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农村非点源污染国内外对比研究综述

作者:jkyxc 浏览数:

摘要由于农村非点源污染的时空范围广、不确定性大、过程复杂、污染严重等特点已越来越成为世界各国治理水污染的重点和难点,本文梳理了国内外农村非点源污染研究发展历程和治理对策,总结了我国农村非点源污染治理方案纳入社会学研究有望取得更良好的效果。

中图分类号:X131 文献标识码:A

Comparative Research on Rural non-point

Source Pollution at Home and Abroad

GAO Ying, XU Song

(Yunnan Industry & Commerce College, Kunming, Yunnan 651700)

AbstractBecause non-point source pollution in rural areas has characteristics of wide range of spatial and temporal, large uncertainty, the complexity and serious pollution, it has become the focus and difficult problems in the world. This paper reviews development process and countermeasures for rural non-point source pollution. Summed up the rural non-point source pollution control programs into the sociological research is expected to achieve better results.

Key wordsrural non-point source pollution; research process; control strategy; comparision

农村非点源污染是在农村生产生活活动中,在降水或灌溉作用下,有机或无机污染物通过地表径流、农田排水和地下渗透,从非特定的地点汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起水体的富营养化或其他形式的污染。它具有时空范围广、不确定性大、过程复杂、污染严重等特点。国内外学者对农村非点源污染的研究起源于20世纪60年代,本文将着重对农村非点源污染的国内外研究过程以及控制策略进行回顾和总结。

1 国外有关农村非点源污染的研究

1.1 国外农村非点源污染研究过程

在欧美发达国家,人们对于水环境污染的认识从点源污染开始,经过多年的研究和实践,发达国家在水环境管理方面取得大量的成果和经验,建立了比较完善的制度体系,使水环境得到显著改善和保护。但是发达国家在投入巨资治理点源污染的同时却发现水环境污染问题仍然不能够得到彻底解决,之后才开始重视非点源污染问题。

从世界范围来看,非点源污染已成为水环境的一大污染源或首要污染源。国外农村非点源污染研究起步于20世纪60年代,首先在美、英、日等一些发达国家开展,到20世纪70年代以后逐渐为世界各国所重视。美国是开展农村非点源污染研究最多的国家。美国最早在1930年提出非点源污染与洪水密切相关,并在之后制订了一系列“防洪法”。

70年代初非点源的研究主要限于非点源污染特征、影响因素、单场暴雨和平均污染负荷输出等方面的初步研究,也有早期的农药输移和径流模型。70年代末期,为了满足水质规划的目的,开始使用数学模型进行定量评价农村污染水质现状,影响因素和宏观特征研究由相关因素分析和时空分异分析转向与非点源污染控制密切相关的主控因子和关键源区的空间分析。

80年代以来,非点源污染的研究涉及的地域更广、类型也更多样,因素分析和污染迁移机理更加深入。非点源污染模型研究向实用方向发展,一些新的应用性模型广泛应用于农业非点源污染研究中。随着计算机和卫星遥感技术的发展和进步,以陆地卫星数据库、航空摄影、GIS和陆地资源信息系统为代表的3S技术与非点源污染模型结合,广泛应用于非点源污染预测、管理措施改变对农村非点源污染的影响评价。

进入90年代, 一些功能强大的超大型流域模型被开发出来。这些模型是集空间信息处理、数据库技术、数学计算、可视化表达等功能于一身的大型专业软件。总的来说,国外的研究主要集中在对农村非点源污染物迁移转化机制、农村非点源污染物的防控机制和非点源污染模型模拟上。

1.2 国外控制策略研究

国外在农村非点源污染的管理和控制措施方面以美国的最佳管理措施(BMPs)最为著名。美国早在20年代70年代就提出了“最佳管理措施”BMPs(Best Management Practices),BMPs是保护水环境免受污染的一种措施,通过采用“清洁生产”或提供水污染养分设施来达到水环境保护的目的。之后又出台了清洁水法案(CWA)、非点源污染实施计划——CWA319条款、最大日负荷(TMDL)计划、国家河口实施计划等农村非点源污染的控制和管理。欧盟自1989年出台第一个治理农村污染源的法案以来,把对农村污染的防治作为其水污染治理的重点及现代农业和社会可持续发展的重大课题。加拿大、瑞典、匈牙利、荷兰、爱沙尼亚、土耳其等国家也开始重视该问题。

在国外,解决农村非点源污染的根本途径之一是采用生态工程技术。总体而言,用以控制农村非点源污染的生态工程技术可分为两大类。用于源头污染控制的生态工程技术有生态施肥、水土保持、村镇污水和固废物处理等。作为一种重要的生态工程技术,污染河流的生态修复利用河流中生物和河流的理化特点,如流速、溶解氧等恢复河流生态,方法包括生态调水、人工增氧、生态工程措施、修建净水湖等。

径流污染控制是在严重污染的地段下放建造截流污染物和使污染物循环利用的设施。许多国家在利用缓冲带进行非点源污染控制方面也开展了一些研究。国外学者对植被缓冲带、水塘、荒地等对泥沙的截留、沉积、输移的作用原理方面进行了大量研究。

2 国内非点源污染研究

2.1 国内农村非点源污染研究过程

我国农村非点源污染研究起步较晚,农村非点源污染研究始于80年代初的湖泊、水库富营养化调查和河流水质规划研究中,发现地面水富营养化已十分普遍,进一步研究证实,造成水体富营养化的氮、磷营养元素的污染负荷非点源高于点源。据已有文献报道非点源污染的贡献率高达75%。我国从环境保护的角度研究农村非点源污染的历史并不长,但是研究土壤养分径流损失和农用化肥物质进入土壤中迁移转化型微机作用机理却有很多年的历史,土壤和农业化学家对这方面的问题十分重视并取得不少成果。国内开展农村非点源污染研究主要包括两个方面:一是化肥、农药及畜禽粪便等经土壤通过不同途径进入水体对受纳水体造成的污染影响,包括探讨受纳水体的环境容量和研究农业非点源污染对水体产生的危害。另一方面的研究内容主要是有关农村非点源污染产污机理与影响因素探索。由于了解农村非点源污染的产污机理是进行治理与开展模拟检测的前提,近年来有许多学者对农村非点源污染的形成过程、影响因素及计算方法进行了较为深入地研究,在生态技术控制农村非点源水污染方面作了大量的研究,并开始了从环境经济及环境社会学的角度研究非点源污染问题。

2.2 国内控制策略研究

在防控方面,工程与非工程性措施的结合成为非点源污染防治的突出特点。因人工湿地基建费用低,运行成本低,维护技术低,氮磷去除效果显著,因而生态技术控制在农村非点源水污染研究中受到重视。

我国近十几年来出台了一些地方性农村环境保护条例,如国家环保局2003年发布的《关于加强农村生态环境保护工作的若干意见》,目的是促进农村地区生态环境质量的改善;1994年生态示范区建设中的若干环境指标与非点源污染有关;90年代末我国先后在巢湖、太湖流域全面禁磷;近年来,农村大规模畜禽养殖造成的污染已引起政府关注,环保总局已分别于2002和2003年正式发布了《畜禽养殖污染防治技术规范》和《畜禽养殖污染物排放标准》,这是我国在非点源污染管理方面的重要举措。

3 国内外有关农村非点源污染研究的比较

关于农村非点源污染对水环境的影响机理,国内外学者做了大量的研究和探讨,大致可以分为两类。

(1)探讨受纳水体的环境容量。通过减少污染物的排放量和充分利用水体的环境容量使水体免受污染,是当前非点源污染研究的热点之一。

(2)研究农村非点源对水体的危害。其中国内外研究较多的是地表水的富营养化和地下水的水质恶化。

对比国内外的研究,可见我国非点源污染虽起步晚,但发展迅速。相对于非点源污染模型模拟的研究相对外国而言还比较少。但是国外农村非点源污染研究几乎没有涉及农村生活型的如农村垃圾、污水等所致的非点源污染,并没有把其作为点源排放而加以控制。而在我国农村,地域广阔、村镇分布分散,由于大部分农村地区无配套的排污管网,伴随人口及经济的增长,农村生活污水及生活垃圾问题日益突出,生态环境恶化,也对水环境造成严重影响。加之国情所限,在今后相当长的一段时期,村镇产生的污染物仍将会以非点源排放。发生在我国农村村镇的这部分非点源污染,是有别于国外的农村非点源类型的。

并且在我国,“城乡二元社会结构”的长期存在,城市与农村差距较大,使得在当前,农村社会及经济问题的突出程度远胜于环境污染问题。因而从我国农村社会特点及农民的意愿出发,从社会学的角度探讨村镇非点源污染发生的影响因素及控制对策方面的研究,在我国当前的形势下就显得非常重要。将社会学研究应用于非点源污染研究中,有望能为非点源污染的控制提出符合我国国情的、切实可行的方案。

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