PSR视角下河南省农业面源污染空间分异研究

相广芳（平顶山学院旅游与规划学院 河南 平顶山 467000）

农村面源污染是指在农业生产和农村生活活动中，氮、磷及其他有机或无机污染物从非特定的地域，通过地表径流、农田排水和地下渗漏进入水体引起水质污染的过程[1]。美、英、日等一些发达国家于20世纪60年代率先开展相关研究，20世纪80年代初，我国开启了面源污染领域的相关研究工作[2]。作为农业大省，河南历年农产品产量位居全国前列，其农业面源污染问题更具有广泛性和复杂性。河南省农业面源污染的研究起步较晚，且大多停留在原因分析和对策建议上。如赵丽莉等[3]分析了河南农业面源污染的现状和原因，刘增进等[4]研究了河南省农业面源污染的主要因素。本文基于PSR的基本原理，定量分析了河南省农业面源污染的实际排放强度及对环境的影响，得出其空间分异规律，并提出相应的响应措施。

1 PSR基本原理

PSR(Pressure-State-Response)模型，又称为压力-状态-响应模型，是由联合国经济合作和开发组织(OECD)与联合国环境规划署(UNEP)共同提出的环境概念模型，在PSR模型框架内，某一类环境问题可以由压力、状态、响应三个相互联系的指标类型来表达[5]。压力(P)指标反映人类活动给环境造成的负荷；状态(S)指标说明了在人类影响下，环境质量、自然资源或者生态系统的状况；响应(R)指标指面对该环境问题人类应该采取的措施[6]。PSR模型提出后被广泛用于水环境质量评价，近年来，该模型逐渐被应用到面源污染的研究中。

2 计算方法及数据来源

基于清单分析列出了6个河南省农业面源污染源，即化肥流失、水产养殖、生活污水、生活垃圾、人粪尿和畜禽养殖。参考第一次全国污染源普查中各污染源的产排污系数手册、华北地区农村生活污水处理技术指南、河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南等综合确定了各污染源的产排污系数(见表1)，之后计算各污染源的两种污染物TN、TP的实际排放量和等标排放量。

研究所需要的各项农事活动与人居活动涉及到的原始数据来源于全国污染源普查、文献资料和实地调研，具体包括全国第一次污染源普查数据、河南省2017年统计年鉴、河南省各地市2017年统计年鉴、中国农村统计年鉴2017等，同时还有实地调研、问卷调查和各相关部门统计数据资料。

表1 河南省农业面源污染源污染参数

3 计算结果及分析

3.1 P分析。根据前文所述PSR理论，面源污染的压力指标P为各种活动的污染物的实际排放强度。由于TN、TP两种污染物的排放标准与危害程度不一，为在同一尺度上对两种污染物的排放量进行比较，引入等标排放量的概念。按照 《河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南》(试行-2012)、城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)，河南省农村地表污染物排放标准如下：TN为1.0 mg/L，TP为0.2 mg/L，并依此计算各项活动中TN、TP的等标污染负荷。计算结果见表2。

经计算可知，2016年河南省污染物TN排放量为111.42 kt，TP排放量为12.76 kt。其中两种污染物排放量位于前五的城市为南阳、驻马店、周口、商丘、信阳，5市的TN排放量均超过了8 kt，TP排放量均超过了1 kt。经过计算，5市累计等标污染负荷比超过了50%，是河南省进行农业面源污染防治的重点区域；开封、平顶山、新乡、许昌、洛阳、安阳6个地市的累计等标污染负荷比超过30%，是污染物排放较多地区；漯河、郑州、濮阳、焦作、三门峡、鹤壁、济源7个地市的累计等标污染负荷比不足20%，污染物排放量较少；在所有地市中，污染物排放量最少的是济源市，TN和TP排放量分别为0.83 kt和0.10 kt。

3.2 S分析。根据PSR理论，面源污染的状态指标为各种活动的污染物排放对环境带来的污染程度和状况。用各地市的污染物实际排放量分别除以各自的水资源总量、第一产业从业人员数量和耕地面积可以得出各地市的平均水质浓度、人均污染物排放量和地均污染物排放量，将TN、TP两种污染物等标计算并平均后可得水质指数，以此来反应河南省农业面源污染状态，计算结果见表3。

表2 河南省农业面源污染压力表

表3 河南省农业面源污染状态表

经过分析可知，2016年河南省农业面源污染排放压力下的TN水质浓度是2.42 mg/L，超过地面水质量V类标准，TP水质浓度是0.28 mg/L，超过地面水质量III类标准，说明在一定程度上河南省地表水资源已经受到了严重污染。在18个地市中，水质指数超过2的有许昌、漯河、开封、濮阳、新乡、安阳、平顶山、周口、商丘、郑州；水质指数在1.5～2之间的有济源、驻马店、南阳、洛阳；水质较好的有鹤壁、信阳、三门峡、焦作，其水质指数均小于1。2016年河南省人均TN、TP农业面源污染物的排放量为每万人43.31 t和4.96 t，地均排放量为每千公顷13.74 t和1.57 t。在各地市中，人均、地均污染物排放量最大的是开封市，最小的是鹤壁市。

4 R对策

R对策指的是农业面源污染压力及状态的响应，通过P与S的分析可知河南省农业面源污染的空间分异规律。采用自然分等法Natural Breaks(Jenks)将河南省农业面源污染物排放量的空间分布划分为4级梯度。I级地区农业集约化程度低，养殖业以放养为主，农业面源污染排放强度较小。Ⅱ级地区农民收入水平较高，有机农业、生态农业、生态旅游业比较发达，农业产业化发展较好，面源污染相对较轻。Ⅲ、Ⅳ级地区人口密度较大，种植业、养殖业发达，农民收入水平和农业集约化程度较高，地均污染产生量很大。各地应针对自身具体情况采取预防水土流失，加强环境保护基础设施的建设，加快生态农业、环境友好型农业的发展等不同的措施。