胡冰涛,张龙江,杨士红,陈玉东①,周慧平②

(1.环境保护部南京环境科学研究所,江苏 南京 210042;2.河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098)

农田面源污染是目前发生面最广、影响最大的面源污染,是面源污染的主要形式[1]。农田面源污染是指在农业生产活动中氮和磷等营养物质、农药、重金属以及其他有机和无机污染物质、土壤颗粒等沉积物以降雨为载体并在降雨的冲击和淋溶作用下,通过农田地表径流和地下淋溶过程对大气、土壤和水体等环境形成的污染[2]。从本质上讲,农田面源污染物是来自于农田土壤中的农业化学物质,因此,它的产生、迁移与转化过程实质上是污染物从土壤圈向其他圈层,特别是水圈扩散的过程[3]。

氮、磷是植物生长发育需要量较大的营养元素,过去几十年里施用化肥一直是提高世界粮食产量的重要措施。我国是世界化肥第一消费大国,化肥消费量达到5 562万t以上,约占世界化肥总消费量的34%,我国稻田单季氮肥用量平均为180 kg·hm-2,比世界平均施氮水平高75%[4-5]。施入农田的氮肥、磷肥不能完全被作物吸收利用,大部分氮肥、磷肥通过地表径流进入河流、湖泊或通过非饱和区渗透进入地下水,造成水体富营养化和地下水污染[6-8]。我国水稻生产中氮肥平均利用率为30%～35%,高产地区更低,磷肥利用率低至15%～25%[9-10]。美国60%左右的地表水环境问题是由农业生产引起的,农业面源污染被美国环境保护总署列为河流和湖泊的第一污染源。欧洲国家农业生产活动中排放的氮磷量占地表氮磷总负荷的24%～71%[11]。……