农田磷肥径流：其对水体磷污染的贡献或被高估

作者：常熟站  更新时间：2026-01-19

   磷是引发湖泊、河流等水体富营养化的关键限制性元素。长期以来，当年施用的磷肥通过地表径流进入水体，被认为是导致中国水环境磷污染的主要途径之一。传统评估认为，中国约有25%的水体磷污染来自农田磷肥径流。

   然而，这一传统估算普遍忽略了磷在进入目标水体前，会在上游复杂的河流、湖泊和水库体系中被大量吸附、沉积和转化的“级联过程”与“滞留效应”。这种评估方法的局限性，是导致当前我国化肥减量措施与水质改善效果之间存在显著落差的关键原因之一。

为解决这一问题，本研究整合全国农田磷径流数据库，构建“源-流-汇”集成模型，系统评估了我国农田磷肥径流总量及空间分布，追踪其在沿程湖泊、水库及河流中的滞留过程，并定量评估其对水体磷污染的真实贡献。

方法突破：

   该研究集成数据库、结构方程模型（SEM）和水网营养物预测框架（WNF），构建了“源-流-汇”集成模型，将地表径流污染视为一个完整的“Source-Pathway-Sink”链条进行系统分析。该框架首次实现了对径流污染的全过程追踪与定量评估，从而克服了传统模型无法准确模拟滞留过程的局限性。

“源”(Source):采用详尽的实测数据库和SEM，精准量化农田“源头”的污染物径流产生量。“流”(Pathway):最为关键的一步，利用WNF，借助水文网络，精细刻画了这些径流污染进入水系后，在复杂河网中的衰减过程和输送路径。“汇”(Sink): 首次在国家尺度上定量计算了湖泊、河流等水体作为天然“汇”，对径流磷的滞留和削减量。

全国农田磷肥径流总量与空间分布

   2019年全国农田磷肥径流总量为21.66Gg，仅占当年施磷量的0.2%。其中水稻田贡献11.96Gg，旱地贡献9.70Gg。高值区集中在长江与珠江流域，两者合计占全国总量的72.8%。

沿程河湖对磷的滞留作用

   磷肥径流在沿程迁移过程中约有47.4%在水体中被滞留或消纳，其中湖库滞留19.5%，河流滞留27.9%。中国复杂的河网结构与广泛的湖库系统通过沉积、吸附与生物吸收过程，构成了一道拦截磷污染的天然屏障。

磷肥径流对水体浓度的实际贡献有限

   在考虑污染物的级联效应后，当年磷肥径流对全国湖库水体磷浓度的贡献仅为7.3% (平均增加2.46μg/L)，对河流水体为10.1% (平均增加7.24μg/L)，远低于传统估算的25%。其中，河流系统受影响最显著的为淮河流域（14.5%）和海河流域（14.3%）；而长江流域虽污染负荷较大，但因水系发达与滞留能力强，化肥磷通过径流路径对水体磷污染的实际影响相对有限。

   本研究通过方法论的根本性突破，证实了我国农田磷肥径流对水体磷污染的贡献被显著高估。未来水质管理战略应以流域综合治理为核心，将重点从单一控肥，拓展至对历史遗留磷与非农业污染源的协同管理，并通过保护与建设湿地等方式强化河湖系统的自然滞留功能，实现农业生产与水环境保护的双赢。