【摘要】：隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口的增長,當(dāng)前世界范圍內(nèi)河流、湖泊和近海水體的赤潮、水華等水體富營養(yǎng)化事件頻發(fā),水體污染成為人們關(guān)注的話題。南水北調(diào)工程作為全球最大的跨流域調(diào)水工程,其中線工程于2003年12月30日開工建設(shè),2014年12月12日正式通水,年調(diào)水量為9.5 km~3。目前,全部的天津主城區(qū)市民和北京73%的主城區(qū)市民的自來水供給來自于南水北調(diào)中線工程,直接受益人口5300余萬人。由于南水北調(diào)工程的建設(shè),有效的緩解了我國北方水資源短缺引起的生態(tài)和經(jīng)濟建設(shè)問題。確�！耙唤逅霂臁⒁粠烨逅彼汀�,良好的水質(zhì)是工程順利運行的前提。水污染分為點源污染和面源污染,近年來,由于法律體系的健全,高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)工程措施的實施,點源污染得到了很好的治理,但農(nóng)業(yè)面源污染因污染發(fā)生的隨機性、范圍的廣泛性、方式的不確定性以及機理過程的復(fù)雜性等特征,而難以得到有效的治理。南水北調(diào)中線水源地(簡稱水源地)位于秦巴山區(qū),多數(shù)縣為集中連片貧困區(qū),并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活區(qū)域多集中于河流穿過區(qū)的河谷地帶,因此,研究其經(jīng)濟建設(shè)和土地利用/覆蓋狀態(tài)與農(nóng)業(yè)面源污染之間的關(guān)系對于水源地農(nóng)業(yè)面源污染的治理具有重要的意義。農(nóng)戶環(huán)境行為在農(nóng)業(yè)面源污染的管控中具有重要作用,水源地位于我國南北氣候過渡帶,也是我國的植被、土壤、農(nóng)作制度、生產(chǎn)生活方式等的過渡帶,對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活具有強的代表性,因此研究其農(nóng)戶環(huán)境行為對水源地及我國農(nóng)業(yè)面源污染的管控具有重要的作用。在實施脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略等背景下,習(xí)近平總書記強調(diào),要探索以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導(dǎo)向的高質(zhì)量發(fā)展新路子。當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村正處于現(xiàn)代化的進(jìn)程中,如何協(xié)調(diào)好經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)、土地利用/覆蓋等與農(nóng)業(yè)面源污染之間的關(guān)系,并且通過一定的方法干預(yù)農(nóng)戶行為,使其向環(huán)境友好型發(fā)展,對水源地及我國農(nóng)業(yè)面源污的管控和治理具有重要的意義�；诖�,本研究在前人研究的基礎(chǔ)上,基于面板數(shù)據(jù)建模、結(jié)構(gòu)方程模型等方法,首先分析了水源地農(nóng)業(yè)面源污染狀況及安全閾值,接著從宏觀層面上把握了農(nóng)民經(jīng)濟收入和產(chǎn)業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)面源污染之間的關(guān)系,并且從土地利用/覆蓋角度研究了景觀格局與流域水質(zhì)之間的關(guān)系,最后將農(nóng)戶環(huán)境行為作為研究對象,研究了農(nóng)戶環(huán)境行為的影響因素。通過上述研究,主要的研究結(jié)果如下:(1)基于環(huán)境清單法,本文分析了水源地農(nóng)業(yè)面源污染的狀況以及時空變化特征。2003年農(nóng)業(yè)面源污染總氮(TN)和全磷(TP)負(fù)荷分別為6.1萬t和1.6萬t,2016年分別為7.2萬t和2.3萬t,分別增長了19.1%和43.0%。就污染負(fù)荷組成而言,化肥是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源,約占到TN/TP負(fù)荷的60%以上,農(nóng)村生活源和禽養(yǎng)殖污染次之,農(nóng)業(yè)廢棄物和水產(chǎn)養(yǎng)殖所占比重最低,但水產(chǎn)養(yǎng)殖近年來比重有所增高;從污染強度來看,高污染密度區(qū)主要集中于庫區(qū)的西峽、淅川和十堰�；屎托笄蒺B(yǎng)殖污染作為農(nóng)業(yè)面源污染的主要的來源,本文基于化肥施用量環(huán)境安全測量模型和畜禽養(yǎng)殖環(huán)境安全預(yù)警分析,評價了水源地各縣域化肥施用和畜禽養(yǎng)殖污染狀況。結(jié)果表明,水源地平均化肥施用量為443 kg/ha,略低于全國化肥施用量。但水源地平均化肥安全閾值為196 kg/ha,其大多數(shù)縣域的化肥施用量高于該安全閾值,并且化肥超過量和過量施肥區(qū)主要集中于河流通過區(qū)域和庫區(qū);水源地畜禽養(yǎng)殖污染主要來自于豬和牛,羊的污染量比重較低,家禽除丹江口市較高之外,其余縣域均較低。畜禽養(yǎng)殖污染變化大的區(qū)域主要集中于南陽轄區(qū),并且2003-2009年期間,畜禽養(yǎng)殖污染在加重,但2009年之后,其污染量在逐漸減少,畜禽養(yǎng)殖污染嚴(yán)重區(qū)和較嚴(yán)重區(qū),也集中于河流穿過區(qū)域和庫區(qū),這些區(qū)域的養(yǎng)分更容易進(jìn)入水庫,對水質(zhì)安全的威脅相對更大。(2)通過實證的方法研究了農(nóng)業(yè)面源污染與農(nóng)民經(jīng)濟收入之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)面源污染TN負(fù)荷和畜禽養(yǎng)殖污染量與農(nóng)民經(jīng)濟收入之間存在著“倒N”型的環(huán)境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznet Curve,EKC)關(guān)系,但化肥施用量和農(nóng)業(yè)面源污TP負(fù)荷與農(nóng)民經(jīng)濟收入之間不存在EKC關(guān)系,其中,化肥施用量與農(nóng)民經(jīng)濟收入之間表現(xiàn)為“N”型曲線關(guān)系,農(nóng)業(yè)面源污TP負(fù)荷為線性關(guān)系。此外,以2003年不變價格計算,農(nóng)業(yè)面源污染TN負(fù)荷的拐點分別為1941.8元和7299.2元,化肥施用量為2372.1元和3810.0元,畜禽養(yǎng)殖污染為1651.8元和5112.0元,并且通過與各縣(市、區(qū))2016年不變價格比較,所有縣域的農(nóng)民經(jīng)濟收入均超過了化肥施用量和畜禽養(yǎng)殖污染的第二個拐點,但農(nóng)業(yè)面源污染TN負(fù)荷的第二個拐點僅有鄧州、西峽和內(nèi)鄉(xiāng)超過。(3)通過分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)面源污染之間的“脫鉤”關(guān)系,可以發(fā)現(xiàn),除十堰和鄧州市部分年份外,其余市、縣農(nóng)業(yè)面源污染TN負(fù)荷與第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間的關(guān)系表現(xiàn)為弱脫鉤、甚至強脫鉤狀態(tài);化肥與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系表現(xiàn)為,內(nèi)鄉(xiāng)、安康和鄧州為增長連接和擴張性負(fù)脫鉤狀態(tài),其余市、縣呈現(xiàn)為弱脫鉤狀態(tài);畜禽養(yǎng)殖污染與牧業(yè)產(chǎn)值之間的關(guān)系表現(xiàn)為,除十堰市外,其余市、縣均表現(xiàn)為強脫鉤狀態(tài)。此外,對農(nóng)業(yè)面源污染影響因素的進(jìn)行平均迪氏指數(shù)法(Logarithmic Mean Divisia Index method,LMDI)分解,結(jié)果顯示,農(nóng)業(yè)面源污染TN負(fù)荷的主要影響因素為經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng),其中經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)對TN負(fù)荷的加劇具有正向影響,并且影響強度在加大,而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)具有負(fù)向影響,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對TN負(fù)荷降低作用在逐漸加大,而技術(shù)效應(yīng)僅在初期具有明顯的作用;化肥施用量的主要影響因素為農(nóng)業(yè)收入效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng),整體上農(nóng)業(yè)收入效應(yīng)導(dǎo)致化肥施用量的增加,而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)具有降低化肥施用量的作用;畜禽養(yǎng)殖污染變化的主要影響因素為牧業(yè)收入和技術(shù)效應(yīng),牧業(yè)收入效應(yīng)對畜禽養(yǎng)殖污染的加重具有正向影響,而技術(shù)效應(yīng)具有負(fù)向影響,并且技術(shù)效應(yīng)的作用相對更大。(4)基于“源匯系統(tǒng)理論”,研究了土地利用/覆蓋景觀格局與流域水質(zhì)之間的關(guān)系。在豐水期,作為“源”景觀的農(nóng)業(yè)景觀的發(fā)展對水質(zhì)TN等無機污染物具有加劇的作用,但作為“匯”的林地景觀的發(fā)展對無機污染物具有減緩的作用,并且景觀的空間聚集具有減緩無機污染的作用,但與此不同的是,對于COD等有機污染物,林地和城鎮(zhèn)景觀作為“源”,其景觀的發(fā)展會加劇水質(zhì)的有機污染。盡管城鎮(zhèn)面積所占比重較小,但城鎮(zhèn)景觀對有機污染的影響最大,并且景觀的聚集會負(fù)向干擾城鎮(zhèn)景觀對有機污染的影響,即聚集度低的城鎮(zhèn)景觀對有機污染物的影響更大。與豐水期不同的是,枯水期水質(zhì)污染主要由城鎮(zhèn)景觀的發(fā)展造成的點源污染影響。(5)研究農(nóng)戶行為對探究面源污染成因及制定科學(xué)的管控措施具有重要的作用。本文基于計劃行為理論(Theory of Planned Behavior,TPB),調(diào)查了水源地農(nóng)戶環(huán)境行為。結(jié)果表明TPB對農(nóng)戶環(huán)境行為和意圖具有好的解釋能力,態(tài)度、主觀規(guī)范和感知行為控制對農(nóng)戶環(huán)境意圖具有顯著的正向影響,農(nóng)戶的環(huán)境意圖進(jìn)一步影響環(huán)境行為。主觀規(guī)范對農(nóng)戶環(huán)境行為具有最大的間接影響。此外,本研究將環(huán)境知識作為干擾變量,性別和年齡作為控制變量研究了環(huán)境知識對TPB架構(gòu)的中介干擾作用。結(jié)果表明性別對環(huán)境行為具有顯著的控制作用,即男性更具有親環(huán)境行為。然而,年齡對環(huán)境意圖具有負(fù)向控制作用,而對親環(huán)境行為具有正向控制作用。除此之外,環(huán)境知識能夠負(fù)向的干擾感知行為控制對環(huán)境意圖的影響。與具有高環(huán)境知識的農(nóng)戶相比,具有低環(huán)境知識的農(nóng)戶,感知行為控制對環(huán)境意圖的影響更大。并且本文將在各行為領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的TPB和常被用作健康行為領(lǐng)域的保護(hù)動機理論(Protection Motivation Theory,PMT)融合為綜合模型,研究了農(nóng)戶環(huán)境行為和意圖。結(jié)果表明,綜合模型較單獨的TPB和PMT對農(nóng)戶親環(huán)境意圖具有更強的解釋能力,并且提供了更為有意義的結(jié)果。與TPB和PMT相同的是,在綜合模型中,主觀規(guī)范、態(tài)度、自我效能(即感知行為控制)、應(yīng)答效能對環(huán)境行為意圖均具有顯著正向的影響,而應(yīng)答成本具有顯著的負(fù)向影響。其中,主觀規(guī)范對農(nóng)戶行為意圖的影響最大。但與PMT架構(gòu)不同的是,感知嚴(yán)重和易感性對親環(huán)境意圖的影響是通過態(tài)度和主觀規(guī)范的中介作用現(xiàn)實的。關(guān)于農(nóng)戶實際環(huán)境行為,環(huán)境意圖仍然是最關(guān)鍵的決定因素,除此之外,自我效能也對其具有顯著正向的影響。本研究綜合TPB和PMT呈現(xiàn)了一個對農(nóng)戶環(huán)境行為和意圖更為深刻理解的研究,對于農(nóng)業(yè)面源污染管控提供了理論依據(jù)�？傊�,本研究基于經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會學(xué)等多學(xué)科的理論和方法,研究了水源地農(nóng)業(yè)面源污染狀況,以及農(nóng)業(yè)面源污與經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)、土地利用/覆蓋等的關(guān)系,并且分析了農(nóng)戶環(huán)境行為的影響因素,以及發(fā)展了一個新的農(nóng)戶環(huán)境行為模型。研究結(jié)果旨在為水源地農(nóng)業(yè)面源污染的科學(xué)管控以及農(nóng)戶環(huán)境行為的合理干預(yù)提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：F323.6;X52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2642609