農(nóng)村面源污染強(qiáng)度與生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)性分析

王世忠 張利紅 王曉慶 袁建明 黃程璐

摘要? 農(nóng)村面源污染問題是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。以鲹魚河流域會東段為例，構(gòu)建了農(nóng)村面源污染強(qiáng)度與生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)度模型，并對各斑塊的農(nóng)村面源污染強(qiáng)度、生態(tài)非敏感性強(qiáng)度和空間耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行了計算和空間分析。結(jié)果表明：鲹魚河流域會東段雖然有60.55%的土地處于優(yōu)質(zhì)耦合協(xié)調(diào)區(qū)和良好耦合協(xié)調(diào)區(qū)，但仍然有11.96%的土地處于極度失調(diào)區(qū)，農(nóng)村面源污染帶來的生態(tài)環(huán)境問題依然非常嚴(yán)峻；耦合協(xié)調(diào)度的熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)的空間分布非常明顯，99%置信區(qū)間的熱點(diǎn)區(qū)面積占56.08%，99%置信區(qū)間的冷點(diǎn)區(qū)面積占21.21%；養(yǎng)殖業(yè)污染是鲹魚河流域會東段農(nóng)村主要的面源污染源，是影響空間耦合協(xié)調(diào)性的主要因素。建議各鄉(xiāng)鎮(zhèn)科學(xué)地劃定畜牧業(yè)的禁養(yǎng)限養(yǎng)區(qū)，合理確定養(yǎng)殖規(guī)模，推行種養(yǎng)結(jié)合和生態(tài)養(yǎng)殖模式；科學(xué)布設(shè)生態(tài)田埂、生態(tài)溝渠和生態(tài)池塘等系統(tǒng)，以防止農(nóng)業(yè)尾水和農(nóng)村生活污水未經(jīng)任何處理直接排入河道；逐步降低和減少農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會活動對生態(tài)環(huán)境尤其是生態(tài)高敏感區(qū)的農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響和干擾。

關(guān)鍵詞? 面源污染強(qiáng)度；生態(tài)非敏感性強(qiáng)度；空間耦合協(xié)調(diào)模型；耦合協(xié)調(diào)度

中圖分類號? X71? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）04-0062-09

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.013

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Spatial Coupling Coordination Analysis of Rural Non.point Source Pollution Intensity and Ecological Non.Sensitivity Intensity—Taking Huidong Section of Trevally River Basin as an Example

WANG Shi.zong1， ZHANG Li.hong2， WANG Xiao.qing2? et al

（1. School of Public Administration， Zhejiang University of Finance and Economy， Hangzhou， Zhejiang 310018; 2. East China Institute of Survey， Design and Research， Hangzhou，Zhejiang 311122）

Abstract? Rural non.point source pollution is a hot and difficult problem in current research. Taking the Huidong section of the Trevally River basin as an example， this paper constructs a spatial coupling coordination model of rural non.point source pollution intensity and ecological non sensitivity intensity， and the rural non.point source pollution intensity， ecological non sensitivity intensity and spatial coupling coordination degree of each patch were calculated and analyzed. The results show that： Although 60.55% of the land in Huidong section of Trevally River basin is in high.quality coupling coordination area and good coupling coordination area， 11.96% of the land is still in extreme imbalance area， and the ecological and environmental problems caused by rural non.point source pollution are still very serious; The spatial distribution of hot spots and cold spots of coupling coordination degree is very obvious， the hot spot area of 99% confidence interval accounts for 56.08%， and the cold spot area of 99% confidence interval accounts for 21.21%; Aquaculture pollution is the main non.point source pollution source in rural areas in Huidong section of Trevally River basin， and it is the main factor affecting the spatial coupling coordination. It suggests that each villages and towns scientifically delimit the no breeding and limited breeding areas of animal husbandry， reasonably determine the breeding scale， and promote the combination of planting and breeding and ecological breeding mode;Ecological ridge， ecological ditch and ecological pond systems shall be scientifically arranged to prevent agricultural tail water and rural domestic sewage from being directly discharged into the river without any treatment;The impact and interference of rural economic and social activities on the ecological environment， especially the rural ecological environment in ecological highly sensitive areas should be gradually reduced.

Key words? Non.point source pollution intensity;Ecological non sensitivity intensity;Spatial coupling coordination model;Coupling coordination degree

作者簡介? 王世忠（1975—），男，浙江衢州人，副教授，博士，從事土地資源管理研究。

收稿日期? 2023-02-02

面源污染，即非點(diǎn)源污染，是相對于排污點(diǎn)集中、排污途徑明確的點(diǎn)源污染而言的區(qū)域環(huán)境污染問題。根據(jù)美國清潔水法修正案的定義，所謂面源污染是指“進(jìn)入地表及地下水體的，并以廣域、分散和微量的形式存在的一種污染物”。相對于點(diǎn)源污染，面源污染具有分布隨機(jī)、污染源復(fù)雜、對土壤肥力破壞性大、對水源造成污染后防治較難等特點(diǎn)［1］。農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為水體污染的重要來源之一［2］。從農(nóng)業(yè)面源污染研究方法上看，SWAT（soil and water assessment tool）、AGNPS（agricultural non-point source）和HSPF（hydrological simulation program-fortran）是目前應(yīng)用較多且較為成熟的面源污染模擬模型［3］。從農(nóng)業(yè)面源污染治理研究上，BMPs（Best Manangement Practices）框架體系［4］，即在污染物進(jìn)入水體前，通過各種經(jīng)濟(jì)高效、工藝簡單、滿足生態(tài)環(huán)境要求、適應(yīng)污染特性的措施使其得到有效的控制，是目前最常見的治理研究框架體系。近年來，我國學(xué)者不斷提出適合我國面源污染實(shí)際情況的理論和方法體系，并基于SWAT模型、模糊二層多目標(biāo)規(guī)劃模型（EC-IFBLMOP模型）、BMPs技術(shù)、4R技術(shù)體系，分析了我國面源污染產(chǎn)生的根本原因并進(jìn)行了控制預(yù)防方案的模擬研究［5-8］。但如何治理我國的面源污染問題，減輕各大流域水源污染富營養(yǎng)嚴(yán)重的現(xiàn)象，仍是目前研究爭論和探討的熱點(diǎn)。

在前人研究的基礎(chǔ)上，以鲹魚河流域會東段為例，通過構(gòu)建空間耦合協(xié)調(diào)度模型，進(jìn)行了鲹魚河流域會東段農(nóng)村面源污染強(qiáng)度與生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)度研究，以期為農(nóng)村面源污染提供新的研究思路和研究方法。鲹魚河流域會東段，作為一個具有區(qū)域特色的局部地區(qū)，屬于云貴高原邊緣地帶，地處金沙江的上游，山高地陡，“一山有四季”，生態(tài)環(huán)境比較惡劣，農(nóng)村面源污染問題對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響比較明顯。尤其是烏東德電站并網(wǎng)發(fā)電后，金沙江的流速和流態(tài)均發(fā)生了變化，改變了水環(huán)境的物理和化學(xué)條件，降低了污染物在水體中的稀釋、降解擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化等過程。因此，很有必要對金沙江的上游鲹魚河流域會東段的農(nóng)村面源污染問題進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期進(jìn)一步加強(qiáng)會東縣的農(nóng)村面源污染治理，優(yōu)化金沙江流域的空間規(guī)劃布局。

1? 研究方法、研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1? 研究方法

1.1.1? 農(nóng)村污染物排放量估計。

（1）農(nóng)村生活污水污染排放量估計。農(nóng)村生活污水污染排放量計算公式如下：

鄉(xiāng)村生活污水污染排放量=鄉(xiāng)村人口總數(shù)×農(nóng)村生活污水排放系數(shù)×污水平均含量×入河系數(shù)（1）

由于數(shù)據(jù)缺失，可以參照同樣是西南山區(qū)的重慶市調(diào)查結(jié)果［9］。根據(jù)抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，重慶市農(nóng)村人口人均每天生活污水排放量為0.67 L/d，參考重慶市環(huán)境監(jiān)測中心的監(jiān)測結(jié)果，COD、BOD5、TN、TP分別取292.69、138.33、44.14、4.49 mg/L，入河系數(shù)取0.30。

（2）農(nóng)村生活垃圾污染排放量估計。農(nóng)村生活垃圾排放量計算公式如下：

鄉(xiāng)村生活垃圾污染排放量=鄉(xiāng)村人口總數(shù)×農(nóng)村生活垃圾排放系數(shù)×垃圾滲漏液平均含量×入河系數(shù)（2）

由于數(shù)據(jù)缺失，可以參照同樣是西南山區(qū)的重慶市調(diào)查結(jié)果［9］。根據(jù)抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，重慶市農(nóng)村人口人均生活垃圾排放量為0.67 kg/d，其COD、BOD5、TN、TP參考垃圾滲濾液，分別取50.00、5.00、1.00、0.20 mg/kg，入河系數(shù)取0.20。

（3）種植業(yè)化肥的污染物排放量估計。

根據(jù)會東縣的農(nóng)村統(tǒng)計年鑒可知，會東縣的農(nóng)用化肥主要是氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥4種?；实霓r(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生量根據(jù)輸出系數(shù)法進(jìn)行估算，計算公式如下：

化肥污染物產(chǎn)生量=化肥用量×化肥產(chǎn)污系數(shù)（3）

化肥潛在污染量=化肥污染物產(chǎn)生量×（1-化肥利用率）=化肥用量×化肥產(chǎn)污系數(shù)×（1-化肥利用率）（4）

化肥的面源污染物負(fù)荷量=化肥污染物產(chǎn)生量×化肥面源污染排放系數(shù)（5）

式中：年鑒中化肥施用量采用折純量，根據(jù)化學(xué)組成成分分析，氮肥、磷肥和復(fù)合肥（氮磷鉀含量相同）的總氮（TN）產(chǎn)污系數(shù)分別為1、0和0.33，相應(yīng)的總磷（TP）產(chǎn)污系數(shù)分別為0、0.44和0.15［10］。鲹魚河流域會東段的化肥利用率采用2017年全國化肥的平均利用率36.50%［11］。根據(jù)馬國霞等［12］給出的全國種植業(yè)排放的NH3-N量（氨氮含量指標(biāo)）約占TN排放量的8.3%來估算化肥產(chǎn)生的NH3-N量。由于數(shù)據(jù)缺失，可以參照同樣是西南山區(qū)的重慶市調(diào)查結(jié)果。根據(jù)重慶市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站調(diào)查研究，氮、磷肥的入河系數(shù)分別為0.100 7和0.059 9［9］。另外，以氮肥、磷肥的折純量分別計算的TN、TP的排放量，不考慮化肥的化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）的排放量。

（4）種植業(yè)秸稈的污染物排放量估計。

根據(jù)會東縣的農(nóng)村統(tǒng)計年鑒可知，會東縣的主要農(nóng)作物包括：谷物（稻谷、玉米、小麥、大麥、燕麥、蕎子等）、豆類（大豆、胡豆、豌豆等）、薯類（洋芋、紅笤等）、油料作物（花生、油菜籽、芝麻、向日葵等）、甘蔗、煙葉、蔬菜、瓜果等。秸稈的農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生量的計算公式如下所示：

秸稈污染物產(chǎn)生量=作物產(chǎn)量×秸稈與作物產(chǎn)量比×秸稈產(chǎn)污系數(shù)（6）

秸稈潛在污染量=秸稈污染物產(chǎn)生量×（1-秸稈綜合利用率）（7）

秸稈的面源污染物負(fù)荷量=秸稈潛在污染量×秸稈面源污染排放系數(shù)（8）

式中：秸稈與作物產(chǎn)量比可以參照《非常規(guī)飼料資源的開發(fā)與利用》研究組（1996）的研究成果［13］，具體為：

水稻0.97，小麥1.03，玉米1.37，高粱1.44，谷子1.51，其他雜糧1.60，大豆1.71，薯類0.61，

花生1.52，油菜3.00，芝麻0.64，向日葵0.60，棉花3.00，麻類1.70，甘蔗0.25，蔬菜、瓜果0.10。

各類作物秸稈的COD、TN、TP產(chǎn)污系數(shù)如表1所示［10］。秸稈綜合利用率可以通過實(shí)地調(diào)研得到，秸稈資源利用主要以秸稈能源化、飼料化、秸稈還田等為主，根據(jù)《四川省秸稈綜合利用規(guī)劃（2016—2020）》，到2020年，秸稈還田量占秸稈資源量的44.20%。秸稈作為肥料還田時的COD、TN、TP排放系數(shù)（入河系數(shù)）分別取20%、10%、5%［11］。

（5）養(yǎng)殖業(yè)的污染物排放量分析。

養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生量根據(jù)輸出系數(shù)法進(jìn)行估算，具體的計算公式如下所示：

畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污量=畜禽飼養(yǎng)量×產(chǎn)污系數(shù) =畜禽糞便量×各污染物含量（9）

畜禽糞便量=畜禽飼養(yǎng)量×飼養(yǎng)周期×糞尿排泄系數(shù)（10）

畜禽養(yǎng)殖面源污染負(fù)荷量=畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污量×畜禽養(yǎng)殖面源污染排放系數(shù)（11）

式中：豬、奶牛、肉牛、雞的糞尿排泄系數(shù)分別為3.54、31.39、20.42、0.18 kg/d；羊、馬、騾的糞尿排泄系數(shù)分別為0.87、5.90、5.00 kg/d［14］。根據(jù)已有的研究文獻(xiàn)［11］，可得不同畜禽種類的產(chǎn)污系數(shù)，其中：豬的平均飼養(yǎng)周期取157 d，其他畜禽的飼養(yǎng)周期均以年計算，具體如表2所示。

規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖雖然在產(chǎn)生源頭上體現(xiàn)為點(diǎn)源污染，但由于其處于廣大的農(nóng)村區(qū)域，就環(huán)境影響上實(shí)際體現(xiàn)為面源污染。另外，由于不同的養(yǎng)殖方式導(dǎo)致處理糞便的方式、配套措施、飼養(yǎng)環(huán)境等會有所不同，參考已有的研究［11］，可得不同養(yǎng)殖方式下的不同畜禽種類的排放系數(shù)，具體如表3～4所示。鲹魚河流域會東段的養(yǎng)殖業(yè)采用規(guī)模養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖專業(yè)戶和放養(yǎng)的比例，可以由現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研獲得。

1.1.2? 農(nóng)村面源污染強(qiáng)度與生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)度模型。

1.1.2.1? 空間耦合協(xié)調(diào)作用機(jī)理。

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，人類活動的頻次和范圍的加大，必然給農(nóng)村帶來生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的面源污染問題。農(nóng)村的生活面源污染主要是生活污水污染和生活垃圾污染，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染主要是種植業(yè)的化肥污染、秸稈污染以及養(yǎng)殖業(yè)的污染。綠水青山，就是金山銀山。在發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的同時，必須考慮農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的敏感性，時刻保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。農(nóng)村生態(tài)敏感地區(qū)主要是水源涵養(yǎng)功能區(qū)、水土保持功能區(qū)、生物多樣性保護(hù)區(qū)以及生態(tài)脆弱區(qū)。因此，人類活動的時候，要盡可能地減少或者回避在生態(tài)敏感區(qū)的活動，盡可能地在生態(tài)非敏感區(qū)進(jìn)行生活和生產(chǎn)活動。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與農(nóng)村生態(tài)相互耦合協(xié)調(diào)的過程就是農(nóng)村生活生產(chǎn)與農(nóng)村生態(tài)保護(hù)兩者相互影響、相互制約的過程。

1.1.2.2? 空間耦合協(xié)調(diào)度模型［15］。

假設(shè)用P代表農(nóng)村面源污染強(qiáng)度模塊的m個指標(biāo)，則可以表示為：P=（p1，p2，…，pm）；用S代表生態(tài)非敏感性強(qiáng)度模塊的n個指標(biāo)，則可以表示為：S=（s1，s2，…，sn），對應(yīng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的2個模塊標(biāo)準(zhǔn)化值可以用P′=（p′1，p′2，…，p′m），S′=（s′1，s′2，…，s′n）來表示。那么，可用函數(shù)g（P）=mjrjp′j表示農(nóng)村面源污染強(qiáng)度模塊的總體評價，用函數(shù)f（S）=niuis′i表示生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的總體評價。其中，rj表示農(nóng)村面源污染強(qiáng)度模塊的第j個指標(biāo)的權(quán)重，ui表示生態(tài)非敏感性強(qiáng)度模塊的第i個指標(biāo)的權(quán)重?？紤]數(shù)據(jù)間不同量綱和數(shù)量級對測算結(jié)果的影響，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

對于2個系統(tǒng)的耦合度C可以表示為：

C=2f（S）×g（P）f（S）+g（P）（12）

對于2個系統(tǒng)的發(fā)展度模型為：

T=αf（S）+βg（P）=0.5f（S）+0.5g（P）（13）

對于2個系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型為：

D=C×T（14）

1.1.2.3? 指標(biāo)體系的選取。

按照科學(xué)性、全局性、對比性、可獲得性、精確性等原則來選取指標(biāo)。農(nóng)村面源污染強(qiáng)度采用：單位面積NH3-N污染量（kg/km2）、單位面積COD污染量（kg/km2）、單位面積TN污染量（kg/km2）、單位面積TP污染量（kg/km2）、單位面積BOD5污染量（kg/km2）5個指標(biāo)。農(nóng)村生態(tài)非敏感性強(qiáng)度采用：水源涵養(yǎng)功能重要性（極重要、重要、一般）、水土保持功能重要性（極重要、重要、一般）、生物多樣性保護(hù)重要性（極重要、重要、一般）、生態(tài)脆弱性（極脆弱、脆弱、一般）4個指標(biāo)，其中：重要性是“極重要”的取值1，重要性是“重要”的取值2，重要性是“一般”的取值3，生態(tài)脆弱性是“極脆弱”的取值1，生態(tài)脆弱性是“脆弱”的取值2，生態(tài)脆弱性是“一般”的取值3。

1.1.2.4? 指標(biāo)權(quán)重的確定。

通過熵權(quán)法來確定指標(biāo)權(quán)重，其基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小來確定客觀權(quán)重。一般來說，若某個指標(biāo)的信息熵Ej越小，表明指標(biāo)值變異程度越大，提供的信息量越多，在綜合評價中所能起到的作用也越大，其權(quán)重也就越大。相反，某個指標(biāo)的信息熵越大，表明指標(biāo)值變異程度越小，提供的信息量也越小，在綜合評價中所起到的作用也越小，其權(quán)重也就越小。熵權(quán)法賦權(quán)步驟如下所示：

（1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。

將各個指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。假設(shè)給定了k個指標(biāo)x1，x2，…，xk，其中：xi={x1，x2，…，xn}。假設(shè)對各個指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的值為Y1，Y2，…，Yk，那么：

Yij=xij-min（xi）max（xi）-min（xi）（14）

（2）求各指標(biāo)的信息熵。

根據(jù)信息論中信息熵的定義，一組數(shù)據(jù)的信息熵：

Ej=-1lnnni=1pijlnpij（15）

式中：pij=Yijni=1Yij，如果pij=0，則定義：limpij→0pijlnpij=0。

（3）確定各指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)信息熵的計算公式，計算出各個指標(biāo)的信息熵為：E1，E2，…，Ek。通過信息熵計算各指標(biāo)的權(quán)重為：

wi=1-Eik-Ei（i=1，2，…，k）（16）

1.1.3? 耦合協(xié)調(diào)度的熱點(diǎn)分析。

空間熱點(diǎn)分析，即局部聚類檢驗(yàn)（Getis-Ord Gi*），可以用來分析耦合協(xié)調(diào)度在局部地區(qū)是否存在明顯的高值集聚特征和低值集聚特征，即各個土地斑塊單元的耦合協(xié)調(diào)度的空間集聚模式，其具體原理如下：通過計算某個土地斑塊要素及其給定距離范圍內(nèi)相鄰?fù)恋匕邏K要素的局部總和，將計算結(jié)果與該區(qū)域范圍內(nèi)所有要素的總和進(jìn)行比較，用于分析該土地斑塊要素的屬性值在局部空間水平上的集聚程度，其結(jié)果可以體現(xiàn)出土地斑塊規(guī)模的空間分異情況，即在局部地區(qū)是否存在“冷點(diǎn)”區(qū)和“熱點(diǎn)”區(qū)［16-17］。其數(shù)學(xué)模型如下：

G*i（d）=nj=1wij（d）xj/nj=1xj（17）

式中：G*i（d）是指待測算土地斑塊要素i的G*值；n是土地斑塊總數(shù)；wij（d）為距離d范圍內(nèi)的空間權(quán)重；xj是第j個土地斑塊屬性值，若該土地斑塊單元（j）與待測算土地斑塊單元（i）之間的距離小于臨界距離d，則其空間權(quán)重矩陣wij（d）為1，否則為0。

1.2? 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

鲹魚河流域位于會東縣的中西部地區(qū)，而會東縣隸屬涼山彝族自治州，位于四川省涼山彝族自治州南端，102°13′00″～103°3′15″E，26°12′～26°55′N，地處川南滇北交匯之處、云貴高原的邊緣地帶，西鄰會理縣，北接寧南縣，縣境東、南面隔金沙江與云南省巧家縣、昆明市東川區(qū)、祿勸彝族苗族自治縣相望。鲹魚河流域會東段的土地數(shù)據(jù)來自會東縣最新的“三調(diào)”數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)則來自歷年的會東縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計年鑒及會東縣相關(guān)政府部門所提供的資料。鲹魚河流域會東段的具體區(qū)位如圖1所示。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 鲹魚河流域農(nóng)村面源污染及污染強(qiáng)度分析

2.1.1? 農(nóng)村生活污染排放量。

農(nóng)村生活污染排放量包括農(nóng)村生活污水污染排放量和農(nóng)村生活垃圾污染排放量，根據(jù)估算結(jié)果，可得鲹魚河流域會東段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)鄉(xiāng)村生活污染排放量的匯總估計值，具體如表5所示。

2.1.2? 農(nóng)業(yè)的面源污染物排放量。

2.1.2.1? 種植業(yè)的污染物排放量分析。

（1）化肥。

根據(jù)會東縣的農(nóng)村統(tǒng)計年鑒可知，會東縣的農(nóng)用化肥主要是氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥4種。根據(jù)計算可得鲹魚河流域會東段各種化肥的面源污染情況，具體如表6所示。

（2）秸稈。

計算得到鲹魚河流域會東段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)秸稈面源污染情況的匯總結(jié)果，具體如表7所示。

（3）種植業(yè)的面源污染情況估算。

鲹魚河流域會東段種植業(yè)的面源污染主要包括化肥的使用導(dǎo)致的面源污染以及種植過程中產(chǎn)生的秸稈返田利用產(chǎn)生的面源污染。根據(jù)估算結(jié)果，進(jìn)行匯總，可得到鲹魚河流域會東段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的種植業(yè)的面源污染情況，具體如表8～10所示。

由表8～10可知，鲹魚河流域會東段的種植業(yè)的面源污染主要有NH3-N、COD、TN和TP 4種，其中由化肥導(dǎo)致的面源污染主要有NH3-N、TN和TP 3種，由秸稈導(dǎo)致的面源污染主要有COD、TN和TP 3種；污染物TP主要由化肥導(dǎo)致的面源污染產(chǎn)生，除鐵柳鎮(zhèn)（72.16%）外，由化肥導(dǎo)致的面源污染物TP量占全部種植業(yè)面源污染物TP量的91.00%以上；污染物TN主要由化肥導(dǎo)致的面源污染產(chǎn)生，除鐵柳鎮(zhèn)（31.03%）外，由化肥導(dǎo)致的面源污染物TN量占全部種植業(yè)面源污染物TN量的67.00%以上。

2.1.2.2? 養(yǎng)殖業(yè)的污染物排放量分析。

根據(jù)會東縣的農(nóng)村統(tǒng)計年鑒（2016年）可知，會東縣的養(yǎng)殖業(yè)主要包括生豬、牛（包括肉牛、役用牛、奶牛）、馬、騾、羊（山羊、綿羊）、家禽（雞、鴨、鵝）、兔子等，其中：豬、肉牛、家禽的飼養(yǎng)量為當(dāng)年的出欄量，役用牛、羊、馬、騾的飼養(yǎng)量為年末存欄量。根據(jù)前文公式和參數(shù)數(shù)據(jù)，可計算得到鲹魚河流域會東段各鄉(xiāng)鎮(zhèn)養(yǎng)殖業(yè)的面源污染情況的匯總結(jié)果，具體如表11所示。

2.1.2.3? 農(nóng)業(yè)的污染物排放量分析。

鲹魚河流域會東段的農(nóng)業(yè)面源污染，主要包括種植業(yè)的面源污染和養(yǎng)殖業(yè)的面源污染，根據(jù)估算進(jìn)行匯總，可得各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)面源污染情況，具體如表12～14所示。

由表14可知，鲹魚河流域會東段的農(nóng)業(yè)面源污染主要由養(yǎng)殖業(yè)的面源污染產(chǎn)生，養(yǎng)殖業(yè)的面源污染量占所有農(nóng)業(yè)面源污染量的70%以上，而有些鄉(xiāng)鎮(zhèn)的養(yǎng)殖業(yè)面源污染量甚至占所有農(nóng)業(yè)面源污染量的90%以上。

2.1.3? 農(nóng)村的面源污染物排放量。

鲹魚河流域會東段的農(nóng)村面源污染排放量包括農(nóng)村生活污染排放量和農(nóng)業(yè)面源污染排放量，把農(nóng)村的生活污染排放量和農(nóng)業(yè)的面源污染排放量的計算單位進(jìn)行統(tǒng)一核算和匯總，可得到農(nóng)村的面源污染的總排放量，具體如表15～17所示。由表15可知，農(nóng)村面源污染絕大部分由農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生。

2.1.4? 農(nóng)村的面源污染物排放強(qiáng)度。

以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的面積為分母，以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的面源污染物數(shù)量作為分子，得到的值作為各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村的面源污染強(qiáng)度。根據(jù)信息熵和權(quán)重的計算公式可知各指標(biāo)的信息熵和權(quán)重如表18所示。根據(jù)權(quán)重可計算得到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的綜合污染強(qiáng)度，具體如表19所示。

2.2? 鲹魚河流域農(nóng)村生態(tài)非敏感性強(qiáng)度分析

根據(jù)會東縣相關(guān)政府部門提供的農(nóng)村生態(tài)敏感地區(qū)（水源涵養(yǎng)功能區(qū)、水土保持功能區(qū)、生物多樣性保護(hù)區(qū)以及生態(tài)脆弱區(qū)）的空間分布圖，根據(jù)信息熵和權(quán)重的計算公式計算可知各指標(biāo)的信息熵和權(quán)重如表20所示。根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重，可得到各斑塊的農(nóng)村生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的數(shù)值，采用自然斷點(diǎn)法，分為5大類，每類的具體空間布局如圖2所示。

2.3? 農(nóng)村面源污染強(qiáng)度和生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)度分析

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度模型可計算出鲹魚河流域會東段農(nóng)村各斑塊的耦合協(xié)調(diào)度數(shù)值，采用逯進(jìn)等［18］對耦合協(xié)調(diào)度的等級分類標(biāo)準(zhǔn)，可得出各斑塊的耦合協(xié)調(diào)度分類等級（表21），其具體的空間布局如圖3所示。

由圖3可知，鲹魚河流域會東段農(nóng)村面源污染強(qiáng)度和生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)度分類等級主要有八大類，

其中：優(yōu)質(zhì)耦合協(xié)調(diào)區(qū)面積為322.285 7 km2，占24.63%，主要

分布于鲹魚河鎮(zhèn)和嘎吉鎮(zhèn)；良好耦合協(xié)調(diào)區(qū)面積為470.111 4 km2，占35.92%；中級耦合協(xié)調(diào)區(qū)面積為151.298 9 km2，占11.56%；初級耦合協(xié)調(diào)區(qū)面積為102.411 1 km2，占7.82%；勉強(qiáng)耦合協(xié)調(diào)區(qū)面積為83.688 0 km2，占6.39%；瀕臨失調(diào)區(qū)面積為22.212 8 km2，占1.70%；輕度失調(diào)區(qū)面積為0.201 2 km2，占0.02%；極度失調(diào)區(qū)面積為156.565 3 km2，占11.96%，主要分布于野租鄉(xiāng)。

2.4? 耦合協(xié)調(diào)度的空間熱點(diǎn)分析

鲹魚河流域會東段農(nóng)村面源污染強(qiáng)度與生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度的空間熱點(diǎn)分析的結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，耦合協(xié)調(diào)度的熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)的空間分布非常明顯，其中99%置信區(qū)間的熱點(diǎn)區(qū)面積為733.931 1 km2，占56.08%，達(dá)到總面積的一半以上，主要分布在鲹魚河鎮(zhèn)和嘎吉鎮(zhèn)，99%置信區(qū)間的冷點(diǎn)區(qū)面積為277.596 9 km2，占21.21%，達(dá)到總面積的1/5以上，主要分布在野租鄉(xiāng)和拉馬鄉(xiāng)。

3? 結(jié)論與展望

3.1? 結(jié)論

（1）鲹魚河流域會東段雖然有60.55%的土地處于農(nóng)村面源污染強(qiáng)度和生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)耦合協(xié)調(diào)區(qū)和良好耦合協(xié)調(diào)區(qū)，但仍然有11.96%的土地處于極度失調(diào)區(qū)，再加上鲹魚河流域會東段地處云貴高原邊緣地帶，山高地陡，山體滑坡、泥石流、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害頻繁，石漠化問題突出，農(nóng)村面源污染帶來的生態(tài)環(huán)境問題依然非常嚴(yán)峻。

（2）鲹魚河流域會東段農(nóng)村面源污染強(qiáng)度與生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的耦合協(xié)調(diào)度的熱點(diǎn)區(qū)和冷點(diǎn)區(qū)的空間分布非常明顯，其中：99%置信區(qū)間的熱點(diǎn)區(qū)面積占56.08%，占總面積的一半以上，99%置信區(qū)間的冷點(diǎn)區(qū)面積占21.21%，占總面積的1/5以上。

（3）養(yǎng)殖業(yè)污染是鲹魚河流域會東段農(nóng)村主要的面源污染源，是影響空間耦合協(xié)調(diào)性的主要因素。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)需要根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源環(huán)境承載能力，結(jié)合“三生”空間規(guī)劃，科學(xué)地劃定畜牧業(yè)的禁養(yǎng)限養(yǎng)區(qū)，合理確定養(yǎng)殖規(guī)模，以地定養(yǎng)，以養(yǎng)促種，加快鲹魚河流域會東段尤其是野租鄉(xiāng)、拉馬鄉(xiāng)的畜牧業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，推行種養(yǎng)結(jié)合和生態(tài)養(yǎng)殖模式。

（4）科學(xué)布設(shè)生態(tài)田埂、生態(tài)溝渠和生態(tài)池塘等系統(tǒng)，以防止農(nóng)業(yè)尾水和農(nóng)村生活污水未經(jīng)任何處理直接排入河道?？梢栽诤拥纼蓚?cè)或者湖庫周邊地區(qū)，對原有的田埂進(jìn)行升級處理，建設(shè)生態(tài)田??；結(jié)合農(nóng)田灌排系統(tǒng)，設(shè)計和建設(shè)生態(tài)溝渠，減少農(nóng)業(yè)和農(nóng)村生活污水對河流的破壞；利用現(xiàn)有的池塘，進(jìn)行浮葉植物的養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)污染物和農(nóng)村生活污水的吸收。

（5）逐步降低和減少農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會活動對生態(tài)環(huán)境尤其是生態(tài)高敏感區(qū)的農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響和干擾。根據(jù)會東縣“三調(diào)”數(shù)據(jù)可知，鲹魚河流域會東段生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)內(nèi)有耕地7.113 3 km2，園地0.285 3 km2，草地35.724 8 km2，農(nóng)村宅基地0.226 1 km2，而生態(tài)保護(hù)極重要區(qū)就是生態(tài)高度敏感區(qū)，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，農(nóng)村的生產(chǎn)、生活活動所產(chǎn)生的面源污染，極大地影響了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的生態(tài)環(huán)境，尤其是嚴(yán)重影響和干擾了生態(tài)高度敏感區(qū)的農(nóng)村生態(tài)環(huán)境安全。

3.2? 研究展望

在前人研究的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型，對鲹魚河流域會東段農(nóng)村面源污染強(qiáng)度和生態(tài)非敏感性強(qiáng)度的空間耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行了研究。農(nóng)村的面源污染問題研究是個很復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中所涉及的大量參數(shù)、系數(shù)都需要通過實(shí)地調(diào)研和長期的野外數(shù)據(jù)監(jiān)測和積累獲得，由于受到研究條件限制，該研究很多參數(shù)和系數(shù)都是參照前人的研究成果，必然對研究的精確度有一定程度的影響，這是需要進(jìn)一步研究和拓展的方向。

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