《全國(guó)種植業(yè)污染源普查排污系數(shù)測(cè)算實(shí)施方案》之附件

1、.全國(guó)種植業(yè)污染源普查排污系數(shù)測(cè)算實(shí)施方案之附件1地表徑流監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局南京環(huán)境科學(xué)研究所2007年8月1 前言1.1 編制目的為確保全國(guó)污染源普查工作的順利開(kāi)展，規(guī)范田間徑流池建設(shè)和樣品采集、保存及測(cè)試分析，準(zhǔn)確測(cè)算以地表徑流途徑流失的氮磷養(yǎng)分和農(nóng)藥數(shù)量，明確種植業(yè)源污染物流失量，特提出本技術(shù)規(guī)程。1.2 適用范圍本規(guī)程適用于我國(guó)平原區(qū)和山地丘陵區(qū)的耕地、園地地表徑流監(jiān)測(cè)。2 田間試驗(yàn)小區(qū)建設(shè)2.1 試驗(yàn)處理地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)設(shè)對(duì)照和常規(guī)2個(gè)處理，3次重復(fù)，共6個(gè)小區(qū)。2.2小區(qū)規(guī)格小區(qū)一般為長(zhǎng)方形，面積為20-30m2，平原區(qū)小區(qū)規(guī)格一般為

2、4 m × 68m，山地丘陵區(qū)小區(qū)規(guī)格為34 m × 810m。中耕作物（如煙葉、玉米、棉花等）小區(qū)面積可大些，密植作物（如小麥、水稻等）面積可小一些。監(jiān)測(cè)果園應(yīng)選擇密植、盛果期果園，每個(gè)小區(qū)最少2行、每行最少3株果樹(shù)（即每個(gè)小區(qū)最少6株果樹(shù)）。保護(hù)行保護(hù)行徑流收集管小區(qū)1小區(qū)3小區(qū)5保護(hù)徑流池1徑流池2徑流池3徑流池4徑流池5徑流池6抽排池7小區(qū)2小區(qū)4小區(qū)6行排水凹槽保護(hù)行圖1 平原區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)小區(qū)排列示意圖2.3 小區(qū)排列為便于施工，平原區(qū)和山地丘陵地區(qū)小區(qū)可參照?qǐng)D1、圖2排列。山地丘陵區(qū)各個(gè)小區(qū)橫坡依次排列。保護(hù)行保護(hù)行徑流收集管小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3小區(qū)4小區(qū)5

3、小區(qū)6保護(hù)行池1池2池3池4池5池6保護(hù)行圖2 山地丘陵區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)小區(qū)排列示意圖2.4 保護(hù)行試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行，保護(hù)行每一邊的寬度不少于2 m。2.5田埂為防止小區(qū)之間、小區(qū)和周邊地塊之間的串水現(xiàn)象，徑流小區(qū)之間、徑流小區(qū)與周邊地塊之間用田埂隔開(kāi)。田埂為單磚或雙磚結(jié)構(gòu)的水泥墻體，墻體高50cm，其中地下部分30-40cm，地上部分20-30cm。2.6 灌溉對(duì)于需要灌溉的地塊，務(wù)必確保每個(gè)小區(qū)等量灌溉，并估算灌溉量。2.7 田間管理除不施肥、不施藥以外，空白處理所有田間管理措施與常規(guī)處理完全相同，常規(guī)處理小區(qū)的田間管理與當(dāng)?shù)仄渌筇锏奶镩g管理完全相同。3 徑流池建設(shè)3.1 徑流池3.1.

4、1 徑流池?cái)?shù)量與排列：不論平原區(qū)還是山地丘陵區(qū)，每個(gè)小區(qū)均對(duì)應(yīng)一個(gè)徑流池，用來(lái)收集小區(qū)徑流水（圖1、圖2）。為迅速排空徑流池內(nèi)的積水，平原區(qū)或山地丘陵區(qū)稻田、壩地可在徑流池最外側(cè)加做一個(gè)抽排池（圖1）。山地丘陵區(qū)坡耕地則無(wú)需抽排池，直接利用排水凹槽排水。3.1.2徑流池容積：以能夠容納當(dāng)?shù)貑螆?chǎng)最大暴雨所產(chǎn)生的徑流量來(lái)確定徑流池的大小。根據(jù)徑流小區(qū)的面積、單場(chǎng)暴雨量及其產(chǎn)流量來(lái)確定徑流池的大小。如小區(qū)面積30m2，單場(chǎng)最大暴雨以80mm、產(chǎn)流量按50mm計(jì)（根據(jù)各地的產(chǎn)流系數(shù)確定），池容積為30×50÷1000=1.5m3。徑流池的長(zhǎng)、寬、深可根據(jù)實(shí)際情況而定，一般地表以下池

5、深為100120cm，地表以上高度為20cm。徑流池長(zhǎng)度為小區(qū)長(zhǎng)度的一半，寬度一般為80120cm。3.1.3 徑流池結(jié)構(gòu)：徑流池壁為磚、水泥墻體，池底用混凝土澆筑而成；池壁為單磚或雙磚結(jié)構(gòu)，用水泥粉砌磚墻的內(nèi)、外壁，粉砌厚度為1.5cm。粉刷過(guò)程中必須做好防滲處理，務(wù)必確保各個(gè)徑流池規(guī)格完全相同，不漏水、不滲水。3.1.4 排水凹型槽：用混凝土澆筑徑流池底時(shí)，沿徑流池串聯(lián)方向，在緊貼墻壁一側(cè)做一條10cm寬、10cm深的凹型槽，在兩個(gè)徑流池之間的池壁對(duì)應(yīng)位置，埋設(shè)直徑為5cm PVC管，連通到抽排池。此凹型槽用來(lái)排空每一個(gè)徑流池的積水。正常情況下，PVC管兩側(cè)用蓋旋緊；排水時(shí)擰開(kāi)，使各個(gè)徑流

6、池的積水排至抽排池，然后用抽水機(jī)抽水。 3.1.5 標(biāo)桿尺：為方便、準(zhǔn)確計(jì)量徑流水量，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)配備一個(gè)標(biāo)桿尺（最小刻度為mm），或者在一根PVC管（確保垂直、不打彎）上綁縛一個(gè)鋼卷尺。徑流池底部面積與徑流水高度的乘積，再加上凹型槽部分的體積，即為徑流水量。根據(jù)徑流量、徑流液中的氮、磷、農(nóng)藥的濃度，即可算出流失的氮、磷和農(nóng)藥量，如：氮的流失量=徑流水樣中總氮的濃度×徑流水量。3.1.6 徑流池蓋：徑流池表面應(yīng)鋪設(shè)硬質(zhì)、防雨遮蓋設(shè)施，既可防止雨水、灰塵落入，也防止人和動(dòng)物不慎跌落。例如使用石棉水泥蓋板，防止雨水及雜物進(jìn)入徑流池。 3.2徑流收集管排水口1，水稻灌水期用，高度與當(dāng)?shù)厮咎?/p>

7、埂上的排水口高度一致。管口一般在地平面以上6-10cm。排水凹槽，深10cm，寬10cm徑流池排水口3，田間有排水溝時(shí)用。管底壁應(yīng)與田間排水溝溝底相平。我國(guó)南方地區(qū)一般溝深為15cm左右。排水口2，水稻曬田期用，或休閑期用。管底壁與地平面保持一致。圖3 水旱輪作條件下徑流收集管示意圖徑流收集管是徑流池建設(shè)的重要部分，其安裝位置的恰當(dāng)與否直接關(guān)系到地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)的成敗。一般來(lái)講，徑流收集管安裝在監(jiān)測(cè)小區(qū)與徑流池相連一邊、靠近小區(qū)中間的位置（如圖1）。任何類(lèi)型監(jiān)測(cè)試驗(yàn)中，六個(gè)小區(qū)的徑流收集管高度必須保持一致。3.2.1水旱輪作監(jiān)測(cè)試驗(yàn)：徑流收集管由直徑為5cm的PVC管和兩個(gè)三通管連接而成（見(jiàn)圖

8、3）。三個(gè)排水口均帶蓋子。自上而下的三個(gè)排水口分別用于收集水稻灌水期、曬田期（或休閑期）和旱作生長(zhǎng)期（如小麥、油菜等）產(chǎn)生的徑流水。在某一時(shí)期，只用其中一個(gè)排水口，其余兩個(gè)排水口務(wù)必用蓋子旋緊。圖4 水田（單季稻、雙季稻）徑流收集管示意圖排水口2，水稻曬田期或休閑期用。管底壁應(yīng)與地平面保持一致。排水口1，水稻灌水期用，管口高度應(yīng)與當(dāng)?shù)厮咎锕∩系呐潘诟叨纫恢?，一般在地平面以?-10cm。徑流池3.2.2 水田監(jiān)測(cè)試驗(yàn)：對(duì)于單季稻、雙季稻等全年只種水稻的地塊，徑流收集管由直徑為5cm的PVC管和一個(gè)三通管連接而成（見(jiàn)圖4）。自上而下的兩個(gè)排水口分別用于水稻生長(zhǎng)期、曬田期（或休閑期）。在某一時(shí)

9、期，只用其中一個(gè)排水口，另一個(gè)排水口務(wù)必用蓋子旋緊。圖5 水田（單季稻、雙季稻）徑流收集管示意圖排水口2，水稻曬田期或休閑期用。管底壁應(yīng)與地平面保持一致。排水口1，水稻灌水期用，高度應(yīng)與當(dāng)?shù)厮咎锕∩系呐潘诟叨纫恢?。管口一般在地平面以?-10cm。徑流池3.2.3旱地平原與坡耕地監(jiān)測(cè)試驗(yàn)：對(duì)于沒(méi)有田間排水溝的旱地平原區(qū)和山地丘陵區(qū)來(lái)講，徑流收集管的安裝比較簡(jiǎn)單，用一根直徑為5cm的PVC管將小區(qū)與徑流池聯(lián)通即可，徑流收集管底壁內(nèi)表面應(yīng)與地平面高度相同；對(duì)于田間有排水溝的地塊，徑流收集管底壁內(nèi)表面應(yīng)與溝底相平（圖6）。我國(guó)南方田間一般挖有寬10cm、深15cm左右的排水溝，則徑流收集管底壁內(nèi)

10、表面應(yīng)在地表之下15cm處。3.3 抽排池圖6 旱地平原地表徑流收集管示意圖排水口，底壁應(yīng)與地平面保持一致。抽排池位于徑流池最外側(cè)，一般較徑流池深20cm左右，在地表以下120150cm，地面以上高度與徑流池高度相同，為20cm。抽排池寬度與徑流池相同，長(zhǎng)度可短于徑流池，具體尺寸可根據(jù)實(shí)際情況而定。3.3 集流槽設(shè)置集流槽的目的在于匯集小區(qū)內(nèi)地表徑流，并使其迅速排到徑流池內(nèi)。但是否設(shè)置集流槽應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。水田、水旱輪作無(wú)需建集流槽；對(duì)于旱地平原區(qū)，如果有排水毛溝（一般寬10-15cm，深10-15cm），無(wú)需建集流槽，只需在小區(qū)邊緣沿徑流池方向挖一條與排水毛溝同等深度的匯流溝即可。如果田

11、間無(wú)排水毛溝，可建集流槽。平原區(qū)、坡耕地區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)田間工程建設(shè)圖分別參見(jiàn)圖6圖10和圖11圖14。4 田間觀測(cè)試驗(yàn)期間，詳細(xì)記載地塊基本信息以及作物栽培、耕作、灌溉、施肥、施藥等田間管理措施。具體內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)附件3。5 樣品采集5.1 徑流水5.1.1 徑流量記載：每次降水并產(chǎn)生徑流以及水稻曬田期人為排水后，記載各徑流池水面高度（mm），計(jì)算徑流量。南方梅雨季節(jié)，可在多天下雨徑流池水量達(dá)到80%后，計(jì)算徑流量；但最大間隔不能長(zhǎng)于7天。5.1.2 徑流樣品采集：在記錄徑流量后即可采集徑流水樣。采樣前，先用清潔工具（如竹竿、木板）充分?jǐn)噭驈搅鞒刂械膹搅魉?，然后利用清潔容器（如在竹竿上綁縛敞口

12、玻璃瓶）在徑流池不同部位、不同深度多點(diǎn)采樣（至少8點(diǎn)），置于清潔的塑料桶或塑料盆中。用清潔量筒從塑料桶（盆）中準(zhǔn)確量取2000ml徑流水樣，用定量濾紙（經(jīng)過(guò)烘干、稱(chēng)重）過(guò)濾，濾紙及泥沙經(jīng)烘干、稱(chēng)重后用信封保存，同一個(gè)小區(qū)、不同時(shí)期的濾紙及泥沙可置于同一信封內(nèi)統(tǒng)一保存；濾液分裝到2個(gè)樣品瓶（可選用礦泉水瓶，應(yīng)預(yù)先做好編號(hào)）中，每瓶水樣不少于500ml，其中一個(gè)供分析測(cè)試用，另一個(gè)作為備用。如果不是當(dāng)天進(jìn)行水樣分析，應(yīng)立即將水樣冷凍保存。5.1.3 徑流池清洗：取完水樣后，擰開(kāi)每個(gè)徑流池底排水凹槽處的蓋子，抽排徑流水；抽排過(guò)程中，應(yīng)攪拌徑流水，將徑流池清洗干凈，以備下一次徑流收集和計(jì)量。5.2 灌

13、溉水5.2.1 記載灌溉水源、每次灌水時(shí)間，估算每次灌水量。5.2.2 用灌溉水清洗取樣瓶后，取500ml灌溉水水樣2個(gè)，其中一個(gè)供分析測(cè)試用，另一個(gè)作為備用。如果不是當(dāng)天進(jìn)行水樣分析，立即將水樣冷凍保存。5.3降水5.3.1記載每次降水量（用量雨器測(cè)量）；梅雨期間，可以每5天記載一次降水量。5.3.2每次降水后都要取降水水樣。如果單場(chǎng)降雨后量雨器中的水樣量達(dá)到500ml，則作為單獨(dú)一個(gè)樣品分析；如果不足500ml，可等到水樣總量達(dá)到500ml后制備一個(gè)混合水樣分析（即階段降水混合樣），但每次降水的水樣都要記錄降水量并裝瓶冷凍保存，分析前再解凍混合。在單場(chǎng)降水量足夠的情況下，應(yīng)取2個(gè)平行樣，一

14、個(gè)供分析測(cè)試，另一個(gè)備用。5.3.3 每次取樣前，用量雨器中的降水洗凈取樣瓶；取樣后，用蒸餾水洗凈量雨器。5.4土壤5.4.1土壤剖面描述：在建設(shè)徑流池時(shí)，需在田間挖掘一條120150cm深的溝，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后，詳細(xì)觀察、描述、記錄溝兩側(cè)的土壤剖面（詳情見(jiàn)表4）。5.4.2基礎(chǔ)土壤樣品采集：試驗(yàn)開(kāi)始前，在挖溝的同時(shí)，分0-20cm和20-40cm采集、制備基礎(chǔ)土壤樣品，確保每個(gè)樣品量不少于10.0 kg。風(fēng)干后寄至中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，統(tǒng)一測(cè)定土壤各項(xiàng)指標(biāo)。同時(shí)，分0-20cm和20-40cm采集新鮮土壤樣品1.0 kg置于封口袋中，立即冷凍保存，用于測(cè)試土壤硝態(tài)氮等項(xiàng)目。新鮮

15、土壤樣品請(qǐng)送至各省農(nóng)業(yè)環(huán)保站。5.4.3試驗(yàn)期間的土壤樣品采集：監(jiān)測(cè)周期結(jié)束后（即基礎(chǔ)土樣采集后1年），用土鉆采集各小區(qū)0-20cm土壤樣品。土壤樣品分為兩份，其中一份風(fēng)干保存（不少于1.0 kg），另一份用封口袋冷凍保存（不少于1.0 kg）。5.5 植物樣按經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分（如籽實(shí)）和廢棄物部分（如莖葉）分別采集、制備植物樣品。5.5.1 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量部分：記載每個(gè)小區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，多點(diǎn)混合采集、制備籽實(shí)樣品，烘干樣品重量不少于0.5kg。對(duì)于多次采收的作物（如黃瓜、番茄等），每次采摘后均應(yīng)記錄產(chǎn)量；在盛果期連續(xù)采集3次樣品，分別制樣，最后混合為一個(gè)樣品。5.5.2 廢棄物部分：記載每個(gè)小區(qū)廢棄物（一

16、般作物為秸稈，塊根、塊莖類(lèi)作物為葉片等）產(chǎn)量，多點(diǎn)混合采集、制備廢棄物樣品，烘干樣品重量不少于0.5kg。5.6 徑流泥沙樣整個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，分別收集、稱(chēng)重、累加各個(gè)小區(qū)徑流的泥沙樣，每個(gè)小區(qū)制備一個(gè)混和樣，每個(gè)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)點(diǎn)共計(jì)6個(gè)泥沙樣，測(cè)定其中全氮、全磷和農(nóng)藥含量。6 送樣6.1 徑流水樣、灌水樣、降水樣、新鮮土壤樣品和植物樣品各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的樣品按要求統(tǒng)一送至各省農(nóng)業(yè)環(huán)保站指定的分析測(cè)試中心。送樣過(guò)程中務(wù)必確保樣品低溫保存，最好于送樣當(dāng)天從冰柜中取出樣品，置于泡沫箱中，再加入一定數(shù)量的冰凍礦泉水瓶降溫。6.2風(fēng)干土壤樣品所有風(fēng)干土壤樣品請(qǐng)直接寄至中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所（地址：北京市

17、海淀區(qū)中關(guān)村南大街12號(hào)；郵編：100081；收件人：劉宏斌；聯(lián)系電話統(tǒng)一測(cè)試。請(qǐng)務(wù)必選擇門(mén)到門(mén)寄送方式。7 測(cè)試項(xiàng)目7.1 徑流水樣品由各省農(nóng)業(yè)環(huán)保站統(tǒng)一組織測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)包括徑流量、泥沙含量、總磷、可溶磷、總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮以及12種毒性高、用量大、難降解、未禁用的農(nóng)藥（如毒死蜱、阿特拉津、氟蟲(chóng)腈、吡蟲(chóng)啉、克百威、2-4-D-丁酯、涕滅威、丁草胺、乙草胺等，以下所指農(nóng)藥均相同）。7.2 灌溉水與降水樣品由各省農(nóng)業(yè)環(huán)保站統(tǒng)一組織測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)包括總氮、總磷。7.3新鮮土壤樣品由各省農(nóng)業(yè)環(huán)保站統(tǒng)一組織測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)包括硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和殘留農(nóng)藥。7.4 風(fēng)干土壤樣品和

18、泥沙樣品由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所統(tǒng)一組織測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)包括有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、有效鉀、pH等。7.5 植物樣品由各省農(nóng)業(yè)環(huán)保站統(tǒng)一組織測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)包括總氮、總磷。8 分析方法請(qǐng)參見(jiàn)農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)測(cè)算中的樣品分析測(cè)試方法圖6平原區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)小區(qū)與徑流池排列平面圖徑流收集管圖7平原區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)田埂斷面圖注：圖中田埂頂部為斜面（左圖）或三角形（右圖），便于降水分流；在設(shè)計(jì)中，也可將田埂頂部設(shè)計(jì)為平面，方便田間觀測(cè)與采樣。地平面圖8 平原區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)集流槽斷面圖注：集流槽的目的在于匯集小區(qū)內(nèi)地表徑流，并使其迅速排到徑流池內(nèi)。但是否設(shè)置集流槽應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。水田、水旱輪作無(wú)需建集流槽；對(duì)于旱地平原區(qū)，如果有排水毛溝（一般寬10-15cm，深10-15cm），無(wú)需建集流槽，只需在小區(qū)邊緣沿徑流池方向挖一條與排水毛溝同等深度的匯流溝即可。如果田間無(wú)排水毛溝，可建集流槽。圖10平原區(qū)地表徑流監(jiān)測(cè)試驗(yàn)徑流池?cái)嗝鎴D排水口1，水稻灌水期用，入水口高度與當(dāng)?shù)厮咎锕∩系呐潘诟叨纫恢?。一般在地平面以?-10cm。排水口3，田間有排水溝時(shí)用。入水口底壁應(yīng)與田間排水溝溝底相平