農(nóng)業(yè)面源污染成因與控制措施

蘇君梅 趙潔 王蕾 馬美玲 王繼斌

摘 要：農(nóng)業(yè)面源污染是目前影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要污染源，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。有效防治農(nóng)業(yè)面源污染是實現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本保障。該文分析了農(nóng)業(yè)面源的成因，并提出了農(nóng)業(yè)面源污染的控制措施。

關(guān)鍵詞：面源污染；控制措施；環(huán)境

中圖分類號 X592 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）10-0092-03

The Cause and Controlling Measures of Agricultural Non-Point Source Pollution in China

Su Junmei1 et al.

（1Shenzhen Machinery Institute Architectural Design Co.，Ltd. Xi'an Company，Xi'an 710075，China）

Abstract：At present，agricultural non-point pollution is the important pollution source of affecting environmental quality and it becomes the bottleneck of modernized agricultural development in China. The control of non-point pollution in agriculture is the prerequisite of the sustainable development. In the essay，the reason on agricultural non-Point source pollution was illustrated，and suggestions for controlling non-point pollution in agriculture were put forward.

Key words：Non-point Pollution；Controlling measure；Environment

1 前言

污染源可分為點源和面源。20世紀(jì)90年代以前，人們一直認(rèn)為點源是造成環(huán)境污染的主因，對污染控制的研究也主要集中在工業(yè)點源上。然而人們在長期對點源污染治理取得顯著成效但水環(huán)境質(zhì)量狀況并未得到明顯的改善，由此開始認(rèn)識到面源污染的嚴(yán)重性[1]。農(nóng)業(yè)面源污染是相對于工業(yè)和城市生活點源污染而提出的，主要指由農(nóng)藥、化肥、致病菌等分散污染源引起的對水層、河岸、濱岸、大氣等生態(tài)系統(tǒng)的污染[2]。農(nóng)業(yè)面源污染問題由來已久，是當(dāng)前我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，也是近年來國內(nèi)外環(huán)境領(lǐng)域普遍關(guān)注的一個重要問題[3]，但與點源污染控制的相關(guān)研究相比，面源污染的控制和研究還相當(dāng)有限。

2 農(nóng)業(yè)面源污染的成因

農(nóng)業(yè)面源污染來源廣泛，農(nóng)業(yè)土壤類型、氣候、管理措施和地形等因素均會影響其污染負(fù)荷。降雨徑流是農(nóng)業(yè)面源污染水體的主要驅(qū)動力，是面源污染負(fù)荷產(chǎn)生的動力和輸移載體，下墊面地表污染物質(zhì)類型及其積累數(shù)量是面源污染的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。中國農(nóng)業(yè)整體上的科技水平不高，其生態(tài)破壞和環(huán)境污染問題日益明顯。2010年，中國《第一次全國污染源普查報告》的數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)面源污染已超過點源污染，成為中國水環(huán)境污染的最大污染源。農(nóng)業(yè)面源污染的主要成因有以下幾類。

2.1 農(nóng)用化學(xué)品的濫用 隨著耕地面積的不斷減少，大量的化肥、農(nóng)藥被使用以提高農(nóng)作物產(chǎn)量。然而我國化肥和農(nóng)藥利用效率總體偏低。據(jù)統(tǒng)計，我國單位播種面積化肥平均施用量高達(dá)400kg，遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家每hm2播種面積施肥量225kg的環(huán)境安全上限[4]。其中小麥、玉米和水稻的氮肥利用率為28.3%、28.2%和26.1%，遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國家40%～60%的水平[5]；中國農(nóng)藥年產(chǎn)量50萬t，居世界第2位，年農(nóng)藥施用量在23萬t左右，平均施用量2.33kg/hm2[6]，而且許多被禁止的農(nóng)藥依然在施用，農(nóng)藥的利用率低于30%。過量的化肥和農(nóng)藥被農(nóng)作物低效率利用后，大量氮、磷養(yǎng)分在土壤中盈余并以各種形式流失到環(huán)境中，導(dǎo)致了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染問題。

2.2 禽畜養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展 隨著禽畜養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，禽畜養(yǎng)殖糞便和沖洗糞便污水排放量也隨之增加。養(yǎng)殖廢棄物防治和管理技術(shù)相對滯后，畜禽糞便及沖洗污水大部分未經(jīng)無害化處理直接排放，攜帶了大腸桿菌、寄生蟲卵等病源微生物和大量的氮、磷等污染物進(jìn)入周邊土壤、空氣，流向江河湖泊，導(dǎo)致了水體、土壤和大氣的污染。據(jù)調(diào)查，全國畜禽糞便排放量約為工業(yè)固體廢物排放量的2.4倍，其中畜禽糞便COD排放超過工業(yè)廢水與生活污水COD排放量之和[7]。2015年，國務(wù)院將畜禽養(yǎng)殖污染防治工作作為推進(jìn)農(nóng)村污染防治的首要內(nèi)容，納入全國水環(huán)境污染防治計劃，但是畜禽養(yǎng)殖污染面臨諸多現(xiàn)實問題，如缺乏適合地區(qū)特點的實用型畜禽養(yǎng)殖污染防治模式等，防治形勢仍然嚴(yán)峻[8]。

2.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活垃圾 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)垃圾主要有殘留農(nóng)膜和農(nóng)作物秸稈。近年來，塑料地膜的使用量不斷增加，農(nóng)膜污染已成為農(nóng)田污染的主要來源之一。據(jù)統(tǒng)計，我國農(nóng)膜年殘留量高達(dá)35萬t，殘膜率達(dá)42%，有近1/2的農(nóng)膜殘留在土壤中[4]。由于使用的絕大部分農(nóng)膜為不可降解地膜，在土壤中不易被降解，逐年積累，會污染土壤和水生態(tài)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，2012年農(nóng)村產(chǎn)生生活垃圾約2.8億t/a，所有行政村中有生活垃圾收集點的約占26%，對生活垃圾進(jìn)行收集處理的約占10%[9]。長期以來，農(nóng)村居民居住分散，大部分尚未對農(nóng)村生活垃圾進(jìn)行集中處理，農(nóng)戶隨意堆放或傾倒于河道兩側(cè)，不僅占去了大片耕地，也導(dǎo)致水生態(tài)環(huán)境惡化，已經(jīng)危害到農(nóng)村生態(tài)安全。

2.4 水土流失與土壤侵蝕 水土流失和土壤侵蝕既是農(nóng)業(yè)非點源污染發(fā)生的重要形式，同時又是非點源污染物流失的載體和造成水體污染的主要途徑[10]。過度墾植、不合理的生產(chǎn)活動和土地利用方式都會導(dǎo)致水土流失和土壤侵蝕，水土流失不僅導(dǎo)致土地退化、耕地毀壞，還會造成河道、湖泊的淤塞。水土流失和土壤侵蝕帶來的徑流和泥沙本身就是一種面源污染物，其攜帶有機(jī)物、重金屬、磷酸鹽、氮等污染物，會給受納水體水質(zhì)帶來嚴(yán)重影響[11]。水土流失和土壤侵蝕對環(huán)境的危害主要表現(xiàn)在對當(dāng)?shù)睾拖掠蔚乇硭偷叵滤奈廴?。近些年來，化肥、農(nóng)藥施用量及畜禽養(yǎng)殖的急劇增加，導(dǎo)致水土流失引起的農(nóng)業(yè)非點源污染問題日益突出[10]。

2.5 污水灌溉污染 我國北方地區(qū)由于嚴(yán)重缺水，推廣使用大量未經(jīng)處理的污水直接進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，長期的污水灌溉不僅會使土壤里的污染物不再被降解，而且不斷積累，在下雨或灌溉時直接滲透到地下水中，造成土壤、農(nóng)作物及地下水的嚴(yán)重污染。已有研究表明：某些長期污灌區(qū)土壤重金屬增加，地下水硝酸鹽、生物致病體增加，特別是部分污灌區(qū)深層地下水有機(jī)物含量高達(dá)60 種，帶有致癌作用的有機(jī)物達(dá)數(shù)十種之多[12]，給當(dāng)?shù)氐耐寥篮退鷳B(tài)安全造成了直接威脅。

3 農(nóng)業(yè)面源污染控制措施

3.1 廣泛宣傳教育，提高農(nóng)民環(huán)保意識 我國大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平比較落后，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織、單位及農(nóng)民的生態(tài)、環(huán)保、法律意識還不夠強(qiáng)。建議充分利用電臺、電視、報刊、網(wǎng)絡(luò)等大眾媒體宣傳農(nóng)業(yè)面源污染的危害和成因，多層次、多形式地普及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境知識，讓從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織、單位及農(nóng)民充分認(rèn)識到農(nóng)業(yè)面源污染對社會危害性和污染防治的重要性，逐步樹立起農(nóng)業(yè)資源的憂患意識和環(huán)境保護(hù)的參與意識。

3.2 大力發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè) 發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)是控制農(nóng)業(yè)面源污染的有效途徑之一。其遵循自然和生態(tài)平衡規(guī)律，不施用人工合成的農(nóng)藥、化肥、飼料添加劑等化學(xué)物質(zhì)和基因工程生物及其產(chǎn)物，采取作物秸稈、畜禽糞肥、綠肥和作物輪作以及各種物理、生物和生態(tài)措施，使農(nóng)業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展 [4]。大力發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)，符合國家關(guān)于污染控制與生態(tài)環(huán)保并重的環(huán)保戰(zhàn)略要求，是農(nóng)業(yè)面源污染防治的根本措施。

3.3 做好水土保持工作 水土流失造成農(nóng)業(yè)面源污染對中國的生態(tài)安全構(gòu)成重大威脅。其污染控制主要通過水土保持措施來完成，一是對污染源系統(tǒng)的控制。通過改善土壤質(zhì)地、增強(qiáng)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等表土穩(wěn)定化措施或提高植被覆蓋度、增加土壤微生物種類等生物措施來減少污染源系統(tǒng)的通量[11]。二是對污染物運移途徑和過程的控制。通過降低地面坡度，以渠道化手段分散徑流或降低流速，減弱徑流的侵蝕力，從而減少雨水在地面溢流的數(shù)量[3]。如攔沙壩、山塘、梯田等工程設(shè)施。

3.4 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染控制研究 我國自然生態(tài)條件復(fù)雜，面源污染類型多樣，關(guān)于污染源和污染通量的研究較少，農(nóng)業(yè)面源污染主要由降雨徑流、土壤侵蝕、地表溶質(zhì)溶出和土壤溶質(zhì)滲漏4個過程組成[13]，其產(chǎn)生、遷移過程和機(jī)制也非常復(fù)雜。模型化是我國面源污染研究的主要方向，20世紀(jì)90年代以來已建立了一些流域農(nóng)業(yè)面源污染經(jīng)驗統(tǒng)計模型，通過受納水體水質(zhì)分析計算匯水區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染輸出量，目前已對三峽庫區(qū)、西湖流域、千島湖流域和漢江流域等進(jìn)行了模型研究[13]，然而由于各個區(qū)域的獨特性和適用性，應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域特點，建立特定的面源污染理論和控制理論。另外，在研究農(nóng)業(yè)面源對地表水影響的同時應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染對地下水污染的研究。

3.5 完善相關(guān)政策措施和法律法規(guī) 我國作為農(nóng)藥化肥生產(chǎn)和使用大國，相關(guān)的法律法規(guī)建設(shè)卻明顯滯后。建議加快農(nóng)藥化肥管理條例修訂，制訂和完善農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)產(chǎn)品基地環(huán)境質(zhì)量和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；制定激勵政策以鼓勵和引導(dǎo)增施新型高效肥料，推廣節(jié)肥增效技術(shù)，完善無公害農(nóng)產(chǎn)品等的獎勵扶持政策[13]；逐步建立和完善嚴(yán)格的農(nóng)藥施用監(jiān)管制度，引導(dǎo)和處罰相結(jié)合的施肥管理制度等[14]。

3.6 加大農(nóng)業(yè)科技投入 大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，統(tǒng)籌環(huán)保和農(nóng)業(yè)產(chǎn)能，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，加大農(nóng)業(yè)科技投入。增施新型高效肥料，減少化肥的施用；利用生物雜交、生物遺傳技術(shù)培養(yǎng)出高產(chǎn)、抗病、固氮的農(nóng)作物，加強(qiáng)病蟲草害預(yù)測預(yù)報體系建設(shè)，選用抗病蟲農(nóng)作物或通過物理技術(shù)、生物技術(shù)和基因技術(shù)來防治農(nóng)作物病蟲害；積極開展秸稈飼料、秸稈沼氣、秸稈肥料等多渠道綜合利用技術(shù)；重視對塑料農(nóng)膜的污染防治，積極推廣可降解地膜等。

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