Correlation Analysis between Agricultural Pollution and Agricultural Conditions around the Songbaishan Reservoir Based on Household Survey
张桐 ZHANG Tong
（贵州师范大学地理与环境科学学院，贵阳 550025）
（College of Geography and Environmental Science，Guizhou Normal University，Guiyang 550025，China）
摘要：为了解松柏山水库周边的环境情况，采取抽样调查的方法，确定以处在松柏山水库分水岭上的水库集水核心区域的松柏村为主要调查对象，通过对松柏山水库松柏村污染的调查及对相关资料的分析，采取走访调查和数理分析的方法对松柏村污染情况进行分析和总结，调查结果表明松柏山水库周边农业化肥的施用量较为盲目，使用结构不合理，化肥施用需要得到一定引导，该结果为松柏山水库周边环境的污染治理提供参考。
Abstract: In order to understand the environmental conditions around Songbaishan Reservoir, a sampling survey method was adopted to determine Songbai Village, the core area of the reservoir catchment on the watershed of Songbaishan Reservoir, as the main investigation object. The results show that the application amount of agricultural chemical fertilizer around Songbaishan Reservoir is blindness, the use structure is unreasonable, and the application of chemical fertilizer needs to be guided to a certain extent. The results provide a reference for pollution control around Songbaishan Reservoir.
关键词：松柏山水库；松柏村；污染物；地理环境特点；数理分析
Key words: Songbaishan Reservoir；Songbai Village；pollutant；geographical environment characteristics；mathematical analysis
中图分类号：X171.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）01-0042-03
0 引言
松柏山水库位于贵阳市南郊花溪区党武乡松柏村境内，水库系长江流域乌江水系南明河上游第一级中型水利工程，和阿哈水库、花溪水库被贵阳市民称为头上“三盆水”。松柏山水库担负着贵阳市城市防洪重大责任，同时在贵安新区建设和大学城的建设当中也扮演者重要角色。花溪党武乡松柏村位于磊庄公路11.5公里处，距乡政府驻地西北2.6公里，人口居住较为集中，人口总数587人，农业人口307人，非农业人口280人，耕地面积450亩。在人口快速增长和经济快速发展的过程中，水库环境受到多方面的影响和考验，通过对水库核心集水区松柏村及其附近的调查，可以了解到水库周边的主要污染物的种类和来源。本次调查通过对松柏村居民的农业生产活和生活垃圾处理方式的数据采集，水库周边区域的走访调查掌握松柏山水库松柏村周边的污染物的整体情况。
1 松柏山水库地理环境概述
松柏山流域域地处低纬度、高海拔的高原山区，受地貌、水文、气候、成土母质、植被条件及人为活动的综合影响土，壤类型多样、种类复杂。据土壤普查，全区土壤类型有黄壤、石灰土、水稻土、紫色土、潮土和沼泽土等6大类，而在松柏村附近以黄壤、水稻土为主。冬无严寒，夏无酷暑，无霜期长，雨量充沛，湿度较大。流域区内的地带性植被为中亚热带常绿阔叶林，喀斯特区域为常绿落叶阔叶混交林。由于长期的人为活动破坏，原始植被已基本不复存在，仅在少数边远山区有小面积残存。同时，各地还残存一些常绿阔叶林的典型树种。
2 松柏山水库周边的污染物情况
2.1 周边区域的确定与主要污染物的调查
通过分析文献资料，了解松柏山水库的地理环境的背景资料，水库主要的污染物有工厂废水、污水、周边村寨生产、生活污染物；这是由其区域内的污染源所决定的。目前在松柏山水库流域内，对水环境质量可能产生污染影响的污染源，一是水库上游花溪区燕楼乡煤矿、平坝县马场镇煤矿，其生产过程中排放的矿井废水、生活杂用污水，以及降水季节废弃煤矸石的淋溶废水等，将直接或间接地进入水库污染，影响其水质；二是库区周边村寨生产、生活污染物对水库产生的直接或间接的污染；三是贵阳黔鹰联合公司、贵阳鑫盛泰铝业有限公司等企业所排放的生产废水、生活污水等对水库水环境也有一定的污染影响；四是库区周边违章乱搭乱建的经营户所带来的污染[1]。
通过预调查，我们发现工厂与松柏山水库的距离较远，污染物的直接影响并不显著，所以我们选择将周边村寨的生产、生活污染物作为松柏山水库周边污染物的主要调查对象。
2.2 调查内容
以抽样调查方式对松柏村的居民进行生产和生活的污染物的的调查，调查农业生产中化肥、农药、的使用情况和生活污染物的排放情况。调查方法以文献综述、走访调查、问卷调查、数理统计法、综合分析法。问卷设计体现农业污染中化肥农药等施用情况，以及基本的土地状况。
3 生活污染物基本情况
3.1 生活污染物的总量分析
松柏山水库周边主要是核心集水区松柏村附近的生活污染物排放量较小，也存在生活垃圾胡乱堆放和外来游览人员乱扔垃圾的情况，但由于受到水库管理处的有效管理，生活污染物排放情况不断改善，在松柏村内已经有足够数量的垃圾箱。
3.2 生活污染物的来源分析
本区域的农户数量较少，通过调查发现本区域农户中大部分青年人都在区域外务工和求学，所以本区域的常住人口主要是中老年人，所产生的生活污染物数量较少；水库管理处为更好地保护水库，在2015年后采取了水库巡查的管理措施，有效遏制了外来人员对水库的污染和破坏。
4 农业污染物基本情况
4.1 文献资料分析
通过文献资料分析可以了解到松柏山水库的主要污染源来自周边村子的生产活动污染即农业污染，农业面源污染是指在农业生产活动中，农田中土粒，氮、磷素等营养物质，农药以及其他有机或无机污染物质，通过农田的地表径流、农田排水和农田地下渗漏，使大量污染物质进入水体形成的环境污染，主要包括化肥污染、农药污染、畜禽粪便污染等[2]并且在农业污染物当中松柏山水库的总氮含量超标，说明松柏山水库周边污染物的主要来源于农业生产中化肥的施用。
4.2 抽样调查与数理分析
为了解农业生产中化肥施用情况采取抽样调查和数理统计的方法进行调查分析，抽样调查的取样标准为以集水区中心松柏村内的靠近水库耕地的农户为主要取样点，以水库的松柏村一侧的耕地情况为主要取样对象。由于调查对象之间关联性和排斥性较弱，总体单位之间差异程度较小，数目较少，所以抽样调查的方法采取简单随机抽样法。共发放调查问卷100份，有效问卷45份。通过数理统计方法和统计软件SPSS分析出化肥施用与产量之间的关系，分析其施用效率。调查问卷设计以尿素、复合肥等肥料和主要农作物的年使用量和产量为调查分析对象；使用SPSS统计软件进行相关性分析，根据文献分析，尿素使用量与主要农作物产量的相关性为主要分析对象，由于尿素使用量与主要农作物产量受多个变量的影响，因此采用偏相关分析法。以尿素使用量和主要农作物产量为变量控制复合肥和耕地面积进行偏相关分析；然后以尿素使用量和耕地面积进行双变量相关分析。
由表1可以看到，表格的上半部分表示没有控制变量时四个变量与尿素使用量和耕地面积之间的相关关系；农作物产量和尿素使用量的相关系数为0.742，且其在双侧显著性0.01上显著，因此农作物产量和尿素使用量间存在显著的正相关性。但是，在表的下半部分给出了含控制变量耕地面积和复合肥使用量的偏相关分析结果。由表可以明显看到，在剔除控制变量耕地面积和复合肥的影响后，农作物产量和尿素使用量的偏相关系数为0.232，显著性水平为0.161，因此可以认为在这组数据中主要农作物产量和尿素间存在较弱的相关关系。
由表2可以看到，采取pearson简单相关系数的双变量相关分析，尿素使用量和耕地面积之间的相关系数为0.727，其在双侧显著性0.01上显著，因此尿素使用量和耕地面积之间存在显著的正相关性。
4.3 分析结果
由相关性分析的结果可以得出：尿素使用量与主要农作物产量相关性存在较弱的正相关性，且相关系数较低，尿素使用量与耕地面积存在显著的正相关性，因此可以推断尿素的利用率较低。
5 讨论分析与结论
5.1 讨论分析
尿素利用率低的自然原因：由于喀斯特地貌和坡耕地的特点，受降雨冲刷影响，水土流失（跑土、跑水、跑肥）现象较为严重[3]。在良好的植被下，黄壤的含氮量为1.73g/kg加减0.76g/kg，而且水田含氮量均高于旱地和经济林木地，石灰土的土质较黏重，黏粒含量多数在30%到50%，高者达70%，氮的含量也相当高，在地下水与水库的水进行汇流，交换时，势必会造成松柏山水库的含氮量增加，水质变差[4]；而其更主要的原因应该是人为因素，经济因素主要在于在目前的市场行情下，氮肥和尿素的价格平均低于钾肥和大部分复合肥的价格；而且玉米等农作物的底肥也主要为氮肥，因此，以尿素为主的氮肥使用量大。而人们的思想意识趋向于使用更多的肥料提高产量，本区域进行农业生产的多为中老年人，生产粮食主要用于家庭使用，化肥的施用随意性较大。
5.2 结论
松柏山水库周边环境在以往存在着水土流失、植被退化、土壤污染等问题；松柏山水库周边环境在水库地位提升的过程中环境质量得到明显改善，退耕还林，水库管理巡查制度等措施的推进使得松柏山水库周边环境的主要问题得到有效治理，植被得到一定恢复，耕地占用比重变小，环境质量提升，环境效应较好。但通过抽样调查和数理分析可以了解到松柏山水库周边污染物主要为农业生产和生活污染物，农业生产的污染物以化肥污染物为主，以处于分水岭的核心集水区松柏村为调查对象，得到其在农业生产中化肥使用量的数据情况以及与其它相关数据的分析，了解到受自然、经济、人们的思想意识三个方面的影响，导致该区域的含氮量较高，化肥的施用量较为盲目，使用结构不合理，使之成为主要的污染物之一，由此得到松柏山水库周边环境的主要污染物及其污染产生的因素分析；松柏山水库周边环境在水库的功能不断强化和管理部门的管理下生活污染得到有效控制，但农业生产污染仍然管理较弱，要进一步控制该区域的环境污染情况就需要对该区域的农业生产进行更为科学的管理，增加农业生产的科学教育和生产保障，更为广泛地落实退耕还林政策，对其生产生活进行更为合理的整体规划，建议管理部门与该区域政府部门推出更多的退耕还林奖励和农业补助，提倡农业多种经营，合理施用化肥。
参考文献：
[1]张振发，吴志文.松柏山水库生态环境现状及治理对策[J].中国园艺文摘，2010（7）.
[2]全为民，严力蚊．农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措[J]．生态学报，2002，22（3）：291-299．
[3]石庆，夏晓树.农业面源污染对贵州省水库影响的初步分析[J].贵州水力发电，2007，21（5）.
[4]刘小军，高燕.浅析氮循环过程中形成的面源污染[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2009，22（3）. |
