全国农田氮磷面源污染监测技术体系创建与应用
- 主要完成单位:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,湖北省农业科学院植保土肥研究所,北京市农林科学院,云南省农业科学院农业环境资源研究所,农业部环境保护科研监测所,宁夏农林科学院农业资源与环境研究所,浙江省农业科学院
- 主要完成人员:任天志,刘宏斌,范先鹏,邹国元,翟丽梅,胡万里,张富林,杜连凤,王洪媛,郑向群
- 起 止 时 间 :1996年1月—2013年12月
- 获 奖 情 况 :2017年国家科学技术进步二等奖
- 内 容 提 要 :
治理面源污染是践行绿色发展理念、改善水环境的重大举措。长期以来,由于缺乏规范可行的监测技术与核算方法,一直难以把握我国农田面源污染底数和排放规律,制约了减排策略的制定、减排技术的遴选和应用。在国家和省部级重大项目支持下,项目取得如下创新:
1.突破了定量难、变异大等农田面源污染监测技术瓶颈,首创了全国农田面源污染监测平台。自主研发了以“单体式渗滤池”为核心的农田地下淋溶面源污染监测技术,破解了池壁优先流效应难题;创新了以“串联式径流池”为核心的地表径流面源污染监测技术,解决了变异大、适应性窄等难题;制定了6项监测技术规范。首创了基于全国六大分区、54类种植模式的全国农田面源污染监测平台,建成了首个国家农田面源污染大数据。
2.首次揭示了农田氮磷面源污染的激发效应和本底效应,水、肥是面源污染发生的驱动力和物质基础,施肥后7-10天是“危险期”,该期与暴雨(或超量灌水)耦合形成的“激发效应”是面源污染发生的主要成因;露地蔬菜、保护地蔬菜氮磷排放是粮食作物的2-10倍。创建了以分区分类为基础、以实地监测与典型调查相结合的全国农田面源污染核算方法,并在全国得到应用。
3.首次摸清了全国农田氮磷面源污染的底数和重点区域,明确了主要农艺措施的减排效果,集成了农田面源污染减排技术模式并得到大面积应用,社会、经济和生态效益显著。黄淮海平原区、南方平原区是我国农田氮磷排放的重点区域。优化施肥、节水灌溉、横坡垄作、秸秆还田等单项措施的减排效果明显。基于农田氮磷面源污染排放规律和单项农艺措施的减排效果,集成了坡耕地截流减排、保护地碳氮水协同减排等六类技术模式并在全国得到应用。
该成果被全国各级农业环保机构应用,为全国《农业环境突出问题治理总体规划(2014-2018年)》《农业资源与生态环境保护工程规划(2016-2020年)》及《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》等国家规划提供了科学依据和技术支撑。第三方评价表明,成果整体处于国际领先水平。