【儀表網(wǎng) 儀表科普】在范圍內(nèi)，30%~50%的地表水受到了農(nóng)業(yè)面源污染的影響(Bernhardt et al., 2005; Wang et al., 2019)。例如，在美國，農(nóng)業(yè)面源氮、磷污染輸入分別占所有湖泊、河流營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷總量的47%-57%和52%-64%。中國化肥年生產(chǎn)量約占世界總量的1/3，消費(fèi)量約占世界總量的35%，是世界上大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國之一。
面源污染，亦即非點(diǎn)源污染(non-point source pollution)， 是相對(duì)于排污點(diǎn)集中、排污途徑明確的點(diǎn)源污染而言的。農(nóng)業(yè)面源污染主要包括農(nóng)用化學(xué)品污染(化肥、農(nóng)藥等)、集約化養(yǎng)殖場(chǎng)污染、農(nóng)村生活污水污染等方面。對(duì)于中國絕大多數(shù)流域，如太湖、滇池流域等，農(nóng)田徑流、畜禽場(chǎng)徑流以及城鄉(xiāng)結(jié)合部污水排放和垃圾堆放是造成面源污染的主要原因。
據(jù)第一次全國污染源普查資料顯示，在我國主要污染物排放量中， 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(含禽畜養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè))排放的COD、N、P 等主要污染物量，已遠(yuǎn)超過工業(yè)與生活源，成為污染源，其中COD 排放量占總量的46%以上， N、P 占50%以上。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，種植業(yè)的農(nóng)藥、化肥、地膜等農(nóng)用物資的不合理和過量使用，在降水或灌溉過程中，污染物通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲透進(jìn)入附近水體，引起水體的污染已形成共識(shí)，由此導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染問題日益突出。農(nóng)業(yè)面源污染正在成為水體污染、湖泊富營養(yǎng)化的主要原因， 已嚴(yán)重影響到我國的水環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境健康，制約了我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的控制不僅成為水污染治理的重中之重，也逐步成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大課題。
近期，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員陳敬安課題組采用天然沸石(NZ)、鋁改性粘土(AMC)和鑭改性膨潤土(LaMP)對(duì)中國廣西典型小流域(客蘭水庫)湖濱帶天然土壤進(jìn)行改良，并在模擬條件下，研究了3種改良土壤對(duì)溶解態(tài)無機(jī)磷(DIP)和氨氮的去除效果及機(jī)理。結(jié)果表明，天然土壤粘粒、粉粒組分比例較高(粒徑<20μm；75.2%)，在試驗(yàn)初期其DIP去除率大于95%。隨著農(nóng)田退水不斷輸入，天然土壤對(duì)徑流DIP的去除率逐漸降低。
與對(duì)照組相比，AMC和LaMB改良土壤的DIP去除率實(shí)驗(yàn)期內(nèi)(46天)始終保持在較高水平，分別為93.6%和93.9%。然而，NZ改良土壤對(duì)徑流DIP的截留能力較弱。化學(xué)連續(xù)提取分析表明，AMC通過形成NaOH-P和NaHCO3-P提高了土壤對(duì)磷素的固持能力，而LaMB則通過形成NaOH-P、NaHCO3-P和Residual-P增強(qiáng)土壤的磷固持能力。此外，研究發(fā)現(xiàn)，LaMB改良土壤可同步、高效地去除農(nóng)田徑流中的氨氮，去除率為89.3%。利用AMC和LaMB對(duì)湖濱帶土壤進(jìn)行改良，被證明是一種潛在、有效的農(nóng)業(yè)面源氮、磷污染控制技術(shù)。該研究為我國富營養(yǎng)化流域農(nóng)業(yè)面源污染治理和湖濱緩沖帶建設(shè)提供了重要參考。
估算徑流曲線值(CN)是采用SCS模型模擬徑流的重要過程，而土壤前期濕潤程度(AMC)是估算徑流曲線值的主要影響因素，一般采用某次降雨前5d的降雨量來確定土壤AMC。對(duì)土壤AMC的計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，以某次降雨前5d降雨量與氣象蒸發(fā)量差值確定其他土地利用類型的土壤AMC，經(jīng)過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，在除綠地外的其他土地利用類型中，改進(jìn)方法優(yōu)于原有方法。
資料來源：百度學(xué)術(shù)、地球化學(xué)研究所
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