基于階段輸出系數模型的農業(yè)非點源污染負荷估算與評價
——以四川省為例

桂平婧，王 豐，李善樸，周 希，鄒立扣，范良千

(1. 四川農業(yè)大學 土木工程學院，四川 都江堰 611830； 2. 四川農業(yè)大學 環(huán)境學院，四川 成都 611130)

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基于階段輸出系數模型的農業(yè)非點源污染負荷估算與評價
——以四川省為例

桂平婧，王 豐，李善樸，周 希，鄒立扣，范良千

(1. 四川農業(yè)大學 土木工程學院，四川 都江堰 611830； 2. 四川農業(yè)大學 環(huán)境學院，四川 成都 611130)

傳統(tǒng)的農業(yè)非點源污染負荷輸出系數模型無法實現農業(yè)非點源污染階段負荷估算。本研究綜合考慮農業(yè)用地、畜禽養(yǎng)殖和農村生活，從產生、流失、入河3階段分別建立了農業(yè)非點源污染負荷估算模型，并以四川省為例，估算了2012年農業(yè)非點源TN(總氮)、TP(總磷)3個階段的污染負荷量，分析了其主要來源及污染區(qū)域。結果顯示，產生階段中農業(yè)用地是主要污染源，遂寧、巴中、雅安和德陽產生負荷強度較高。流失和入河階段中畜禽養(yǎng)殖成為主要污染源，阿壩流失負荷強度最大，遂寧水質受農業(yè)非點源污染影響最嚴重。研究表明，階段輸出系數模型能簡便可靠地實現農業(yè)非點源污染階段負荷估算。該研究可為農業(yè)非點源污染的源頭控制、遷移過程控制和受納水體修復提供支撐。

農業(yè)非點源污染；負荷；總磷；總氮；階段輸出系數模型

全球農業(yè)非點源污染對水環(huán)境的影響日趨嚴重[1]。我國農業(yè)非點源(不包括典型地區(qū)農村生活源)總磷(TP)、總氮(TN)排放量占全國總排放量的67%和57%，農業(yè)非點源已成為水環(huán)境的主要污染源[2]。開展農業(yè)非點源污染控制與管理方面的相關研究勢在必行。

估算農業(yè)非點源污染負荷與確定污染重點控制區(qū)域是進行非點源污染管理與控制的基礎[3]。模型法是農業(yè)非點源污染負荷估算的主要方法之一[4]。國內外現有的農業(yè)非點源污染負荷估算模型包括機理模型、經驗模型以及輸出系數模型[5]。機理模型可實現農業(yè)非點源負荷的精確估算，如HSPF模型[6]、AGNPS模型[7]、SWAT模型[8]及SLURP模型[9]等。然而，機理模型結構復雜、對資料和數據要求高，一般只適合小范圍非點源污染過程的模擬[10]。經驗模型對資料要求低，但缺乏機理基礎，精度往往較低[11]。輸出系數模型對數據要求較低，估算結果也具有較高的精準度，在農業(yè)非點源污染負荷估算研究方面受到了大量學者的關注[12]。然而，這些模型也存在未考慮污染物遷移損失、土地利用分類簡單、輸出系數忽略年際變化等問題[13-14]。為提高輸出系數模型的精確性，大量學者基于上述問題對模型進行了修正與補充[15-17]。盡管如此，各種輸出系數模型仍不能實現階段農業(yè)非點源污染負荷估算。隨農業(yè)非點源研究的不斷深入，越來越多的研究顯示，農業(yè)非點源污染控制應涵蓋源頭、遷移過程和受納水體3方面[18]。因此，估算農業(yè)非點源污染負荷也應分階段，即產生、流失、入河階段。

本研究依托輸出系數模型，從產生、流失、入河3階段建立了農業(yè)非點源污染負荷估算模型，并以四川省為例，對該區(qū)域2012年TN，TP的3階段負荷進行估算與評價，旨在實現農業(yè)非點源污染階段負荷估算，并為農業(yè)非點源污染的源頭控制、遷移過程控制和受納水體修復提供更為準確的理論依據。

1 研究方法

1.1 區(qū)域概況

四川省地處長江上游，轄區(qū)面積486 000 km2，下轄18個地級市和3個自治州。2012年，全省農業(yè)人口6 585.34萬，占總人口的72.39%。常年農作物種植面積9 666 700～10 000 000 hm2，年末實有耕地面積3 990 000 hm2。農業(yè)產值2 764.9億元，占全省農林牧副漁總產值的50.89%[19-20]。四川省屬全國水資源豐富的省份之一，省內多年平均降水量約為4 889.75×108m3，共有1 300多條大小河流，1 000多個湖泊，200余條冰川和一定面積的沼澤，主要河流有長江、沱江、岷江、嘉陵江、涪江和金沙江等。

1.2 研究思路與技術路線

農業(yè)非點源污染的來源主要包括土地利用、畜禽養(yǎng)殖和農村生活污水及廢棄物等[21]，相應地將農業(yè)非點源污染源歸結為農業(yè)用地、畜禽養(yǎng)殖、農村生活3類。為保證估算精度，研究中依據行政區(qū)劃將四川省劃分為21個估算地區(qū)，分別估算各地區(qū)農業(yè)非點源TN和TP在產生、流失、入河階段的污染負荷。各地區(qū)各階段污染負荷匯總即為全省各階段污染負荷總量。獲得估算結果后，利用聚類分析法、空間分布圖法、單位水質指數法對產生、流失、入河負荷強度進行分析。具體技術路線見圖1。

1.3 模型建立與數據獲取

1.3.1 產生階段

(1)

式(1)中，Ip為農業(yè)用地產生負荷，指施入肥料所含的TN或TP量(t·a-1)；Ib為畜禽養(yǎng)殖產生負荷，指畜禽糞便所含的TN或TP量(t·a-1)；Ir為農村生活產生負荷，指農村人口產生的生活污水、生活垃圾和人體糞尿所含的TN或TP量(t·a-1)；Np為各地區(qū)肥料(氮肥、磷肥或復合肥)年施用量(t)，由《四川統(tǒng)計年鑒》[20]獲得；Ipc為肥料(氮肥、磷肥或復合肥)的TN或TP產生系數(%)，即氮肥、磷肥或復合肥中氮素或磷素折算百分比，查閱文獻[20]和[22]獲得；Nb為各地區(qū)畜禽(豬、牛、羊、家禽或家兔)的飼養(yǎng)量(×104capita)，通過《四川農村年鑒》[19]獲得；Ibc為畜禽(豬、牛、羊、家禽或家兔)的TN或TP產生系數(g·capita-1·d-1)，即單個畜禽在一天內所產生的TN或TP含量，查閱文獻[23-27]獲得；D為畜禽的飼養(yǎng)周期(d)，豬、牛、羊、家禽和家兔的飼養(yǎng)周期分別取150，365，365，60和90 d[27]。Nr為各地區(qū)農村常住人口數(×104人)，以農業(yè)人口數乘以折算系數表示，農業(yè)人口數可通過《四川統(tǒng)計年鑒》[20]獲得，人口折算系數依據姚靜等[28]研究中提出的方法確定；Irc為農村生活廢棄物(生活垃圾、生活廢水或人體糞尿)的TN或TP產生系數(kg·人-1·a-1)，即每人每年所產生的各類廢棄物中TN或TP含量，查閱文獻[29-35]

獲得。表1給出了四川省各地區(qū)2012年農業(yè)人口折算系數，表2給出了Ipc，Ibc和Irc具體取值。

圖1 技術路線圖Fig.1 Schematic diagram of the technical route

表1 四川省各地區(qū)2012年農業(yè)人口折算系數

Table 1 The converted coefficient of rural population in different areas of Sichuan Province in 2012

農業(yè)人口折算系數地區(qū)1.00成都、自貢、攀枝花、德陽、綿陽、內江、樂山、眉山、宜賓、資陽0.95瀘州、廣元、遂寧、南充、廣安、達州、雅安、阿壩、涼山0.80巴中、甘孜

表2 農業(yè)非點源污染物產生系數表

Table 2 Generation coefficient of agricultural non-point source pollutant

污染物肥料/%畜禽養(yǎng)殖/(g·capita-1·d-1)農村生活/(kg·人-1·a-1)復合肥磷肥氮肥豬牛羊家禽兔生活垃圾生活廢水人體糞尿TN38.79010015.36104.106.250.710.992.591.043.06TP22.0543.7003.3910.171.230.060.330.890.040.52

1.3.2 流失階段

(2)

式(2)中，Op為農業(yè)用地流失負荷，指農業(yè)用地TN或TP產生負荷中流失進入環(huán)境的量(t·a-1)；Ob為畜禽養(yǎng)殖流失負荷，指畜禽養(yǎng)殖TN或TP產生負荷流失進入環(huán)境的量(t·a-1)；Or為農村生活流失負荷，指農村生活TN或TP產生負荷流失進入環(huán)境的量(t·a-1)；A為各地區(qū)不同類型農業(yè)用地(水田、旱地、蔬菜地或果園地)面積(km2)，通過《四川統(tǒng)計年鑒》[20]獲得；F為各地區(qū)單位面積不同類型農業(yè)用地(水田、旱地、蔬菜地或果園地)肥料施入量的TN或TP含量(t·km-2)。由于統(tǒng)計年鑒中未統(tǒng)計詳細的各地區(qū)不同類型農業(yè)用地肥料施入量，計算過程中，F值均由各地區(qū)Ip/ΣA表示[36]；Opc為不同耕地類型中TN或TP的流失系數(%)，通過文獻[25]和[37]獲得。各地區(qū)地形和降雨量對Opc有一定影響，應通過地形修正系數(Cct)和降雨修正系數(Ccr)對Opc進行相應的修正[29，38]。Cct取值參考文獻[23]；Ccr取值方法參考文獻[23]和[38]。各地區(qū)地形修正系數和降雨修正系數見表3。Obc為畜禽(豬、牛、羊、家禽或家兔)的TN，TP流失系數(g·capita-1·d-1)，即單個畜禽每天產生的TN或TP流失進入環(huán)境的負荷，參考文獻[23-27]獲得；Orc為農村生活中各類廢棄物(生活垃圾、生活廢水和人體糞尿)中TN或TP流失系數(%)，即流失到環(huán)境的各類廢棄物的TN或TP負荷占各類廢棄物的TN或TP產生負荷比例，參考文獻[29]和[39]獲得。Nb和D同式(1)。表4給出了Opc，Obc和Orc具體數據。

1.3.3 入河階段

(3)

式(3)中，Rp為農業(yè)用地入河負荷，指農業(yè)用地TN或TP流失負荷中最終進入河道的量(t·a-1)；Rb為畜禽養(yǎng)殖入河負荷，指畜禽養(yǎng)殖TN或TP流失負荷中最終進入河道的量(t·a-1)；Rr為農村生活入河負荷，指農村生活TN或TP流失負荷中最終進入河道的量(t·a-1)。估算入河負荷，首先應確定入河系數。入河系數是污染物入河量和流失量的比率，由基礎入河系數與相應的入河修正系數構成。與式(3)相對應，Rpc為各地區(qū)農業(yè)用地流失負荷基礎入河系數，根據降雨量確定[40]；Cct為根據各地區(qū)地形確定的入河修正系數，取值與式(2)中一致(表3)；Ccd為根據各地區(qū)內流經河流等級確定的污染物入河修正系數，I類地區(qū)取1.2，II類地區(qū)取1.0[29]；Rbc為各地區(qū)畜禽養(yǎng)殖流失負荷基礎入河系數。研究區(qū)域內，根據各地區(qū)內流經河流等級，將各地區(qū)分為兩類，I類表示有干流或一級支流流經的地區(qū)，II類表示有二級支流流經的地區(qū)，I類地區(qū)Rbc取0.30，II類地區(qū)Rbc取0.25[29]。Ccr為根據各地區(qū)降雨量確定的污染物入河修正系數，取值與式(2)中一致(表3)；Rrc為農村生活流失負荷基礎入河系數，采用相關研究[41-44]中建議的方法確定。各地區(qū)基礎入河系數見表5。

表3 四川省2012年各地區(qū)流失修正系數

Table 3 Discharge correction coefficient of different areas in Sichuan Province

修正項修正系數地區(qū)地形修正1.0成都1.2自貢、瀘州、德陽、綿陽、廣元、遂寧、內江、南充、眉山、廣安、資陽1.5攀枝花、樂山、宜賓、達州、雅安、巴中、阿壩、甘孜、涼山降雨量修正1.1成都1.2攀枝花、綿陽、甘孜1.3德陽1.4廣元、眉山、阿壩1.5自貢、遂寧、廣安、資陽1.6南充、達州、巴中1.7內江、宜賓、涼山1.8瀘州、樂山2.2雅安

表4 農業(yè)非點源污染物流失系數

Table 4 Discharge coefficient of agricultural non-point source pollutant

污染物農業(yè)用地/%畜禽養(yǎng)殖/(g·capita-1·d-1)農村生活/%水田旱地果園地蔬菜地豬牛羊家禽兔生活垃圾生活污水人體糞尿TN0.5770.4670.2711.6407.1934.902.1860.220.34742704TP0.6710.6440.0850.9350.943.910.4320.040.11642704

表5 四川省各地區(qū)基礎入河系數表

Table 5 Original export coefficient of different areas in Sichuan Province

地區(qū)分類農業(yè)用地畜禽養(yǎng)殖農村生活生活污水生活垃圾或人體糞尿成都Ⅰ0.010.300.350.100自貢Ⅰ0.040.300.350.100攀枝花Ⅰ0.020.300.350.100瀘州Ⅰ0.070.300.350.100德陽Ⅱ0.030.250.300.075綿陽Ⅱ0.020.250.300.075廣元Ⅰ0.040.300.350.100遂寧Ⅱ0.050.250.300.075內江Ⅰ0.060.300.350.100樂山Ⅰ0.070.300.350.100南充Ⅰ0.050.300.350.100眉山Ⅰ0.040.300.350.100宜賓Ⅰ0.060.300.350.100廣安Ⅰ0.040.300.350.100達州Ⅱ0.050.250.300.075雅安Ⅱ0.100.250.300.075巴中Ⅱ0.050.250.300.075資陽Ⅰ0.040.300.350.100阿壩Ⅰ0.040.300.350.100甘孜Ⅰ0.020.300.350.100涼山Ⅰ0.060.300.350.100

2 結果與分析

2.1 產生負荷

四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP產生負荷分別為2 335 582，507 269 t(圖2)。農業(yè)用地TN，TP產生負荷分別為1 492 652， 342 964 t，分別占四川省產生總負荷的63.91%，67.61%。農業(yè)用地是四川省農業(yè)非點源污染產生階段的主要污染源。具體到各地區(qū)，南充TN，TP產生負荷最大，分別占四川省產生總負荷的9.23%，8.91%。達州TN產生負荷排第2位，綿陽TP產生負荷排第2位。

單位耕地面積上的污染負荷量，即污染負荷強度，能夠消除面積對負荷總量的影響，是污染分析的重要指標[45]。采用系統(tǒng)聚類分析方法對四川省21個地區(qū)TN，TP產生負荷強度的相似程度進行分析。根據圖3上方0—25標尺(反映各點位類別的親疏距離)中點位5對應豎線可將21個地區(qū)劃分為5類：第Ⅰ類包括遂寧、巴中、雅安和德陽；第Ⅱ類包括廣安、南充和內江；第Ⅲ類包括瀘州、攀枝花、阿壩、廣元、自貢、綿陽、眉山、樂山和達州；第Ⅳ類包括成都、資陽、涼山和宜賓；第Ⅴ類為甘孜。農業(yè)非點源TN，TP產生負荷強度隨著級別增加而逐級降低，遂寧、巴中、雅安和德陽農業(yè)非點源TN，TP產生負荷強度較高，而甘孜產生負荷強度最低。

圖2 四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP產生負荷Fig.2 TN and TP generation loads of agricultural non-point source in Sichuan Province in 2012

1， 成都； 2， 自貢； 3， 攀枝花； 4， 瀘州； 5， 德陽； 6， 綿陽； 7， 廣元； 8， 遂寧； 9， 內江； 10， 樂山； 11， 南充； 12， 眉山； 13， 宜賓； 14， 廣安； 15， 達州； 16， 雅安； 17， 巴中； 18， 資陽； 19， 阿壩； 20， 甘孜； 21， 涼山。圖3 四川省各地區(qū)農業(yè)非點源產生負荷強度聚類樹形圖Fig.3 Dendrogram of generation load intensity of agricultural non-point source in Sichuan Province

2.2 流失負荷

圖4給出了四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP流失負荷，分別為308 545，54 195 t，流失系數分別為0.132 1，0.106 8。從污染來源來看，畜禽養(yǎng)殖TN，TP流失負荷分別為169 303，23 738 t，分別占總流失負荷的54.87%，43.80%，流失階段平均流失系數分別為0.401 3，0.324 4。農村生活TN，TP流失負荷分別為120 675，26 298 t，分別占總流失負荷的39.11%，48.52%，流失階段平均流失系數分別為0.286 6，0.288 6。在流失階段，畜禽養(yǎng)殖和農村生活是四川省農業(yè)非點源TN，TP的主要污染源。該結果與產生階段相反，主要原因在于，農業(yè)用地TN，TP平均流失系數分別為0.012 4，0.012 1，遠小于畜禽養(yǎng)殖和農村生活的流失系數。具體到各地區(qū)，仍以南充TN，TP流失負荷最大，涼山次之。

農業(yè)非點源污染物流失負荷對環(huán)境的影響程度可以通過污染物的單位耕地面積流失負荷強度來反映[46-47]。將四川省21個地區(qū)的單位面積流失負荷強度平均劃分為5個等級，在GIS軟件的支持下，可得到四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP單位耕地面積流失負荷強度空間分布特點(圖5)。阿壩農業(yè)非點源TN，TP單位耕地面積流失負荷強度最大，分別為15 304和2 040 kg·km-2，主要原因在于阿壩畜禽養(yǎng)殖產業(yè)發(fā)達，耕地面積較小。圖5中，單位面積流失負荷強度最小的地區(qū)是眉山，其TN，TP的單位耕地面積流失負荷分別為4 402和946 kg·km-2。從空間分布來看，四川省西部地區(qū)單位耕地面積流失負荷強度較大，主要是因為西部地區(qū)地形復雜，主要發(fā)展畜禽養(yǎng)殖業(yè)，而東部地區(qū)地形較平坦，種植業(yè)相對較發(fā)達。

圖4 四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP流失負荷Fig.4 TN and TP discharge loads of agricultural non-point source of Sichuan Province in 2012

2.3 入河負荷

四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP入河負荷分別為142 938和19 698 t(圖6)，平均入河系數分別為0.463 3，0.363 4。從污染來源看，畜禽養(yǎng)殖TN，TP入河負荷分別為97 087，13 620 t，分別占總入河負荷的67.92%，69.14%，是水體污染的主要污染源。具體到各地區(qū)，涼山的入河負荷最大，TN，TP分別占四川省總入河負荷的11.43%，11.36%。

農業(yè)非點源污染對地表水水體的污染程度可以通過敏感性指標來反映[48]。單項水質指數法是一種常用的敏感性評價方法，即將污染物排放濃度與GB 3838—2002《地表水環(huán)境質量標準》中Ⅲ類標準的比值進行評價。污染物排放濃度由各地區(qū)入河負荷量除以地表水資源量確定。研究中將敏感性分為5個等級[48]。四川省各地區(qū)水質指數及敏感性等級見表6?？傮w來看，四川省農業(yè)非點源TN，TP的水質指數分別為0.49，0.34，敏感性級別均為不敏感，污染風險小。但要注意的是，四川省接近一半的區(qū)域地表水已超過Ⅲ類水質標準，敏感級別為輕度污染。其中，以遂寧污染最為嚴重，TN，TP水質指數分別達4.34和2.87，TP敏感級別為中度敏感，污染風險較大。

圖5 四川省2012年TN，TP流失負荷強度空間分布Fig.5 Spatial distribution of TN and TP discharge load intensity in Sichuan province

圖6 四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP入河負荷Fig.6 TN and TP export loads of agricultural non-point source of Sichuan Province in 2012

3 討論

目前，將輸出系數模型用于農業(yè)非點源污染負荷估算的研究多集中于流失或入河單一階段的負荷估算。在本研究區(qū)域內，黎萬鳳[49]利用輸出系數模型估算了嘉陵江流域非點源氮、磷污染流失負荷，結果表明，嘉陵江流域四川范圍內非點源TN，TP流失階段的主要污染源是畜禽養(yǎng)殖，本研究的結果與此一致；丁曉雯等[45]對涪江流域農業(yè)非點源污染進行研究，結果顯示，德陽和遂寧2010年農業(yè)非點源TN流失負荷分別為19 700和18 400 t，本研究中德陽和遂寧2012年農業(yè)非點源TN流失負荷分別為15 393和13 394 t，兩者結果較為接近。楊立夢等[50]利用輸出系數模型對四川省樂山市茫溪河流域入河負荷進行估算，并對其特征進行分析，結果表明，畜禽養(yǎng)殖是入河負荷的主要來源，其次是農村生活，本研究中樂山地區(qū)研究結果與此相同。以上分析表明，本研究結果具有一定的可信度。然而，由于部分產生、流失和入河系數源于其他地區(qū)的類似研究，加之本研究對單位面積各類型農業(yè)用地肥料施入量的TN或TP含量進行了均值化處理，本結果可能與真實情況尚存在一定偏差。今后，在相關數據的支撐下，基于本研究方法所得出的結果將會更加準確。

Wang等[51]研究認為農業(yè)非點源對水環(huán)境的污染要經歷一定階段。劉之杰等[18]和馬強等[52]研究指出，控制農業(yè)活動中污染物的產生和運移是防治農業(yè)非點源污染最有效的途徑。分階段對農業(yè)非點源污染負荷進行估算是農業(yè)非點源污染控源、截留，以及修復污染水體的基礎。本研究基于輸出系數模型，從產生、流失、入河3階段分別建立了污染物負荷估算模型，并對四川省2012年農業(yè)非點源TN，TP的3階段負荷進行了估算與評價，取得了較為滿意的結果，表明本研究所建立的模型可明確農業(yè)非點源污染各階段主要污染源及污染區(qū)域，研究結果可為分階段污染控制提供理論依據。

本研究表明，農業(yè)用地是四川省農業(yè)非點源污染產生階段的主要污染源，TN和TP分別占產生總負荷的63.91%，67.61%。遂寧、巴中、雅安和德陽農業(yè)非點源TN，TP產生負荷強度較高，應作為污染源頭管理和治理的主要區(qū)域。該區(qū)域可采取科學灌溉、科學施肥、水土保持耕作及生態(tài)農業(yè)等方式進行污染控制[53]，也可通過合理規(guī)劃畜禽養(yǎng)殖布局、加強畜禽養(yǎng)殖場污染治理、實行種養(yǎng)結合等方式進行控制[54]。流失階段和入河階段，畜禽養(yǎng)殖是主要污染源。阿壩農業(yè)非點源TN，TP流失負荷強度最大。該區(qū)域可采用樹籬、植被緩沖帶、人工濕地、人工多水塘系統(tǒng)等技術進行控制，以降低或預防農業(yè)非點源污染物對外界水體的影響[52，55]。對于河流污染情況，總體上看四川省農業(yè)非點源TN，TP敏感性級別均為不敏感，污染風險小。然而，具體到各地區(qū)，接近一半的區(qū)域已超過地表水Ⅲ類水質標準，敏感級別為輕度污染。其中遂寧污染最為嚴重，TP敏感級別為中度敏感，污染風險較大。受污染水體地區(qū)可通過污水利用、前置庫、污染修復等技術進行修復[53]。

表6 四川省各地區(qū)水質指數及敏感性等級

Table 6 Water quality index and sensibility level of different areas in Sichuan Province

地區(qū)TNTP水質指數敏感級別水質指數敏感級別成都0.74不敏感0.51不敏感自貢1.90輕度敏感1.54輕度敏感攀枝花0.25不敏感0.18不敏感瀘州1.39輕度敏感0.94不敏感德陽1.53輕度敏感1.04輕度敏感綿陽0.36不敏感0.24不敏感廣元0.67不敏感0.46不敏感遂寧4.34輕度敏感2.87中度敏感內江2.72輕度敏感1.91輕度敏感樂山0.46不敏感0.33不敏感南充2.31輕度敏感1.62輕度敏感眉山0.34不敏感0.28不敏感宜賓1.19輕度敏感0.87不敏感廣安1.78輕度敏感1.22輕度敏感達州0.64不敏感0.42不敏感雅安0.18不敏感0.12不敏感巴中0.70不敏感0.46不敏感資陽3.06輕度敏感2.17輕度敏感阿壩0.14不敏感0.08不敏感甘孜0.07不敏感0.04不敏感涼山0.38不敏感0.26不敏感全省0.49不敏感0.34不敏感

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(責任編輯 高 峻)

Estimation and evaluation of agricultural non-point source pollution load by stage export coefficient model: A case study in Sichuan Province

GUI Ping-jing1， WANG Feng1， LI Shan-pu1， ZHOU Xi2， ZOU Li-kou2， FAN Liang-qian1，*

(1.CollegeofCivilEngineering，SichuanAgriculturalUniversity，Dujiangyan611830，China; 2.CollegeofEnvironment，SichuanAgriculturalUniversity，Chengdu611130，China)

The traditional export coefficient model for agricultural non-point source pollution (ANSP) load estimation can not calculate the ANSP load in different stages. Based on the export coefficient model， the stage load estimation model of ANSP was established from stages of generation， discharge and export， respectively. In the stage model， the source of ANSP was divided into agriculture land， livestock and poultry breeding and rural living. Subsequently， Sichuan Province was taken as a case study area， and the total nitrogen (TN) and total phosphorous (TP) loads in each stage in 2012 was calculated by the stage model. According to the stage loads of TN and TP， the main pollution source and main polluted districts were analyzed in each ANSP formation stage. It was shown that agriculture land was the main pollution source in generation stage， while livestock and poultry breeding were the main sources of ANSP in both discharge and export stages. Moreover， main polluted areas with high pollution generation load intensity of ANSP were found， including Suining， Bazhong， Ya’an and Deyang. A’ba was the area where the biggest discharge load in per farmland area was found， and Suining was the region where the surface water was polluted the most seriously by ANSP in whole Sichuan Province. In conclusion， the stage load estimation model could calculate and assess the stage load of ANSP simply and effectively， and the present study could provide theoretical support for the control of ANSP.

agriculture non-point pollution source; load; total nitrogen (TN); total phosphorus (TP); stage export coefficient model

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.01.19

2015-04-24

四川省教育廳重點項目(14ZA0004)

桂平婧(1992—)，女，重慶渝北人，本科生，從事市政工程方向研究。E-mail：gpjmututu@163.com

*通信作者，范良千，E-mail：flqjacky@163.com

X522

A

1004-1524(2016)01-0110-09

浙江農業(yè)學報ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2016，28(1):110-118

桂平婧，王豐，李善樸，等.基于階段輸出系數模型的農業(yè)非點源污染負荷估算與評價——以四川省為例[J].浙江農業(yè)學報，2016，28(1)：110-118.