《平原河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)田面源污染監(jiān)測技術(shù)指南（試行）》

 編制說明

1 編制背景

      推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染防治是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、確保糧食安全的有效途徑與根本措施，是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、改善農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的重要工作內(nèi)容。與工業(yè)和城市污染相比，農(nóng)業(yè)面源污染來源多、分布廣、影響面大，又具有一定的累積效應(yīng)和滯后效應(yīng)；同時農(nóng)業(yè)面源污染治理起步晚、投入少、歷史欠賬多，一直是環(huán)境污染治理工作的短板。第二次全國污染源普查結(jié)果顯示，本市農(nóng)業(yè)源主要水污染物化學(xué)需氧量、總磷和總氮排放總量均顯著下降，但在養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模不斷縮減和治理不斷推進(jìn)的情況下，種植業(yè)面源污染對水環(huán)境的影響程度逐步凸顯，進(jìn)一步提高面源污染管理的針對性、科學(xué)性、有效性是非常重要的工作內(nèi)容。

      近年來，黨中央、國務(wù)院高度重視農(nóng)業(yè)面源污染防治工作，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要“以釘釘子精神推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染防治”。2021年11月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》，明確了深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的宏觀戰(zhàn)略、行動目標(biāo)、重點任務(wù)和具體策略；2021年12月，生態(tài)環(huán)境部等7部委聯(lián)合印發(fā)《“十四五”土壤、地下水和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)要推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理和監(jiān)督指導(dǎo)；2022年1月，生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等五部門聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅戰(zhàn)行動方案（2021-2025年）》，提出要持續(xù)推進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境整治提升和農(nóng)業(yè)面源污染防治。2022年1月，推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室印發(fā)《“十四五”長江經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理實施方案》，要求必須堅持突出重點、整縣推進(jìn)、多方參與、系統(tǒng)治理的指導(dǎo)方針，開展長江經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理。對應(yīng)國家要求，上海市相繼出臺了《關(guān)于深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)邁向建設(shè)美麗上海新征程的實施意見》以及《上海市生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃》、《上海市鄉(xiāng)村振興“十四五”規(guī)劃》、《上海市水系統(tǒng)治理“十四五”規(guī)劃》、《上海市農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃實施方案（2021-2025 年）》等一系列文件，把農(nóng)業(yè)面源污染防治作為一項系統(tǒng)性工程來抓，完善產(chǎn)業(yè)鏈融合綠色發(fā)展的機(jī)制與政策，促進(jìn)系統(tǒng)升級，實現(xiàn)全鏈條污染防控與減排，推動綠色生產(chǎn)、生活與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)同發(fā)展。

2 指南編制的必要性和意義

2.1 指南編制必要性

      上海地處長江入海口、太湖流域東緣，屬于典型的平原河網(wǎng)地區(qū)，河網(wǎng)密布縱橫交錯，水力坡度平緩，水動力嚴(yán)重不足，水體自凈能力較弱；同時受潮汐影響水流往復(fù)回蕩，水文條件較為復(fù)雜。長江經(jīng)濟(jì)帶是我國重要的糧油、畜禽和水產(chǎn)品等主產(chǎn)區(qū)，氣候溫暖，復(fù)種指數(shù)高，化肥、農(nóng)藥施用量高于全國平均水平。降雨產(chǎn)流是農(nóng)業(yè)面源污染排放的主要驅(qū)動力，是面源污染負(fù)荷產(chǎn)生的動力和輸移載體。在工業(yè)、生活源污染問題逐步得到控制的情況下，加快推進(jìn)本市農(nóng)業(yè)面源污染治理已成為河道水質(zhì)改善、水生態(tài)環(huán)境修復(fù)、推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的迫切要求。

      平原河網(wǎng)地區(qū)通常以圩區(qū)作為水利管理單元，圩區(qū)內(nèi)農(nóng)田、水系錯綜復(fù)雜，水位（水流）受到潮汐作用、泵閘排灌以及降雨產(chǎn)流等多重影響，農(nóng)田排水入河方式多樣，影響過程尤為復(fù)雜，現(xiàn)有的水質(zhì)監(jiān)測規(guī)范體系尚無法充分滿足農(nóng)業(yè)面源溯源與追溯污染區(qū)域責(zé)任主體、厘清責(zé)任的需要。根據(jù)國家《農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導(dǎo)實施方案（試行）》和《全國農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測評估實施方案（2022-2025 年）》有關(guān)要求，須結(jié)合平原河網(wǎng)地區(qū)獨(dú)特的地理環(huán)境和水文水質(zhì)特征，制定農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)污染源、入水體污染物濃度與流量監(jiān)測、受納水體和流量監(jiān)測。

2.2 指南編制意義

      編制并發(fā)布《平原河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)田面源污染監(jiān)測技術(shù)指南（試行）》，有利于補(bǔ)齊同類地區(qū)在農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測領(lǐng)域的技術(shù)短板，完善農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測與評估體系，形成科學(xué)化、規(guī)范化的監(jiān)測技術(shù)路徑。持續(xù)開展農(nóng)田面源污染監(jiān)測，系統(tǒng)摸清農(nóng)業(yè)面源污染排放特征和遷移轉(zhuǎn)化過程，有助于抓住重污染風(fēng)險區(qū)域，對污染源和遷移過程的關(guān)鍵影響因素進(jìn)行識別，提出分區(qū)分類治理措施，為農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷評估和治理績效考評提供有力的數(shù)據(jù)支撐。本指南聚焦平原河網(wǎng)地區(qū)“地勢平坦、水系發(fā)達(dá)、河流相互貫通呈網(wǎng)絡(luò)狀”的特征，發(fā)揮在長三角一體化示范區(qū)技術(shù)引領(lǐng)、示范推廣的作用，為國內(nèi)其它類似地區(qū)農(nóng)田面源污染監(jiān)測工作提供參考借鑒。

3 編制過程

3.1 現(xiàn)狀情況調(diào)查

3.1.1 農(nóng)田空間分布及及地地貌分異特征

      根據(jù)第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)，上海市耕地面積約 243 萬萬畝，其中水田1182.4 萬畝，占比 75.1%；水澆地 60.5 萬畝，占比 24.9%。全市 92.1%的耕地分布在崇明區(qū)、浦東新區(qū)、金山區(qū)、奉賢區(qū)、青浦區(qū)、松江區(qū)，，99.93%的耕地位于 2%坡度以下。上海屬長江三角洲沖積平原，陸域以古海岸線“岡身線”和長江分界，形成特征鮮明的西部湖沼平原、東部濱海平原、崇明沙島平原等三種截然不同的地貌類型。西部湖沼平原（嘉定、青浦、松江、金山等區(qū)）成陸時間較久，大小河道縱橫、水網(wǎng)密布，呈現(xiàn)出沿密集水網(wǎng)分布的的高密度聚落特征，屬典型的的江南水鄉(xiāng)地貌。東部濱海平原（寶山、浦東、奉賢）等區(qū)伴隨著先民的的生產(chǎn)與生活逐步拓展成陸，水塘散布、河渠縱橫、水網(wǎng)密度不高，鄉(xiāng)村聚落沿水塘集中分布。崇明沙島平原（即崇明、長興、橫沙三島）作為長江河口沖積島，地勢平坦，圍圍墾大堤圈層式向外擴(kuò)張，地貌呈現(xiàn)典型江海交匯處的生態(tài)濕地景觀及開闊平坦的萬畝良田景觀。

圖 1 上海市水利分區(qū)圖

3.1.2 農(nóng)田面源污染入河類型

      本市地形地貌及農(nóng)田水利管理模式的差異性決定了不同區(qū)域農(nóng)田面源污染入河過程也顯著不同。經(jīng)編制組調(diào)查梳理，本市農(nóng)田面源污染入河方式主要分為三種：1）直接入河。如崇明區(qū)等地，由于農(nóng)田面積較大，地勢較平，為保證排水通暢，時常將周邊河道直接作為排水溝，導(dǎo)致農(nóng)田面源污染直接入河；2）溝渠入河。如金山區(qū)、奉賢區(qū)等地，農(nóng)田面積相對較小，農(nóng)田排水一般經(jīng)過排水溝再入河；3）泵閘控制。如青浦區(qū)等地，由于地勢低洼，通常以圩中圩的形式進(jìn)行農(nóng)田水利管理，農(nóng)田面源污染入河過程時常受到水閘、泵站的控制。

 圖 2 上海市農(nóng)田徑流入河過程分類

3.2 關(guān)鍵問題分析

3.2.1 劃定監(jiān)測邊界

      上海屬于太湖流域下游平原河網(wǎng)地區(qū)，地勢低平，一般以圩區(qū)作為水利管理單元，通過控制泵閘進(jìn)行水利調(diào)度，圩區(qū)內(nèi)水位（水流）受到潮汐作用、泵閘排灌以及地表徑流等多重影響。考慮到本市以及類似平原河網(wǎng)地區(qū)水系、農(nóng)田交錯，對“流域”的界定尚不清晰，需要考慮平原河網(wǎng)地區(qū)的特點對監(jiān)測對象進(jìn)行科學(xué)界定。上海農(nóng)田水利管理一般以灌區(qū)為最小管理單元，經(jīng)調(diào)查目前上海市單個灌區(qū)面積基本為 100-500 畝左右，面積達(dá) 1000 畝以上的灌區(qū)主要分布在崇明等地。

3.2.2 識別水文條件

      農(nóng)田面源污染物產(chǎn)生和遷移的過程，除了受降雨、灌溉產(chǎn)流驅(qū)動外，潮汐作用、圩區(qū)排灌引起河道水位變化，亦產(chǎn)生顯著影響。因此，平原河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)田排水沒有顯著的“自流”特征：在河道水位較低時，農(nóng)田面源污染物在徑流等驅(qū)動下遷移進(jìn)入河道；當(dāng)河道水位抬升后，則有可能發(fā)生倒灌（回灌）現(xiàn)象，河水直接進(jìn)入農(nóng)田排水溝中。在非汛期，潮汐作用成為圩區(qū)水位變化與水流流動的主導(dǎo)因素；在汛期，還經(jīng)常出現(xiàn)上游來水、本地降雨和下游強(qiáng)潮頂托的“三碰頭”情形，圩區(qū)內(nèi)河道水位變化與水流流動情況復(fù)雜，導(dǎo)致面源污染遷移及對水環(huán)境影響過程尤為復(fù)雜，監(jiān)測難度較大。

3.2.3 測算污染負(fù)荷

      農(nóng)田面源排放特征具有隨機(jī)性、季節(jié)性、突發(fā)性，以及一定的滯后性。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門長期以來的農(nóng)田面源污染監(jiān)測主要應(yīng)用于田間尺度污染物排放量的科學(xué)測算，尚不能直接用于農(nóng)業(yè)面源污染入河負(fù)荷評估與監(jiān)管。目前農(nóng)田面源污染監(jiān)測主要采用徑流池的方式進(jìn)行，相關(guān)監(jiān)測涉及的工程量較大且耗費(fèi)人工，無法滿足田間原位監(jiān)測要求、反映真實反映入河過程，難以為農(nóng)田面源污染監(jiān)督管理提供依據(jù)。

3.3 開展試點監(jiān)測

      編制組考慮在全市以及長三角地區(qū)試點示范的意義，結(jié)合水利片區(qū)和農(nóng)作模式劃分，分別在青浦區(qū)（長三角一體化示范區(qū)，具備太湖流域典型湖沼平原特征）、崇明區(qū)（世界級生態(tài)島，長江口沖積三角洲平原）以及金山區(qū)（創(chuàng)建國家生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)，濱海平原），按照種植規(guī)模較大、責(zé)任主體明確、入河過程清晰的原則，選擇三個代表種植生產(chǎn)特征的試點區(qū)域開展監(jiān)測評估工作。

      崇明試點區(qū)域：根據(jù)崇明世界級生態(tài)島建設(shè)要求，針對崇明農(nóng)田地塊較大、入河排污口界限相對較為清晰的特點，選擇典型生產(chǎn)企業(yè)/園區(qū)為責(zé)任主體，試點以灌區(qū)為單元開展面源污染產(chǎn)生、入河全過程監(jiān)測評估，結(jié)合實時動態(tài)的監(jiān)測監(jiān)控手段，開展肥料養(yǎng)分精準(zhǔn)施用、農(nóng)田退水口規(guī)范整治、受納水體水質(zhì)監(jiān)控預(yù)警為一體的面源污染綜合防控體系集成與示范。

      青浦試點區(qū)域：選擇長三角一體化示范區(qū)內(nèi)的青西地區(qū)，根據(jù)其地勢低洼、以圩區(qū)為水利管理單元的特點，從水質(zhì)水文協(xié)同監(jiān)測為出發(fā)點，開展圩區(qū)面源污染開展種植業(yè)面源污染監(jiān)測評估，掌握區(qū)域面源污染負(fù)荷發(fā)生特征，并結(jié)合青浦種植特點，從農(nóng)田-水環(huán)境協(xié)同治理與養(yǎng)分循環(huán)的角度，輔以圩區(qū)退水口規(guī)范整治技術(shù)，開展源頭防控、生態(tài)攔截及受納水體治理為一體的面源污染綜合防控體系集成與示范。

      金山試點區(qū)域：圍繞國家生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)創(chuàng)建要求，針對金山濱海平原地形特征及田塊面積較崇明偏小、農(nóng)田排水通過溝渠入河的特征，以典型灌溉區(qū)為單元，在監(jiān)測試點的基礎(chǔ)上，根據(jù)金山區(qū)典型種植結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步試點源頭防控措施、農(nóng)田退水口規(guī)范整治、受納水體水質(zhì)監(jiān)控預(yù)警為一體的面源污染綜合防控體系集成與示范。

圖 3 試點監(jiān)測區(qū)域示意圖

3.4 排放特征

      編制組通過近 3 年的研究，形成的本市農(nóng)田面源污染排放主要結(jié)論如下：

       1）上海市農(nóng)田面源污染輸出負(fù)荷量分析：降雨、施肥和灌溉事件是農(nóng)田氮磷流失的主要驅(qū)動因子。水田降雨產(chǎn)流約占總徑流量的 70%，灌溉產(chǎn)流約占30%。降雨產(chǎn)流貢獻(xiàn)了約 68%的總磷負(fù)荷和 36%的總氮負(fù)荷。水田和旱地產(chǎn)流的磷流失均以顆粒態(tài)磷為主，旱地單次降雨產(chǎn)流的氮、磷輸出負(fù)荷高于水田。

       2）上海市農(nóng)田面源污染輸出負(fù)荷變化特征分析：汛期降雨后 1 天內(nèi)（以產(chǎn)流開始后的前 4 h 為主）農(nóng)田排水的流量和氮磷濃度會出現(xiàn)峰值，負(fù)荷呈脈沖式輸出，有必要采取“先密后疏”的水樣采集模式以充分捕捉脈沖式輸出期間的真實面源污染負(fù)荷，提高負(fù)荷評估精準(zhǔn)度。

       3）郊區(qū)河道水質(zhì)特征及變化原因分析：農(nóng)村地區(qū)河道總磷濃度與降雨強(qiáng)度有較好的線性回歸關(guān)系，汛期高的降雨強(qiáng)度是水體總磷升高的主要驅(qū)動因子；7、

8 月份氨氮含量升高與降雨密切相關(guān)；1 月、12 月氨氮有顯著提高，可能與低溫時期氨氣揮發(fā)、硝化過程較慢有關(guān)；溶解氧變化原因分析：溫度是引起郊區(qū)河道溶解氧 5 月份開始大面積超標(biāo)的主導(dǎo)因子。

3.5 采樣方法評估

      編制組廣泛查閱了有關(guān)農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測的國內(nèi)外文獻(xiàn)，總結(jié)了其發(fā)展脈絡(luò)及趨勢。農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測從傳統(tǒng)的人工采樣，到采樣器自動采樣代替人工，再到水質(zhì)原位自動監(jiān)測探頭的出現(xiàn)，以及未來 5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能新等技術(shù)愈發(fā)廣泛的綜合應(yīng)用，更多的監(jiān)測技術(shù)手段將為農(nóng)業(yè)面源污染入河負(fù)荷監(jiān)測評估提供了有力的工具和可行的選擇。

 圖 4 農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測發(fā)展脈絡(luò)及趨勢

      在試點監(jiān)測過程中，編制組建立了以流量自動監(jiān)測、水質(zhì)自動采樣為核心的農(nóng)田地表徑流面源污染監(jiān)測體系（圖 5），并對比分析了人工采樣、自動采樣和在線自動監(jiān)測的應(yīng)用實際效果。在此基礎(chǔ)上，充分考慮到平原河網(wǎng)地區(qū)（特別是汛期）的水文水質(zhì)特點，以及采樣設(shè)備建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的成本，建議有條件的地區(qū)優(yōu)先選擇自動采樣的方法。農(nóng)田面源污染監(jiān)測方法的特點分析及優(yōu)缺點對比詳見表 1。

圖 5 自動采樣儀器設(shè)備實際應(yīng)用情況

4 基本原則和技術(shù)路線

4.1 基本原則

4.1.1 邊界清晰原則

      在監(jiān)測區(qū)域選取上，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用邊界較為明確、排水出路相對固定的農(nóng)田，可優(yōu)先選取高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)農(nóng)田，必要情況下可對現(xiàn)有農(nóng)田適當(dāng)進(jìn)行改造，歸并不必要的臨時田間排口、農(nóng)田排放口，使排水路徑更為規(guī)整，進(jìn)一步明晰監(jiān)測邊界。

4.1.2 協(xié)同監(jiān)測原則

      農(nóng)田面源污染排放負(fù)荷測算取決于水文和水質(zhì)的監(jiān)測精度，以及協(xié)同監(jiān)測和計算的科學(xué)合理性。采用水文在線高頻自動監(jiān)測的方法可以充分捕捉農(nóng)田地表徑流的完整變化過程；采用水質(zhì)自動采樣，通過合理設(shè)置采樣時間/流量間隔，大部分情況下可以滿足單次徑流農(nóng)田面源污染負(fù)荷測算的精度要求。

4.1.3 經(jīng)濟(jì)可行原則

      綜合考慮監(jiān)測范圍、監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測頻次等要素，兼顧建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本，提出以具有代表性的農(nóng)田排放口對應(yīng)的種植區(qū)域劃定為監(jiān)測單元。同時，提供了自動采樣和人工采樣兩種模式，在滿足監(jiān)測條件的基礎(chǔ)上，確保監(jiān)測成本可控，監(jiān)測成效顯著。

4.2 技術(shù)路線

      本指南編制和規(guī)定的技術(shù)路線，本著服務(wù)于國家《農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導(dǎo)實施方案（試行）》和《全國農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測評估實施方案（2022- 2025年）》，服務(wù)于本市層面農(nóng)田面源污染監(jiān)測管理，指導(dǎo)有條件的地區(qū)在水環(huán)境敏感地區(qū)、主要農(nóng)業(yè)種植區(qū)選擇農(nóng)田灌區(qū)/圩區(qū)或集中連片種植區(qū)開展農(nóng)田面源污染長期跟蹤監(jiān)測，試點建立包括污染源、空間傳輸過程、農(nóng)田排放口以排放負(fù)荷、產(chǎn)排污系數(shù)為主的水文、水質(zhì)同步監(jiān)測體系。

4.3 與現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范的關(guān)系

      表 2 重點對現(xiàn)行的農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范/指南進(jìn)行了對比分析。我國在農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)化方面的工作尚處于起步階段，已出臺的與農(nóng)田面源污染監(jiān)測相關(guān)的各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和技術(shù)指南在監(jiān)測尺度上大多聚焦流域和農(nóng)田（田塊）尺度監(jiān)測，主要以徑流池/滲濾池監(jiān)測方式為主，無法解析農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生及向下游水體遷移的動態(tài)過程，對于平原河網(wǎng)地區(qū)并不適用。

5 主要技術(shù)內(nèi)容及說明

5.1 適用范圍

 為更好地指導(dǎo)農(nóng)田面源污染監(jiān)測工作，本指南規(guī)定了平原河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)田面源污染監(jiān)測的區(qū)域選取、單元劃定、點位布設(shè)、監(jiān)測指標(biāo)與方法、面源污染負(fù)荷與排放系數(shù)計算等基本內(nèi)容，可為農(nóng)田面源污染監(jiān)督管理工作提供技術(shù)支持。

 本指南適用于平原河網(wǎng)地區(qū)水田、露天旱地通過地表徑流途徑發(fā)生的面源污染入河負(fù)荷的監(jiān)測，不適用于農(nóng)田排放口位置和數(shù)量不清晰的農(nóng)田區(qū)域，不適用于農(nóng)田排放口排放的污染物并非以農(nóng)田面源污染為主要污染源的情況。

5.2 規(guī)范性引用文件

 本指南引用了下列文件或其中的條款，下列文件對于本指南的應(yīng)用是必不可少的。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本指南。不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本指南。

 GB/T 50138 水位觀測標(biāo)準(zhǔn)

 HJ 493 水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定

 HJ 494 水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)

 HJ 91.2 地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

 HJ/T 372 水質(zhì)自動采樣器技術(shù)要求及檢測方法

 SL 337 聲學(xué)多普勒流量測驗規(guī)范

 SL 537 水工建筑物與堰槽測流規(guī)范

5.3 術(shù)語和定義

本部分為執(zhí)行本指南制定的專門術(shù)語和容易引起歧義的名詞及其定義。

5.3.1 平原河網(wǎng)地區(qū)

 河網(wǎng)密布、水系縱橫交錯，地勢低洼平坦、原生水動力不足，常通過水利工程措施進(jìn)行水利調(diào)度的地區(qū)。

 本定義參考了以下文件：

 （1）《農(nóng)業(yè)面源污染綜合防控技術(shù)規(guī)范第 1 部分：平原水網(wǎng)區(qū)》（NY/T 3821.1-2020）中關(guān)于“平原水網(wǎng)區(qū)”的描述：地勢平坦寬廣、起伏較小，降水充沛，河、湖水系密布水流方向復(fù)雜的區(qū)域。

 （2）《平原水網(wǎng)區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染綜合防控技術(shù)通則（征求意見稿）》中關(guān)于

“平原水網(wǎng)區(qū)”的描述：海拔高度在 200 米以下，以長江中下游、珠江三角洲等為代表的，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活相關(guān)，地勢低平寬廣，河、湖水系發(fā)達(dá)，水流方向復(fù)雜，地表徑流系數(shù)小，水流遲緩，地下水位高；居民區(qū)集中，人類活動頻繁，生產(chǎn)規(guī)?；⒓s化，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，水質(zhì)敏感的地區(qū)。

5.3.2 農(nóng)田面源污染

 在降雨或灌溉水等因素驅(qū)動作用下，農(nóng)田中的氮、磷等污染物通過地表徑流等途徑向受納水體遷移，對生態(tài)環(huán)境造成的污染。

 本定義參考了以下文件：

 《農(nóng)田面源污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（農(nóng)科辦〔2014〕20 號）中關(guān)于“農(nóng)田面源污染”的描述：借助降水、灌水或冰雪融水使農(nóng)田土壤表面或土體中的氮、磷等水污染物向地表水或地下水遷移的過程，是地表水富營養(yǎng)化或地下水硝酸鹽污染的重要原因之一。

 《流域農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（NY/T 3824-2020）中關(guān)于“農(nóng)業(yè)面源污染”的描述：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活區(qū)域，氮、磷等營養(yǎng)鹽受水力驅(qū)動以隨機(jī)、分散、無組織方式進(jìn)入受納水體引起的水質(zhì)惡化。

5.3.3 灌排區(qū)

 具有一定保證率的水源，有統(tǒng)一的管理主體，由完整的灌溉和排水工程系統(tǒng)控制的農(nóng)田區(qū)域。

 本定義參考了以下文件：

 《農(nóng)村水利技術(shù)術(shù)語》（SL 56-2013）中關(guān)于“灌區(qū)”的描述：具有一定保證率的水源，有統(tǒng)一的管理主體，由完整的灌溉排水工程系統(tǒng)控制及其保護(hù)的區(qū)域。

5.3.4 灌溉取水口

 為滿足農(nóng)作物生長需要，經(jīng)人為輸送，直接或通過渠道、管道農(nóng)田供水的取水口。

 本定義參考了以下文件：

 《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5084-2021）中關(guān)于“農(nóng)田灌溉用水”的描述：為滿足農(nóng)作物生長需要，經(jīng)人為輸送，直接或通過渠道、管道供給農(nóng)田的水。

5.3.5 農(nóng)田排放口

 在河道兩側(cè)設(shè)置的，通過農(nóng)田排水系統(tǒng)將農(nóng)田面源污染物最終排入周邊河道的排放口。

 本定義參考了以下文件：

 《灌溉與排水工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50288-2018）中關(guān)于“農(nóng)田排水”的描述：將農(nóng)田中過多的地表水、土壤水和地下水排除，改善土壤的水、肥、氣、熱關(guān)系，以利于作物生長的人工措施。

 《灌溉與排水工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50288-2018）中關(guān)于“排水系統(tǒng)”的描述：排除農(nóng)田、林地、草地中多余的地表水、地下水和土壤水的各級排水溝、管、水閘和泵站等建筑物的總稱。

5.3.6 入河負(fù)荷

 通過農(nóng)田排放口排入河道的農(nóng)田面源污染物的量。

5.3.7 排放系數(shù)

 單位時間內(nèi)單位面積農(nóng)田通過農(nóng)田排放口排入河道的農(nóng)田面源污染物的量。

 本定義參考了以下文件：

 《農(nóng)田面源污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（農(nóng)科辦〔2014〕20 號）中關(guān)于“排放通量”的描述：單位時間、單位面積農(nóng)田通過地表徑流或地下淋溶途徑向周邊環(huán)境排出的氮、磷等面源污染物總量。

5.3.8 自動采樣

 水質(zhì)自動采樣器按預(yù)先設(shè)定的采樣模式自動采集水樣的過程。

 本定義參考了以下文件：

 《水質(zhì)自動采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T 372-2007）中關(guān)于“自動采樣”的描述：水質(zhì)自動采樣器按預(yù)定設(shè)置的采樣模式，自動采集水樣，直至定量注入采樣瓶，最后將多余或滯留的水樣排走及清洗管路的全過程。

 《水質(zhì)自動采樣器技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T 372-2007）中關(guān)于“在線采樣”的描述：將采樣裝置正確安裝在采樣點處，按預(yù)定設(shè)計的采樣模式，對采

樣點監(jiān)控的水質(zhì)進(jìn)行全過程的、動態(tài)的水樣采集的工作方式。

5.4 監(jiān)測區(qū)域選取與點位布設(shè)

5.4.1 監(jiān)測區(qū)域選取

 選取監(jiān)測區(qū)域應(yīng)以主要從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、農(nóng)田面源污染問題較為突出的區(qū)域為重點，選擇相對獨(dú)立或封閉的單個灌排區(qū)，或集中連片的灌排區(qū)。

 監(jiān)測區(qū)域內(nèi)應(yīng)基本無農(nóng)村生活污水、垃圾、養(yǎng)殖等其他污染源排放影響，即農(nóng)田排放口的污染物入河負(fù)荷主要來源于農(nóng)田面源污染排放。

5.4.2 監(jiān)測單元劃定

 在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)可進(jìn)一步劃定監(jiān)測單元，監(jiān)測單元應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立灌排，灌溉取水口和農(nóng)田排放口位置固定，排水路徑及其上下游水力聯(lián)系明確。監(jiān)測區(qū)域確定后，應(yīng)對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)灌溉模式（包括灌溉取水口數(shù)量和分布）、排水路徑（包括農(nóng)田排放口數(shù)量和分布）以及主要種植類型、施肥特征等情況開展調(diào)查。在充分調(diào)查基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)導(dǎo)向選擇具有代表性的農(nóng)田區(qū)域劃定為監(jiān)測單位（面積較小的監(jiān)測區(qū)域可整體劃定為監(jiān)測單元）。

 例如，以河道水質(zhì)斷面超標(biāo)原因分析為監(jiān)測目標(biāo)的，可重點排查超標(biāo)斷面周邊農(nóng)田排放口，以農(nóng)田排放口對應(yīng)的農(nóng)田區(qū)域劃定為監(jiān)測單位，評估農(nóng)田面源污染排放與河道水質(zhì)超標(biāo)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的可能性；以農(nóng)田面源污染入河負(fù)荷測算為監(jiān)測目標(biāo)的，可結(jié)合種植類型和面積分布、施肥模式、灌溉制度等，選擇具有代表性的農(nóng)田區(qū)域劃定為監(jiān)測單元，評估整個監(jiān)測區(qū)域面源污染排放強(qiáng)度。

5.4.3 監(jiān)測點位布設(shè)

 按照灌排區(qū)內(nèi)“灌溉取水口→田間排口→農(nóng)田排放口→河道”的農(nóng)田面源污染輸出路徑，重點關(guān)注灌排區(qū)的進(jìn)、出水狀況，在灌溉取水口和農(nóng)田排放口合理設(shè)置監(jiān)測點位。如農(nóng)田排放口數(shù)量較多，從監(jiān)測成本控制的角度考慮，不必在監(jiān)測單元內(nèi)所有的農(nóng)田排放口均設(shè)置監(jiān)測點位?？舍槍Ω鱾€農(nóng)田排放口對應(yīng)的農(nóng)田區(qū)域事先開展現(xiàn)場調(diào)查，考慮選擇部分農(nóng)田排放口設(shè)置監(jiān)測點位，其對應(yīng)的總農(nóng)田面積應(yīng)達(dá)到監(jiān)測單元農(nóng)田面積的 50%以上。

 在確定具體監(jiān)測點位時，應(yīng)著重考慮如下要求：農(nóng)田排放口對應(yīng)的農(nóng)田的種植類型與監(jiān)測區(qū)域整體相近、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平（如化肥施用方式和施用量等）處于監(jiān)測單元平均水平、灌溉方式與監(jiān)測單元基本一致。有條件的情況下，

可以考慮在農(nóng)田排放口對應(yīng)河道設(shè)置對照斷面（河道中農(nóng)田排放口的上游）和控制斷面（河道中農(nóng)田排放口的下游）。

5.5 監(jiān)測方法

5.5.1 監(jiān)測周期

 農(nóng)田面源污染排放系數(shù)測算一般以自然年為計算周期，故本指南規(guī)定監(jiān)測周期應(yīng)包含至少 1 個完整自然年。流量監(jiān)測應(yīng)覆蓋整個監(jiān)測周期；水質(zhì)監(jiān)測應(yīng)針對產(chǎn)流事件進(jìn)行，汛期（每年 5 月至 9 月）適當(dāng)增加降雨產(chǎn)流事件監(jiān)測頻次，水田的灌溉高峰期適當(dāng)增加灌溉產(chǎn)流事件監(jiān)測頻次。盡可能選取雨量較大、產(chǎn)流量較大的降雨事件開展水質(zhì)監(jiān)測。水田的灌溉高峰期一般在水稻生育初期和中期，如 6 月開始種植的晚稻的灌溉高峰期一般為 6-8 月。

5.5.2 流量監(jiān)測

 本指南要求排口監(jiān)測點位的流量/水位監(jiān)測應(yīng)采用在線自動監(jiān)測設(shè)備，通過在排口監(jiān)測點位布設(shè)監(jiān)測探頭實現(xiàn)對流量/水位數(shù)據(jù)的實時自動記錄。受前期田間水文狀況等的影響，降雨或灌溉后的農(nóng)田排放口產(chǎn)流事件一般具有一定的滯后性和不確定性，且汛期降雨量較大或和灌溉高峰期農(nóng)田灌溉量較大的情況下農(nóng)田排放口產(chǎn)流的“脈沖式”輸出現(xiàn)象（徑流量陡升陡降）。本指南要求監(jiān)測時間間隔不大于 10 min，可實現(xiàn)監(jiān)測周期內(nèi)農(nóng)田排放口排水量的精準(zhǔn)測算，亦便于對產(chǎn)流事件的起止時間進(jìn)行快速識別。

 農(nóng)田排放口所在的農(nóng)田排水溝過水?dāng)嗝娉叽巛^小的，可采用“水位-流量” 法測定流量，如三角堰、巴歇爾槽等（具體參見 SL 537 和 GB/T 50138）。農(nóng)田排放口所在的農(nóng)田排水溝斷面尺寸及日常排水流量較大、不便于開挖三角堰等構(gòu)筑物的，應(yīng)采用“流速-面積”法測定流量（具體參見 SL 337）。

 應(yīng)特別注意，由于平原河網(wǎng)地區(qū)汛期降雨量一般較大，為便于排澇、控制土壤墑情，田間經(jīng)常開挖畦溝，三角堰堰口安裝高程應(yīng)低于在畦溝底部高程，避免造成農(nóng)田內(nèi)部積水。同時，應(yīng)結(jié)合實際排水流量的范圍確定三角堰的堰口高度，避免大流量排水情況下排水水流液面淹沒三角堰堰頂。

5.5.3 水質(zhì)監(jiān)測

5.5.3.1 采樣時段

 由于本指南旨在對農(nóng)田面源污染入河負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測，故規(guī)定在排口監(jiān)測點位產(chǎn)流事件發(fā)生期間在排口監(jiān)測點位和灌溉監(jiān)測點位采集水樣。受產(chǎn)流過程的影響，農(nóng)田灌溉用水中攜帶的氮磷等面源污染物從進(jìn)入農(nóng)田到最終通過農(nóng)田排放口排放入河需要一定的時間，因此建議在排口監(jiān)測點位產(chǎn)流事件發(fā)生初期采集灌溉水。應(yīng)通過成熟的相關(guān)技術(shù)手段實現(xiàn)流量/水位原位自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的在線實時展示，以便于監(jiān)測人員及時掌握監(jiān)測點位的徑流情況。工作人員可通過采樣期間觀察現(xiàn)場實際情況、當(dāng)面或電話咨詢當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶、查看當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報等方式盡可能確認(rèn)每次產(chǎn)流事件是由降雨還是灌溉造成的。

 在農(nóng)田排放口原位布設(shè)的流量/水位自動監(jiān)測設(shè)備可以對產(chǎn)流事件進(jìn)行準(zhǔn)確識別，采用“流速-面積”法監(jiān)測流量的，汛期、非汛期、灌溉高峰期、非灌溉高峰期的徑流流速范圍可能會有一定差別，須結(jié)合降雨、灌溉前后實測流速的范圍合理設(shè)定流速閾值，通過流速閾值科學(xué)確定產(chǎn)流事件的起止時間。

5.5.3.2 采樣頻次

 針對降雨事件，編制組通過 2019-2022 年的監(jiān)測研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)田面源污染物濃度差異較大。單次產(chǎn)流事件中，污染物濃度受到?jīng)_刷效應(yīng)、降雨稀釋以及距離施肥時間間隔的影響，具有很高的變異性。降雨強(qiáng)度（單位時間降雨量）對總磷影響較大，但強(qiáng)降雨同時還會產(chǎn)生稀釋效應(yīng)，特別是氨氮、硝酸鹽氮等可溶性離子，對此必須有針對性的開展高頻次監(jiān)測，從而實現(xiàn)入河負(fù)荷的精準(zhǔn)測算。本指南兼顧提高監(jiān)測精度和成本控制的綜合要求，確定了“先密后疏” 的采樣頻次原則，即產(chǎn)流初期密，產(chǎn)流中后期疏。前期大量試驗研究成果發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)流初期（一般為產(chǎn)流開始之后 4h 內(nèi)，脈沖式輸出期）水質(zhì)波動非常大，而產(chǎn)流中后期（一般為產(chǎn)流開始 4h 后）氮磷濃度變化逐漸開始趨于平穩(wěn)。為保障水質(zhì)樣品的合理性和代表性，產(chǎn)流初期采用 0.5-1 h 的采樣間隔，產(chǎn)流中后期可采用 1-2 h 或更長的采樣間隔。實際操作過程中可結(jié)合實際情況在遵循“先密后疏” 原則不變的基礎(chǔ)上對監(jiān)測頻次作適當(dāng)調(diào)整。

 針對灌溉事件，應(yīng)在灌溉產(chǎn)流期間在灌溉取水口采集至少 1 次水樣。編制組前期在上海市多個種植業(yè)面源污染監(jiān)測試點的監(jiān)測研究結(jié)果表明，灌溉水及

灌溉產(chǎn)流的氮磷污染物濃度變化相對較小，故灌溉取水口和農(nóng)田排放口的水樣采集頻次可以較低。

5.5.3.3 采樣方式

 水樣采集可以選用人工采樣或自動采樣兩種方式。由于產(chǎn)流事件具有一定的隨機(jī)性和突發(fā)性，以及農(nóng)田面源污染采樣地點的偏僻性，人工采樣往往容易錯失產(chǎn)流時間初期的樣品。而自動采樣在這方面具有突出的技術(shù)優(yōu)勢，在條件允許的情況下，排口監(jiān)測點位優(yōu)先采用自動采樣。

 采用自動采樣的，應(yīng)結(jié)合實際監(jiān)測需求設(shè)置自動采樣程序。應(yīng)注意梅雨期連陰雨天氣下的采樣時間間隔設(shè)置問題，在水質(zhì)自動采樣器采集滿 24 瓶水樣之前及時趕至現(xiàn)場，將采集到的水樣取出送至實驗室檢測，并將水質(zhì)自動采樣器復(fù)位重新開始采樣。對于自動采樣取水口距離水質(zhì)自動采樣器較遠(yuǎn)、布設(shè)的采樣管線較長的情況，應(yīng)合理設(shè)置抽水泵的采水時間，確保每一瓶水樣能夠采集到的水量的適中性。

5.5.4 監(jiān)測指標(biāo)與方法

 本指南將水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)分為必測指標(biāo)和選測指標(biāo)，針對當(dāng)前平原河網(wǎng)地區(qū)存在的主要水環(huán)境問題以及農(nóng)田面源污染排放特征，規(guī)定了必測指標(biāo)包括化學(xué)需氧量、總磷、總氮和氨氮，選測水質(zhì)指標(biāo)包括硝酸鹽氮和磷酸鹽。采用自動采樣的，水樣自采集完畢至實驗室分析的時間應(yīng)符合檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

 水質(zhì)指標(biāo)的檢測方法參照已有國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，具體信息如下：

5.5.5 樣品保存與運(yùn)輸

 水質(zhì)自動采樣器應(yīng)按照 HJ/T 372 的要求配備恒溫單元，確保采集到的水樣在水質(zhì)自動采樣器內(nèi)能夠在 4℃環(huán)境下保存。

5.6 面源污染負(fù)荷與排放系數(shù)計算

 本指南給出了農(nóng)田面源污染入河負(fù)荷、凈入河負(fù)荷和排放系數(shù)計算方法，計算結(jié)果可反映監(jiān)測區(qū)域農(nóng)田面源污染排放對環(huán)境的影響程度。

 基于實測數(shù)據(jù)，面源污染負(fù)荷與排放系數(shù)計算參照如下幾個步驟：（1）計算監(jiān)測單元內(nèi)各排口監(jiān)測點位每一次產(chǎn)流事件期間的地表徑流量，并對降雨產(chǎn)流和灌溉產(chǎn)流事件進(jìn)行區(qū)分；（2）分別統(tǒng)計汛期、非汛期各排口監(jiān)測點位降雨、灌溉產(chǎn)流事件期間的地表徑流總量，以及汛期、非汛期開展水質(zhì)監(jiān)測的降雨、灌溉產(chǎn)流事件期間的地表徑流總量；（3）計算監(jiān)測單元各排口監(jiān)測點位每一次開展水質(zhì)監(jiān)測的降雨、灌溉產(chǎn)流事件期間的入河負(fù)荷、凈入河負(fù)荷；（4）按照降雨、灌溉徑流量等比例放大法，計算監(jiān)測單元各排口監(jiān)測點位汛期、非汛期入河負(fù)荷、凈入河負(fù)荷。汛期、非汛期若未針對灌溉或降雨產(chǎn)流事件開展水質(zhì)監(jiān)測，可不區(qū)分降雨、灌溉徑流量進(jìn)行等比例放大法；（5）計算監(jiān)測單元和監(jiān)測區(qū)域汛期、非汛期、一個自然年及整個監(jiān)測周期的入河負(fù)荷、凈入河負(fù)荷和排放系數(shù)，可針對降雨、灌溉產(chǎn)流事件分開計算。

 農(nóng)田既向河道排水，同時也從河道引水，很多情況下農(nóng)田的引排水來自于同一條河道。農(nóng)田雖然是污染的來源，但同樣也具有一定的類似濕地的凈化功能，水田尤其如此。因此，本指南對于灌溉事件考慮扣除灌溉水進(jìn)入農(nóng)田的污染物負(fù)荷，計算農(nóng)田面源污染的凈入河負(fù)荷。

 根據(jù)田間水量平衡計算原理，灌溉水進(jìn)入農(nóng)田后，扣除蒸發(fā)蒸騰量、田間入滲水量等，通過農(nóng)田排放口排入河道的農(nóng)田排水一般僅占灌溉量的少部分，

使得灌溉水的污染物負(fù)荷可能大于污染物入河負(fù)荷。本指南采用監(jiān)測間隔時間內(nèi)通過農(nóng)田排放口的水量與農(nóng)田排放口、灌溉取水口水樣污染物濃度差值的乘積的加和來表征某一時間段的農(nóng)田排放口的凈入河負(fù)荷。計算凈入河負(fù)荷時應(yīng)首先應(yīng)對灌溉產(chǎn)流與降雨產(chǎn)流進(jìn)行區(qū)分，灌溉產(chǎn)流期間若發(fā)生降雨則視作降雨產(chǎn)流事件。

 本指南建議以自然年為周期計算農(nóng)田面源污染入河負(fù)荷和排放系數(shù)。針對周期性分析需求，也可逐月計算入河負(fù)荷和排放系數(shù)，以便于了解農(nóng)田面源污染排放強(qiáng)度的年內(nèi)變化情況，為開展精細(xì)化的農(nóng)田面源污染重點影響區(qū)域識別奠定基礎(chǔ)。

5.7 質(zhì)量控制

5.7.1 水質(zhì)自動采樣器

 水質(zhì)自動采樣器的日常檢驗和監(jiān)督校驗應(yīng)執(zhí)行 HJ/T 372 的要求，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地表水、工業(yè)廢水和生活污水水質(zhì)自動采樣器的技術(shù)性能要求和性能檢測方法，適用于水質(zhì)自動采樣器的性能檢驗、選型使用和日常校核。

5.7.2 水位和流量測驗

 水位觀測的精度要求和質(zhì)量控制應(yīng)執(zhí)行 GB/T 50138 的要求，流量測驗的精度要求和質(zhì)量控制應(yīng)執(zhí)行 SL 537 和 SL 337 的要求。GB/T 50138 適用于河流、湖泊、水庫、人工河渠、海濱、感潮河段等水域的水位觀測；SL 537 適用于水利工程、灌區(qū)水量調(diào)度、水資源分配、引排水等渠道水量監(jiān)測，適用于測站受工程及人類活動影響情況下的流量測驗，也適用于各種渠道的引水、退水、分水等水量計量監(jiān)測；SL 337 規(guī)定了流量測驗最常用的聲學(xué)多普勒法的測驗要求。

6 專家意見落實情況

 在編制過程中，共征求了市生態(tài)環(huán)境局、市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委及相關(guān)高校和研究機(jī)構(gòu)等單位意見，共收到關(guān)于適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、監(jiān)測點位布設(shè)、監(jiān)測周期、采樣頻次、面源污染負(fù)荷與排放系數(shù)計算等方面的反饋意見 30 余條，大部分采納并作了進(jìn)一步修改完善。本指南制定過程無重大分歧意見。

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