中國農產品產地環(huán)境質量現狀及對策研究

李曉慧++蔡匯豐

摘 要 系統(tǒng)分析了中國農產品產地土壤、水和空氣環(huán)境的現狀，討論了農業(yè)投入品、農業(yè)廢棄物、工業(yè)“三廢”和生活污水等因素對產地環(huán)境的影響，提出了農產品產地環(huán)境的保護對策，為提高農產品質量安全提供依據。

關鍵詞 農產品 ；土壤 ；空氣 ；水 ；質量 ；對策

分類號 X82

Present Status of Environment Quality in Agricultural

Production Areas of China and Countermeasures

LI Xiaohui CAI Huifeng

（Modern Agricultural Inspection Testing and Control Center of Hainan Province，

Haikou， Hainan 571100）

Abstract This paper systematically analyzed the environment status of soil， water and air in agricultural production area of China. It was indicated that the agricultural waste， industria“three wastes”and sewage and other environmental factors affected the agricultural environment. Measures of environment quality in agricultural production area were proposed to improve the quality and safety of agricultural products.

Keywords agriculture product ； soil ； air ； water ； quality ； countermeasure

農產品質量安全直接關系到人類健康，農業(yè)應該為食品提供安全保障。中國是農業(yè)大國和人口大國，用不到世界9%的耕地面積養(yǎng)活了世界22%的人口。中國水資源嚴重短缺，人均水資源被列為世界13個貧水國之一[1]。為了滿足人民生活所需要的農產品，自20世紀80年代，中國農業(yè)大量施用化肥來獲得農作物高產。然而隨著人民生活水平的提高，對農產品的需求由數量型轉向質量型，特別是加入世界貿易組織后，農產品出口的質量問題不斷暴露，農產品產地環(huán)境質量問題受到政府和農業(yè)部門的重視，全面提高農產品質量已經成為新時期發(fā)展農業(yè)的必然選擇和參與國際競爭的重要舉措。然而，隨著工業(yè)化和農業(yè)集約化的發(fā)展，工業(yè)污染嚴重，化肥、農藥、地膜等農業(yè)投入品的不合理施用，導致農產品產地環(huán)境質量不斷下降。產地環(huán)境的優(yōu)劣直接影響著農產品的質量安全。產地環(huán)境受到污染是農產品污染的源頭，目前雖然已有對土壤污染的研究，但是這些研究主要分析和調查了特定土壤污染物的含量和污染狀況[2-3]，而對于綜合分析土壤、空氣和水三方面研究當前我國農產品產地環(huán)境質量現狀的研究較少。因此，本文從中國產地環(huán)境質量的現狀出發(fā)，分析影響中國農產品產地環(huán)境的因素，并探討對策，為有效提高農產品質量安全提供依據。

1 產地環(huán)境現狀

1.1 土壤環(huán)境

中國耕地面積逐年減少[4]，根據《2013年中國環(huán)境狀況公報》顯示耕地面積由2009年的13 538.46萬hm2減少至2012年的13 515.85萬hm2。耕地面積減少，質量狀況也不容忽視，《全國耕地質量等級情況公報》將全國耕地按質量分為10等，其中，中低質量（4至10等）的耕地面積為0.885億hm2，占耕地總面積的72.7%。整體來看，耕地質量不容樂觀，耕地的退化現象明顯[5]。目前，全國耕地有機質含量平均為11.72 g/kg[6]，低于發(fā)達國家或地區(qū)平均30 g/kg以上的水平。中國糧食主產區(qū)缺乏營養(yǎng)元素嚴重，缺磷耕地面積約占總面積的20%，缺鉀占56%；受多種因素的綜合影響，中國低產農田面積高達40%左右[7]。此外，耕地質量還受到環(huán)境惡化的挑戰(zhàn)，因水土流失、養(yǎng)分貧瘠化等導致質量退化的耕地面積占40%以上[8]。中國受污染的耕地面積近2 000萬hm2，其中10%以上的耕地受化肥、農藥的污染，程度較重的達133萬hm2[9]。

1.2 水環(huán)境

農業(yè)水環(huán)境形勢相對嚴峻，水資源污染嚴重。2013年中國環(huán)境狀況公報數據顯示，全國地表水總體為輕度污染，部分城市河段污染較重。十大流域中黃河流域、松花江流域、淮河流域、遼河流域為輕度污染。海河流域中度污染，Ⅰ～Ⅲ類、Ⅳ～Ⅴ類和劣Ⅴ類水質斷面比例分別為39.1%、21.8%和39.1%；國控重點湖泊（水庫）中水質為污染的國控重點湖泊（水庫）比例達到了39.3%；太湖輕度污染，輕度富營養(yǎng)。巢湖輕度污染，輕度富營養(yǎng)。滇池重度污染，中度富營養(yǎng)；31個大型淡水湖泊中，污染的湖泊數達54.8%。2013年，地下水環(huán)境質量的監(jiān)測點總數為4 778個，其中國家級監(jiān)測點800個。水質較差和極差的監(jiān)測點比例高達為59.6%。由于全國河流都受到不同程度污染，農業(yè)生產中還不得不依靠被污染的水源進行灌溉。蘇、浙、滬的16個縣內井水硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的超標率分別達38.2%和57.9%[10]。太湖流域80%河道遭受污染，太湖流域地表水中氟化物含量高，地表水、灌溉水及地下水COD、Mn嚴重超標[11]。長期使用污染的灌溉水對造成的土壤富營養(yǎng)化對土壤養(yǎng)分平衡、作物生長、地下水威脅問題均需高度重視[12]。

1.3 大氣環(huán)境

大氣污染以SO2、酸雨、氟化物為主對農業(yè)產地環(huán)境的危害逐漸加重。受大氣污染的農田面積多達533.3萬hm2，占總耕地面積的5.6%[13]。大氣中有害氣體和物質，對農作物的產量和品質產生影響[14-15]。酸雨可導致土壤酸化、土壤營養(yǎng)磷、鈣、鎂的淋失，從而對產地環(huán)境產生危害[16]。

2 農產品產地環(huán)境建設存在問題及影響因素

2.1 農業(yè)產地環(huán)境建設存在的問題

農業(yè)產地環(huán)境建設和保護，首先就是制定適合的農業(yè)產地環(huán)境的評價標準。雖然中國已經制定了一系列的產地環(huán)境標準，但是中國對產地環(huán)境的關注與研究起步較晚[17]。與發(fā)達國家相比，中國存在較大差距，主要表現在：（1）中國產地環(huán)境質量控制的理論和技術研究相對薄弱，研究手段和方法較為簡單；（2）目前有些標準的制定，存在著執(zhí)行性差，某些評價指標不合理的情況，必須盡快對已有的標準進行必要的修訂，建立完全適合農產品產地環(huán)境的相關標準；（3）產地環(huán)境監(jiān)測與評價有待提高，現有的檢測和監(jiān)測主要局限在水果、蔬菜等作物上，全面的、規(guī)范和標準化的，產地環(huán)境質量評價體系和方法尚未建立；（4）產地環(huán)境質量的政策和法規(guī)尚未完整建立，全民參與和生態(tài)補償機制尚未形成。

綜上所述，中國農產品產地環(huán)境質量建設還處于初級發(fā)展階段，產地環(huán)境質量安全還面臨這巨大的挑戰(zhàn)。

2.2 影響農業(yè)產地環(huán)境質量的主要因素

從目前中國農業(yè)發(fā)展狀況來看，影響中國產地環(huán)境質量的影響因素主要有農業(yè)投入品、農業(yè)廢棄物、工業(yè)三廢和生活污水等。

2.2.1 農業(yè)投入品

為了提高產量，在農產品的生產過程不可避免的會使用化肥、農藥、地膜等農業(yè)投入品。

近年來，在耕地面積減少的情況下，化肥的使用量卻還處于上升趨勢。中國耕地面積不到世界的10%，而氮肥施用量占世界的30%，磷肥的施用量占世界的26%?；势骄┯昧浚?00 kg/hm2）是發(fā)達國家化肥安全施用上限的兩倍，遠超過發(fā)達國家為防止水體污染而設置的225 kg/hm2的安全標準[18]。連年過量、不合理的施用化肥，對土壤產生一系列影響：（1）造成土壤板結，養(yǎng)分失調，土壤酸化，綜合肥力降低[19]，同時由于過量施入化肥，造成肥料流失，對水環(huán)境造成影響，甚至發(fā)生水華等現象；（2）土壤重金屬和有毒元素的含量增加，如鎘、汞、砷、氟。用廢酸作為原料生產的磷肥中帶有的三氯乙醛還會直接毒害作物[9，20]。目前全國受重金屬污染的農田約2 500萬 hm2，每年因重金屬污染的糧食達1 200萬t[18]；（3）土壤微生物量碳、氮含量和土壤酶活性降低。長期均衡氮磷鉀及配合施用秸稈、廄肥等有機肥，可顯著提高土壤微生物量碳、氮含量和土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶等活性[21]。同時不合理的施肥會造成水體的富營養(yǎng)化，造成水體污染[22]。2004年中國農藥施用量達138.6萬t[23]，2011年則達到173萬t[24]。目前，1 600萬hm2的農田土壤受到農藥污染[25]。農藥的利用率極低，施用農藥后，只有10%～20%附著在作物上，50%～60%殘留在土壤中[26]。殘留在土壤中的農藥可通過淋溶、吸附解析等方式污染地下水，水中的農藥檢出率竟然高達85%[27]。

2.2.2 農業(yè)廢棄物

農業(yè)廢棄物主要是畜禽糞便、農作物秸稈、地膜殘留等，這些廢棄物如果合理的用作肥料或者再加工為其他產品，可以達到廢物循環(huán)利用，保護環(huán)境。如果利用不當，則會對產地環(huán)境造成極大影響。2010年全國畜禽糞便達22.35億t[28]，其中有25%～30%被隨意排放進入水體等環(huán)境，成為重要的污染源[29]。畜禽糞便造成：（1）糞便中的病原微生物可導致土壤微生物污染；（2）養(yǎng)殖過程中濫用藥物、激素等添加劑造成某些重金屬及微量元素在土壤中富集，導致作物減產，直接和間接影響著人類健康；（3）動物的糞尿是高濃度有機廢水，生化需氧量高，不經過處理直接排入土壤，導致土壤含氧量很快耗盡，生活在土壤中的動植物和微生物迅速死亡，造成土壤污染；如果排入水體，則造成水體富營養(yǎng)化。中國是使用地膜量最多的國家。由于目前的地膜絕大部分為不可降解塑料，在土壤中自然降解需要200 a以上。有資料顯示，中國地膜年殘留量高達30萬t，殘存率達40%。地膜殘留影響土壤的物理性質，土壤保水透水能力降低，還會對種子出芽、出苗以及根系生長發(fā)育造成影響，從而導致產量下降。

2.2.3 工業(yè)“三廢”和生活污水

因固體廢棄物堆存而被占用和毀損的農田面積達40萬hm2，造成農田污染的面積超過333.33萬hm2[13]。全國環(huán)境統(tǒng)計通報顯示，2013年工業(yè)廢水排放量為209.8億t，城鎮(zhèn)生活污水排放量485.1億噸。未經處理的廢水和污水直接用于農田灌溉，致使農田土壤受到重金屬的污染，遭受重金屬污染的土壤面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴重污染的占8.4%，其中以Hg和Cd污染面積最大[3]。對北京市通州涼鳳灌區(qū)表層土壤重金屬研究發(fā)現，Hg污染比較嚴重，Cu、Pb污染居中，As、Cr、Zn為輕微污染，與1975此區(qū)土壤調查值相比，Hg、Pb、Cu含量有上升趨勢[30]。

3 保護產地環(huán)境質量的主要對策

3.1 制定合理的產地環(huán)境標準與政策法規(guī)

中國目前已經制定了一系列產地環(huán)境標準，以蔬菜產地為例如GB/T 18407.1—2001《農產品質量安全 無公害蔬菜產地環(huán)境要求》、 NY 5010—2002《無公害食品 蔬菜產地環(huán)境條件》、NY/T391—2013《綠色食品產地環(huán)境質量》等，這些標準的使用范圍和主要內容跟指標限制基本相同，個別指標存在差異，給標準執(zhí)行帶來難度。已有研究表明，土壤中有效態(tài)的元素才會對生態(tài)環(huán)境產生影響，重金屬總量高的土壤并不一定對農作物的危害大，而在GB 15618—1995《土壤環(huán)境質量》中則評價元素總量。因此，必須研究不同區(qū)域不同類別土壤重金屬的有效態(tài)；此外對于土壤的調查應該包含土壤中持久性有機污染物。有些國家的土壤環(huán)境質量標準通過浸提液中污染物的濃度來確定污染物濃度。此外，影響產地環(huán)境質量評價可靠性的重要因素之一是采樣點的設置。目前的評價體系中沒有明確規(guī)定在一定尺度上采取什么樣的布點方法及采樣點數量，具有代表性、合理性。中國農產品產地環(huán)境標準體系與國外的標準體系存在較大差距，這已經制約著中國農產品進出口貿易的發(fā)展。因此，必須加強產地環(huán)境質量標準的研究和制定。

3.2 倡導農業(yè)清潔生產，從源頭保護產地環(huán)境

農業(yè)清潔生產是指在農產品生產的全過程，即整地、播種、育苗、田間管理（投入品使用、灌溉、除草）、收獲的全過程采取必要的措施，保護產地環(huán)境[18]。首先，應該通過各種渠道和方式加強農業(yè)清潔生產的意識，針對農產品中有害物質超標問題，向農民廣泛推廣和普及農業(yè)清潔生產種植技術，從聲場環(huán)節(jié)保護產地環(huán)境。其次，加強投入品和農產品生產環(huán)節(jié)的管理，加強對農藥、化肥、地膜等生產、經營和使用的監(jiān)督，并且依法堅決查處生產、經營和使用禁用農業(yè)投入品的行為。嚴格控制限用高毒、高殘留農業(yè)投入品的銷售渠道，逐步形成統(tǒng)一有序、協(xié)調有效的農業(yè)投入品監(jiān)管格局。

3.3 提高農產品產地環(huán)境檢測技術水平

隨著新型農業(yè)化學物質的應用，農業(yè)產地環(huán)境中污染物的種類發(fā)生了變化，產地環(huán)境檢測的內容和手段需要更新，這對于農產品環(huán)境質量檢測水平是一個新的挑戰(zhàn)。中國產地環(huán)境檢測技術相對落后，例如在產地環(huán)境檢測中紫外-可見分光光度計、氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等分析儀器的檢測方法還占據主導地位。而等離子體-質譜儀、等離子體-光譜儀、等離子體發(fā)射儀等大型儀器在農業(yè)產地環(huán)境的檢測中還沒有相應的標準或統(tǒng)一檢測方法。日本和美國都已經把等離子體-光譜儀分析水中銅、鉛等列為標準方法[13]。同時要培養(yǎng)和引進專業(yè)人才，加強產地環(huán)境檢測隊伍建設。

3.4 構建農業(yè)產地環(huán)境質量安全預警體系

構建中國農業(yè)產地環(huán)境長期定位監(jiān)測基地，將其做成農業(yè)產地環(huán)境預警系統(tǒng)。重點關注產地環(huán)境質量是否滿足質量安全需求；生產過程中是否有害物質的污染；在監(jiān)測過程中要考慮到污染物在環(huán)境中的分布和形態(tài)，將污染物在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移轉化規(guī)律綜合考慮。在長期定位監(jiān)測基地的基礎上制定和提出適宜中國產地環(huán)境檢測指標和技術規(guī)程，重點針對土壤、水和大氣以及農業(yè)投入品中污染物的含量及其有效態(tài)和形態(tài)轉化的檢測體系；在長期監(jiān)測的基礎上，構建監(jiān)測信息資源數據庫，通過共享數據庫，形成對農業(yè)產地環(huán)境的預警預報。

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