非点源流域农业中磷的基本环境行为研究

马嘉乐 滕晓明 胡征

摘 要：在当今世界范围内，水体富营养化这一影响水体水质的重要因素，逐渐成为水环境保护中的问题。该研究通过利用对水中磷素进行评价，阐述了农业中非点源磷素对水体的污染，导致水体富营养化，以引起相关方面对农业磷非点源的重视，并为深一层的研究提供借鉴参考。

关键词：非点源污染 磷素 地理信息系统

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0094-01

随着全球经济的迅猛发展，由于人类的干预活动的强度以及广度不断增加，所引起的环境污染问题也呈严重化趋势发展。在我国，随着人口总数的逐年增加，城市化进程的逐渐加快，可利用耕地越来越少，施肥一直是近几年的增加粮食产量的有效方式之一。施肥的长期性及大量性不仅引起土壤中营养物质的富集，同时也造成了磷素伴随降雨，随径流迁移到地表水体，从而形成富营养化。之前，人们认为氮素为水体富营养化关键因素。近几年来，越来越多的调查与研究结果表明，磷素才是水体富营养化的限制因子[1-4]。

1 国内外研究现状

在国外，非点源污染的研究起步于20世纪60年代，1993年Gilbert和Lemunyon从地表径流、化肥和有机磷肥的使用量以及使用方法、土壤养分磷背景值、土壤侵蚀等方面，提出了土壤中养分中的磷流失敏感性评价指标体系。1998年Sharpley和Gburek等人研究发现，在某一个流域所流失的磷中，一大部分是在几场比较大的降雨过程中从小面积区域中流失的，这些区域同时具备较高的土壤含磷量和产流这两个条件。

我国起步稍晚，始于80年代的湖泊富营养化调查。我国在污染水体的生物修复、水体富营养化的影响过程的研究较多，而对于磷素的风险评价中，我国技术还不是很成熟。对于磷素迁移转化的机理，我国研究的比较多，并且一些相关的参数也有确定，但是，在磷的非点源控制与管理方面的研究中，我国较其他国家还相差甚远。也是我们日后对于磷素的非点源风险防治的主要努力方向。

2 试验方法与材料

2.1 试验方法

（1）在周边有流域的几个农田区域内（降雨量相当），分别采用GPS定位方法，根据河流的不同地理位置上、中、下游各确定五个监测点。利用流动分析仪监测选定试验区内农田周边流域中磷酸盐的含量周年内的变化情况。测定其含量，计算超标比例。采用地理信息系统（GIS）为非点源磷风险评价空间信息数据提供强有力的技术架构支撑。从而提高评价的准确性以及方便快捷的使用性。

（2）在选定试验区域内，采用抽样调查的方法对农户的施肥情况进行调查，把近10～20年的磷肥的使用状况（单位使用量，磷肥使用的品种），作为产物的资料，以便分析。

（3）选定试验区域内，监测农田水井附近农田土壤剖面0～200 cm的磷酸盐的累积量。分层采样，之后测定。分析其与水井中磷酸盐含量的关系。

2.2 试验材料、试剂、仪器

流动分析仪、土钻、真空抽滤装置、新鲜土样、0.01 mol/LCaCl2浸提液、阴离子树脂

3 结果与讨论

通过调查近10～20年的磷肥的使用量，监测到农田耕层土壤中磷元素的含量很高的，可以看成富磷状态。但随着土壤剖面的逐层深入，磷元素的含量是逐层递减的。地下水中磷元素的含量没有达到超标的水平，而且含量极少。从地表水中磷含量的周年变化与农田耕层土壤中磷元素含量的周年变化比较看来，雨季时地表水中磷元素的浓度较农田土壤耕层的磷浓度要大，在耕层土壤中低洼地段处磷元素的浓度较山地处要大。

4 结语

土壤中只有10%～20%的磷肥可以被農作物吸收，剩余大部分的磷素都会进入周边环境。尽管农药中的有机磷是易降解物质，但随着降雨强度的增加，其向水中迁移的数量也逐渐增多，污染环境的风险也随着增大。

为了减少水环境中，磷素对水体的污染，总结大概有三条可操作的途径。如下：

（1）施用磷肥要合理，并符合生态平衡的规律。

首先，确定磷肥施用量要科学合理，根据不同农作物的生长条件，土壤的理化性质等，综合考虑，合理施肥。其次，要科学合理规划施用时间，对于磷肥的施用，尤其是水溶性磷肥，不宜过早，如需提前施用，尽量选择施用弱酸溶性或难溶性磷肥，这样可以减少磷素与土壤的接触时间，从而减少磷素的流失。再者，合理混合施肥，可减少磷的固定，提高磷的利用率。

（2）减少农田中磷素的流失。

农作物在施肥后，往往由于降雨或田埂渗漏等原因，导致磷肥未被土壤固定之前，就被雨水带走，从而污染水域。加强田间管理，减少排水量等有效措施可有效降低磷素向环境的排放。改变土地利用方式，不适合作为耕地的土地，改种其他植物等。制造沟渠等人工排水设施，减少磷素对地表的侵蚀，进而减少磷素向环境中的排放。

（3）降低磷素释放量。

减少生活污水中的含磷量，特别是减少或尽量不使用含有磷素的合成洗涤剂，污水排放前预先脱磷。提高畜禽粪尿和人体排泄物的处理技术，采取一定的步骤促其降解或将有机废弃物制成肥料。

参考文献

[1] 张水铭，马杏法，旺祖强.农田排水中磷素对苏南太湖水系的污染[J].环境科学，1993（6）：24-291.

[2] 晏维金，尹澄清，孙璞，等.磷素在水田湿地中的迁移转化及径流流失过程[J].应用生态学报，1999（27）：261-266.

[3] 司友斌，王慎强，陈怀满.农田氮、磷的流失与水体富营养化[J].土壤，2000（4）：188-193.

[4] 段水旺，章申，陈喜保，等.长江下游氮、磷含量变化及其输送量的估计[J].环境科学，2000，21（1）：53-56.