農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染及其防治技術(shù)

1、農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染及其防治技術(shù)1. 引言20 世紀(jì)70 年代以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家的污染控制經(jīng)驗(yàn)表明，隨著對(duì)工業(yè)廢水和城市生活污水等點(diǎn)源污染的有效控制，非點(diǎn)源污染尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活活動(dòng)引起的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，已經(jīng)成為水環(huán)境污染的最重要的來(lái)源。目前，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題在全球仍十分嚴(yán)峻。美國(guó)的非點(diǎn)源污染占污染總量的2/3，其中農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的貢獻(xiàn)率為75%左右。而N、P營(yíng)養(yǎng)元素是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染主要的污染物質(zhì)。在丹麥270 條河流中94%的氯負(fù)荷、52%的磷負(fù)荷來(lái)自于非點(diǎn)源污染；荷蘭來(lái)自于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的總氮、總磷分別占水環(huán)境污染總量的60%、40%。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染影響了全球陸地面積的30%50%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2

2、020年，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）國(guó)家農(nóng)業(yè)總用水將增長(zhǎng)15%，從農(nóng)業(yè)入河的氮和生化需氧量（BOD）將至少增加25%。中國(guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的局面也非常嚴(yán)峻。據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)公布數(shù)據(jù)核算，中國(guó)2005 年使用化肥4766 萬(wàn)t（折純），按當(dāng)年農(nóng)作物播種面積計(jì)算，農(nóng)作物的平均化肥施用量為306.5 kg/hm2，是世界化肥平均用量的3 倍之多。但中國(guó)化肥的利用率很低，其中氮肥的利用率為30%35%，磷肥為10%20%，鉀肥35%50%。到2005年，東部湖泊的污染負(fù)荷輸入量中，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染負(fù)荷入湖量已超過(guò)50%；大理洱海流域非點(diǎn)源氮、磷污染負(fù)荷分別占流域污染負(fù)荷的97.1%和92.5%；滇池外

3、海流域的污染負(fù)荷中，來(lái)自農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的總氮、總磷和化學(xué)需氧量分別占污染總負(fù)荷的60%70%、50%60%和30%40%。農(nóng)田過(guò)量使用化肥是造成非點(diǎn)源污染的主要原因。世界銀行的報(bào)道指出，中國(guó)地下水有將近50%被農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。此外，中國(guó)受農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染影響的耕地面積已近2000 萬(wàn)hm2。至2005 年，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染已占中國(guó)全部污染的1/3，并有繼續(xù)惡化的趨勢(shì)。因此，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)的研究已迫在眉睫。世界各國(guó)已經(jīng)逐漸意識(shí)到農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的嚴(yán)重性和形式的緊迫性，紛紛開(kāi)展農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的研究，并在防治技術(shù)和管理政策方面取得了一定的成效。2. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染產(chǎn)生的原因農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染

4、的概念是與點(diǎn)源污染相對(duì)的，是指溶解性的或非溶解性的污染物從非特定的地域，在降水和徑流作用的沖刷下，通過(guò)徑流過(guò)程匯入受納水體而引起的污染。導(dǎo)致農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的直接原因可以歸納為以下幾類：農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥的過(guò)量、不合理施用，科學(xué)利用率低，導(dǎo)致土壤板結(jié)、營(yíng)養(yǎng)元素淋溶和徑流損失增大。流域環(huán)境地表侵蝕引起的水土流失和徑流污染。其中，土壤侵蝕是規(guī)模最大、危害程度最嚴(yán)重的一種農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。畜禽糞便、剩余餌料等導(dǎo)致的養(yǎng)殖污染。農(nóng)村生活污水未處理和非達(dá)標(biāo)排放向非點(diǎn)源轉(zhuǎn)化（如洗滌劑的大量使用）。農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留物和農(nóng)村生活垃圾（垃圾堆放、雨水沖淋、秸稈焚燒）處理不當(dāng)。過(guò)度灌溉。流域土地利用結(jié)構(gòu)和土地利用類型（如

5、農(nóng)業(yè)用地、城鎮(zhèn)用地、河湖水體、森利用地、道路用地、以及灘涂荒地等）不合理。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染主要由降雨徑流、土壤侵蝕、地表溶質(zhì)溶出和土壤溶質(zhì)滲漏4個(gè)過(guò)程形成，它們之間相互聯(lián)系、相互作用，導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染廣泛性、模糊性、潛伏性、隱蔽性、難治理的特點(diǎn)。此外，環(huán)境物品的公共物品屬性、公共物品產(chǎn)權(quán)不明晰、環(huán)境效益在社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中一度被忽視等經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素也在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染情況惡化的原因之列。3. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)3.1. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的單一技術(shù)3.1.1. 科學(xué)施肥、施藥技術(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品的過(guò)量、不當(dāng)施用是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的主要來(lái)源，其通過(guò)淋溶、滲漏作用對(duì)土壤、水體造

6、成巨大危害，直接威脅到人類和其他生物的健康。合理施用化肥可以有效地減少污染來(lái)源。氮磷鉀肥混施可以減少營(yíng)養(yǎng)元素的滲漏損失量；配施有機(jī)肥可以有效降低營(yíng)養(yǎng)元素的淋失，減少元素從土壤中滲漏損失的數(shù)量；有機(jī)肥經(jīng)過(guò)氧化分解處理后也可以降低營(yíng)養(yǎng)元素的淋失率，因此，施用有機(jī)肥能明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，并隨施用量的增加而呈上升的趨勢(shì)。因而，科學(xué)施肥提倡有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配合施用。農(nóng)藥的化學(xué)特性是影響農(nóng)藥滲漏的最重要的因素，在生產(chǎn)中應(yīng)盡量選用被土壤吸附力強(qiáng)、降解快、半衰期短的農(nóng)藥，減少對(duì)土壤和地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)。在農(nóng)藥施用時(shí)應(yīng)盡量減少直接施到土壤表面。在解決過(guò)量施肥導(dǎo)致的污染威脅方面，測(cè)土施肥、變量施肥、配方施肥等技

7、術(shù)的研究已較為成熟，實(shí)現(xiàn)了因地制宜地根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格的農(nóng)田土壤特征和農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行施肥用藥，包括施肥的時(shí)間、方式、肥料的種類、施肥比例等都實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作?；凇霸搭^治理”的思想，環(huán)境友好的、符合現(xiàn)代生態(tài)要求的微生物農(nóng)藥、無(wú)毒、低毒、低殘留農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)研制已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前，國(guó)際市場(chǎng)已有30 種商品微生物農(nóng)藥，且相關(guān)研究還在繼續(xù)。此外，膜控制釋放技術(shù)（MCR）是科學(xué)施肥技術(shù)研究中的新方向。MCR技術(shù)是指在膜的作用下，在規(guī)定的時(shí)間間隔和指定的局部區(qū)域按一定的速度釋放活性物質(zhì)（如藥物、肥料、香料等）的技術(shù)。該技術(shù)既支持規(guī)定劑量的化肥和農(nóng)藥在指定區(qū)域的快速釋放，也可以通過(guò)膜擴(kuò)散速度控制有效成

8、分逐漸釋放。它實(shí)際上是一種控制非點(diǎn)源排放的方法。該技術(shù)起步較晚，但進(jìn)展較快。MCR技術(shù)應(yīng)用于化肥的方式有聚合物包膜、無(wú)機(jī)物包膜、肥料包肥料；應(yīng)用于農(nóng)藥的方式有微膠囊、塑料層壓、吸收混合、種子包衣、高分子載體等。硝化抑制劑是目前國(guó)際上正在熱切關(guān)注的一項(xiàng)研究。硝化抑制劑可以抑制土壤NH+4-N向NO-3-N氧化，減少土壤NO-3-N累積，從而減少氮肥以NO-3-N形式淋溶損失，提高氮肥的利用率，緩解氮肥流失對(duì)土壤、水體造成的污染。硝化抑制劑在美國(guó)、日本等國(guó)已得到推廣，但在大多數(shù)國(guó)家還處在試驗(yàn)階段。3.1.2. 緩沖帶防治技術(shù)緩沖帶，全稱保護(hù)緩沖帶（Conservation buffer strip

9、s），是指利用永久性植被攔截污染物或有害物質(zhì)的條帶狀、受保護(hù)的土地。緩沖帶能有效過(guò)濾從農(nóng)田流失的沉積物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和殺蟲(chóng)劑，能夠通過(guò)泥沙沉降、反硝化作用、植物吸收等作用對(duì)地表徑流起到阻滯作用，調(diào)節(jié)入河洪峰流量，同時(shí)有效減少地表和地下徑流中固體顆粒的養(yǎng)分含量，對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的擴(kuò)散起到緩沖和調(diào)節(jié)的作用。緩沖帶在控制非點(diǎn)源污染的同時(shí)，還可以增加生物多樣性和植被覆蓋率，提高鄰近水域溶解氧含量，從而改善區(qū)域環(huán)境。緩沖帶可分為緩沖濕地、緩沖林帶和緩沖草地帶。緩沖帶的防污治污效果取決于其規(guī)模、位置、植被、水文條件和土壤類型等因素，因此，在緩沖帶的設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮這些因素。此外，緩沖帶成熟后才能發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)物運(yùn)移

10、功能，從種植到成熟的時(shí)間間隔問(wèn)題也不容忽視。國(guó)外在非點(diǎn)源污染治理中將緩沖濕地、緩沖林帶和緩沖草地帶有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以增強(qiáng)防治效果。3.1.3. 農(nóng)業(yè)污染處理和防治技術(shù)現(xiàn)已展開(kāi)研究和投入應(yīng)用的農(nóng)業(yè)污染處理和防治技術(shù)包括村鎮(zhèn)生活污水及農(nóng)田排灌水氮磷污染控制技術(shù)（如筑建截污溝和泄洪溝，運(yùn)用土壤-植物-微生物系統(tǒng)，綜合處理污水）；暴雨徑流、農(nóng)村固體廢物無(wú)害化處理技術(shù)（如用建“三位一體”農(nóng)村戶用沼氣池的方法處理糞便，在農(nóng)村建垃圾收集坑、生物凈化廁所等）；農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化技術(shù)（如秸稈還田技術(shù)、利用畜禽糞便生產(chǎn)沼氣等）；快速修復(fù)技術(shù)；生物籬等地表徑流及滲漏的生態(tài)攔截技術(shù)等。為了減少農(nóng)用地膜的污染，可借鑒美國(guó)

11、的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，推廣玉米淀粉膜進(jìn)行覆蓋，進(jìn)而通過(guò)技術(shù)引領(lǐng)，從源頭上防治農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染。3.1.4. 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的核心是在滿足現(xiàn)代社會(huì)高產(chǎn)出、高效益的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)循環(huán)，即加強(qiáng)人與土地利用相互循環(huán)，輔以必要的催化增強(qiáng)物質(zhì)，盡量減少產(chǎn)出后向環(huán)境的排放?；谏鷳B(tài)農(nóng)業(yè)的社會(huì)效益和環(huán)境效益，其相關(guān)措施在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛使用。如秸稈收割時(shí)碎斷后覆蓋還田，或編織草繩網(wǎng)覆蓋在土壤表層，以保持水土、減少污染。國(guó)內(nèi)學(xué)者以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論為指導(dǎo)，對(duì)生物物種共生型、綜合開(kāi)發(fā)復(fù)合型等多種生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并提出具有農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏”的稻-魚(yú)-萍、禽-魚(yú)-蚌、桑-蠶-魚(yú)等模

12、式，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的非點(diǎn)源污染最大限度的在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)化和消化，降低對(duì)外界環(huán)境造成的負(fù)面影響。3.1.5. 保護(hù)性耕作技術(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，采用不同的耕作方式，對(duì)土壤養(yǎng)分的利用、化肥農(nóng)藥流失的控制有顯著影響。實(shí)施保護(hù)性耕作可以有效的防治水土流失。保護(hù)性耕作措施包括免耕、少耕、間套復(fù)種技術(shù)等。免耕、少耕法可大大減少土壤侵蝕和土壤有機(jī)碳的流失，亦相應(yīng)的減少了氮和磷的流失量。間套復(fù)種技術(shù)的使用，可以利用不同作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求比例的差異，充分利用土壤養(yǎng)分，減輕養(yǎng)分殘余對(duì)周圍水體造成的富營(yíng)養(yǎng)化程度，調(diào)節(jié)土壤中各養(yǎng)分的比例，避免土地板結(jié)和鹽堿化。等高線條帶種植技術(shù)，以及在坡面地區(qū)實(shí)施橫坡耕作也可有效減少污

13、染物向受納水體運(yùn)移。3.1.6. 科學(xué)灌溉技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，灌溉方式與鹽分、化肥、農(nóng)藥的流失程度密切相關(guān)，當(dāng)水田灌溉用量減少31%36%時(shí)，地表排水量減少78%90%，氮負(fù)荷減少76%80%，滲漏水氮負(fù)荷減少34%40%，可見(jiàn)，科學(xué)的灌溉方式在減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的同時(shí)，還提高了水資源的利用率，緩解了水資源的供需矛盾。具體的技術(shù)措施包括：通過(guò)對(duì)渠道進(jìn)行防滲襯砌處理、將明渠改為管道，來(lái)減少渠道滲漏和提高輸水效率；在平田整地、格田建設(shè)的基礎(chǔ)上發(fā)展畦田灌溉，改大畦為小畦，嚴(yán)格控制畦田寬度和長(zhǎng)度，因?yàn)樾∑韫喔扰c漫灌相比，灌溉定額可以降低一半，產(chǎn)量提高二成；重點(diǎn)發(fā)展噴灌、微灌和滴灌技術(shù)，將節(jié)水與增效相結(jié)合，實(shí)

14、現(xiàn)節(jié)水、節(jié)地、節(jié)工、增產(chǎn)。通過(guò)以上措施降低因傳統(tǒng)的漫灌造成的養(yǎng)分流失和非點(diǎn)源污染。除此之外，通過(guò)合理灌溉進(jìn)行水域控制也是減少地區(qū)污染的關(guān)鍵因素。研究表明，在灌溉深度減少50%、氮施用量減少50%的同時(shí)農(nóng)作物產(chǎn)量可以提高。合理灌溉是農(nóng)民生產(chǎn)和畜禽廢棄物處理要求與節(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境之間最好的均衡。農(nóng)作中營(yíng)養(yǎng)元素的淋失一般隨著農(nóng)田水分滲漏強(qiáng)度的增加而增加。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用科學(xué)灌溉方法，可以控制水分的滲漏強(qiáng)度，延緩和減少由于灌溉超滲所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥及田間土壤有機(jī)質(zhì)的淋失，減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的生成和擴(kuò)散。3.2. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)的集成3.2.1. 與3S技術(shù)的集成非點(diǎn)源污染所具有的不確定性

15、、隱蔽性、潛伏性等特點(diǎn)，使其不易被發(fā)現(xiàn)，因此，非點(diǎn)源污染的治理有必要依賴于遙感（remote sensing, RS）等先進(jìn)技術(shù)。RS 在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染治理方面可應(yīng)用于土地分類，找出主要的污染源、污染物種類、污染途徑。RS 及全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System, GPS）結(jié)合可獲取水文氣象、地形地質(zhì)、土地利用、土壤種類、河流水系等數(shù)據(jù)，從而為治理提供準(zhǔn)確、可靠的信息。地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System,GIS）源自20世紀(jì)60年代，于20世紀(jì)80年代開(kāi)始被用于評(píng)價(jià)非點(diǎn)源污染。GIS分層處理數(shù)據(jù)的功能極大的方便了非點(diǎn)源污染的

16、模擬、預(yù)測(cè)和管理決策。利用GIS可模擬各影響因子以及非點(diǎn)源污染的空間分布，從而對(duì)不同條件下的污染狀況進(jìn)行識(shí)別和管理。GIS在非點(diǎn)源污染控制領(lǐng)域的應(yīng)用關(guān)鍵在于GIS技術(shù)與專業(yè)模型的有機(jī)結(jié)合。在實(shí)時(shí)遙感成像技術(shù)支持下，基于GIS的環(huán)境模型可有效的評(píng)價(jià)土壤侵蝕。國(guó)外學(xué)者已經(jīng)將GIS與相應(yīng)模型結(jié)合并運(yùn)用于農(nóng)業(yè)污染管理、地下水污染管理和暴雨徑流分析等領(lǐng)域。也有學(xué)者將GIS與AGNPS（Agricultural Non-point Source Pollution,AGNPS）模型相結(jié)合進(jìn)行地表徑流評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。GIS的空間信息管理的綜合分析能力、RS的空間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力和GPS的高精度定位能力針對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源

17、污染的特點(diǎn)，為監(jiān)控和治理提供了有效的工具。3.2.2. 與決策支持系統(tǒng)的集成對(duì)于給定的氣候條件與管理的強(qiáng)相關(guān)性，決策支持系統(tǒng)（Decision Support System, DSS）是用來(lái)選擇有效的污染防治措施的有力工具。DSS 的引入使農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染治理方案的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)決策。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者多用“三部件”結(jié)構(gòu)（即包括人機(jī)交互系統(tǒng)、模型庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）的DSS 為農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題提供決策支持。其中，數(shù)據(jù)庫(kù)的建立多集成GIS、RS 實(shí)現(xiàn)。模型庫(kù)的構(gòu)建可以融合當(dāng)前較為通用的非點(diǎn)源污染治理、評(píng)價(jià)模型，如SWMM 模型(Storm Water Management Model)

18、 、STORM 模型(Storage Treatment Overflow Runoff Model)、HSPF (Hydrologic Simulation Program Fortran) 模型、AGNPS(Agricultural Non-point Source Pollution)模型、SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型、EPIC(environmental policy integrate climate)模型等。國(guó)外學(xué)者還通過(guò)研究構(gòu)建了包含GIS 的綜合非點(diǎn)源模型，即GIS-CropSyst 模型，綜合考慮不同的氣候與農(nóng)作物的關(guān)系，評(píng)價(jià)污

19、染防治措施的可變標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境的影響，對(duì)區(qū)域管理和計(jì)劃提供了有效的支持。DSS 可以增強(qiáng)模型的模擬和預(yù)測(cè)能力。國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)小流域非點(diǎn)源污染問(wèn)題，應(yīng)用GIS 實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源模型（AGNPS）的數(shù)據(jù)輸入和結(jié)果分析功能，調(diào)用篩選模塊生成較優(yōu)的非點(diǎn)源污染控制技術(shù)組合集。國(guó)外學(xué)者針對(duì)超大型灌溉工程中地下水污染問(wèn)題構(gòu)建了含有GIS 的DSS 框架。此外，空間決策支持系統(tǒng)（Spatial Decision Support System，SDSS）是DSS 的多模型組合建模技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的空間分析技術(shù)的融合，將環(huán)境模型有效的結(jié)合入空間模型庫(kù)，將SDSS 應(yīng)用于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治中不確定性問(wèn)題的解決以及

20、輔助決策的實(shí)現(xiàn)目前也在研究中。目前，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的DSS研究，尤其是與GIS 集成的DSS 的研究多半還停留在框架研究階段，真正應(yīng)用到實(shí)際污染防治中的實(shí)例還鮮有報(bào)道。3.2.3. 與示蹤技術(shù)的集成同位素示蹤技術(shù)可以與土壤學(xué)原理、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)和轉(zhuǎn)化過(guò)程及機(jī)理進(jìn)行研究，找到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)特點(diǎn)及其與作物產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系，進(jìn)而確定污染物的運(yùn)移路徑、確定污染范圍，為農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的治理指明方向，針對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染具有隱蔽性這一特點(diǎn)提供解決方案，示蹤技術(shù)與其它技術(shù)的集成使用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染負(fù)荷超標(biāo)的預(yù)警。示蹤技術(shù)在美國(guó)已有應(yīng)用，研究證實(shí)，示蹤技術(shù)可以為農(nóng)用化

21、學(xué)品和抗生素的使用提供信號(hào)。3.3. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的綜合措施3.3.1. 最佳管理實(shí)踐（Best Management Practices，BMPs）最佳管理實(shí)踐（Best Management Practices，BMPs）最初由美國(guó)國(guó)家環(huán)保局針對(duì)非點(diǎn)源污染問(wèn)題提出，并由英、美等國(guó)率先應(yīng)用，且在20 世紀(jì)70 年代，BMPs 在改善流域水質(zhì)方面的有效性就已經(jīng)得到驗(yàn)證。事實(shí)上，BMPs 是對(duì)綜合控制措施的一種統(tǒng)稱。該方法，是目前防治或減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染最有效和最實(shí)際的措施。BMPs著重于源的管理而不是污染物的處理。BMPs 的目標(biāo)是緩解并改善現(xiàn)有水質(zhì)，使由土地利用引起的水質(zhì)、水量問(wèn)題達(dá)到

22、最小；防治和削減非點(diǎn)源污染負(fù)荷，維持并促進(jìn)養(yǎng)分的最大利用和最少損失；實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶個(gè)人收益與社會(huì)收益、環(huán)境收益之間的均衡；根據(jù)新獲得的信息尋求BMPs 措施，及時(shí)處理環(huán)境問(wèn)題。BMPs 實(shí)質(zhì)上就是一套既不損害生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)利益，又能將農(nóng)田營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害降至最低限度的管理措施。BMPs 的提出和研究使農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治工作走出了單一方法、技術(shù)難以應(yīng)對(duì)的窘境，隨著研究的深入，BMPs 實(shí)質(zhì)上已經(jīng)演變成一種思想，而并非一種確定的方法或手段。或者說(shuō)，BMPs 是一個(gè)日趨完善的預(yù)防、應(yīng)對(duì)、治理農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的措施集對(duì)具體區(qū)域、具體問(wèn)題的響應(yīng)。BMPs 可分為工程措施和管理措施。管理措施又分為養(yǎng)分管理、耕作

23、管理和景觀管理三個(gè)層次。作為間接管理手段，水域景觀特征對(duì)水質(zhì)有顯著影響。這三個(gè)層次雖然在空間尺度上不同，在效果上互相配合，但是都圍繞一個(gè)中心原則，即最大的保證物質(zhì)循環(huán)的效率，減少元素的輸出損失，從而在滿足植物生長(zhǎng)需求的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的影響。工程措施既包括修建沉砂池、滲濾池和集水設(shè)施等傳統(tǒng)的工程措施，也包括濕地、植被緩沖區(qū)和水陸交錯(cuò)帶等新興的生態(tài)工程措施。在應(yīng)用中，BMPs 要根據(jù)區(qū)域特征、污染狀況確定BMPs 中包含的具體的管理措施和工程措施，隨著技術(shù)的進(jìn)步，相應(yīng)措施會(huì)有改進(jìn)和增加。此外，BMPs 在具體實(shí)施中還包括經(jīng)濟(jì)手段、非正式制度的社會(huì)因素以及教育等因素，因此，BMPs 相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)。BMPs 的理論研究和體系構(gòu)建已日趨成熟，由于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)的最終實(shí)施者是農(nóng)戶，為了有效地推進(jìn)BMP