近20年來廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷時(shí)空變化與來源分析

　　摘要：廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷產(chǎn)生量大，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。采用清單分析法分析了近20年(1999—2019年)廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷時(shí)空變化特征，探討了農(nóng)業(yè)面源污染的來源情況，并分析了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入強(qiáng)度、農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷和農(nóng)業(yè)面源污染指標(biāo)的關(guān)系。結(jié)果表明，近20年廣東省農(nóng)業(yè)面源污染總負(fù)荷下降6.08%，其中化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP)的污染負(fù)荷增幅分別為−11.88%、4.99%和 26.17%，耕地化肥和農(nóng)藥投入強(qiáng)度分別上升112.19%和60.38%。珠三角地區(qū)是廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷最高的地區(qū)，其次分別是粵北、粵西和粵東地區(qū)。畜禽養(yǎng)殖是COD的主要來源，化肥和畜禽養(yǎng)殖是TN的主要來源，畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖是TP的主要來源，且水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物排放占比呈現(xiàn)出明顯上升趨勢。不同區(qū)域的污染物來源存在一定差異，粵西、粵北和粵東地區(qū)COD和TP主要來源是畜禽養(yǎng)殖，TN的主要來源是化肥;珠三角地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)成為TN和TP污染負(fù)荷的主要來源。廣東省面源污染負(fù)荷總量下降主要源于城鎮(zhèn)化水平的提高和農(nóng)村人口比例減少。總體而言，廣東省面源污染存在時(shí)間階段性變化與空間差異，應(yīng)當(dāng)采取全面治理與針對性污染治理相結(jié)合的治理措施，全面加強(qiáng)化肥減量措施和養(yǎng)殖業(yè)污染治理，重點(diǎn)加強(qiáng)珠三角地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染治理和粵北地區(qū)農(nóng)村生活污染治理。

　　關(guān)鍵詞：面源污染;污染負(fù)荷;清單分析法;時(shí)空變化;污染來源分析

　　葛小君; 黃斌; 袁再健; 王棟棟; 王泉泉; 陳佳村; 謝真越環(huán)境科學(xué)2021-12-17

　　農(nóng)業(yè)面源污染指的是農(nóng)業(yè)活動(dòng)過程中畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排放、化肥與農(nóng)藥流失和農(nóng)村人類活動(dòng)等因素導(dǎo)致污染物進(jìn)入環(huán)境造成的污染[1,2]，具有排放隨機(jī)、過程復(fù)雜和不易被監(jiān)測與控制等特征[3]。中國是世界最大的集約化農(nóng)業(yè)發(fā)展中國家之一[4]，從 1978—2017 年，我國化肥年施用量從 884 萬 t 增加到 5859 萬 t，農(nóng)藥年施用量由 0.73 萬 t 增加到 166 萬 t，但化肥和農(nóng)藥利用率不足 1/3，畜禽養(yǎng)殖糞污有效處理率不足 1/2[5]。農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的大量投入造成了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染[6,7]，我國農(nóng)業(yè)的化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP)排放量分別占全部污染物排放總量的 49.77%、51.97%和 67.22%[8]。

　　廣東省是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較發(fā)達(dá)的省份，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)面源污染問題突出的地區(qū)之一[5,9]，全省農(nóng)業(yè)污染排放和農(nóng)村生活排污占水體 COD、TN 和 TP 排放量的 60.47%、56.74%和 77.21%[10]。近年來，廣東省城市化進(jìn)程加快，城市化率從 1999 年的 31.18%上升到 2019 年的 71.40%，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大改變[4]，土地利用格局的改變會(huì)使得農(nóng)業(yè)面源污染排放量與排放特征發(fā)生變化[11]。但以往廣東省農(nóng)業(yè)面源污染研究集中在種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)村人口這些方面[12,13]，對水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)作物固廢和農(nóng)村生活所產(chǎn)生的污染負(fù)荷有所忽視 [4,14]，且大多數(shù)農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷估算的研究集中在某個(gè)流域或者某個(gè)典型區(qū)域，因此，有必要對廣東省的農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷的時(shí)空變化與來源進(jìn)行全面分析與評估，以期為廣東省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)及治理提供理論依據(jù)。

　　1 材料與方法 1.1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

　　本研究采用清單分析法估算廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷，該方法不用考慮復(fù)雜的污染過程，能夠在較長的時(shí)間和較大的空間尺度上對面源污染負(fù)荷進(jìn)行較準(zhǔn)確的評估[13]。空間上將廣東省劃分為粵東(汕頭市、汕尾市、潮州市和揭陽市)、粵西(湛江市、茂名市和陽江市)、粵北(韶關(guān)市、河源市、梅州市、清遠(yuǎn)市和云浮市)和珠三角(廣州市、佛山市、肇慶市、深圳市、東莞市、惠州市、珠海市、中山市和江門市)這 4 個(gè)區(qū)域進(jìn)行對比研究。將農(nóng)業(yè)面源污染源分為 3 類：第一類是耕作過程中施用的化肥、農(nóng)藥和塑料等化學(xué)品以及農(nóng)作物產(chǎn)品收獲后產(chǎn)生的作物廢物;第二類是畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的養(yǎng)殖業(yè)污染物;第三類是農(nóng)村地區(qū)居民的生活廢棄物[5]。農(nóng)田固廢很少被納入評價(jià)面源污染的指標(biāo)中，但是由于在還田過程中微生物分解養(yǎng)分和徑流沖刷聯(lián)合作用[14]，農(nóng)田固廢仍具有潛在污染量[15,16]，因此本研究將農(nóng)田固廢作為評價(jià)農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷指標(biāo)之一。為了在統(tǒng)一尺度上比較各類污染物，根據(jù)文獻(xiàn)[17]確定化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TP)和總磷(TP)為主要的污染負(fù)荷指標(biāo)，并以化肥、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)作物固廢和農(nóng)村生活作為農(nóng)業(yè)面源污染的污染源?；省⑥r(nóng)藥和地膜的過度使用會(huì)增加溫室氣體排放和加劇耕地退化[16]，但是由于其排污系數(shù)難以獲得[5]，因此引入排放強(qiáng)度來判斷農(nóng)業(yè)耕地投入要素污染現(xiàn)狀。

　　本研究數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)[18,19]。農(nóng)作物、化肥、農(nóng)村生活和畜禽養(yǎng)殖的產(chǎn)污和排污系數(shù)參考文獻(xiàn)[17,23,24];水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)污和排污系數(shù)則依據(jù)文獻(xiàn)中廣東漁業(yè)各養(yǎng)殖類型占比，選取池塘養(yǎng)殖作為主要養(yǎng)殖方式[25]，并根據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行系數(shù)修正[17,20]，其中是否引入沉積物對污染物吸附對水產(chǎn)養(yǎng)殖污染負(fù)荷排污系數(shù)的取值范圍影響較大，有研究表明，魚塘清淤和內(nèi)源性養(yǎng)分釋放同樣會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染[19,21]，因此為了避免高估或低估污染負(fù)荷本文中取化學(xué)分析法和物料平衡法所給出的兩種排污系數(shù)的平均值以確定本文水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)污排污系數(shù)。由于化肥施用后并不產(chǎn)生 COD 污染，在計(jì)算 COD 負(fù)荷時(shí)，化肥不作為計(jì)算指標(biāo)。具體的計(jì)算指標(biāo)、排污系數(shù)及其來源見表 1 和表 2，其中給出主要的污染負(fù)荷貢獻(xiàn)單位的排污系數(shù)。

　　1.1.1 污染負(fù)荷計(jì)算

　　TPLi= ∑ EUactivity= ∑ ∑ EUclass= ∑ ∑ ∑ EUunit×EUA (1) TPL=TPLCOD+TPLTN+TPLTP (2) 式中，TPLi 為農(nóng)業(yè)面源污染指標(biāo) i 的污染負(fù)荷量，i 包括化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)和總磷(TP);TPL(Total Pollution Loads)為農(nóng)業(yè)面源污染總污染負(fù)荷; EUactivity為農(nóng)業(yè)活動(dòng)的污染源的污染負(fù)荷;EUclass 為各類農(nóng)業(yè)活動(dòng)污染源中各類別的污染負(fù)荷;EUunit 為農(nóng)業(yè)各類農(nóng)業(yè)活動(dòng)污染源中各類別基本單元的污染負(fù)荷;EUA 為 EUunit的排污量，EUA 由以下公式計(jì)算出。 EUA= ∑ EUi n i=1 ρi(1-ηi)Ci(EUi , S) (3) EUA= ∑ PEi n i=1 Qi (4) 式中，EUi 為基本單位;ρi 為污染物產(chǎn)生系數(shù);ηi 為相關(guān)資源利用效率(%);PEi 為農(nóng)業(yè)面源污染物的產(chǎn)量;Ci 為污染物排放系數(shù)，由(EUi, S)所決定的;(EUi, S)為基本單位在不同的區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)、水文條件、降雨、土壤、植被覆蓋和各種社會(huì)政策的綜合作用。該公式可以簡化為式(4)，Qi為 i 的排污系數(shù)，即農(nóng)業(yè)面源污染物的產(chǎn)量乘以排污系數(shù)。

　　1.1.2 投入強(qiáng)度計(jì)算

　　EIi= Ei AL (5) 式中，EIi 為 i 的單位投入強(qiáng)度(kg·hm-2)，Ei 為投入要素 i 的施用量，AL 為 i 單位的作用面積(hm2)。根據(jù)文獻(xiàn)[12,29]和本文數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定化肥和農(nóng)藥面源污染程度分級。針對化肥污染，將污染等級分為 4 個(gè)等級，分別是化肥年投入強(qiáng)度小于 225kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)闊o污染區(qū)，225~500 kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)檩p度污染區(qū)，500~1000 kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)橹卸任廴緟^(qū)，大于 1000 kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)橹囟任廴緟^(qū);對于農(nóng)藥投入強(qiáng)度，將污染等級分為 3 個(gè)等級，施用量小于 10 kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)檩p度污染區(qū)，10~30 kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)橹卸任廴緟^(qū)，大于 30 kg·hm-2 的區(qū)域?yàn)橹囟任廴緟^(qū)。

　　1.2 分析方法

　　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入量和農(nóng)業(yè)污染負(fù)荷指標(biāo)間的相關(guān)性采用 Pearson 相關(guān)分析計(jì)算，顯著性和極顯著性水平分布設(shè)定為 P<0.05 和 P<0.01。采用 GraphPad Prism 9.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。使用 ArcGIS10.7 進(jìn)行空間分布計(jì)算。

　　2 結(jié)果與分析 2.1 農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷年際變化特征

　　從圖 1 可以看出，廣東省農(nóng)業(yè)面源污染總負(fù)荷由 1999 年的 236.63?104 t 下降到 2019 年的 222.40?104 t，降幅為 6.08%。COD 污染負(fù)荷由 169.05?104 t 下降到 148.96?104 t，降幅為 11.88%;TN 污染負(fù)荷從 59.92?104 t 增加到 62.91?104 t，增幅為 4.99%，TP 污染負(fù)荷從 7.65?104 t 增加到 9.66?104 t，增幅為 26.17%。

　　2.2 農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷空間變化特征

　　從廣東省不同區(qū)域的污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率情況可以看出(圖 2)，2019 年總污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為：珠三角>粵西>粵北>粵東。2019 年珠三角 COD、TN 和 TP 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率相較于 1999 年分別下降了 1.82%、4.19%和 5.23%，但仍為 4 個(gè)區(qū)域中最高;粵東污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率為 4 個(gè)區(qū)域中最低，COD、TN 和 TP 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率下降了 3.06%、3.68%、3.22%;2016 年之前粵西和粵北地區(qū)污染負(fù)荷占基本保持不變，2016 年后污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率上升趨勢較為明顯，相比于 1999 年，2019 年污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率分別增加了 4.48%和 1.31%。

　　2.3 農(nóng)業(yè)面源污染無來源特征分析 2.3.1 廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷來源

　　1999~2019 年廣東省 COD 的主要來源是畜禽養(yǎng)殖，TN 的主要來源是化肥和畜禽養(yǎng)殖， TP 的主要來源是畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖，而農(nóng)作物廢棄物排污占比相對較低(圖 3)。值得注意的是水產(chǎn)養(yǎng)殖對不同污染物負(fù)荷的貢獻(xiàn)均呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢，COD 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率由 7.25%上升至 15.15%，TN 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率從 10.07%上升至 16.60%，TP 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率從 16.89%上升至 23.79%。

　　2.3.2 區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷來源

　　粵西和粵北 COD 和 TN 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率結(jié)構(gòu)較為類似，且 20 年間各污染物污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率變化幅度不明顯，畜禽養(yǎng)殖是 COD 和 TP 的主要來源，化肥是 TN 的主要來源(圖 4)。珠三角地區(qū)畜禽養(yǎng)殖 COD、TN 和 TP 的污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率明顯下降，水產(chǎn)養(yǎng)殖占污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率明顯上升，相比于 1999 年，2019 年水產(chǎn)養(yǎng)殖 COD 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率上升 11.71%，TN 污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率達(dá)到 25.04%，并且成為了 TP 污染負(fù)荷的主要來源。粵東地區(qū)污染負(fù)荷結(jié)構(gòu)變化不大，畜禽養(yǎng)殖是 COD 和 TP 的主要來源，化肥產(chǎn)污是 TN 主要來源。

　　2.4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入強(qiáng)度與面源污染負(fù)荷關(guān)系 2.4.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素投入時(shí)空變化特征

　　近 20 年廣東省耕地面積減少 38.44%(表 3)，化肥和地膜的施用量分別增加 30.63%和 96.90%;農(nóng)藥施用量在 2012 年達(dá)到最高值(113.88?103 t)， 2016 年后開始下降，2019 年農(nóng)藥施用相較于 2016 年量減少了 28.24%。廣東省近 20 年化肥平均投入強(qiáng)度屬輕度污染狀態(tài)(333.44 kg·hm-2)，投入強(qiáng)度較高的城市主要有佛山市、深圳市、中山市、廣州市、東莞市、茂名市、湛江市、潮州市和汕頭市(圖 5)，所有城市化肥投入強(qiáng)度均有提高，全省總體提高了 67.61%，達(dá)到了中度污染水平(558.87 kg·hm-2)。廣東省近 20 年農(nóng)藥平均投入強(qiáng)度屬于中度污染(14.81 kg·hm-2)，投入強(qiáng)度漲幅較高的城市主要有佛山市、東莞市、中山市、珠海市、深圳市和潮州市。相比于 1999~2008 年，2009~2019 年農(nóng)藥投入強(qiáng)度提高了 64.23%，農(nóng)藥投入漲幅較高的城市有佛山市、東莞市和潮州市，廣州市農(nóng)藥投入強(qiáng)度有所下降。

　　2.4.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入強(qiáng)度與農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷關(guān)系

　　相關(guān)性分析結(jié)果表明(表 4)，COD 污染負(fù)荷與 TN 和 TP 污染負(fù)荷之間存在極顯著相關(guān)性(P<0.01);COD、TN 和 TP 污染負(fù)荷與化肥、農(nóng)膜和農(nóng)藥投入強(qiáng)度之間均呈負(fù)相關(guān)，其中 COD 與化肥投入強(qiáng)度呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。 染負(fù)荷計(jì)算單位以及城鎮(zhèn)化率進(jìn)行相關(guān)性分析(表 5)，其中農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷與面源污染負(fù)荷計(jì)算單位呈極顯著相關(guān)(P<0.01)，與城鎮(zhèn)化率呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);投入強(qiáng)度與城鎮(zhèn)化率呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與農(nóng)村人口數(shù)和耕地面積呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，投入強(qiáng)度與投入總量并不存在顯著相關(guān)關(guān)系，并且投入強(qiáng)度與畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)量和糧食作物產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中農(nóng)藥和農(nóng)膜投入強(qiáng)度與畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)量和糧食作物產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān) (P<0.01)。

　　3 討論

　　近 20 年來，廣東省面源污染負(fù)荷變化呈現(xiàn)一定的時(shí)間階段性特征，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)體制改革和國際經(jīng)濟(jì)形勢的變化以及環(huán)境保護(hù)政策的改變對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品市場的影響是導(dǎo)致污染負(fù)荷變化的主要原因[30]。1999—2006 年經(jīng)歷了市場調(diào)節(jié)增長的階段，在自由市場機(jī)制下，農(nóng)產(chǎn)品的商品屬性得到充分的展現(xiàn)[5]，從而刺激了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，污染負(fù)荷隨之增加。而在 2007 年污染負(fù)荷出現(xiàn)大幅度的降低，這是由于金融危機(jī)出現(xiàn)所導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖數(shù)量的急劇減少造成的[31]。2007—2015 年期間，隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇以及一系列有利的農(nóng)業(yè)政策出臺，使得污染負(fù)荷緩慢增長。2015—2019 年期間，環(huán)境保護(hù)政策的完善與實(shí)施力度的加大，又使得污染負(fù)荷逐年降低。化肥、農(nóng)藥和地膜的使用量受經(jīng)濟(jì)形勢影響較小，這可能與耕地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地或者撂荒導(dǎo)致的耕地面積減小有關(guān)[32,33]，為保證農(nóng)作物產(chǎn)量投入了更多的化肥和農(nóng)藥。相關(guān)行動(dòng)方案的頒布使得化肥與農(nóng)藥的使用量近幾年有所下降[34,35]，但是地膜投入量并未出現(xiàn)降低的趨勢，說明種植業(yè)生產(chǎn)要素的投入很大程度上受到農(nóng)業(yè)政策的影響。

　　珠三角地區(qū)污染負(fù)荷貢獻(xiàn)率最高，說明珠三角地區(qū)存在著較大的農(nóng)業(yè)面源污染問題[36]。珠三角地區(qū)作為華南地區(qū)經(jīng)濟(jì)中心和人口最稠密地區(qū)，高速的發(fā)展導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用地極大地被壓縮[4]，而珠三角地區(qū)人均肉類產(chǎn)品消費(fèi)遠(yuǎn)高于全國平均水平[37]，為了保證供應(yīng)，化肥的施用量大幅增加并且畜禽養(yǎng)殖的規(guī)模不斷擴(kuò)大;其次，考慮到食物的運(yùn)輸距離成本，珠三角周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性較高[4];此外，居民飲食結(jié)構(gòu)的改變也會(huì)對蔬菜這類施肥量遠(yuǎn)高于其他農(nóng)作物的農(nóng)產(chǎn)品需求量增加[12,13]。

　　從污染來源方面看，化肥是廣東省 TN 污染負(fù)荷最主要的來源[5]，畜禽養(yǎng)殖業(yè)是 COD 和 TP 污染負(fù)荷的主要來源，漁業(yè)養(yǎng)殖對于污染負(fù)荷的占比呈現(xiàn)明顯上升趨勢。廣東是全國主要的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域[38.39]，并且目前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模仍在持續(xù)擴(kuò)大[40~42]，2019 年珠三角地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖占廣東省 41.15%，相比于 1999 年，水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量上升 112.98%，然而水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中飼料的利用效率普遍較低[43]，導(dǎo)致大量的養(yǎng)分?jǐn)U散至水域或者滯留在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)，水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染物排放逐漸成為珠三角地區(qū) TN 和 TP 污染負(fù)荷的主要來源[42,44]?；洷焙突浳鞯貐^(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式主要以畜禽養(yǎng)殖和種植業(yè)為主，所以污染來源主要是畜禽糞污以及化肥施用?；洊|地區(qū)由于農(nóng)村人口比重較高，使得農(nóng)村生活的污染排放在 COD 污染負(fù)荷來源中的占比逐漸上升，此外粵東地區(qū)位于沿海地帶，水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大使得水產(chǎn)養(yǎng)殖排放的總磷占比也逐年上升。

　　城鎮(zhèn)化的提高會(huì)導(dǎo)致耕地面積的縮減和耕地使用率的降低以及農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移[45~47]，為了增加糧食產(chǎn)量，耕地投入要素強(qiáng)度相應(yīng)增加，因此城鎮(zhèn)化率與耕地投入要素強(qiáng)度呈正相關(guān);但是高城鎮(zhèn)化率會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)減弱[47]，降低當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷(表 5)。因此城鎮(zhèn)化率的增加在減少當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷的同時(shí)增加了耕地投入要素強(qiáng)度。目前廣東省化肥利用率較低[6]，較高的化肥投入強(qiáng)度會(huì)增加 N2O 等溫室氣體的排放[16]。較高強(qiáng)度的化肥和地膜施用，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田持久性有機(jī)污染物和微塑料的大量富集[48,49]。因此在處理高城鎮(zhèn)化率的城市農(nóng)業(yè)面源污染問題時(shí)，化肥、農(nóng)藥和地膜是重點(diǎn)關(guān)注對象[50]，并且需要考慮提高耕地生產(chǎn)投入要素利用效率的問題[51]。

　　基于廣東省面源污染負(fù)荷時(shí)空特征及變化趨勢，對于廣東省面源污染問題，需針對不同的污染物類型來采取相應(yīng)的措施。在 COD 污染的管控方面，應(yīng)著重于畜禽養(yǎng)殖以及農(nóng)村生活污水處理上，而對于總氮和總磷污染負(fù)荷的管控，要從化肥的施用管理入手，其次應(yīng)減少散戶畜禽養(yǎng)殖并逐步完善規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污處理系統(tǒng)。最后，需要增加水產(chǎn)養(yǎng)殖面源污染排放的監(jiān)管和治理力度[52,53]，完善水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中污染物擴(kuò)散機(jī)理，加強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染控制技術(shù)的研究，制定有效的預(yù)警防治措施。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的新型污染物(例如抗生素、微塑料和持久性有機(jī)污染物等)也需要引起重視[54,55]。

　　4 結(jié)論

　　(1)近 20 年來，廣東省農(nóng)業(yè)面源污染總污染負(fù)荷和 COD 負(fù)荷有所下降，TN 和 TP 的污染負(fù)荷上升。農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷排放存在階段性變化特征，經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)政策對農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷影響較大，尤其是對種植業(yè)生產(chǎn)要素的影響較為明顯。

　　(2)從空間上來看，珠三角地區(qū)是廣東省農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷最高的地區(qū)。城鎮(zhèn)化率與農(nóng)村人口和農(nóng)業(yè)面源污染指標(biāo)呈現(xiàn)極顯著關(guān)系。

　　(3)畜禽養(yǎng)殖是 COD 的主要來源，化肥和畜禽養(yǎng)殖是 TN 的主要來源，畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖是 TP 的主要來源，水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物排放占比呈現(xiàn)出明顯上升趨勢，且不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式造成的污染物來源存在差異。

　　(4)廣東省面源污染負(fù)荷總量雖有下降，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入強(qiáng)度仍然呈上升趨勢，面源污染問題依舊嚴(yán)峻。