南方庫區生態農業小流域面源污染特征

張思毅 李曉濤 賀斌 郝貝貝 呂德鵬 梁鑫根

摘要：為研究生態農業小流域的氮、磷減排效果，以廣東省英德市大站鎮長湖水庫粉洞生態小流域為研究對象，通過野外監測和實驗室分析等方法研究小流域面源氮、磷污染物含量和污染負荷輸出特征，確定關鍵源區，評價生態農業的減排效果。結果表明，流域內水體受污染程度低，大部分都在Ⅲ類水質范圍內；總氮、總磷是流域內主要污染負荷；流域地表水氮素組成主要以溶解態氮為主（>50%），溶解態氮以硝態氮為主；關鍵源區有水土流失、養鵝場、居民點、養豬場、耕地。研究期間流域總氮負荷為345.22 kg，總磷負荷為69.47 kg，入河污染負荷強度低，總氮和總磷的入河系數分別為0.16和0.63。以上結果表明，生態農業小流域氮、磷減排效果顯著，且流域氮、磷消納能力強，使得流域內氮、磷污染負荷較低，水質較好，生態農業具有推廣價值。

關鍵詞：面源污染；污染通量；污染負荷；生態農業；小流域

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0707

中圖分類號：S157；X52 文獻標志碼：A 文章編號：1008‐0864（2024）03‐0134‐12

全國第二次污染源普查結果顯示，我國面源污染問題仍然很突出。全國水污染物中，氨氮、總氮和總磷的排放量分別為96.34 萬、304.14 萬和31.54 萬t，其中農業源排放量分別為21.62 萬、141.49 萬和21.20 萬t，占比分別為22.4%、46.5%和67.2%[1]。我國河流湖庫水污染和富營養化形勢嚴峻，2020年全國地表水監測的1 937個水質斷面中，Ⅳ類占13.6%，Ⅴ類占2.4%，劣Ⅴ類占0.6%，主要污染指標為化學需氧量、總磷和高猛酸鹽指數；2020年開展水質監測的112個重要湖泊（水庫）中，Ⅳ～Ⅴ類占17.8%，劣Ⅴ類占5.4%，主要污染指標為總磷、化學需氧量和高錳酸鹽指數[2]。重要湖庫富營養化依然嚴重，富營養化湖庫占開展營養狀態監測湖庫的29%，其中太湖、巢湖、滇池和白洋淀依然為富營養化狀態，部分水質總氮、磷指標等級已達劣Ⅴ類[2‐3]。廣東省絕大部分大型水庫富營養化程度呈上升趨勢，面源污染是全省水庫污染物的主要來源[4]。流域面源污染的主要來源包括生活污水、生活垃圾、畜禽糞便、化肥和農藥的不合理使用[5-7]。由于流域面源污染具有時空范圍廣、發生具有隨機性和分散性、污染物的種類和數量及排放途徑不確定、污染負荷時空差異大、污染的滯后性和潛在威脅性以及不易監測和難以量化等特點[8]，面源污染的防治需要從源頭減量、過程阻控、末端凈化和資源循環利用的角度出發，進行全面系統治理[9]。

生態農業是按照生態學、經濟學和生態經濟學的原理，把現代科學技術和傳統農業相結合的綜合農業生產體系，是農業面源污染有效防控的重要途徑[10]。生態農業可以從源頭上減少化學農藥和肥料的施用，并結合生態溝渠塘和濕地等各項生態措施，實現面源污染物的過程攔截和末端凈化，減少受納水體污染物質[11]。我國的許多地區可依托當地資源和技術優勢，研究并實踐具有當地特色的生態農業發展模式。在丘陵地區，可以采用“糧果蔬-豬-沼氣-休閑旅游”的復合型模式，除了具有生產、生態環境服務功能外，還具有旅游觀光和體驗休閑等生活功能[12]。農業模式的改變會改變農業面源污染的排放情況，生態農業可以降低農業面源污染排放[13-15]。然而，對于流域尺度的生態農業面源污染排放狀況監測較少，對于生態農業的生態環境效益的監測評估較為缺乏；而小流域是面源污染發生的源頭，研究小流域污染物流失規律，可從源頭控制污染物輸出，有效遏制小流域面源污染向整個流域的蔓延和擴散[16‐17]，因此需要加強這方面的實地監測和研究。

本研究以廣東省長湖水庫粉洞村生態農業小流域為研究區域，通過野外實地監測，研究面源污染物含量和污染負荷輸出規律，了解粉洞小流域面源污染源來源和貢獻，確定關鍵源區以及生態農業措施對于面源污染的防控作用，以期為生態農業小流域農業面源污染的治理提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

粉洞小流域（24° 06′44" —24° 07′80"N、113°28′62"—113°29′80"E，平均海拔275 m）位于廣東省英德市大站鎮長湖國家森林公園內，距離英德市區11 km，流域面積6.45 km2，溪流自南向北流入北江支流滃江下游的長湖水庫（圖1）。粉洞流域內有1個自然村莊——粉洞村，由于生態扶貧移民外遷，村里常住人口只有10人。流域內現有1個成立于2000年的英德市原野宜森生態農業開發農場，農場占地總面積約200 hm2，以林地為主，包括耕地、園地、土豬養殖場和養殖池塘等；土豬養殖場養殖品種為黑土豬（Sus scrofa domestica），規模為3 000頭；養殖池塘面積2.0 hm2，水源為周圍山林的徑流，養殖品種為草魚（Ctenopharyngodonidellus Cuvier et Valenciennes），年產量15 t·hm-2；耕地面積20.5 hm2，主要種植應季蔬菜、水稻（Oryzasativa subsp. indica Kato）、皇竹草（Pennisetumsinese Roxb）等，稻田冬季種植紫花苜蓿（Medicagosativa）和黑麥草（Lolium perenne Linn.）；園地面積41.9 hm2，主要種植水蜜桃（Amygdalus persica‘Honey Peach）。在原野宜森生態農業開發農場成立前，粉洞村為傳統農村和農業，主要種植水稻、玉米、花生、蔬菜等農作物，農戶散養豬、雞、鴨和鵝等畜禽，農田大量施用化肥，生活污水和畜禽糞污未經處理直接排放，對下游長湖水庫水質造成一定影響。生態扶貧移民后，野宜森生態農業開發農場承包了村里大部分耕地，實行生態循環農業：土豬實行生態養殖，以發酵后的玉米、皇竹草等為主要飼料，以紫花苜蓿和黑麥草等為青飼料；土豬養殖場實施雨污分流、干濕分離，養殖廢水通過專用管道排入沼氣池內，豬糞統一收集、堆肥腐熟處理；草魚低密度養殖，主要喂食皇竹草、黑麥草等草料；農作物采用有機種植，主要施用沼液、沼渣和腐熟的豬糞，僅蔬菜在苗期施用少量化肥來提苗，田間種植迷迭香（Rosmarinus officinalisLinn.）、鼠尾草（Salvia japonica Thunb.）、薰衣草（Lavandula angustifolia Mill.）、香蜂草（Melissaofficinalis Linn.）、百里香（Thymus mongolicusRonniger）、萬壽菊（Tagetes erecta Linn.）、金盞菊（Calendula officinalis Hohen.）和青蒿（Artemisiacaruifolia Buch.-Ham. ex Roxb.）等驅蟲植物，人工除草，大量減少殺蟲劑和除草劑等農藥的使用；農場工作人員生活污水經三級化糞池處理后排放；農場內的溪流為原生態狀態，渠底和岸邊有大量水生植物，可以有效攔截和吸附氮、磷等污染物。農場通過保護和改善自然環境、種養結合、資源循環利用，減少農藥化肥使用，達到生產過程有機化，實現生態農業的可持續發展。此外，粉洞村還有1個養鵝場、1個養鴿場，這2處養殖場不屬于農場，沒有污水處理設施，養殖廢水直接排放，給環境帶來一定影響。

1.2 采樣點布設

根據粉洞村小流域農田、魚塘和養殖場等污染源的分布，結合溪流支流情況，共設14個水樣監測點（S1～S14）。其中干流上布設7個監測點；每條主要支流布設1個監測點，共設了4個點；水稻田的入水口、中央、出水口各布設1 個監測點（圖1），各監測點位置如表1所示。其中，S1位于魚塘下游，主要監測魚塘尾水水質情況，S2在S1下游，中間沒有其他支流匯入，可以分析S1至S2中間水質的變化，S3、S4為2條支流，S5～S7為水稻田進水口、稻田中間和稻田出水口，S8位于養鵝場下游，監測養鵝場對水質的影響，S9為農場總部下游，監測農場生活污水對水質的影響，S10為建有養鴿場的支流監測點，監測養鴿場對水質的影響，S12為養豬場支流監測點，S11和S13為養豬場支流匯入干流前后的監測斷面，監測養豬場對水質的影響，S14為最下游的監測點，用于統計流域總體污染負荷輸出。

1.3 監測方法

1.3.1 降雨監測與流量測定 在流域中間設置自記式雨量計（ECRN-100，Meter Group），監測流域內降雨量。降雨的總氮、總磷濕沉降量通過降雨量與雨水總氮、總磷含量乘積得到。每月采集水樣時測量監測點的河寬、水深和流速。河寬、水深用卷尺或鋼尺測量；流速用LS300A型便攜式流速儀測量。按照河道實際寬度設置測量點，河道較寬處每隔0.5 m設置1個測量點，河道狹窄處適當縮短每個測量點之間的距離。在每個測量點，依據流速垂向分布規律，在不同水深處設置若干個流速測點，具體設置方法為：對水深小于0.2 m的地方，只需測量水深0.6倍處的流速，若水深大于0.2 m，分別測量位于整個水深0.2 和0.8 倍處流速，或分3層測量整個水深0.2、0.6和0.8倍處流速。河流流量計算公式如下[18]。

1.3.2 水樣采集與氮、磷含量測定和水質評價 ①水樣采集。每個河流斷面設1個采樣點，每個采樣點采集1個水樣。由于水位較淺，使用有機玻璃采樣器采集斷面中部的水體，水樣置于1 L的白色聚乙烯塑料瓶，并記錄采樣瓶編號、采樣地點、采樣時間。利用聚乙烯漏斗和聚乙烯塑料瓶收集降雨樣品。為防止水樣變質，水樣采集后加入適量濃硫酸使pH<1，4 ℃冰箱保存，在24 h至5 d內完成樣品檢測。采集時間為農業活動較為頻繁的2021年7—9月，每月采集1次，枯水期支流和稻田可能因干涸無法采樣。

②水樣污染物含量測定和水質評價。總氮（total nitrogen，TN）的測定參照HJ 636—2012《水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》[19]；硝態氮（NO-3-N）的測定參照HJ/T 346—2007《水質 硝酸鹽氮的測定 紫外分光光度法（試行）》[ 20]、氨氮（NH+4-N）的測定參照HJ 535—2009《水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》[21]；總磷（total phosphorus，TP）的測定參照HJ 671—2013《水質 總磷的測定 流動注射-鉬酸銨分光光度法》[22]。各監測點重復采樣3次，分別計算總氮、硝態氮和氨氮通量平均值，再計算出硝態氮和氨氮占總氮的比例，分析氮通量組成特征。根據GB 3838—2002《地表水環境質量標準》[23]對水樣污染物超標等級進行評價。

③等標污染負荷比計算。由于不同污染物的排放標準不同，為了便于比較，引進等標污染負荷的概念以進行統一標準的轉化[24]。把污染物的排放量稀釋到相應排放標準時所需的介質量被稱為等標污染負荷。等標污染負荷法的主要思想是結合不同污染物的排放標準，將不同污染源產生的污染物經標準化處理轉化成在同一尺度上可以相互比較的量。總等標污染負荷（P）和等標污染負荷比（Kij）根據下列公式計算。

1.3.3 污染物通量和污染負荷計算 污染物通量和污染負荷根據下列公式計算。

根據2021年生態環境部《排放源統計調查產排污核算方法和系數手冊》[25]，估算出正常情況下的污染物的年排放量。

2 結果與分析

2.1 降雨和徑流特征分析

干流上的7個監測點在7、8和9月的徑流量變化如圖2所示，7月各監測點的水量都遠大于8和9月，因此7月為豐水期，8和9月為枯水期。由表2可知，7、8和9月降雨總量分別為320.5、47.0、和78.0 mm；雨水中平均總氮含量為2.934 mg·L-1，硝態氮平均含量為0.856 mg·L-1，氨氮平均含量為0.388 mg·L-1，總磷平均含量為0.041 mg·L-1。降雨測得的總氮、總磷濕沉降量分別為1 774.20、47.59 kg。

2.2 流域氮、磷水質特征分析

14個監測點3次采樣的總氮、硝態氮、氨氮和總磷平均含量見表3，粉洞村生態小流域地表水氮、磷含量大部分在Ⅲ類水標準范圍內，局部地區受污染嚴重。監測點S5、S6和S7分別位于水田的入水口、中央和出水口，受施肥影響，S5的總氮含量超過Ⅳ類水標準，S6和S7的總磷含量分別超過劣Ⅴ和Ⅴ類水標準；監測點S10處有養鴿場，平常產生的養殖廢水都直接排放，造成水體富營養化程度嚴重，總氮、總磷含量均超過劣Ⅴ類水標準；監測點S14處流經農場耕地，受土壤養分流失影響，總氮含量超過Ⅳ類水標準；其他監測點污染物含量均未超過Ⅲ類水標準。由圖3可知，除監測點S1和S10外（監測點S3、S5、S6、S7枯水期無水，數據缺失），其他監測點的氮通量組成都以溶解態氮（NO-3-N、NH+4-N）為主（>50%）。除監測點S10外，其他監測點硝態氮所占比例都高于氨氮。14個監測點污染物等標污染負荷比見表4，S1～S5的主要污染負荷為總氮，S6～S9的主要污染負荷為總磷，S10～S12 的主要污染負荷為總氮和總磷，S13和S14的主要污染負荷為總氮。

2.3 氮和磷的通量時空變化特征分析

以干流上的7個監測點數據分析7、8和9月3次采樣的平均氮、磷通量時間變化。由表5可知，平均總氮、硝態氮、氨氮通量時間變化均表現為7月>8月>9月；平均總磷通量時間變化表現為7月>9月>8月。7月是豐水期，受降雨影響，上游魚塘附近裸露山坡水土流失嚴重，造成總氮、硝態氮、氨氮和總磷的通量平均值都大于后面2次枯水期采樣。總氮、硝態氮和氨氮平均通量時間變化相一致，也與三者平均含量和平均流量時間變化相一致。總磷平均通量時間變化與平均含量和平均流量的時間變化不一致，無明顯規律，9月總磷通量略大于8月的總磷通量。

總氮在干流沿程變化如圖4A所示，7月從上游到下游總氮含量變化呈下降趨勢，監測點S1處含量最高，為2.17 mg·L-1，主要是由于7月降雨量達到320.50 mm，魚塘周邊修路導致部分山體裸露，降雨發生水土流失，造成魚塘處總氮含量升高；受S10處養鴿場支流和附近農田氮、磷排放匯入干流的影響，監測點S9到S11處干流總氮含量有升高趨勢。8月，從上游到下游總氮含量變化呈升高趨勢，含量變化在0.145～1.560 mg·L-1，監測點S1處含量最低，監測點S14處含量最高，二者之間相差1.420 mg·L-1。監測點S2到S8河段總氮含量有大幅度上升，原因是采集水樣時，監測點S8上方有一群鵝在水里活動，把水體攪渾。9月，從上游到下游總氮含量變化有小幅度升高趨勢，變化范圍在0.337～1.230 mg·L-1，監測點S8處含量最低，監測點S11 處含量最高，二者相差0.893 mg·L-1。受S10處養鴿場支流排放的高含量總氮廢水和農田養分流失影響，監測點S9到S11處河流總氮含量有升高趨勢。綜上所述，7月總氮含量空間變化最大，9月總氮含量空間變化最小；干流中游段（S8、S9、S11、S12）總氮含量空間變化差異明顯。總氮污染來源于上游裸露的山體、居民生活排污、中游農田、養鴿場和養鵝場。

由圖4B可以看出，3次采樣的硝態氮含量從上游到下游都有升高趨勢。7月，硝態氮含量變化在0.298～0.492 mg·L-1，監測點S1處含量最高，監測點S2和S3處含量最低，二者相差0.194 mg·L-1，從S2到S14硝態氮含量逐漸上升；監測點S1處硝態氮含量較高可能是附近水土流失引起的。8月，硝態氮含量變化在0.060～0.705 mg·L-1，監測點S1處含量最低，監測點S14處含量最高，二者相差0.645 mg·L-1，硝態氮含量空間變化幅度大；監測點S13到S14處河段硝態氮含量變化大，兩點間相差了0.384 mg·L-1，這處河段流經大片農田，受土壤養分流失影響硝態氮含量高。9月，硝態氮含量變化在0.103～0.496 mg·L-1，監測點S8處含量最低，監測點S14處含量最高，二者相差0.393 mg·L-1，監測點S8到S11處河段硝態氮含量變化大，測得監測點S10處的硝態氮含量低于S8、S9和S11處，說明硝態氮含量升高是由養鵝場和此處居民排污引起的。綜上所述，硝態氮污染來源有上游裸露的山體、下游處農田、養鵝場和居民生活排污。

氨氮含量的空間變化見圖4C，7月氨氮含量從上游到下游呈下降趨勢，變化范圍在0.096～0.350 mg·L-1，監測點S1處含量最高，這是受魚塘周邊裸露山體水土流失的影響，監測點S13處含量最低，二者相差0.254 mg·L-1；監測點S1到S13處河段氨氮含量一直在下降，說明此河段處的污染源排放的氨氮含量低或者無排放，受河流稀釋、水生植物吸附作用等影響氨氮含量逐漸下降。8月，氨氮含量從上游到下游呈上升趨勢，監測點S1處含量最低，為0.039 mg·L-1，監測點S14處含量最高，為0.158 mg·L-1，受養鵝場影響，監測點S8處氨氮含量出現1個峰值。9月，氨氮含量先增加后減少，變化范圍在0.040～0.237 mg·L-1，監測點S11處含量最高，監測點S14處含量最低，二者相差0.197 mg·L-1；監測點S8到S11河段氨氮含量變化大，測得監測點S10處氨氮含量低于此處河段，說明氨氮含量的升高受此處居民點和農田排污影響。綜上所述，氨氮污染來源有魚塘周邊裸露的山體、養豬場、養鵝場和居民生活排污。

由圖4D 可以看出，總磷含量空間變化有上升趨勢，7月總磷含量變化范圍小，8和9月總磷含量變化范圍大。7月，總磷含量變化在0.057～0.201 mg·L-1，監測點S14處含量最高，監測點S11處含量最低，二者相差0.144 mg·L-1，總磷含量變化范圍小，各污染源總磷排放量低。8月，總磷含量變化在0.051～0.346 mg·L-1，監測點S8處含量最高，監測點S2處含量最低，二者相差0.295 mg·L-1；監測點S2到S8處河段總磷含量變化大，這是受養鵝場的影響。9月，總磷含量變化范圍在0.124～0.506 mg·L-1，監測點S11處含量最高，監測點S1處含量最低，二者相差0.382 mg·L-1，總磷含量變化大；監測點S8到S11處總磷含量上升幅度大，測得監測點S10處總磷含量高于此處河段，說明總磷含量升高是受此處養鴿場和居民排污的影響。綜上所述，總磷污染來源有養鵝場和居民生活排污。

2.4 氮和磷污染負荷分析

研究期間各監測點的氮、磷污染負荷如表6所示（監測點S3、S5、S6、S7 枯水期無水，數據缺失）。研究期間監測點S1處的總氮和總磷污染負荷分別為329.45 和21.35 kg。監測點S1 到S2 處河段，沒有污染進入，氮、磷含量下降，總氮消納率為63.1%；硝態氮消納率為32.5%；氨氮消納率39.7%；總磷消納率為9.8%。此處河段對氮營養鹽有很好的去除效果，主要是此處河段內無主要污染源，從魚塘處下來的氮營養鹽被水里和岸邊的植物攔截和吸附。監測點S2到S8處河段，此處河段內有8 hm2水稻田和1座占地4.67 hm2的養鵝場，溪流流經這2處主要污染源后總氮、總磷負荷有較大幅度提高。監測點S8到S9處河段，總氮消納率為1.9%；硝態氮增加35.12 kg，增長率為63.6%；氨氮增加12.41 kg，增長率為39.4%；總磷增加2.29 kg，增長率為4.9%，主要是受居民排污的影響，硝態氮和氨氮污染負荷量增加，但總氮反而略微下降，說明有機氮在此河段有沉淀消納。監測點S9到S11處河段，硝態氮消納率為12.9%；氨氮消納率27.5%；總磷消納率為31.0%。監測點S10處氮、磷含量高，由于該支流斷面流量小，所以氮、磷污染負荷小，對干流氮、磷貢獻低；水里和岸邊的植物使氮、磷營養鹽在此處被攔截和吸附；氮、磷營養鹽在此處有明顯去除，也說明了此處農田的氮、磷排放量低，生態種植模式起了很大作用。監測點S11到S13處河段，總氮增加66.79 kg，硝態氮增加39.31 kg，氨氮增加4.39 kg，總磷增加2.21 kg。監測點S13到S14處河段，總氮污染負荷量增加了88.52 kg，硝態氮污染負荷量增加了70.59 kg，氨氮污染負荷量增加了26.59 kg，總磷污染負荷量增加了33.33 kg。干流不同河段氮、磷污染負荷量的增加量由大到小依次為：總氮 S13～S14>S2～S8>S11～S13>S9～S11；硝態氮S13～S14>S11～S13>S8～S9>S2～S8；氨氮S13～S14>S8～S9>S11～S13；總磷S13～S14>S2～S8>S8～S9>S11～S13。監測點S13到S14處河段氮、磷的增加量都是最大的。根據監測點S14結果，研究期間流域總氮、硝態氮、氨氮和總磷的污染負荷量分別為345.22、182.39、62.81和69.47 kg，硝態氮和氨氮分別占總氮污染負荷量的52.8%和18.1%。支流監測點S4處污染負荷較小；監測點S10處總氮負荷較高，而硝態氮和氨氮只占23.74%，說明該處氮負荷主要是有機氮；監測點S12處總氮和總磷污染負荷分別為47.53和8.65 kg。

根據公式（8）計算得到研究期間規模化生豬養殖的總氮和總磷排放量分別為191.25 和50.40 kg，水產養殖的總氮和總磷排放量分別為11.93和2.32 kg，園地的總氮和總磷排放量分別為80.55和5.10 kg，耕地的總氮和總磷排放量分別為35.04和4.91 kg；加上降雨測得的總氮、總磷濕沉降量，流域的總氮和總磷污染排放量分別為2 092.98 和110.31 kg。結合流域最下游監測點S14處的總氮和總磷污染負荷（表6），流域出口總氮和總磷污染負荷分別為345.22 和69.47 kg，入河系數分別為0.16和0.63。

3 討論

本研究中，雨水的平均總氮、硝態氮和氨氮含量都分別高于歷次水樣采集的均值，雨水的平均總磷含量都低于歷次水樣采集的均值。降水中的氨氮主要來源于畜禽養殖、化肥施用和工業排放，硝態氮主要來源于汽車尾氣和發電廠[26]。粉洞生態小流域臨近英德市區，南邊離珠三角大都市區也不遠，大量的汽車尾氣使雨水中的硝態氮含量偏高；周圍農田化肥施用和工業氨氮排放造成雨水的氨氮含量偏高。因此雨水中高含量的氮素對流域面源污染的貢獻不容忽略。硝態氮和氨氮總量占雨水總氮的38.6%，占比較低，可能與夏季高溫容易使得硝態氮揮發而導致硝態氮含量出現明顯下降有關；同時，該地區林地面積較大、農業施用有機肥較為普遍，也使得溶解性有機氮對溶解性總氮的貢獻較高[27]。不同月份之間雨水氮素含量差異較大，這是由于NOx排放具有與氣溫、降雨量等相關的季節變化[28]，7、8月為氣溫最高的季節，相應的雨水氮含量相應較高。氣團的來源路徑也會對氮沉降產生影響，通常陸地來源的氣團會導致高氮沉降[29]，7、8月雨水較高的氮素含量可能與陸地來源的氣團有關。

研究期間粉洞小流域的總氮、硝態氮、氨氮和總磷總體含量較低，大部分在Ⅲ類水范圍內，其中干流只有流域出口總氮超過Ⅳ類水標準，農田和部分支流的超標物主要為總氮和總磷，這與該流域進行生態農業生產有關。研究表明，生態農業措施可以減少面源污染的產生[30‐31]。與其他南方小流域類似，流域內面源污染的主要污染源包括水土流失、居民點排污、耕地以及畜禽養殖[32‐33]。

豐水期氮、磷污染物含量較高，是因為上游坡地水土流失較嚴重，而流失的粒徑較小的顆粒物對氮、磷的吸附量較大[34‐35]。總氮和氨氮從上游到下游總體呈下降趨勢，主要是由于生態邊坡、生態溪渠對總氮和氨氮截留效果好，此時水位高，岸邊植物被水淹沒，所以對氮的吸收量大[36]，這與滇池柴河小流域暴雨徑流污染的輸移過程類似[34]，說明流域內的生態溪流尤其是水生植物可以較好地截留總氮和氨氮[34，36]。硝態氮和總磷含量從上游到下游有上升趨勢，由于上游主要是山林和園地，排污較少，而越往下游農田和畜禽養殖越集中，硝態氮和總磷排放較多。位于溪流兩側的生態農田施用有機肥較多，導致較多的硝態氮和總磷流失進入溪流。另外，與氨氮不同，硝態氮可以在水體中穩定存在，主要去除途徑是植物吸收利用和反硝化，溪流水淺，溶解氧含量高，反硝化作用弱，植物吸收受到限制，因此消納率低；氨氮在淺水溪流中容易經硝化作用轉化為硝態氮，因此有較高的消納率[37]。

研究流域實行生態循環種養，養殖和種植業的實際排污量應小于2021年生態環境部《排放源統計調查產排污核算方法和系數手冊》[25]的參考值；因此，生態農業小流域主要總氮污染來源是大氣濕沉降，占84.77%，總磷的主要污染來源為生豬養殖和大氣濕沉降，分別占45.69%和43.17%。流域出口最下游監測點S14處的總氮和總磷污染負荷分別為345.22 和69.47 kg，入河污染負荷強度分別為361.78和72.81 kg·a-1·km-2；可見生態農業小流域總氮、總磷入河污染負荷強度遠低于其他小流域[38]。流域總氮和總磷的入河系數分別為0.16 和0.63，總氮、總磷消納比例分別為83.51%和37.02%；可見生態農業流域對氮、磷都具有較好的消納作用，且氮的消納作用強于磷。

綜上所述，粉洞生態農業小流域內地表水受到輕度污染，水體較清潔。流域地表水污染負荷主要是總氮和總磷，氮素組成主要以溶解態氮為主，溶解態氮以硝態氮為主。雨水中氮素含量偏高，對粉洞生態小流域的面源污染貢獻不可忽略。粉洞生態小流域面源污染構成有養殖廢水（養豬場、養鵝場、養鴿場、魚塘）、肥料養分流失（水田、旱地）、生活污水，關鍵源區有魚塘周邊裸露的山體、養鵝場、居民點、養豬場、農田。生態溪流對氮、磷有很好的消納效果，水里和岸邊的植物可以攔截和吸附氮、磷營養鹽。生態種植和生態養殖的氮、磷減排以及生態溝渠的消納效果顯著，生態農業具有很好的推廣應用價值。

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（責任編輯：胡立霞）