水源地面源污染管理論文

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水源地面源污染管理論文

1.丹江口庫區(qū)水源地面污染現(xiàn)狀

1.1水源地農(nóng)業(yè)污染治理范圍和基本情況

1.1.1南陽境內(nèi)流域面積及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況

丹江口水庫位于豫鄂交界處,屬長江流域漢江水系,主要支流有灌河、淇河,水資源豐富。水源地區(qū)域總面積6361.93平方公里。南水北凋中線工程上馬后,丹江口水庫蓄水面積將由745平方公里增加到1050平方公里,其中南陽境內(nèi)546平方公里,占庫區(qū)水面積底52%,涉及南陽市的淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)、鄧州(部分鄉(xiāng)鎮(zhèn))3縣1市,耕地面積6.94萬公頃,總?cè)丝?17.51萬人,其中農(nóng)業(yè)人口占89%。

1.1.2水源地周圍的自然條件

水源地庫區(qū)周邊地形以山地丘陵為主,特別是丹江口水庫環(huán)庫區(qū)丘陵壟崗區(qū),地形破碎,崗嶺起伏,十分復(fù)雜。土壤類型以黃棕壤和黃粘土或紅粘土為主,土層較薄,全區(qū)宜林面積58.29萬公頃,溫帶、熱帶植物均適生,種類繁多,資源豐富。

1.1.3水源地種植結(jié)構(gòu)及種植制度

水源地區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以種植業(yè)為主,種植業(yè)占其農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的53.4%。種植結(jié)構(gòu)為一年兩熟的麥、雜(稻)栽培植被,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的粗放耕作方式,高投入,低產(chǎn)出,結(jié)構(gòu)單一,近年來林果業(yè)、中藥材種植和養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快。2003年農(nóng)民人均純收入2122元。

1.2水源地面源污染現(xiàn)狀

南水北調(diào)中線工程要求丹江口水庫庫區(qū)水質(zhì)要達(dá)到國家地表水I類水質(zhì)的要求,國家規(guī)定,丹江口水庫水源地水質(zhì)總磷不能超過0.02毫克/升,總氮不能超過0.04毫克/升,氨態(tài)氮不能超過0.5毫克/升,丹江口水庫庫區(qū)水樣檢測結(jié)果,庫區(qū)水質(zhì)大多數(shù)指標(biāo)在國家地表水環(huán)境質(zhì)量П類以上,其中總磷濃度為0.02-0.05毫克/升,總氮濃度為1.46-1.60毫克/升,分別超過國家地表水環(huán)境П類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),總磷、總氮明顯超標(biāo)。通過對超標(biāo)成分的分析,主要是由于污水、農(nóng)藥、化肥、人畜糞便及生活垃圾污染形成的面源污染引起的。

2.面源污染原因的調(diào)查分析

2.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用農(nóng)藥和化肥

這是引起水源地農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因之一。南陽境內(nèi)庫區(qū)流域?qū)俎r(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū),種植業(yè)占主導(dǎo)地位,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要投入大量的農(nóng)用生產(chǎn)資料。據(jù)測算,南陽市所屬的丹江口水庫水源地4縣37個鄉(xiāng)鎮(zhèn)111.4萬畝耕地年化肥投入量為4.35萬噸(折純),用量最大的是氮磷化肥,化肥的使用方法多為拋灑淺施且一年多次施用。按全國平均水平30-40%的化肥利用率推算,年土壤固定、空氣揮發(fā)和滲入地下水、匯入地表徑流的流失量達(dá)2.61-3.045萬噸;水源地年農(nóng)藥施用量275噸,品種多為剎蟲劑、殺菌劑、除草劑等,對環(huán)境造成危害的是含磷、砷、汞類高毒高殘留農(nóng)藥,使用上多采用噴施方法,并且一年噴施多次。農(nóng)藥除40%被農(nóng)作物及害蟲吸收分解外,一部分揮發(fā)入空氣,大部分殘留在土壤地表滲透到地下水或隨雨水沖刷匯入地表徑流流入庫區(qū),造成污染。據(jù)調(diào)查推算化肥、農(nóng)藥對庫區(qū)總磷超標(biāo)的貢獻(xiàn)率超過75%。水源地庫區(qū)年農(nóng)膜覆蓋21.32萬畝,農(nóng)膜使用量704噸,按平均殘留率5.88%計算,每年殘留地膜41.39噸。殘留在農(nóng)田中的農(nóng)膜難以分解,影響耕作,少部分分解物釋放出有害物質(zhì)也污染土壤和地下水。

2.2畜禽糞便及生活垃圾量逐年增大

近年來,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快,畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速,畜牧養(yǎng)殖業(yè)造成的面源污染問題也越來越突出,據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,丹江口水庫匯水區(qū)現(xiàn)有規(guī)模養(yǎng)殖廠超過200個,畜禽散養(yǎng)情況普遍,年畜禽糞便排放量超過826萬噸,糞便簡單處理率僅為59.5%,糞便排放隨意性強(qiáng),氮、磷、COD等大量富營養(yǎng)物質(zhì)直接或間接排入庫區(qū),造成環(huán)境和水體水質(zhì)的直接污染。丹江口水庫匯水流域內(nèi)有37個鄉(xiāng)鎮(zhèn)117.51萬人,由于沒有方便有效的生活污水、生活垃圾處理設(shè)施,生活污水和垃圾長期直接排放,污染地表水和地下水。

2.3水土流失嚴(yán)重

根據(jù)近年來調(diào)查資料統(tǒng)計,丹江口庫區(qū)水源地水土流失面積3369.01平方公里,占庫區(qū)上游流域總面積的53%,年平均土壤侵蝕量約990萬噸,平均土壤侵蝕模數(shù)2938噸/平方公里.年。大量的水土流失不但造成水庫淤積,而且使水質(zhì)質(zhì)量變差,富營養(yǎng)化程度提高。

2.3.1生態(tài)環(huán)境不良

丹江口水庫庫區(qū)周邊地區(qū)以淺山丘陵地為主,溝壑縱橫,地形破碎復(fù)雜,坡度陡,植被多為中幼、中齡林和低效林,植被覆蓋率低,防護(hù)能力差,自然調(diào)節(jié)能力低下,枝葉截留及根系固土保水能力減退,生態(tài)環(huán)境較為脆弱。

2.3.2土壤性能差

據(jù)調(diào)查,水源地土壤以黃褐土、黃粘土或紅粘土為主,質(zhì)地粘重,易干縮裂縫,通透性差,表土層疏松淺薄,既不耐旱,又不耐澇,并易受侵蝕,淺山丘陵區(qū)的石灰?guī)r、片巖等,抗侵蝕能力差,風(fēng)化嚴(yán)重,對降雨沖擊的抵抗力較弱。經(jīng)雨水沖刷后極易形成水土流失。

2.3.3氣候與水資源影響

丹江口水庫匯水區(qū)域內(nèi),氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)型大陸性氣候,年平均降雨量為804-840mm,降雨量年際間變化大,受季風(fēng)影響,降水年內(nèi)分配不均,汛期降雨量占全年降雨量的58-62%。暴雨集中,強(qiáng)度大,歷時短,入滲有限,容易沖刷侵蝕地表。丹江口水庫南陽境內(nèi)支流,均屬山區(qū)型河道,坡度大,地下水資源量甚微,水資源總量以地表徑流為主,是水土流失的主要動力。

水土流失使沙塵及附著在土壤上的農(nóng)藥化肥殘留量得以匯入地表徑流,流入庫區(qū),造成庫區(qū)懸浮物和N、P超標(biāo),對庫區(qū)水質(zhì)影響較大。

3.丹江口庫區(qū)水源地農(nóng)業(yè)面源污染治理對策

水源地農(nóng)業(yè)面源污染治理的指導(dǎo)思想是:以保護(hù)水源地農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、為南水北調(diào)提供優(yōu)質(zhì)水源為中心,以面源污染治理項(xiàng)目為重點(diǎn),以配套服務(wù)設(shè)施為手段,大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、無公害農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè),合理開發(fā)利用資源,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)水源地農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào),經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益相統(tǒng)一。

3.1廣泛宣傳南水北調(diào)中線工程水源地農(nóng)業(yè)面源污染治理工作的重要意義

南陽是南水北調(diào)中線工程水源地和渠首工程所在地,因此,要借南水北調(diào)中線工程即將開工建設(shè)的有利時機(jī),利用各種宣傳工具,大力弘揚(yáng)“丹江情”,宣傳農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī),以及加強(qiáng)水源地生態(tài)環(huán)境保護(hù)及其搞好水質(zhì)保護(hù)的重要意義,增強(qiáng)廣大農(nóng)民群眾的環(huán)保意識,提高農(nóng)業(yè)面源污染治理的自覺性。

3.2實(shí)行無公害生產(chǎn),走有機(jī)農(nóng)業(yè)之路。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,全面推行科學(xué)施肥技術(shù),強(qiáng)調(diào)施用有機(jī)肥、綠肥、沼肥等。嚴(yán)格執(zhí)行《農(nóng)藥管理條例》的各項(xiàng)規(guī)定,嚴(yán)禁使用劇毒、高殘留農(nóng)藥和國家明令禁止使用的農(nóng)藥,推廣應(yīng)用低毒、低殘留農(nóng)藥,大力提倡生物防治,推廣普及農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù),實(shí)行無公害生產(chǎn)。

3.2.1治理和防止農(nóng)藥化肥的污染

3.2.1.1控制化肥投入量,增加綠肥和有機(jī)肥使用量。

大力發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)。提高化肥利用率,推廣測土配方施肥技術(shù),均衡施肥,堅持施化肥少量多次,深施限量。減少可能造成土壤板結(jié)硬化肥料的施用量,增加使用新型、高效、緩釋固土的化肥,減少化肥流失率。改變種植結(jié)構(gòu),以種植少量使用氮磷肥的作物取代大量使用氮肥磷肥作物的品種。

3.2.1.2堅持預(yù)防為主,綜合防治。

采用生物防治、化學(xué)防治和農(nóng)業(yè)防治相結(jié)合的防治措施;改良耕作制度,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),選種抗性作物,采用合理輪作和間作套種技術(shù),優(yōu)化種植模式;推廣沼液治蟲和機(jī)械治蟲技術(shù),降低施藥次數(shù);推廣抗病蟲害農(nóng)作物品種;推廣無公害生產(chǎn)技術(shù),限制或禁止使用高毒、高殘留農(nóng)藥。

3.2.1.3增加土壤溶量和提高土壤自我凈化能力。

增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改良土壤物理性質(zhì),增加和改良土壤膠體的種類和數(shù)量,增加土壤對污染物的吸附能力和吸附量,改善土壤的氧化還原條件,使污染物易于降解或向減少毒性方向轉(zhuǎn)化,從而減少污染物在土壤中的活性。提高土壤微生物的活力,提高對污染物的降解能力。

3.2.1.4大力推廣應(yīng)用保護(hù)性生產(chǎn)技術(shù),控制地膜污染。

加強(qiáng)廢棄地膜的收集,推廣應(yīng)用可降解農(nóng)膜,推廣草覆蓋技術(shù)等,從而減少農(nóng)膜使用量。

3.3對農(nóng)業(yè)、農(nóng)村廢棄物實(shí)施資源化開發(fā)利用

實(shí)施生態(tài)家園富民工程計劃,大力推廣農(nóng)村沼氣和秸稈氣化工程建設(shè),以沼氣池為紐帶,通過一池三改,以農(nóng)村廢棄物、污染物進(jìn)行綜合開發(fā)利用,產(chǎn)生的沼氣用于炊事、取暖、照明,沼渣、沼液可作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,形成良性循環(huán),減少污染,保護(hù)環(huán)境,降低生產(chǎn)投入,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和廢棄物得到資源化利用。

3.3.1大力推廣建設(shè)“生態(tài)家園富民計劃”。

以農(nóng)戶為單元,以沼氣池為紐帶,連接農(nóng)戶的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè),實(shí)現(xiàn)物流和能流的有效循環(huán)利用,既節(jié)約能源,又美化環(huán)境,減少污染,實(shí)現(xiàn)居家溫暖清潔化,庭院經(jīng)濟(jì)高效化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化。重點(diǎn)推廣農(nóng)村戶用沼氣綜合利用技術(shù),推廣新池型。發(fā)展以沼氣為紐帶的生態(tài)農(nóng)業(yè),減少農(nóng)藥化肥使用量。沼肥是一種速效性和遲效性兼有的有機(jī)肥,具有良好的增肥改土作用,據(jù)實(shí)驗(yàn)研究,一個8立方米的沼氣池,年提供的沼渣相當(dāng)于硫酸氨50kg、過磷酸鈣40kg、氯化鉀15kg。沼肥肥田,能使土壤中的有機(jī)質(zhì)含量增加0.17%,含氮量增加0.04%,全磷增加0.014,全鉀增加0.03%,可有效地改善土壤理化狀態(tài),增加土壤溶重。沼液富含氨態(tài)氮、速效磷、速效鉀,可用于農(nóng)業(yè)灌溉及葉面噴施,發(fā)揮其“生物農(nóng)藥”的功效。

3.3.2推廣大中型畜牧養(yǎng)殖廠糞便污水綜合處理技術(shù)。

采取有效措施,降低其氮、磷及COD等物質(zhì)的含量,達(dá)到安全排放標(biāo)準(zhǔn)。同時注意加強(qiáng)對其棄物質(zhì)的資源化利用,利用大中型沼氣技術(shù),通過對其自生廢棄物的加工處理,生產(chǎn)維持其自身運(yùn)轉(zhuǎn)所需的水、熱、光等能源。結(jié)合推廣有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)大量的有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)能量的多層次轉(zhuǎn)化利用和良性循環(huán),減少排放污染。

3.4加強(qiáng)對水土流失的治理

3.4.1丹江口水庫水源地的水土流失原因與自然地理特征密不可分,要針對不同的地形地貌、土壤巖性及植被情況,采取區(qū)別對待政策,搞好水土流失治理規(guī)劃。

3.4.2重點(diǎn)治理丹江口庫區(qū)周圍以及淺山丘陵區(qū)和水土流失較重區(qū)域,以工程措施、生物措施為主,封山育林,退耕還林還草,人工造林,搞好小流域治理,因地制宜地采取坡面整治、溝道保護(hù)、護(hù)坡、綠化、整地等防治措施,修建塘壩、小型水庫,搞好攔洪截留,在水庫區(qū)搞好農(nóng)田立體間套工程,調(diào)整作物布局,科學(xué)耕作,減少水土流失,進(jìn)行基本農(nóng)田建設(shè)和經(jīng)濟(jì)林的開發(fā),建立生態(tài)高效農(nóng)業(yè)區(qū),遏制人為因素造成的水土流失。

3.4.3完善水土保持預(yù)防監(jiān)督體系和監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)對水土流失情況的監(jiān)測研究,建立預(yù)警機(jī)制,防患于未然。

3.5加大管理和執(zhí)法力度

要運(yùn)用法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、行政和教育等綜合手段,減少破壞和危害環(huán)境的行為,使開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。同時,加強(qiáng)對水源地農(nóng)業(yè)環(huán)境的監(jiān)測,在水源地設(shè)立監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn),動態(tài)掌握水源地水體和農(nóng)業(yè)面源的污染狀況。建立水源地環(huán)境質(zhì)量狀況報告制度,定期公布水源地農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量狀況。建立執(zhí)法隊(duì)嚴(yán)厲查處污染和破壞水源地環(huán)境的不法行為,確保水源地良好的生態(tài)環(huán)境,保證南水北調(diào)工程的順利實(shí)施。

3.6切實(shí)加強(qiáng)水源地農(nóng)業(yè)面源污染治理項(xiàng)目的建設(shè)

南水北調(diào)中線工程建設(shè)為南陽經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供了一個難得的歷史機(jī)遇,而項(xiàng)目建設(shè)是面源污染治理和水質(zhì)保護(hù)的關(guān)鍵。根據(jù)水源地的生態(tài)條件、農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀和環(huán)境保護(hù)的總體要求,在治理水源地農(nóng)業(yè)面源污染時,要優(yōu)先考慮以下七類項(xiàng)目的實(shí)施。

3.6.1水源地農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站建設(shè)

根據(jù)南水北調(diào)工程對水質(zhì)的要求,建立南水北調(diào)中線工程水源地農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站,下設(shè)淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)、鄧州四個縣級監(jiān)測分中心,37個水源地鄉(xiāng)鎮(zhèn)各建立取樣監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn),通過信息網(wǎng)絡(luò),對水源地農(nóng)業(yè)環(huán)境進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。

3.6.2農(nóng)村能源環(huán)保工程建設(shè)

農(nóng)村能源環(huán)保工程的建設(shè),是當(dāng)前解決南水北調(diào)水源地的面源污染問題的重大措施之一。

3.6.2.1生態(tài)家園富民工程建設(shè)

根據(jù)水源地農(nóng)村生活污水污染狀況,通過沼氣工程建設(shè),改善農(nóng)村衛(wèi)生條件和農(nóng)民的生活條件。在淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)、鄧州4縣市區(qū)實(shí)施生態(tài)家園富民計劃,重點(diǎn)是37個水源地鄉(xiāng)鎮(zhèn)的27.7萬戶居民。

3.6.2.2秸稈氣化示范工程建設(shè)

根據(jù)當(dāng)?shù)亟斩捹Y源豐富而又廢棄浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)狀,在西峽的8個鄉(xiāng)鎮(zhèn),淅川縣的11個鄉(xiāng)鎮(zhèn),內(nèi)鄉(xiāng)的4個鄉(xiāng)鎮(zhèn),建設(shè)秸稈氣化站45個,變廢為寶,節(jié)約能源,減輕污染度。

3.6.2.3規(guī)模化養(yǎng)殖小區(qū)小型沼氣工程建設(shè)項(xiàng)目

根據(jù)規(guī)模養(yǎng)殖小區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀,在淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)3縣現(xiàn)有的180個規(guī)?;B(yǎng)殖小區(qū)發(fā)展小型沼氣工程,對畜禽糞便進(jìn)行無公害處理和效益化利用。

3.6.3無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地建設(shè)

根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中投入品造成面源污染的現(xiàn)狀,圍繞蔬菜、小辣椒、果樹、小麥、玉米、水稻等生產(chǎn)等,建立淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)3縣和鄧州市彭橋鎮(zhèn)無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地,推廣無公害生產(chǎn)技術(shù),通過科學(xué)耕作和栽培,實(shí)施無公害生產(chǎn),減少化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品數(shù)量,減輕對耕地、水源和環(huán)境的污染,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和效益,示范帶動水源地農(nóng)業(yè)走高效、無公害的良性發(fā)展軌道。

3.6.4水源地4縣市生物有機(jī)肥廠建設(shè)

根據(jù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求,在淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)、鄧州4個縣市各建設(shè)年生產(chǎn)能力10萬噸的生物有機(jī)肥廠,用生物有機(jī)肥逐步代替化肥,發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè),減少化肥濫施對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成的污染。

3.6.5無公害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心建設(shè)

根據(jù)發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品的要求,在淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)3縣建立無公害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心,開展無公害農(nóng)產(chǎn)品檢測,限制有毒有害投入品的使用,減少殘留。

3.6.6植被恢復(fù)建設(shè)

根據(jù)水土流失現(xiàn)狀,建設(shè)淅川60萬畝荒坡薄地植被恢復(fù)、內(nèi)鄉(xiāng)5萬畝荒坡植被恢復(fù)和鄧州市彭橋鎮(zhèn)1萬畝廢棄礦區(qū)的植被恢復(fù)項(xiàng)目,對荒坡薄地進(jìn)行生態(tài)治理。

3.6.7生態(tài)農(nóng)業(yè)教育培訓(xùn)基地建設(shè)

根據(jù)農(nóng)民生態(tài)環(huán)境意識不強(qiáng)的現(xiàn)狀,按照發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求,在淅川、西峽、內(nèi)鄉(xiāng)3縣建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)農(nóng)民教育培訓(xùn)基地項(xiàng)目,增強(qiáng)農(nóng)民生態(tài)觀念和生態(tài)意識,落實(shí)各項(xiàng)環(huán)保措施。

3.7重視和加強(qiáng)庫區(qū)水源地面源污染的研究

農(nóng)業(yè)面源污染問題不僅涉及到整個農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村的千家萬戶,而且是關(guān)系到整個社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展問題,但由于其廣泛性、分散性和隱蔽性的特點(diǎn),使人們對它的危害認(rèn)識不夠,面源污染爆發(fā)力強(qiáng),波及面廣,作用時間長,危害性大,一旦出現(xiàn),治理困難且難以恢復(fù)到原來狀態(tài),但與之相關(guān)的研究探索、防治理論都還很不夠,缺乏完整的面源污染治理規(guī)劃和行之有效地防治措施。當(dāng)前要加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)面源污染的研究,搞好對農(nóng)田水、土壤、大氣的動態(tài)監(jiān)測分析,認(rèn)識并掌握面源污染的發(fā)生規(guī)律,樹立“發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、防治面源污染”的思想,采取綜合防治措施,以預(yù)防為主,將面源污染消滅在萌芽狀態(tài),保證首都人民喝上純凈水。