护资金。一方面用于经济激励，即设定某种污染物的基准水平，对超过的地区予以惩罚，对下降的地区予以奖励。另一方面用于联合执法队伍工作经费、聘请生态公益林管理员的补助及库区内农业结构调整的补偿费用。

加大水源保护宣传力度。高州市政府和库区范围内各镇、村要运用壁画、宣传栏、广播、电视等多种形式，加大《水土保持法》、《水污染防治法》、《森林法》等法律法规的宣传力度，做好库区周边干部群众及游人保护水源、爱护环境的宣传教育。

参考文献

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[2] 陈守越.南通市农业面源污染负荷研究与综合评价[D].南京农业大学硕士生学位论文，2011.

[3]陈洪波.三峡库区水环境农业非点源污染综合评价与控制对策研究[D].中国环境科学研究院硕士学位论文，2006.

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作者简介：张孝敬，本科学历，茂名市农业环境保护监测站，研究方向：农业环境保护。endprint