四川山區農村面源污染負荷估算與評價

劉 菊，傅 斌，王玉寬，徐 佩

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四川山區農村面源污染負荷估算與評價

劉 菊1,2，傅 斌1,3，王玉寬1,3※，徐 佩1,3

（1. 中國科學院、水利部成都山地災害與環境研究所，成都 610041；2. 中國科學院大學，北京 100049； 3.萬州典型區生態環境監測重點站，重慶 404020）

對農村面源污染物負荷的估算、來源分析及控制措施制定是當前研究的熱點之一。利用輸出系數模型和生態系統服務與權衡綜合評價模型（Integrate valuation of ecosystem services and tradeoffs tool，InVEST模型）估算寶興縣面源污染物總氮（TN）、總磷（TP）負荷，并結合水環境功能分區標準，分析面源污染物的超標情況。旨在揭示山區農村面源污染治理的空間異質性，為農村面源污染防治規劃、山區水環境治理效率的提升提供科學依據。結果表明，1）2010年寶興縣面源污染物TN、TP負荷分別為1 156.44、81.41 t/a，TN、TP負荷的空間格局整體上呈現出分布不均，局部集中，靠近水體的規律；2）不同污染源對TN、TP負荷的貢獻率大小順序均為：畜禽養殖>農業用地>農村生活；3）從流域尺度看，寶興縣TN、TP負荷沒有超過III類水質標準規定的污染物負荷閾值；而從30 m×30 m柵格尺度看，寶興縣TN、TP超標量分別為763.63、51.16 t/a，其超標區域主要集中在耕地、草地、居民地以及靠近水體的地方，以上超標區域即為面源污染控制和治理的關鍵區域。

農業；污染；模型；水環境功能分區；產水量；空間差異

0 引 言

隨著城市和工業點源污染逐步得到有效的控制，山區農村面源污染成為導致水環境惡化的主要原因之一[1]。同時農村面源污染已成為制約農業可持續發展和農村水環境質量改善的重要原因[2]，因此，量化農村面源污染以確定重點控制區域，是進行非點源污染管理的主要途徑，同時也是研究的熱點問題之一。

輸出系數模型是應用較廣的估算面源污染負荷的方法，在北京[3]、三峽庫區[4]等地區都得到了應用。并且其原理簡單，所需參數少，又具有一定的精度[5]，被認為是較為可靠的方法，可以模擬缺乏長時間系列監測數據的大中尺度流域面源污染的年負荷量[6]。此外，面源污染輸出系數的應用并不局限于輸出系數模型，事實上所有的輸出系數模型和許多復雜的機理模型都依賴于污染物輸出系數來估算大流域污染物的產生和輸移[7]。然而，輸出系數模型主要考慮人為因素對農村面源污染負荷的影響，并沒有考慮地形地貌、降雨量、土壤、植被等自然因素對農村面源污染輸出的影響。在眾多影響因素中，降雨和地形是影響面源污染的關鍵因素[8]。蔡明等[9]在傳統的輸出系數模型中引入了降雨影響系數和流域損失系數2個參數，估算渭河流域的TN負荷量，取得了較好的估算結果，但其并未考慮地形因素對面源污染輸出量的影響。有學者結合DEM、土地利用和降雨資料（即考慮地形和降雨）對三峽地區面源污染負荷進行研究，結果表明改進后的模型能夠使模擬誤差大幅度降低[10]。有些學者嘗試著將分布式水文模型以及3S技術與輸出系數模型相結合，同時考慮降雨的時間和空間差異以及地形對污染物輸出的影響。如龍天渝等[4]結合SLURP分布式水文模型，在輸出系數模型中引入了污染負荷系數，用以表征降水、產流等將流域上產生的非點源污染物轉換成流域出口污染負荷的強弱程度。耿潤哲等[11]使用SWAT分布式模型模擬評價密云水庫流域非點源污染負荷分布特征，結果表明降雨的時空異質性是非點源污染產生的重要影響因素。由于簡單的輸出系數模型忽略了影響面源污染負荷的關鍵因素而復雜的機理模型對基礎數據要求嚴格，故本研究使用輸出系數模型與InVEST模型估算和評價山區面源污染物負荷。InVEST模型是由美國斯坦福大學、世界自然基金會和大自然保護協會聯合開發的量化和價值化生態系統服務的綜合模型[12]。其中，水質凈化模塊不僅考慮了降雨和地形因素對面源污染物的影響，還考慮了土壤和植被等對上游污染物的截留作用。該模型結合GIS工具，能夠體現不同尺度的面源污染物輸出的空間差異，適合于降雨空間分布不均以及多山地區流域面源污染輸出的模擬。

除了估算與分析面源污染的排放來源及負荷以外，評估面源污染對水質的危害后果及程度也得到較多的關注。因為，在有限的經費和時間內，不可能對所有的區域都加以治理，必須分清輕重緩急，首先治理危害性最大的區域[13]。面源污染對水質的危害程度不僅取決于污染物負荷的大小，還取決于受納水體的保護目標和納污能力。嚴素定等[14-15]將面源污染排放與水環境功能分區掛鉤，通過面源污染物排放量與水資源量相除得到污染物排放濃度，將此濃度與水環境功能分區的水質控制類別標準值相比得到面源污染水質指數，以反映面源污染對當地水環境產生的實際影響和污染壓力，更為準確地判斷農村面源污染的嚴重程度，從而為制定有針對性的面源污染防治對策與措施提供依據。

本研究在結合水環境功能分區的基礎上，估算了面源污染物的超標情況，直觀地揭示山區面源污染的空間異質性。首先利用輸出系數模型，結合研究區土地利用、畜禽養殖和農村生活等實際情況，計算出研究區農村面源污染物TN和TP的負荷，以此為基礎，借助InVEST模型的水質凈化模塊，在綜合考慮地形地貌、降雨量、土壤和植被等因素的影響下，進行研究區面源污染物TN和TP負荷及其空間差異情況分析，最后，結合研究區水環境功能分區的水質控制類別標準值，從污染源排放與水質評估層面分析研究區TN和TP超標量及分布。本研究旨在揭示山區面源污染治理的空間異質性，確定其重點控制和治理區域，為農村面源污染防治規劃、山區環境治理效率的提升提供科學依據。

1 研究區概況

寶興縣位于四川盆地西部邊緣，地理位置為102°25′～103°02′E，30°09′～30°56′N。地形以山地為主，山地面積占幅員的99.7%，是典型的山區縣。寶興縣屬亞熱帶季風性濕潤氣候區，受山地地形影響（海拔范圍750～5 328 m），氣候出現垂直帶譜，呈現典型立體氣候，年平均氣溫14.1 ℃，年平均降雨量993.7 mm。縣內植被保存完整，覆蓋度達80%以上，系青衣江發源地。縣內有寶興河貫穿全境，流域面積3 010 km2，寶興縣縣域范圍與寶興河流域范圍基本一致。寶興縣是長江上游重要的水源涵養區和洪水控制區，也是全球生物多樣性的熱點地區。

寶興縣隸屬于四川省雅安市，全縣總面積3 114 km2，下轄9個行政鄉（鎮）、55個行政村，有17個少數民族。2010年末，全縣共有18 175戶，總人口58 335人，人口密度為18.73人/km2，其中農業人口45 980人，占總人口的78.82%。2010年，寶興縣GDP為14.67億元，農民人均純收入達5 456元。2010年全縣畜禽養殖情況為牛存欄量3.84萬頭，羊存欄量3.63萬頭，豬出欄量5.85萬頭，家禽出欄量13.48萬只。根據全國第二次土地調查數據，該縣共有農用地2 993.79 km2，占全縣的96.13%。農用地中林地（2 404.14 km2）面積最大，其次為草地（498.05 km2），而園地（36.00 km2）、旱地（51.98 km2）和水田（3.62 km2），3者共占農用地的2.94%。由于寶興縣自然村落較多，農民居住相對分散，生活垃圾、人畜糞便不能得到有效處理，農藥和化肥的使用也造成了一定的面源污染。《寶興縣十二五生態環保規劃》明確指出在創建國家級生態縣中主要制約的因素就是農村面源污染。寶興縣水系及土地利用見圖1。

2 研究方法

2.1 輸出系數模型

2.1.1 模型介紹

輸出系數模型所需參數少，操作簡便，是較為可靠的方法用來模擬缺乏長時間系列監測數據的大中尺度流域面源污染的年負荷量。1996年Johns 等在前人研究的基礎上，綜合考慮土地利用類型、人口和牲畜數量等因素對面源污染的影響，提出了更為細致、完備的輸出系數模型計算污染物輸出負荷。計算方程為[3,16]

式中L為污染物在流域的總負荷量，kg/a；為流域中的土地利用類型，共種；E為污染物在第種土地利用類型中的輸出系數，kg/hm2；或第種畜禽每頭排污系數，kg/a；或人口每人輸出系數，kg/a；A為流域中第種土地利用類型的面積，hm2；或第種畜禽數量，頭或只；或人口數量，人；為由降雨輸入的污染物總量，kg/a，本研究未考慮此項。主要原因如下：首先研究區缺少相關監測和研究，難以獲得雨水中TN、TP含量或者大氣濕沉降速率。其次，根據寶興縣環境保護局公布信息，研究區大氣中SO2、NO2和總懸浮顆粒物的日均值長期優于《環境空氣質量標準》GB3095-1996中一級標準，據此推斷研究區降雨污染物輸入比與其他來源污染物輸入少得多。

2.1.2 輸出系數

輸出系數的合理取值是準確估算面源污染物負荷的關鍵。根據公式（1）農村面源污染負荷主要從農業用地、畜禽養殖和農村生活污水及廢棄物3個方面來考慮，其中，畜禽養殖主要考慮牛、豬、羊和家禽。

由于寶興縣不同土地利用的輸出系數尚無相關調研工作或試驗依據支撐，故參考國內相似自然條件下其他地區的研究如劉瑞民等[17]在長江上游、Fu等[18]在寶興縣、梁常德等[19]在長江干流寸灘斷面至長江源頭的研究結果，確定本研究區不同農業用地類型的TN、TP污染物輸出系數取值（表1）。

表1 不同土地利用類型的輸出系數

畜禽養殖的面源污染物輸出系數參照第一次全國農業污染源普查確定的西南區養殖專業戶的畜禽不同飼養階段的排污系數結合在研究區的實地調查而確定，見表2。畜禽飼養周期參考國家環保部公布的數據以及實地調查確定：牛、羊取365 d；豬取300 d；家禽取210 d。因畜禽養殖污染物排放的具體位置難以確定，本研究按照面積進行均攤，畜禽養殖可分為圈養和放養，故結合鄉鎮畜禽養殖統計數據、鄉鎮邊界以及土地利用數據，將畜禽養殖的面源污染輸出分攤在居民地和可放牧的草地（該縣高海拔天然牧草地因參加天保工程而被保護，禁止放牧）上。

表2 畜禽養殖的排污系數Table 2 Pollutants discharge coefficients of livestock and poultry breeding g·(頭·d)-1

注：羊的排污系數按3只羊等于1只豬來折算。家禽排污系數以肉雞為例。

Note: Pollutants discharge coefficients of three sheep are equal to the coefficients of one pig. Pollutants discharge coefficients of chicken represent the coefficients of poultry.

農村生活方面的面源污染物輸出系數通過如下方法確定：根據《四川省用水定額（修訂稿）》（川水發[2010]4號），農村居民與城鎮居民生活用水量分別為90 L/(人·d)、100 L/(人·d)，參考袁曉燕等[20]研究，村鎮生活污水中TN、TP的質量濃度分別為118.9、9.75 mg/L，選取排水系數0.60，得到研究區農村人口與城鎮人口的TN輸出系數分別為2.34、2.60 kg/a，TP輸出系數分別為0.19、0.21 kg/a。根據村尺度人口統計數據、村界和土地利用數據將農村生活方面的面源污染輸出分攤在居民地上。

2.2 InVEST模型

本研究使用的模型版本為InVEST 2.4.1，主要使用“產水”和“水質凈化”2個模塊。

2.2.1 產水模塊

InVEST模型產水模塊根據水量平衡原理，基于氣候、地形和土地利用來計算流域每個柵格的徑流量。產水量為區域上每個柵格單元的降雨量減去實際蒸發量，而降雨量與蒸發量之間的平衡與其他一系列的氣象要素、土壤特征和地表覆蓋（土地利用類型或植被覆蓋類型）等密切相關。該模塊已經在阿根廷南部丘布特河流域[21]，美國俄勒岡州西北部的圖拉丁河流域[22]，中國三江源區[23]、都江堰市[24]、密云水庫流域[25]等區域進行了應用，模塊計算原理如下[26]

式中Y為第土地利用/覆被類型柵格的年產水量，mm；P為柵格單元的年均降雨量，mm；AET為第土地利用/覆被類型上柵格的實際年均蒸散發量，mm；該模塊需要的數據主要包括年均降雨量、潛在蒸散量、土地利用/覆被圖、土壤深度、最大根系深度、植被可利用水和蒸散系數等。其中，潛在蒸散量的獲得根據InVEST模型推薦的數據難以獲取的地區使用Modified-Hargreaves方法[27]。

2.2.2 水質凈化模塊

植物和土壤可以通過儲存、轉換等方式移除或減少徑流中的營養鹽污染物以達到凈化水質的作用。InVEST模型中的水質凈化模塊即是用于評估生態系統中植被和土壤的水質凈化功能以及污染物輸出情況。計算公式如下[26]

ALV=HHSx·pol（3）

（4）

式中ALV是柵格的調整后輸出值，HSS是柵格的水文敏感性得分，pol是柵格的輸出系數。λ是徑流指數，λ表示集水區平均徑流指數。是流向柵格的所有柵格產水量之和（也包括柵格自身的產水量）。

計算出每一柵格的污染物調整輸出值后，模型根據坡度決定水流的路徑以及土地覆被對污染物的凈化能力，計算污染物隨地表徑流運移過程中下游各柵格對污染物的截留量以及各柵格的污染物負荷，詳細計算過程見InVEST模型用戶手冊[26]。

該模塊需要的數據主要包括DEM、土地利用/覆被、土地利用/覆被TN、TP輸出系數、土地利用/覆被污染物凈化效率、產水量數據等。其中，產水量數據由產水模塊的結果提供，不同土地利用/覆被類型對TN、TP的凈化效率取值主要參考模型用戶手冊、相關文獻[18]以及研究區實際情況確定（表3）。

表3 不同土地利用/覆被污染物凈化效率

2.3 面源污染物超標量估算

本研究結合水環境功能區劃規定的水質標準，更加直觀地反映面源污染的嚴重程度及其空間分布。面源污染物超標量計算公式如下

式中M為第種面源污染物超標量，g；e為每個柵格上污染物的負荷，mg；y為每個柵格上的產水量，L；Cs為水質類別執行水質類別標準中第種污染物濃度閾值，mg/L。

按照《四川省水功能區劃》、《成都市地面水水域環境功能類別劃分管理規定》，寶興縣地表水功能區水質類別執行III類水域標準。用污染物輸出濃度與《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）III類水水質標準（TN濃度≤1.0mg/L，TP濃度≤0.2 mg/L）相比較，得到TN、TP超標區域與超標量。

2.4 數據來源

2010年寶興縣55個村人口數據來源于寶興縣統計局，各鄉鎮畜禽養殖情況來源于《2010年寶興縣農業年報》；寶興縣DEM（30 m×30 m）數據來自全國生態環境十年變化遙感調查項目；寶興縣土地利用圖來自第二次全國土地調查項目；土壤顆粒組成（黏粒、粉粒、砂粒）、土壤深度和土壤有機質數據來自第二次全國土壤普查項目；氣象數據（1981－2010年日最高溫、日最低溫、日降雨量、太陽輻射量）通過中國氣象數據共享網下載和四川省氣象站購買獲得。此外還有寶興縣水文站、環境監測站實測數據用于模型校驗。

3 結果與分析

3.1 產水量

圖2顯示了寶興縣產水量的評估結果，全縣多年平均產水深為852.89 mm，多年平均產水量為26.33億m3。與寶興縣水文站多年徑流監測結果28億m3相比較，模擬產水量的相對誤差為5.96%。寶興縣產水量的空間格局是縣域東北部與西南部高于縣域西北部和東南部，這主要與降水的空間分布有關，同時也受到復雜地形的影響。

3.2 面源污染物TN、TP負荷

寶興縣農村面源污染TN、TP負荷計算結果如表4所示。2010年寶興縣TN和TP負荷分別為1 156.44、81.41 t。根據寶興縣多年實際監測數據（2009－2015年出界水質監測斷面多年平均TN濃度為0.434 mg/L，TP濃度為0.031 mg/L，寶興縣多年平均徑流量為28億m3）計算出的研究區TN、TP負荷分別為1 215.20、86.80 t（研究區點源污染較少，故在本研究中忽略不計）。模型模擬結果與實際監測結果較為接近，模型模擬TN、TP負荷相對誤差分別為4.84%、6.21%，表明本研究選取的輸出系數合理可靠，符合模型的輸出要求。

不同污染源類型產生的TN負荷以及對TN負荷的貢獻率的大小順序為：畜禽養殖>農業用地>農村生活。TN負荷的污染源主要是畜禽養殖，而由于全縣人口較少，農村生活對TN輸出貢獻率僅為12.08%。污染源類型對TP負荷貢獻率的影響與對TN污染負荷的影響規律相同，但畜禽養殖和農村生活對TP負荷的貢獻比例有所增加。

表4 2010年寶興縣面源污染物TN、TP負荷

寶興縣面源污染物TN、TP負荷的空間格局如圖3所示，從圖中可以看出TN、TP負荷分布較為一致，整體上呈現出分布不均，局部集中，靠近水體的規律，與耿潤哲等[11]在密云水庫流域的研究結果一致。

3.3 面源污染物TN、TP超標量及其空間分布

2010年，寶興縣地表水功能區水質類別執行III類水域標準。根據III類水質標準以及寶興縣多年平均產水量（28億m3）計算出寶興縣TN、TP負荷閾值分別為2 800、560 t。本研究估算的寶興縣TN、TP負荷分別為1 156.44、81.41 t，通過與III類水質污染物負荷閾值對比可得：從流域尺度上看，寶興縣面源污染物TN、TP負荷不存在超標情況。而從柵格尺度（30 m×30 m）上看，根據每個柵格面源污染物負荷、產水量，以及III類水質標準，使用公式（6）計算出寶興縣面源污染物超標量。寶興縣TN超標量為763.63 t，占TN負荷的66.03%；TP超標量為51.16 t、占TP負荷的62.84%。

山區面源污染物TN、TP超標量存在明顯的空間差異（圖4）。從柵格尺度看，寶興縣TN超標范圍在0.000 36～1 772.4 kg/hm2之間，平均值為69.20 kg/hm2，標準差為103.84 kg/hm2。寶興縣TP超標范圍在0.003 6～144.52 kg/hm2之間，平均值為10.21 kg/hm2，標準差為8.68 kg/hm2。寶興縣面源污染物TN、TP超標的空間格局較為相似，面源污染物超標區域主要分布在耕地、草地、居民地以及靠近水體的區域。

4 討 論

寶興縣不同污染源類型對農村面源污染貢獻率差異較大。其中，農村生活對面源污染貢獻率最小，畜禽養殖對面源污染物TN、TP負荷的貢獻率最大，因此為減少面源污染，應對畜禽糞尿進行重點治理，防止糞尿中的污染物進入水體。畜禽養殖污染治理包括建設沼氣池、田間池、專業戶糞污綜合利用設施[28]。此外，農業用地產生的面源污染所占比例也較大，應優化土地利用格局，合理利用土地，提高肥料利用率，推行少耕或免耕技術。

山區農村面源污染負荷以及超標量均存在明顯的空間差異（圖3和圖4），其中農村面源污染負荷的空間差異取決于污染源污染強度，土地利用狀況、植被、河道、降雨、地形、人為管理等因素（在本文中沒有考慮）和自然環境因素的空間不均勻性[29]。而面源污染超標的空間差異不僅取決于污染物負荷的大小，還取決于受納水體的水質保護目標和納污能力的空間差異。因此，在進行山區農村面源污染治理和預防時，若忽略其空間異質性，采用針對平原地區的治理方式，會造成治理投入針對性不強，治理效率低等情況。已有研究指出，在面積較大的流域，明確面源污染負荷較高的區域作為關鍵風險區是非常重要和必要的工作[30-31]。而本研究認為，在明確面源污染負荷較高的區域的基礎上，再根據受納水體的水質保護目標和納污能力閾值識別出面源污染超標區域作為治理的優先區，能提高山區農村面源污染的治理效率，為污染控制和流域管理提供依據。

5 結 論

本研究通過輸出系數模型和InVEST模型水質凈化模塊，在實地調研的基礎上，參考已有研究成果，結合降雨、地形地貌、植被與土壤等自然因素估算寶興縣農村面源污染物TN、TP負荷，并根據水環境功能分區，分析寶興縣農村面源污染超標情況。得到結論如下：

1）寶興縣農村面源污染物TN、TP負荷分別為1 156.44、81.41 t/a，TN、TP負荷的空間格局較為一致，整體上呈現出分布不均，局部集中，靠近水體的規律。

2）不同污染源對TN和TP負荷的貢獻率大小順序均為：畜禽養殖>農業用地>農村生活。對于寶興縣而言，畜禽養殖是最主要的污染源。因此，為減少面源污染，應對畜禽糞尿進行重點治理，防止糞尿中的污染物進入水體。此外，合理利用農業用地并且減少化肥的使用仍需引起重視。

3）從流域尺度上，寶興縣TN、TP負荷均小于III類水質污染物負荷閾值，其面源污染負荷不存在超標情況。而從柵格尺度（30 m×30 m）上看，根據柵格尺度上污染物負荷、產水量以及III類水質標準計算出寶興縣TN、TP超標量分別為763.63、51.16 t/a，并且TN、TP超標量存在明顯的空間差異，其超標區域主要分布在耕地、草地、居民地以及靠近水體的區域，以上超標區域即為面源污染控制和治理的關鍵區域。

本研究揭示山區面源污染物TN、TP負荷的空間異質性，找出面源污染超標區域，為農村面源污染防治規劃、山區環境治理效率的提升提供科學依據。但本研究中輸出系數取值以及InVEST模型中參數設置主要通過查閱文獻與參考模型手冊推薦數據獲得，在今后的研究中應結合現場調研與試驗，獲取更為可靠的輸出系數與模型參數，以提高研究準確性與合理性。

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Estimation and evaluation of non-point source pollutants loads in mountainous area of Sichuan

Liu Ju1,2, Fu Bin1,3, Wang Yukuan1,3※, Xu Pei1,3

(1.610041,; 2.100049,; 3.404020,)

Non-point source (NPS) pollution produced from agricultural production activity is one of the largest threats to water environment. The management and control of NPS pollutants to achieve the goals of improving surface water quality have gotten an increasing concern throughout the world. Because of the heterogeneity of key driving factors in NPS pollutions such as terrain, precipitation, and vegetation type, the management of NPS pollution in mountainous areas needs more meticulous effort than the plain areas. In this research, considering the characteristics of the spatial heterogeneity of the natural and human factors in mountainous areas, the loads of NPS pollutants, such as total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) are evaluated by the export coefficient model and the InVEST (integrate valuation of ecosystem services and tradeoffs tool), which is a water purification model. The excesses of NPS pollutants are analyzed according to the water environmental function zoning. The research is intended to reveal the spatial difference of NPS pollution in mountainous areas, determine the key regions for management, and provides a foundation for regional pollution control planning and environmental management efficiency promotion in mountainous areas. The method to estimate and evaluate NPS pollutants loads is developed based on the export coefficient model and InVEST water purification model, and is successfully applied to the case study of Baoxing County, showing the applicability of this method for mountainous areas. The results indicate that: 1) TN and TP loads in Baoxing County are respectively 1 156.44 and 81.41 t/a in 2010, and the spatial distribution of TN and TP loads has the characteristics of uneven distribution, local concentration, and closing to the water. 2) The contributions to pollution from various types of pollutant sources are different. The magnitude order for the contribution from various types of pollutant sources is livestock and poultry breeding > agricultural land > rural life. As above mentioned, the contribution of the livestock and poultry breeding to NPS pollution is the biggest and sustainable resource management should be prioritized in an effort to reduce the burden. Such management practices may involve building methane tanks, field ponds and the comprehensive utilization of waste facilities, which are aimed to reduce the level of NPS pollutant export into water bodies. 3) Compared with the pollutants thresholds of water quality standard at Class III at the watershed scale, the total amounts of TN and TP loads in Baoxing County do not exceed the thresholds. However, at the 30 m × 30 m grid scale, according to the pollutant load, water yield and water quality standard at Class III, TN and TP excesses in Baoxing County are calculated, and the results are respectively 763.63 and 51.16 t/a. The excesses of NPS pollutants in mountainous areas show significant spatial variation. The regions in which TN and TP loads exceed the thresholds are mainly distributed in cultivated land, grassland, residential land and the regions near the water, and these regions are the key regions for NPS pollution control and management.

agriculture; pollution; models; water environmental function zoning; water yield; spatial variation

10.11975/j.issn.1002-6819.2016.24.029

X522

A

1002-6819(2016)-24-0218-08

2016-04-25

2016-06-11

國家自然科學基金資助項目（41371539）；中國科學院“西部之光”人才培養計劃項目（Y2R2180180）；中-挪生物多樣性與氣候變化項目四川省分項目（C/IV/S/11/242-02）

劉菊，博士生，主要從事生態補償、流域生態與管理方面的研究。成都 中科院成都山地災害與環境研究所610041。 Email：liuju0607@163.com

王玉寬，研究員，博士生導師，主要從事流域生態與管理、水土保持方面的研究。成都 中科院成都山地災害與環境研究所610041。Email：wangyukuan@imde.ac.cn