文献分享 | STOTEN：农药喷雾漂移损失对地表水污染的贡献研究
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文献分享
2022.12.30
农药喷雾漂移损失对地表水污染的贡献研究
题目：Are spray drift losses to agricultural roads more important for surface water contamination than direct drift to surface waters?
杂志：Science of the Total Environment
文章简介
农药喷洒时产生的漂移被认为是农药向附近地表水运输的主要途径之一。目前关于农药喷雾漂移研究和规定多考虑喷雾通过空气直接漂移入地表水的过程。然而，农药喷雾沉降至路面上后，通过路面冲刷进入到地表水也被认为是可能的重要传输途径。水力通道（暴雨排水道、排水管、沟渠）能够连接道路和地表水，从而增加了农药喷雾被冲刷到地表水的风险。为探究农药喷雾漂移至地表水的主要途径，本研究在26个耕地和葡萄园为主的农业集水区中使用高分辨率数字高程模型（0.5 m）和多点流算法对道路向地表水的排水进行建模，后用空间显式和喷雾漂移模型对农药喷雾漂移向排水通道和地表水的漂移沉积进行了建模。研究对比了农药喷雾直接漂移和通过路面冲刷两种途径对地表水污染的贡献，从而为农药登记程序和在关键农业地区实施最佳管理实践过程中提供了重要依据。
主要图表
图1 农药喷雾漂移至地表水的示意图
图2 研究方法路线图
图3 举例计算地表水目标网格的农药喷雾漂移距离d i,p 和屏障宽度w FHT,i,p
图4 农药喷雾漂移模拟结果
图5 耕地区各风向下的农药喷雾漂移损失比例
图6 葡萄园区域各风向下的农药喷雾漂移损失比例
主要结论
1. 施用时喷雾漂移的农药通过道路冲刷进入地表水的量远大于直接漂移的量。以耕地为主的集水区中，道路冲刷的量高处直接漂移的4.5至18倍，在葡萄园中则高出35至140倍。道路冲刷的损失主要是通过各种通道的排水，只有小部分直接冲刷至地表水。
2. 与农药向地表水的总损失率相比，在耕地地区，喷雾漂移损失所占比例相当小（为施用量的0.0015%至0.0049%）。然而，葡萄园区损失比例较大（0.063%至0.20%）。
3. 目前的文献表明，在施药后的降雨事件中，大部分道路上的喷雾漂移物可以被冲走，特别是低土壤吸附系数（Koc）的农药类型。
借鉴意义
农药喷雾漂移损失是农药施用时对附近地表水和空气造成污染的重要途径，本研究则为相关损失比例提供了重要的数据参考，相关计算方法也值得学习。同时，农药漂移损失与农药性质、气象条件、道路连通性、作物类型等因素密切相关，未来需要更加系统的模型实现农药非点源的精准模拟。
文章信息
Schönenberger U T, Simon J, Stamm C. Are spray drift losses to agricultural roads more important for surface water contamination than direct drift to surface waters?[J]. Science of the Total Environment, 2022, 809: 151102.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151102
分享人介绍
颜小曼，2021级硕士生
研究方向：农业非点源污染模拟与控制
邮箱：202121180016@mail.bnu.edu.cn
颜小曼 | 供稿
张宇涵 | 编辑
陈磊 | 审核
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流域面源污染控制与水环境修复
陈磊
团队负责人
本公众号由北京师范大学面源污染团队运营，重点分享水利工程、环境科学与工程、生态工程、环境系统工程等领域的学术前沿、科普知识，特别是创建了科学家分享系列《失败集》和文献俱乐部；荣获2020年全国百强学术公众号。
团队负责人陈磊，教授，博士生导师，第五批中组部“万人计划”青年拔尖人才获得者，流域非点源污染过程学科团队负责人（2017-2020）。中国水利学会、中国环境科学学会水环境分会、国际水学会（IWA）、中国地理学会理事。主要从事流域非点源污染模拟与控制、水环境模拟与修复、海绵城市机理及设计、流域综合管理等领域研究，在非点源污染过程机理、核算模型和防控模式等方面取得多项关键突破。发表学术论文130余篇，其中在Water Research、Water Resources Research、Journal of Hydrology等权威期刊发表第一/通讯作者SCI检索论文64篇，出版学术专著3部，授权软著/专利10项，获省部级奖励3项。担任Journal of Hydrology等多个国际期刊副主编/客座主编，组织首届大江大河生态保护与修复研讨会、SWAT2016等重要会议，为30余个本领域顶级刊物提供审稿服务，取得了一定的国际影响力。
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