南水北调十堰水源区面源污染对水质影响及防治对策研究
2008年01月16日 作者：熊玉泉 吴 芳 章 年 来源：市政府研究室
十堰是南水北调中线工程的核心水源区和大坝加高工程所在地，在中线工程水源安全保障、水质安全保障以及生态安全保障中的地位极其重要。据近几年有关监测数据表明，面源污染已成为丹江口水库的主要污染源，库区水质的优劣很大程度上取决于面源污染负荷量的大小。防治面源污染，确保一库清水北送，是南水北调中线工程水源区当前面临的一个重大现实问题。
一、面源污染的涵义及其特点
面源污染，也叫水污染非点源，是相对于点源污染而言的一种水环境污染类型，是以面积形式分布和排放污染物而造成水体污染的发生源。美国清洁水法修正案（1997）将其定义为“污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体”。这里的微量是指污染物浓度通常较点源污染低，但其总负荷却非常巨大。一般认为，坡面径流带来的污染物和农田灌溉水是水体污染的重要来源。目前造成湖泊等水体的富营养化，主要是由面源带来的大量氮、磷等所造成。
面源污染具有三个主要特点:一是随机性。面源污染受降雨时间影响较大，其污染发生具有较大的随机性；二是污染物及排放途径的不确定性。由于面源污染影响因素多，排放途径较复杂，因而排出的污染物是难以确定的；三是污染负荷时空差异性大。面源污染过程与径流过程呈现大致相同的变化趋势，由于径流的时空变化大，因此降雨径流污染的时空变化也大。
二、十堰水源区面源污染基本情况
南水北调中线工程十堰水源区主要的面源污染类型是农田径流；农村小村落生活面源。其污染的载体主要集中在地表径流，污染物质主要是氮、磷等营养物质和农药。
据2001年调查资料显示：十堰市化肥施用量折纯28.65公斤/亩，年施用总量为5.3万吨；农药施用量为0.036公斤/亩，年施用总量为66.6吨。全市农村每年排放人畜粪便及生活污水948万吨，由于得不到有效处理，散置于农户房前屋后，或直接排入河中，或渗入地表。同时，由于十堰市水土流失比较严重（据2000年遥感调查成果显示：全市水土流失面积11905平方公里,占本辖区土地总面积的50.42%，占汉江水源区土地面积的56.4%），农药、化肥、禽畜粪便随着水土流失进入地表水体，在一些网栏、坝栏、库湾等水域，局部发生富营养化，成为汉江干流及丹江口水库最主要的面源污染。《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划》明确指出：“丹江口水库水质现为中营养状态，但氮、磷浓度已达中营养化标准的上限。尤其是局部库湾，加高大坝后，库内水流变缓，水体交换性能变差，加上被淹及土地中营养物质的溶出，可能增加水体中氮、磷的含量，促进氮、磷等营养元素的富集，进而造成局部库湾水体的富营养化。”
三、国外防治面源污染的经验
1、美国的经验
美国在农业污染控制方面建立了系统的法律框架，如清洁水法案、非点源污染实施计划、最大日负荷(TMDL)计划、杀虫剂实施计划以及海岸非点源污染控制实施计划等。在面源污染管理和控制方面以“最佳管理措施”最具代表性。美国国家环保局、农业部水土保持局及各州级政府相应机构都有“最佳管理措施”实施细则和办法。对于每个目标（如农田或者城市），最佳管理措施均有工程型和非工程型两种类型，工程型措施有：人工湿地、植被过滤带和草地、河岸缓冲带、暴雨蓄积池和沉淀塘等；非工程型措施有：免耕—少耕法、有害物质综合管理、生物废弃物的再利用等。农业部设专款支持农民发展生态农业以减少面源污染，水土保持局提供技术指导帮助地方政府控制水土流失，内政部和环保总署则为不同规模、层次的水资源规划和非点源控制提供情报和信息。美国还设有非点源监测、管理机构，监测面源污染的起源、变化、形成机制，以便及时削减面源污染。
2、欧洲国家的经验
农业集约化程度较高的欧洲，具有完善的农业污染控制法律体系。主要有：欧盟水体系指令、减少农业面源污染的硝酸盐指令(91/676)、控制杀虫剂最大使用量的杀虫剂法(91/414/EEC)、限制水中杀虫剂残留的措施及为保护鱼种、贝类安全而制定的水清洁的共同体措施等。
在面源污染的实际控制方面，欧盟各国主要采取源头控制的方法，一是依靠农业科技，研究和发展环境友好的新的农业生产技术替代原有技术，通过鼓励农民自愿或通过政府奖惩措施推动农民采用新的替代技术。比如，欧洲的农业补贴，政府每年对每公顷农田实施的环境政策补贴可达50-1,000欧元。二是在重要的水源保护区和流域，制定和执行限定性农业生产技术标准，规定农田轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种、施肥方式等。三是通过制定畜禽场农田最低配置（指畜禽场饲养量必须与周边可蓄纳畜禽粪便的农田面积相匹配）、畜禽场化粪池容量、密封性等方面的规定，控制畜禽场面源污染。四是制定合理的经济政策，鼓励生态农业的开展，惩罚违反农业环境法规的情况。
四、十堰水源区面源污染防治对策
1、加强宣传教育,营造防治农业面源污染的社会环境。一是充分发挥大众媒体的作用, 因地制宜多层次、多形式地普及农业生态环境知识,提高公众的认知度、环保意识和参与意识。二是把农业面源污染的危害和原因、无公害农产品、绿色食品、有机食品系列标准和生产技术、生态环境保护基本知识等作为农技培训、“绿色证书”培训的重要内容。三是扩大公民对农业生态环境保护的知情权、参与权和监督权, 设立防治农业面源污染投诉中心和公众举报电话。
2、加强农业环保立法,形成依法控制和消除农业面源污染的法律保障。一是尽快制订综合性的农业农村环境保护地方性法规，明确农业生态环境污染与破坏的补偿制度。二是制定水源涵养地、水源保护区的限定性农产品生产和安全质量标准、农产品基地环境质量和污染物排放标准，限定畜禽场化粪池容量和密封性、清粪方式等技术标准。籍此对农业面源污染防治、农业环保监督和执法、农村生态环境管理予以必要的法律保障。
3、建立对水源区面源污染防治的多元化投入机制。一是研究借鉴国外利用WTO 绿箱政策对农业生态环境保护进行援助的成功经验和做法,国家应加大对水源区农业生态财政扶持专项资金投入和建立水源区农业生态环境补偿机制。二是建立水源区农业面源污染防治专项基金, 按照国家投一点、地方拿一点、社会筹一点、群众集一点的方法解决投入问题。三是争取国家制定南水北调水源区有关投资、税收和价格等方面的优惠政策, 鼓励不同经济成份和各类投资主体, 以独资、合资、承包、租赁、拍卖、股份制、股份合作制、BOT 等不同形式参与农业面源污染防治。四是争取国家已有的政策和项目向南水北调中线工程十堰水源区倾斜，如国家测土配方施肥补贴资金试点项目等。五是利用全社会关注水源区水环境保护的有利时机, 进一步开展区域合作, 积极引进外资。
4、加强对农村集镇、村落环卫基础设施建设的支持力度。在加强小城镇环境保护及其规划工作的同时，重视小城镇环境管理措施的制定和环境保护机构能力的建设。例如，支持开展水源区农村污水集中处理示范点建设，对有条件统一收集、集中处理的农村住宅小区、下山脱贫小区，支持建设生产生活污水净化处理设施；对居住分散、收集管网难以铺设的农村，支持研究开发“人工湿地”等投资少、操作简便的生活污水处理模式；支持推广建设人畜污水进沼气池的“养殖—沼气—种植”生态处理模式，在改善农村居住环境的同时提供清洁能源。
5、深入推进产业结构调整，大力发展高效生态农业。一是加快农业结构的调整和优化，着力发展循环经济模式。例如：发展有机茶综合开发、林药
一、面源污染的涵义及其特点
面源污染，也叫水污染非点源，是相对于点源污染而言的一种水环境污染类型，是以面积形式分布和排放污染物而造成水体污染的发生源。美国清洁水法修正案（1997）将其定义为“污染物以广域的、分散的、微量的形式进入地表及地下水体”。这里的微量是指污染物浓度通常较点源污染低，但其总负荷却非常巨大。一般认为，坡面径流带来的污染物和农田灌溉水是水体污染的重要来源。目前造成湖泊等水体的富营养化，主要是由面源带来的大量氮、磷等所造成。
面源污染具有三个主要特点:一是随机性。面源污染受降雨时间影响较大，其污染发生具有较大的随机性；二是污染物及排放途径的不确定性。由于面源污染影响因素多，排放途径较复杂，因而排出的污染物是难以确定的；三是污染负荷时空差异性大。面源污染过程与径流过程呈现大致相同的变化趋势，由于径流的时空变化大，因此降雨径流污染的时空变化也大。
二、十堰水源区面源污染基本情况
南水北调中线工程十堰水源区主要的面源污染类型是农田径流；农村小村落生活面源。其污染的载体主要集中在地表径流，污染物质主要是氮、磷等营养物质和农药。
据2001年调查资料显示：十堰市化肥施用量折纯28.65公斤/亩，年施用总量为5.3万吨；农药施用量为0.036公斤/亩，年施用总量为66.6吨。全市农村每年排放人畜粪便及生活污水948万吨，由于得不到有效处理，散置于农户房前屋后，或直接排入河中，或渗入地表。同时，由于十堰市水土流失比较严重（据2000年遥感调查成果显示：全市水土流失面积11905平方公里,占本辖区土地总面积的50.42%，占汉江水源区土地面积的56.4%），农药、化肥、禽畜粪便随着水土流失进入地表水体，在一些网栏、坝栏、库湾等水域，局部发生富营养化，成为汉江干流及丹江口水库最主要的面源污染。《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划》明确指出：“丹江口水库水质现为中营养状态，但氮、磷浓度已达中营养化标准的上限。尤其是局部库湾，加高大坝后，库内水流变缓，水体交换性能变差，加上被淹及土地中营养物质的溶出，可能增加水体中氮、磷的含量，促进氮、磷等营养元素的富集，进而造成局部库湾水体的富营养化。”
三、国外防治面源污染的经验
1、美国的经验
美国在农业污染控制方面建立了系统的法律框架，如清洁水法案、非点源污染实施计划、最大日负荷(TMDL)计划、杀虫剂实施计划以及海岸非点源污染控制实施计划等。在面源污染管理和控制方面以“最佳管理措施”最具代表性。美国国家环保局、农业部水土保持局及各州级政府相应机构都有“最佳管理措施”实施细则和办法。对于每个目标（如农田或者城市），最佳管理措施均有工程型和非工程型两种类型，工程型措施有：人工湿地、植被过滤带和草地、河岸缓冲带、暴雨蓄积池和沉淀塘等；非工程型措施有：免耕—少耕法、有害物质综合管理、生物废弃物的再利用等。农业部设专款支持农民发展生态农业以减少面源污染，水土保持局提供技术指导帮助地方政府控制水土流失，内政部和环保总署则为不同规模、层次的水资源规划和非点源控制提供情报和信息。美国还设有非点源监测、管理机构，监测面源污染的起源、变化、形成机制，以便及时削减面源污染。
2、欧洲国家的经验
农业集约化程度较高的欧洲，具有完善的农业污染控制法律体系。主要有：欧盟水体系指令、减少农业面源污染的硝酸盐指令(91/676)、控制杀虫剂最大使用量的杀虫剂法(91/414/EEC)、限制水中杀虫剂残留的措施及为保护鱼种、贝类安全而制定的水清洁的共同体措施等。
在面源污染的实际控制方面，欧盟各国主要采取源头控制的方法，一是依靠农业科技，研究和发展环境友好的新的农业生产技术替代原有技术，通过鼓励农民自愿或通过政府奖惩措施推动农民采用新的替代技术。比如，欧洲的农业补贴，政府每年对每公顷农田实施的环境政策补贴可达50-1,000欧元。二是在重要的水源保护区和流域，制定和执行限定性农业生产技术标准，规定农田轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种、施肥方式等。三是通过制定畜禽场农田最低配置（指畜禽场饲养量必须与周边可蓄纳畜禽粪便的农田面积相匹配）、畜禽场化粪池容量、密封性等方面的规定，控制畜禽场面源污染。四是制定合理的经济政策，鼓励生态农业的开展，惩罚违反农业环境法规的情况。
四、十堰水源区面源污染防治对策
1、加强宣传教育,营造防治农业面源污染的社会环境。一是充分发挥大众媒体的作用, 因地制宜多层次、多形式地普及农业生态环境知识,提高公众的认知度、环保意识和参与意识。二是把农业面源污染的危害和原因、无公害农产品、绿色食品、有机食品系列标准和生产技术、生态环境保护基本知识等作为农技培训、“绿色证书”培训的重要内容。三是扩大公民对农业生态环境保护的知情权、参与权和监督权, 设立防治农业面源污染投诉中心和公众举报电话。
2、加强农业环保立法,形成依法控制和消除农业面源污染的法律保障。一是尽快制订综合性的农业农村环境保护地方性法规，明确农业生态环境污染与破坏的补偿制度。二是制定水源涵养地、水源保护区的限定性农产品生产和安全质量标准、农产品基地环境质量和污染物排放标准，限定畜禽场化粪池容量和密封性、清粪方式等技术标准。籍此对农业面源污染防治、农业环保监督和执法、农村生态环境管理予以必要的法律保障。
3、建立对水源区面源污染防治的多元化投入机制。一是研究借鉴国外利用WTO 绿箱政策对农业生态环境保护进行援助的成功经验和做法,国家应加大对水源区农业生态财政扶持专项资金投入和建立水源区农业生态环境补偿机制。二是建立水源区农业面源污染防治专项基金, 按照国家投一点、地方拿一点、社会筹一点、群众集一点的方法解决投入问题。三是争取国家制定南水北调水源区有关投资、税收和价格等方面的优惠政策, 鼓励不同经济成份和各类投资主体, 以独资、合资、承包、租赁、拍卖、股份制、股份合作制、BOT 等不同形式参与农业面源污染防治。四是争取国家已有的政策和项目向南水北调中线工程十堰水源区倾斜，如国家测土配方施肥补贴资金试点项目等。五是利用全社会关注水源区水环境保护的有利时机, 进一步开展区域合作, 积极引进外资。
4、加强对农村集镇、村落环卫基础设施建设的支持力度。在加强小城镇环境保护及其规划工作的同时，重视小城镇环境管理措施的制定和环境保护机构能力的建设。例如，支持开展水源区农村污水集中处理示范点建设，对有条件统一收集、集中处理的农村住宅小区、下山脱贫小区，支持建设生产生活污水净化处理设施；对居住分散、收集管网难以铺设的农村，支持研究开发“人工湿地”等投资少、操作简便的生活污水处理模式；支持推广建设人畜污水进沼气池的“养殖—沼气—种植”生态处理模式，在改善农村居住环境的同时提供清洁能源。
5、深入推进产业结构调整，大力发展高效生态农业。一是加快农业结构的调整和优化，着力发展循环经济模式。例如：发展有机茶综合开发、林药