农业氮面源污染量的一种确定技术制造技术

农业氮面源污染量的一种确定技术属于农业领域，具体涉及种植业肥料施用与流失秸秆产生与利用畜禽养殖、水产养殖的农业氮污染产生与排放量确定的一种数学模型农业总氮污染源产生量(吨)=农田面积×(K1+K2)×年施氮量+3.35×种植业面积×10-2+28.3×(猪+5×牛+鸡/30)+3.95×10-3×渔业增产量吨；农业总氮污染排放量(吨)=农田面积×(K1+K2)×年平均施氮量+3.35×秸秆燃烧和焚烧面积×10-2+28.3×(猪+5×牛+鸡/30)+3.95×10-3×渔业增产量吨；污染源产生量中的猪、牛、鸡（万头、万羽）是指养殖总量；污染排放中的猪、牛、鸡（万头、万羽）是指是指未进行粪污处理的养殖量；面积单位：公顷；施氮量：吨/公顷；渔业增产量：吨。

【技术实现步骤摘要】
农业氮面源污染量的一种确定技术
本专利技术专利属于农业领域，专利代码为A01。具体涉及农业施肥、禾杆、畜牧业、渔业生产中农业氮面源污染量确定的一种数学模型。
技术介绍
环境污染分为点源污染与面源污染，点源污染指有固定排放点的污染源，面源污染则没有固定污染排放点。根据面源污染发生区域和特点，一般将其分为生活污染和农业面源污染两大类；在农业生产活动中，农田中的泥沙、营养盐、废料、致病菌等分散污染源在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、农田渗漏和挥发等形式进入水体而形成农业面源污染。当前，中国农业环境面源污染主要体现在过量化肥的施用、露天焚烧秸杆、不可降解农膜丢弃、大型养殖场禽畜粪污不做无害化处理随意堆放等，这些污染源中的氮对环境的污染，尤其对水环境的污染影响最大。 据美国1990年的调查评估报告显示，美国面源污染约占总污染量的2/3，其中农业面源污染占面源污染总量的68 %?83 %，导致50 %?70 %的地面水体受污染或受影响。经过10多年的有效治理控制，美国的农业面源污染已大幅减少；据2006年统计，美国农业面源污染面积比1990年减少了 65% ；目前，中国农业面源污染占河流和湖泊富营养问题的60%?80%，农业面源污染已成为三大环境污染之一，在农业生产活动中大量施用化肥、农药以及集约化养殖导致的农业污染，已成为环境污染的主要原因；而化肥利用率低，农药施用过量，加剧了农业面源污染的程度。研究结果表明，农业生产中施用的化肥除被植物吸收外，有相当部分进入水体和土体，还有相当部分以气态损失，主要包括氨挥发、硝化和反硝化形式逸散到空气中；中国的农业面源污染研究始于20世纪80年代的湖泊、水库富养化调查和河流水质规划研究。在农业面源污染模型方面，中国也有了一定的发展。如陈西平等人研究了涪陵地区5种污染物的各次降雨冲刷预测方程；徐向阳等定量分析了农田降水、产流、下渗、排水、蒸散发、灌溉之间的关系，建立了一个模拟农业排水和产沙的氨氮流失数学模型；李怀恩以面源污染物的迁移转化机理为基础，从宏观角度和较大尺度上来直接研究野外实际流域的非点源污染的发生过程与特点，建立次暴雨非点源污染负荷的数学模型，该模型包括了降雨径流模型和污染物的产生与迁移模型。此外，还有王昕皓等人提出了非点源污染负荷计算的单元坡面模型法；这些研究比较单一，大部分只涉及到水土流失方面的面源污染及农田降水、下渗、灌溉之间面源污染排放研究，与本专利的研究的重点差异很大。目前中国的绝大多数江、河、湖、海的水污染严重，已经危机到居民饮水安全，太湖蓝藻事件的暴发敲响了面源污染的警钟。急切需要一个比较全面的，囊括种植业的施肥、秸杆利用、畜禽养殖业、水产业养殖业及生活污染全部内容的面源污染量确定技术，用简明扼要的方法确定面源污染量，指导政府进行污染防治决策。 本专利以南水北调中线主要水源涵养区面源氮污染为研究对象，对种植业的肥料施用与流失、秸杆产生与利用、畜禽养殖的污染产生与排放、水产业的养殖方式与污染的产排状况进行深入全面研究。在此基础上对各种类型的面源污染产排情况进行对比分析，专利技术了适合所有区域的农业氮面源污染量的一种确定技术。经检索国内外相关文献:未发现有与“农业氮面源污染量的一种确定技术”相同内容的报道。
技术实现思路
农业氮面源污染源数量确定的数学模型:农业面源总氮污染源产生量(吨)=农田面积X (K1+K2) X年施氮量+3.35X种植业面积X 10-2+28.3 X (猪+5 X牛+鸡/30) +3.95 X 10-3 X渔业增产量吨；农业面源总氮污染排放量(吨)=农田面积X (K1+K2) X年平均施氮量+3.35X秸杆燃烧和焚烧面积X 10-2+28.3 X (猪+5 X牛+鸡/30) +3.95 X 10-3 X渔业增产量吨；污染源产生量中的猪、牛、鸡(万头、万羽)是指养殖总量；污染排放中的猪、牛、鸡(万头、万羽)是指是指未进行粪污处理的养殖量；面积单位:公顷；施氮量:吨/公顷；渔业增产量:吨。 【具体实施方式】 种植业农业氮污染量确定数学模型 6.1氮肥损失污染量确定数学模型以耕地总面积中旱地和水田分别占耕地比例。平地(坡度< 5度)、缓坡地(坡度5?15度)和陡坡地(> 15度)，分别占农田总面积的比例，确定地表径流肥料养分流失污染量，每个区域肥料氮地表径流、淋溶流失都有相应的流失系数。挥发和硝化、反硝化损失，目前氮肥的当季利用率只有30%?40%，氮肥施入土壤后有3个去向，一是被当季作物吸收利用(一般为30%?40%) ;二是残留在土壤中(25%?35%);三是离开土壤通过挥发及硝化、反硝化损失(20%?60%)。可以自己进行实验确定挥发及硝化、反硝化损失的比例。本专利在南水北调中线主要水源区农业面源污染研究时，是应用了中科院的一个实验数据，按照总氮损失11.32%计算水源涵养区使用氮肥地表径流、淋溶、挥发及硝化、反硝化损失。 秸杆氮污染量产生与去向确定数学模型种植业氮污染量涉及秸杆主要是指粮食作物中的谷类、豆类和经济作物中油菜的秸杆产量，蔬菜、薯类等其他作物不做统计。根据秸杆中氮素的去向将秸杆使用方式进行分类。燃料、田间焚烧、还田、堆肥、饲料、原料、丢弃、其它几种形式，秸杆燃烧、焚烧后会将秸杆中的氮以氮氧化物形式排放到空气中造成大气污染，还田堆肥和饲料是将秸杆中的氮素重新还入土壤的过程。小麦、水稻、玉米等秸杆的氮素含量在0.5%?0.9%。在此处秸杆平均含氮量统一按照0.7%进行计算，确定秸杆每年产生的氮素总量、秸杆燃烧焚烧后排放到大气氮总量、直接还田和堆肥还田氮总量、饲料应用氮总量、秸杆以其它方式带走氮素量。 畜禽养殖业农业氮污染量确定数学模型依据畜禽养殖组织模式的不同，将畜禽养殖业分为规模化养殖场、养殖小区和养殖专业户三类，以规模化畜禽养殖猪养殖当量平均产生粪便292.83千克、尿液354.1千克来确定区域畜禽养殖产生粪便与尿液总量，然后折合总氮产排量。将鸡、牛的养殖量换算成猪的养殖量。无论是肉牛、疫牛、奶牛生长过程都会超过I年，因此在污染量确定程中以I头存栏牛相当于5头出栏猪；大部分为农户养殖的土鸡正常养殖时间接近2年或2年以上，蛋鸡养殖周期为1.5年，因此蛋鸡、肉鸡、土鸡全部按照平均30只鸡相当于I头出栏猪，折算粪便、尿液中氮的产生和排放总量。在畜禽养殖业污染量确定时，无论规模化养殖还是农户小批量养殖，都要产生畜禽粪便和尿液污染源，不能因为农户小批量养殖利用畜禽养殖粪便、尿液进行农业生产，而忽略农户小批量养殖对区域农业氮面源污染总量数据的影响。因此在计算区域农业氮面源污染总量时建议以全部畜禽养殖量为基数。 水产养殖业氮污染量确定数学模型水产养殖业氮污染量确定，主要是对规模化养殖场和养殖专业户的池塘养殖、工厂化养殖、网箱养殖、围栏养殖情况，确定其废水去向、养殖投入饲料总量、产生的养殖总产量与氮污染产排量之间的关系，然后依据实际的增产量来确定氮的产生和排放总量。 农业氮面源污染总量确定数学模型以区域耕地、农田、焚烧面积(公顷)，猪、牛、鸡总量(万头、万羽)，每公顷耕地氮肥施入量(吨)为数据，依据K「泾流、淋溶损失系数、K2-挥发及硝化反硝化损失系数，确定区域农本文档来自技高网...

【技术保护点】
农业氮面源污染量的一种确定技术,其特征在于:本专利技术属于农业领域；具体涉及种植业的肥料施用与流失､秸秆产生与利用､畜禽养殖、水产养殖的氮污染产生与排放过程中，确定农业氮面源污染总量的一种数学模型｡农业总氮污染源产生量 (吨)=农田面积×(K1+K2)×年施氮量+3.35×种植业面积×10‑2+28.3×(猪+5×牛+鸡/30)+3.95×10‑3×渔业增产量吨；农业总氮污染排放量 (吨)=农田面积×(K1+K2)×年平均施氮量+3.35×秸秆燃烧和焚烧面积×10‑2+28.3×(猪+5×牛+鸡/30)+3.95×10‑3×渔业增产量吨；污染源产生量中的猪、牛、鸡（万头、万羽）是指养殖总量；污染排放中的猪、牛、鸡（万头、万羽）是指是指未进行粪污处理的养殖量；面积单位：公顷；施氮量：吨/公顷；渔业增产量：吨。

【技术特征摘要】
1.农业氮面源污染量的一种确定技术，其特征在于: 本发明属于农业领域；具体涉及种植业的肥料施用与流失、秸杆产生与利用、畜禽养殖、水产养殖的氮污染产生与排放过程中，确定农业氮面源污染总量的一种数学模型。 农业总氮污染源产生量(吨)=农田面积X (KJK2) X年施氮量+3.35 X种植业面积 X 1(Γ2+28.3 X (猪 +5 X 牛 + 鸡 /30) +3.95 X I(T3 X...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文，葛红心，简红忠，高鹏，王晓峰，何锦飞，王永琦，李拴曹，田越，
申请(专利权)人：何文，
类型：发明
国别省市：陕西;61