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山西省水环境的非点源污染研究


山西师范大学学报 ( 自然科学版 )  

第2 3卷第 1 期 
20 09年 3月 

Ju a  f h n iNoma  iest  o r lo  a x  r lUnv ri n S y Nau a  ce c   d t n t r lS in e E i o   i

V0. 3 No 1 12

  .  Ma .2 o   r 09

文章编 号 :0949 (09 0 -150  10 - 0 20 ) 1 2 - 4 0 4

山西省 水 环 境 的非 点 源 污 染 研 究 
石 香琼  , 2查 轩 
( .福建省亚热带资源 与环境重 点实验室 ,福建 福州 30 0 ; 1 50 7  2 .福建师范大学地理科学学 院 , 福建 福州 3 00 ) 5 0 7  摘 要 : 山西省 的实 际情况 出发 , 从 采取 收集资料 、 内分 析的方 法 , 室 重点 对水环 境 的非 点源 污染来 源 

及危 害进行 了阐述 . 水土流失 、 业生产 、 农 采矿、 生活 污水及 生活垃 圾 、 城市地 表径 流等使 得水环 境的储  水空 间减少 、 水体物理型污染严 重、 水库富营养化 、 威胁 人体健 康 , 给建 筑物及 财产带 来直接 损失等 . 并 
在此基础上 , 出了水环境非点 源污染的控制措施 , 提 主要 是加强“ ” 源 的控制和 “ 的截 留. 汇”   关键词 :水环境 ; 非点源 污染 ; 污染控制 ; 山西省 
中图分类号 :X 2 5  文献标识码 :   A

非点源污染的概念是针对点源污染而提 出的, 由于各学者研究 的出发点不同 , 总体上可划分为广义和  狭义两种. 狭义的非点源污染主要强调污染物随降雨产生的径流进入受纳水体的非点源污染 , : 如 张立生  等… 、 李怀恩等  对非点源污染的定义. 本文采用狭义 的非点源污染概 念. 前 , 目 随着点源污染控 制的加  强, 非点源污染造成 的地表水环境问题越来 越突出. 全球有 3 % ~ 0 0 5 %的地表水体受到非点源污染 的影  响  . 在我 国, 北京密云水库 、 天津于桥水库 、 安徽巢湖、 江苏太湖 、 云南洱海 、 山东南 四湖等 区域的非点源  污染 已经较为明显  , 因此 , 加强水环境 的非点源污染研究对 山西省水污染防治具 有非常重要 的借鉴意 
义.  

1 山西省水资 源概况   
山西省水资源严重缺乏 , 居全国倒数第二位. 全省多年平均水资源 总量约为 14 1   仅 占全 国水  2 ×0 m , 资源总量的0 5 % ; .1 人均水资源量为 2 74m , 7 .   大大低 于国际公认 的严重缺水线 50m / ; 0    人 耕地地均水  资源量仅为全 国平均水平的 1.%. 09 全省年降水量均值 4 0m 60m 且降雨时空分配不均 , 中在  0  m~ 0   m, 集 夏季且多暴雨 , 、 七 八月份 占到全年降水量的 5 %. 0 河流平均年径流深为 10m 0   m左右 , 多年平均径流量为  14× 0 m . 1 1    目前 , 山西省水资源的综合利用水平极低 , 浪费严重 , 再加上近年来大规模的煤炭开采 、 植被  破坏以及农 田施用化肥 、 农药等已造成山西水环境的非点源污染 问题严重. 水环境 的非点源污染在极大程  度上制约了山西省经济的可持续发展.  

2 非点源污染 的来源 
2 1 水 土流 失  .

水土流失不但是 一种典 型的非点 源污染 , 也是 其他类 型非 点源污染 物进入 水体 的载体 和重要途 
收 稿 日期 : 0 80 -   20 -52 7 基金项 目:国家 自然科 学基 金项 目( 0 70 5 . 4 5 19 )  

作者简介 : 石香琼 (93 )女 , 18一 , 山西文水人 , 福建师范大学地 理科 学学院 20 级硕士研究生 , 07 主要从事水土保持与生态环  境等方面 的研究 .   查 轩 (9 1 ) 男 , 16一 , 陕西咸 阳人 , 福建师范大学研究员 , 主要从事 土壤 侵蚀与水土保持生 态方 面的研究 .  

山西师范大学学报(自然科学版 )  

20 09钜 

径  . 山西地处黄土高原东端 , 地形起伏较大 , 地面组成物质 以第 四纪黄 土为基本特征. 黄土垂直节理发  育、 质地疏松、 孔隙度大 、 湿陷性强 , 抗蚀性弱、 极易受流水侵蚀 , 加上 山西省夏季降雨集 中且多暴雨 , 而且  长期的人为乱砍滥伐 , 使本来就很少的植被遭到破坏 , 致使水土流失十分严重. 全省水土流失面积 1.5 0 8  ×1  m , 0 k   占全 省 面 积 的 6 % , 中黄 河 流 域 水 土 流失 面 积 为 6 8×1 k   占全 省 水 土 流 失 面 积 的  9 其 . 0 m,
62 % . .7   土壤 年侵 蚀模数 为 3 00tk  严 重地 区可达 10× 0 tk 一15×1 / m [ 据 《 护性   0   m , / . 1‘/m  . 0 tk    . 保

耕作发展建设规划》 20 (03年 ~ 02 ) 2 1 年 中分析 , 山西省每年流入黄河 、 海河的泥沙约有 4 5 × 0 t有机  .8 1  , 质 5 8 1  , 0 × 0 t氮磷肥料 3 1  , 0× 0 t相当于山西全省一年化肥施用量 的 14 这些有机质 、 /. 氮磷等随地表径 

流进入受纳水体 , 使受纳水体遭受严重污染.  
2 2 农 业生产  .

农业生产主要指化肥 、 农药的施用及畜禽养殖业. 此外 , 还有秸秆残茬以及田间农膜残片等. 随着农业  现代化水平的提高 , 农药 、 化肥的施用量越来越多. 一些 乡镇 , 特别是城市郊区 , 这一比例高达 9 %以上. 0  
2 2 1 化 肥  . . 

表 1 山西省农用化肥施用 量( 纯量 )  

单位 : 万吨 

T b 1 C nu t no  e i leti r i gi l r   hni r ic nt m u t a .  osmpi  f h mc   rle   ar ut ei S ax Po ne( e a on) o c af iz s n c u n   v    

资 料 来 源 : 中匡 农 村 统计 年鉴 》 中 国统 计 出版 社 . 《 I ,  

由表 1 可知 , 近年来 , 山西省农用化肥施用量逐年递增. 目前, 化肥施用量约为 29k/ m , 3 gh  远远高 出   国际平均水平 10k/ m 和全国平均水平 25k/ m . 8 gh   2 gh  表中显示 20 年 一 0 5 01 20 年的氮肥 、 钾肥呈较明显  的上升趋势 , 磷肥从 20 年以来也呈上升趋势. 03 从上表肥料配 比 N P K的比例可看 出, :: 氮肥 > 磷肥 > 钾  肥且氮肥基数最大. 但省内对氮磷钾肥的利用率很低 , 如山西临汾地区  , 氮肥平均利用率约 2% , 5 磷肥  只有 1% , 6 剩余部分除以氨和氮氧化物的形态进入大气外 , 其余大都随降水和灌溉进入水体 , 导致地下水 
中氮磷物 质含量 增 高 , 为重要 的农业 非点 源污染 物 . 成   222 农药 山西省是农药使用量较大的省份之一. ..    据统计 , 每年使用量大约在 l 1  左右 , ×0t 但农药市 

场多年来以高毒农药占优势 , 使用量 占 8% 以上. 0 喷施的农药是粉剂时 , 仅有 1 %左右的药剂附着在植  0 物体上; 若是液体时, 也仅有 2 %左右附着在植物体上 ,% ~ %接触到 目标害虫 , 0 l 4 其余 4 % 一 0 0 6%降落  到地面,% 3%的药剂漂游于空中  . 5  0 ]据调查 : 山西省对甲胺磷 、 氧化乐果、 65 1 0 等剧毒高残留农药使    用现象普遍 , 而农药利用率一般只有 1%左右, 0 其余 约 9 %残 留在环境 中. 0 大量散失的农药挥发到空气 
中, 通过 降水又 可返 回地表 , 在地 表径 流作用 下造 成对水 环境 的污染 .   22 3 畜禽养 殖 ..  在 许多农 村地 区 , 禽粪便 直 接堆 放在 街 道两 侧或 空 旷地 区 , 畜 随一些 水 流 进入 附 近水 

环境 , 影响附近居民饮水水质. 同时由于农 民对畜禽粪便的资源化利用不够重视 , 使得大量 的人畜禽粪便  集 中施 到数量 有 限的农 田 中 , 致大 量盐分 聚集 而从农 田流失 到水体 中 , 成水 环境 的污染 . 导 造  
2 3 煤矿开 采  .

山西以煤炭闻名全国 , 煤炭的开采 , 干扰破坏了水环境的储水空间, 使得地下水位下 降、 泉水断流 、 河  川径流下渗转化成矿坑水 , 再加上矿区堆放的土石 、 煤矸石在降水淋溶条件下形成 污水 , 二者排入河道使  得沿河地下水和下游水体遭受污染, 造成沿河村庄的人畜饮水 困难.  
2 4 生活 污水及 生活垃 圾  .

据《 山西省水资源公报》 统计 , 0 2 4年山西城镇居民生活污水排放量 15 54 × 0 t 、 0 .3  1  . P含量较高 , N  
特别是含 P洗涤剂通过农田污水灌溉等途径进入水环境可使化学物质的毒性 比原来提高 2~ 倍  . 7 同 

第1 期 

石香琼

查轩 : 山西省水环境 的非点源 污染 研究 

时由于一些城镇及农村发展较落后 , 污水处理厂和垃圾处理厂较少 , 随意堆放 的各种生活垃圾随水流进入 
水环境 , 也会造成水环境的严重污染.  
2 5 城市 地表 径流  . 、   地表径流污染是指在降雨过程 中雨水及其形成的径流流经城市地面, 聚集一系列污染物质如原油 、 盐 

分、 磷、 氮、 有毒物质、 有机物质等并直接排入水体而造成的水体非点源污染u 在 山西降雨特性影响下 ,  .   暴雨初期 , 径流对上述非透水性下垫面冲刷较强 , 街道上 的污染物很快随径流进入水体 , 导致水 环境 的恶  化. 城区非点源污染物除营养物质外 , 包括大肠杆菌 之类 的病菌污染物 、 还 硝酸盐 、 以及铅 、 、 铜 锌等重金 
属.  

2 6 大气 的干湿 沉 降  .

目 , 前 山西省城市环境空气污染仍以 s   O 和颗粒物为主 , 属煤烟型污染. 这些有毒有害物质 随着降水  降尘过程 , 或者直接进入水体 ; 或者降落到水面 、 土壤等 , 随水流进入水体 , 进而造成水环境 的非点源污染.  

3 非点源污染的危害 
3 1 大大 减 少储水 空 间  .

水环境是指水资源得以涵养 、 蓄集 的空间. 包括大气水 、 地表水 、 土壤水及地下水的涵养蓄集空间u . 引  非点源污染物破坏了水资源持续利用的空间, 进而改变了储水状态 , 减少了储水空间.  
3 2 促使 水体 物理 型 污染严 重  .

全省河川径流多年平均输沙量为 4 16X1。 ,   5   t折合多年平均含沙量为 4 gm [2悬沙 以水为载  0 2k/ 。3, 1   体, 造成使河流水质物理型污染严重.   33 加剧 水库 富营 养化  .
  、

水土流失作为非点源污染物传输的载体 , 是造成水库水质恶化的重要原 因之一. 、 N P等营养元素大量 

进人水环境 中, 使得水体 中藻类等迅速繁殖 , 进而造成水库的富营养化. 20 如 0 4年 4月 ~ 9月 , 全省共对  汾河、 文峪河 、 漳泽、 后湾、 关河 、 田等 6 册 座大型水库 的水质监测结果显示 : 除文峪河水库和后湾水库为 中   营养外 , 其余 4 座均为富营养 , 水质质量差¨    .
3 4 土 壤退 化  .

农药、 化肥及地膜 的大量使用 , 一方面给农业生产带来 巨大的经济效益 , 另一方面也造成 了土壤 的严 
重污染. 土壤退化与板结 , 破坏 了土壤表层和耕作层的结构 , 响土壤水气 的传导 , 影 对农作物生长不利.   3 5 威 胁人体 健 康  . 化肥 、 农药、 人畜禽粪便 以及城市地表污染物等随水流进入饮用水源区或地下水体 , 造成饮用水源的  污染和地下水体的破坏 , 甚至一些农药的长期施用会缓慢渗入蔬菜、 水果中, 通过食物链威胁人体健康.  
3 6 造成 建筑 物和 财产 的直 接 损失  .

山西全省以重工业为主 , 煤炭是最主要的能源, 据统计 , 太原市 、 同市 、 大 阳泉市 、 临汾市 、 忻州市 、 榆次  市等 s : 0 排放量均超过 国家大气环境质量三级标准( .0  Gm ) ,0 等酸性气体遇降水形成酸雨 , 0 10m    s :   腐蚀建筑物, 造成财产的直接损失.  

4 控制措施 
4 1 做 好水 土保 持 工作  .

水土流失是造成水环境污染 的最主要的方式 , 因此控制水环境的非点源污染 , 做好水土保持工作是关  键¨ 从水环境方面看 ,  . 改善水环境恶化的重要途径之一就是恢复植被 , 植树造林 . 其中晋西黄土丘陵区、   晋东土石 山区、 中条山土石山区以水土保持林为主, 吕梁山区以水土保持林 、 水源涵养林为主.  
4 2 加 强非点 源 污染 源的研 究  .

非点源污染 问题在水环境中越来越受重视. 由于非点源污染具有广泛性及不确定性等的特征 , 更应该  加强非点源污染源的研究 . 根据山西的实际情况 , 除农业污染源外 , 应着重加强对露天采矿 的灰尘和垃圾  堆放等污染源的研究 , 以免其随水流进入水体 , 破坏水环境.  

?

l8? 2  

山西师范大学学报(自然科学版 )  

20 09钲 

4 3 积极 推进 生态清 洁型 小流 域建设  .

生态清洁型小流域已被列为国家生态建设重点工程 , 它是对小流域 的综合治理和完善. 因此 , 要从 山   西省实际情况出发 , 积极推进生态清洁型小流域建设. 在水库 、 河道周边的水源保护区建设人工湿地 , 人工  湿地与天然湿地一样能够降解污染 、 净化水质. r krd 20 ) Ba e (02 研究 了湿地对有机氮 、 s u 颗粒物和磷的去除  很有效  在村镇等区域 , 引; 引进小型污水处理设施建设 、 垃圾填埋设施建设 ; 在农 田建设中, 限制农药化肥 

的施用等. 这些措施能够大大改善生态 , 有效保护水源 , 减少非点源污染.  
4 4 加 强生态 工程 建设  .

在生态工程建设中, 一方面要加强生态修复工程 , 建设植被缓冲带 , 种植适宜树草种 , 阻断污染源, 拦  截污染物 ; 另一方面要积极发展以沼气为纽带的人畜禽粪便综合利用系统, 这样在处理污染物 的同时, 既  解 决 了农 村 能源 问题 , 为农业 发展 提供 了大 量 的有机肥 料 , 又 也减少 了畜禽养 殖 污染 物对 水质 的影 响.  
45 制定非 点源 污染 的管理 防治措 施  . 

该措施主要包括提高人们的环保意识, 尤其是水土保持意识 ; 强化流域系统的整体观念; 建立非点源  污染的监测与监理制度 , 为进一步计算污染负荷量提供依据 ; 加大无 P洗涤用品的推广力度 ; 加强对生活  污水及生活垃圾的管理 , 实行人畜粪便分离管理 , 科学遵循农 田有机肥耕作法 ;n /强城镇管理 , J 主要是清洁  城镇地面 , 减少污染物的存在 以及对空气质量进行监测 , 控制大气污染 , 降低干湿沉降的污染负荷 ; 建立流  域生态 补偿 机制 , 综合 防治水 污染 .  
参考文献 :  
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2 0 1 3 1~3 0. 0 2, 8: 5 7  

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