引言：作為國家生態安全屏障，西藏的生態環境功能地位舉足輕重，其農業面源污染治理和生態環境保護對我國農業可持續發展具有重大的戰略意義。新世紀以來，西藏農業面源污染問題日益突出，主要表現為化肥、農藥等農業化學投入品的過量使用，農作物秸稈、畜禽糞便、農膜等農業廢棄物的排放以及農牧民生活垃圾排放3個方面。以化肥為例，西藏化肥施用量不斷增加，由2000年的2.5萬噸增加到2016年的5.9萬噸，年均增長5.8%，單位面積化肥施用量由2000年的108千克/公頃增加到2016年的248千克/公頃，年均增長5.6%。西藏雅魯藏布江、拉薩河、年楚河、尼洋河等流域都受到農業面源污染的威脅。因此，分析西藏農業面源排放TN、TP的排放總量及強度，并探討空間差異與分布特征，對西藏農業面源污染治理和農業生態環境改善，以及實現全區農業可持續發展具有重要意義。
本文以西藏不同地區農田化肥、畜禽養殖和農村生活為調查單元，利用經驗排放系數，對2000-2016年西藏農業面源排放的TN、TP排放總量、構成及強度進行核算，并探討其空間差異與分布特征，試圖揭示西藏農業面源污染現狀并把握其動態演變，從而為西藏農業面源污染防治政策的制定提供參考和依據。
1、材料與方法
1.1研究區概況
西藏地處青藏高原，平均海拔在4000米以上，地勢由西北向東南傾斜，地形復雜多樣，氣候呈現由東南向西北的帶狀分布特點，素有“世界屋脊”和“地球第三極”之稱，是世界上生物多樣性最為豐富的地區之一。西藏農業土地的主要類型為草地，天然草地面積為 12.3億畝，占全區國土面積的 68%，居全國第一位，但耕地面積較少，僅為355.2萬畝。全區轄拉薩、昌都、山南、日喀則、那曲、阿里、林芝7個地市，居民以藏族為主。農業和畜牧業是西藏農牧民的主要經濟來源。2000年以來，在國家一系列強農惠農和農業援藏政策的支持下，西藏農牧業快速發展，農牧民收入持續增長。2017年，西藏農業總產值達到122.8億元，占地區生產總值的9.4%；農村居民人均可支配收入首次突破萬元，達到10330元，比上年增長13.6%。然而，西藏農業經濟快速增長也付出了一定的資源環境代價，農業面源污染是西藏生態環境的重大挑戰。
1.2農業面源污染排放量核算模型
本文采用單元調查法，對西藏農業面源污染排放量進行核算。該方法主要評估農業生產和農村生活的過程中產生的污染物，在降水和灌溉過程中通過地表徑流和排水等途徑匯入地表水體造成的污染。基于西藏農業面源污染的現狀，本文最終選擇農田化肥、畜禽養殖、農村生活3個污染單元，核算的主要污染物指標包括TN、TP排放量2類，因為它們是造成水體污染和水體富營養化的主要因子（表1）。
本文構建的農業面源污染排放量核算模型如下：
式中，E為農業面源污染物TN、TP排放量；EU為單元i指標統計數；β為單元i污染物的產污強度系數；EU和β之積是農業和農村污染物的產生量（產污量）；LC為單元i污染物的總排放系數。由于缺乏專門針對西藏進行的研究，本文在查詢相關文獻和研究報告的基礎上確定各系數。計算西藏農業面源污染排放量時，3個污染單元所采用系數如下：
（1）農田化肥
化肥施用造成的污染排放量等于化肥（氮肥、磷肥）施用折純量乘以總排放系數，排放系數按已有文獻口徑計算，西藏的氮肥流失率為10%，磷肥流失率為4%。
（2）畜禽養殖
西藏畜禽養殖是主導產業，且養殖方式是以行政村為單位的規模養殖，造成的面源污染主要來源于畜禽糞尿中所含的N、P等污染物。畜禽養殖污染排放量等于畜禽養殖總量（存欄量或出欄量）、污染排泄系數和流失系數三者之積。其中，畜禽糞尿排泄系數采用國家環保總局（2002）數據，污染流失系數采用賴斯蕓（2003）關于我國畜禽污染物流失率分區情況的研究結果（表2）。本文統計的畜禽包括牛、羊、豬，其中，牛、羊因飼養期超過一年，養殖總量用年末存欄量計，豬因飼養期少于一年，養殖總量用當年出欄量計。
（3）農村生活
農村生活污染主要分成生活污水和人糞便兩部分，其中，生活污水TN和TP的單位人口年產污系數分別為0.584kg/人和0.146 kg /人，排放系數取100%；人糞便TN和TP的單位人口年產污系數分別為3.06 kg /人和0.64 kg /人，排放系數取10%。合計得到單位農村人口農村生活污染TN和TP排放強度分別為0.89 kg /人和0.20 kg /人。
1.3數據來源
利用單元調查法對西藏農業面源污染排放量進行估算，除了各污染單元的排放系數外，還需要相關的統計數據，主要包括西藏全區及7個地市的化肥施用量（包括氮肥、磷肥折純量）、畜禽養殖量（包括牛、羊、豬存欄量和出欄量）和農村人口數量。這些數據主要來自于2001-2017年《西藏統計年鑒》和《中國農村統計年鑒》。
2、結果與分析
2.1西藏TN、TP排放量
2000-2016年，西藏TN、TP排放量基本呈現有增有減的平穩變動趨勢（表3）。其中，TN排放量由2000年的90852.0t變為2016年的99390.5t，年均增長0.6%，TP排放量由2000年的13499.5t變為2016年的14824.4t，年均增長0.6%。西藏TN和TP排放量在2007年和2011-2014年均呈現下降趨勢，主要原因在于畜禽養殖量減少，導致畜禽養殖的TN和TP排放量下降。2007年西藏牛存欄量為622萬頭，比2006年下降4.5%，豬出欄量為15.6萬頭，比2006年減少14.9%；2011年西藏牛存欄量為645萬頭，比2010年下降1.4%，羊存欄量為1459萬只，比2010年下降7.6%，豬出欄量為19.9萬頭，比2010年減少2.9%。
2.2西藏TN、TP排放的構成
西藏3個污染單元對TN和TP排放量的貢獻率由大到小分別是畜禽養殖、農村生活和農田化肥，它們占TN排放總量的平均比重分別為96.3%、2.0%和1.7%，占TP排放總量的平均比重分別為94.5%、2.9%和2.6%（表4）。由此可見，畜禽養殖是西藏TN和TP排放的最主要貢獻單元，也應該是西藏農業面源污染防治的重點領域。但是，也需要注意到畜禽養殖的貢獻率總體呈現下降趨勢，而農村生活和農田化肥貢獻率有所增加。
2.3西藏TN、TP排放的空間差異
2000-2016年，西藏7個地市的TN和TP排放總體呈現增加趨勢，并且空間差異明顯（圖1、圖2）。那曲市、昌都市、日喀則市的TN和TP排放量位居前3位，這與西藏畜禽養殖和農村人口分布基本相符，它們的牲畜存欄量和農村人口數都位居全區前3位，2016年，3市牲畜總存欄量占全區牲畜總存欄量的69.9%，農村人口數占全區農村人口總數的67.2%。由于畜禽養殖業快速發展帶來的畜禽糞便問題日趨嚴重，以及農牧民生活水平提高引致的農村生活污染物排放量增加，導致這3市的TN和TP排放量居高不下，始終位于全區前3位。阿里地區是西藏TN和TP排放量最低的地區，主要原因在于阿里生存條件惡劣、生態環境脆弱、自然災害頻發，畜禽養殖量、農村人口數和農作物種植面積遠遠低于西藏其他地市。因此，那曲市、昌都市、日喀則市應當作為西藏農業面源污染治理的重點區域。
本文利用GIS空間分析平臺，直觀反映出2016年西藏各地市的TN、TP排放量及3個污染單元對TN、TP排放量的貢獻（圖3、圖4）。2016年，畜禽養殖對7個地市的TN和TP排放貢獻率均居第一位；農村生活對拉薩市、昌都市和那曲市TN排放的貢獻率位居第二位，對昌都市、那曲市和阿里地區的TP排放的貢獻率位居第二位；農田化肥對山南市、日喀則市、阿里地區和林芝市的TN排放的貢獻率位居第二位，對拉薩市、山南市、日喀則市、林芝市TP排放的貢獻率位居第二位。因此，西藏農業面源污染防治要根據各地市的排放現狀，重點針對畜禽養殖造成的面源污染，因地制宜地制定差別的農業面源污染防治政策，這樣才能實現低成本、高效率的治理。
2.4西藏TN、TP排放強度的空間差異
TN、TP排放強度是指單位土地面積的TN、TP排放量的積聚程度，用排放量與土地面積的比值來表示，可以在一定程度上表征西藏各地市農業面源污染負荷程度。結果顯示，2000-2016年，拉薩市TN和TP排放強度最高，平均強度分別為364.2kg/km2和54.2kg/km2，遠高于全區其他地市水平，甚至高于全國平均水平。昌都市TN和TP排放強度居第二位，平均強度分別為236.2kg/km2和34.8kg/km2；山南市和日喀則市TN和TP排放強度分居第三和第四位，但二者相差不大，其中山南市TN和TP平均排放強度分別為104.9kg/km2和15.6kg/km2，日喀則市TN和TP平均排放強度分別為97.5 kg/km2和14.9kg/km2；那曲市和林芝市TN和TP排放強度分居第五和第六位，其中那曲市TN和TP平均排放強度分別為66.6kg/km2和9.8kg/km2，林芝市TN和TP平均排放強度分別為48.0kg/km2和7.1kg/km2；阿里地區TN和TP排放強度最低，平均強度分別為12.6kg/km2和1.9kg/km2，遠低于全區其他地市水平。綜合考慮到農業面源污染總量和負荷強度，拉薩市、昌都市、日喀則市、那曲市應當作為西藏農業面源污染治理的重點。
為了更直觀反映西藏各地市農業面源污染排放強度差異，本文借助GIS空間分析平臺作出了2016年西藏各地市TN和TP排放強度分布圖（圖5、圖6）。由圖可見，拉薩市TN和TP排放強度最高，位于第一層級；昌都市TN和TP排放強度次之，位于第二層級；山南市和日喀則市TN和TP排放強度位于第三層級；那曲市和林芝市TN和TP排放強度位于第四層級；阿里地區TN和TP排放強度最低，位于第五層級。
3、結論與討論
3.1結論
本文利用單元調查法，在總量、結構與強度及其空間分布等方面對2000-2016年的西藏TN、TP排放量進行研究，結果表明：
（1）2000-2016年，西藏TN、TP排放量基本呈現有增有減的平穩變動趨勢，其排放均值分別為103515.5t和14565.4t，總體趨于穩定。畜禽養殖是西藏農業面源TN、TP排放的最大貢獻單元，其占TN、TP排放總量比重的平均值分別為96.3%和94.5%。因此，畜禽養殖是西藏農業面源污染防治的重點領域。
（2）西藏7個地市的TN、TP排放量總體呈現增加趨勢，并且空間差異明顯。2000-2016年，那曲市、昌都市、日喀則市的TN和TP排放量位居前3位，這與西藏畜禽養殖和農村人口分布基本相符。并且，畜禽養殖對全區7個地市TN、TP排放的貢獻率最大，畜禽養殖占TN和TP排放量的比重分別在91%和87%以上。西藏農業面源污染防治要根據各地市的排放現狀，重點針對農業面源污染的重點污染單元，因地制宜地制定差別的農業面源污染防治政策，這樣才能實現低成本、高效率的治理。
（3）從農業面源污染排放強度來看，拉薩市TN和TP排放強度最高，位于第一層級；昌都市TN和TP排放強度次之，位于第二層級；山南市和日喀則市TN和TP排放強度位于第三層級；那曲市和林芝市TN和TP排放強度位于第四層級；阿里地區TN和TP排放強度最低，位于第五層級。綜合考慮到農業面源污染總量和負荷強度，拉薩市、昌都市、日喀則市、那曲市應當作為西藏農業面源污染治理的重點區域。
3.2討論
本文利用單元調查法對西藏TN、TP排放量進行估算時，主要參照現有農業面源污染研究的相關文獻來確定主要污染物的排放系數，考慮到西藏農田徑流情況、畜禽養殖方式和農村生活特點的特殊性，計算結果雖無法得到有效驗證，但其與作者在拉薩市和林芝市的部分地區實地調查結果基本相符。將本文結果與梁流濤、郝守寧等對各自研究區的農業面源污染研究成果進行比較發現：西藏農業面源TN和TP的最主要來源均為畜禽養殖，梁流濤計算得到2006年畜禽養殖對西藏農業面源TN和TP排放量的貢獻率分別達到97.1%和96.7%，與本文結果基本一致。郝守寧等研究認為畜禽養殖、農村生活、農田化肥是西藏林芝市農業面源污染的主要來源，其中畜禽養殖在TN和TP排放量中占最大比重，結論也與本文一致。此外，與黃淮海平原、三峽生態屏障區、福建省等地區的相關研究相比，西藏TN、TP排放量與排放強度雖低于這些地區，但作為國家生態安全屏障，西藏農業面源污染的危害程度較大。而且，西藏TN、TP排放量和空間分布的規律與這些地區相同，TN、TP排放量隨著畜禽養殖量、農田化肥使用量和農村人口的增加而增加。
本文僅選取了TN和TP這2個指標表征農業面源污染，只考慮了畜禽養殖、農田化肥和農村生活3類污染源，并未考慮COD、NH3-N等污染指標及農藥、農膜、農作物秸稈等污染源的影響。下一步將構建西藏農業面源污染綜合指標體系，并將污染狀況與社會經濟指標相結合，在總量和空間上全面綜合反映西藏農業面源污染的總體特征，在拉薩市、日喀則市等農業面源污染排放總量和強度較大的市以區縣為單元進行深入研究，為西藏農業面源污染防治和生態安全屏障構建提供依據和參考。
作者簡介：周芳：西藏農牧學院；金書秦：農業農村部農村經濟研究中心；張 慧：中國人民大學
中國鄉村發現網轉自：《中國農業資源與區劃》2019年第1期
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