南方農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境防治系統(tǒng)工程與案例
——以鄱陽湖為例

黃彩紅，席北斗，袁文超，唐朱睿

（中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012）

一、前言

鄱陽湖是我國第一大淡水湖泊，位于江西省北部、長江南岸，上承贛、撫、信、饒、修五河之水，下接長江，跨南昌、南昌縣、進(jìn)賢、余干、鄱陽、都昌、湖口、九江、廬山、德安和永修等市縣，是僅余的3個(gè)通江湖泊。鄱陽湖平原是以鄱陽湖為中心形成的沖積平原，面積約2×104km2。鄱陽湖流域與江西省行政區(qū)范圍高度吻合，為農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革責(zé)任主體——政府提供了統(tǒng)一規(guī)劃管理空間。鄱陽湖流域的生態(tài)健康維系著流域內(nèi)及長江中下游的生態(tài)安全，是我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。隨著2010年12月12日國務(wù)院正式批復(fù)《鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃》，標(biāo)志著鄱陽湖流域內(nèi)的生態(tài)建設(shè)已上升到國家戰(zhàn)略。根據(jù)規(guī)劃，鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的戰(zhàn)略定位是：建設(shè)全國大湖流域綜合開發(fā)示范區(qū)、長江中下游水生態(tài)安全保障區(qū)、加快中部崛起重要帶動(dòng)區(qū)和國際生態(tài)經(jīng)濟(jì)合作重要平臺。此外，鄱陽湖平原作為長江中下游平原的重要組成部分，是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地，總體上大氣、水、土壤環(huán)境質(zhì)量都處于中低等程度污染，且污染占比較低。因此，改善鄱陽湖流域環(huán)境質(zhì)量，對于帶動(dòng)南方農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量“反降級”，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、長江流域生態(tài)安全及實(shí)施長江經(jīng)濟(jì)帶國家發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

二、鄱陽湖平原環(huán)境質(zhì)量問題

（一）環(huán)境污染以土壤重金屬為主，且污染呈加重趨勢

江西省降水年均pH值為5.26，酸雨污染仍較嚴(yán)重，景德鎮(zhèn)市、鷹潭市和撫州市酸雨頻率大于80%，南昌市酸雨頻率為100%。鄱陽湖流域總體水環(huán)境質(zhì)量較好，贛江等五河I～I(xiàn)II類水質(zhì)斷面比例均在80%以上，鄱陽湖水質(zhì)輕度污染，I～I(xiàn)II類水質(zhì)斷面比例為17.6%，富營養(yǎng)化程度為中營養(yǎng)，主要污染物均為總磷。土壤表層重金屬中度污染樣本比例為13.81%，重度和嚴(yán)重污染比例為0.35%，超標(biāo)區(qū)域主要分布在上饒市、南昌市、樂平市、高安市、樟樹市、彭澤縣及九江市等地區(qū)，主要污染物是Cd、Hg、Ni。采用Hakanson指數(shù)法評價(jià)土壤重金屬污染的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，南昌市、南昌縣、余干縣、新余市和彭澤縣處于中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，其他地區(qū)均為低等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

（二）點(diǎn)源與面源污染并存，生活源污染占比增加

從污染源分布看，鄱陽湖流域點(diǎn)源與面源污染并存。江西省種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的總體布局，基本上結(jié)合了全省地形地貌和水系分布，較為充分地利用了自然資源和生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢。但是，由于“五河一湖”區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模過大、集約化程度過高，導(dǎo)致鄱陽湖流域環(huán)境脅迫度增加，贛江是主要污染來源。2015年，江西省化學(xué)需氧量（COD）工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鎮(zhèn)生活排放量分別占總排放量的12.86%、30.67%和55.41%，氨氮排放量分別占總排放量的10.64%、32.62%和55.91%。生活源污染已超越農(nóng)業(yè)源和工業(yè)源，成為最大的污染來源。此外，土壤重金屬超標(biāo)區(qū)域主要集中在工業(yè)城市周邊及環(huán)湖區(qū)，工礦企業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)均有不同程度貢獻(xiàn)[1]，COD、總磷的產(chǎn)生量與排放量主要來源于畜禽養(yǎng)殖業(yè)，總氮、氨氮的產(chǎn)生量和排放量主要來源于種植業(yè)。

（三）畜禽養(yǎng)殖污染未能得到有效控制

江西省畜禽養(yǎng)殖以養(yǎng)豬為主，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖大多分布于區(qū)域受納水體周邊，糞便等廢棄物直接或間接排入水庫、河流和湖泊等受納水體，惡化水環(huán)境。豬養(yǎng)殖所產(chǎn)生和排放的污染物是畜禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生和排放的主體[2]。根據(jù)普查，江西省畜禽養(yǎng)殖COD產(chǎn)生量為7.916×105t，占全省農(nóng)業(yè)源COD產(chǎn)生量的97.0%，畜禽養(yǎng)殖COD排放量為2.676×105t，占全省農(nóng)業(yè)源COD排放量的94.0%；畜禽養(yǎng)殖總磷產(chǎn)生量為8.759×103t，占全省農(nóng)業(yè)源總磷產(chǎn)生量的64.2%，畜禽養(yǎng)殖總磷排放量為3.35×103t，占全省農(nóng)業(yè)源總磷排放量的41.4%；江西省畜禽養(yǎng)殖總氮產(chǎn)生量為4.97×104t，占全省農(nóng)業(yè)源總氮產(chǎn)生量的51.7%，畜禽養(yǎng)殖總氮排放量為2.27×104t，占全省農(nóng)業(yè)源總氮排放量的33.2%；江西省畜禽養(yǎng)殖氨氮產(chǎn)生量為6.094×103t，占全省農(nóng)業(yè)源氨氮產(chǎn)生量的49.7%，畜禽養(yǎng)殖氨氮排放量為2.864×103t，占全省農(nóng)業(yè)源氨氮排放量的32.1%[3]。因此，需要加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染物的處理處置，特別是進(jìn)行資源化利用，以減少污染物排放量。

三、土壤重金屬污染來源解析

（一）土壤重金屬背景值與化學(xué)形態(tài)

成土母質(zhì)是影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬含量的內(nèi)在因素，江西省Pb、Cd、Hg、As背景值高于全國平均值，Cr和Ni背景值低于全國平均值，Cd背景值（0.108 mg/kg）為全國平均值的1.8倍。此外，土壤重金屬污染不僅要考慮其含量，更有必要研究其在土壤中的化學(xué)形態(tài)和生物有效性。弓曉峰等[4]采用Tessier法研究鄱陽湖濕地土壤重金屬的化學(xué)形態(tài)，結(jié)果表明，鄱陽湖濕地土壤中Cu、Pb、Zn、Cd主要是有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)，分別占總量的92.88%、89.88%、91.15%和30.8%；水溶態(tài)和交換態(tài)等生物有效性含量很少，只占1.82%、1.32%、1.13%和3.7%。但胡寧靜等[5]通過對貴溪冶煉廠周邊農(nóng)田的調(diào)查分析，貴溪市污灌水田土壤中Cu以有機(jī)態(tài)為主，Zn、Pb主要是殘?jiān)鼞B(tài)，Cd的水溶態(tài)占86.06%；Cu、Zn、Cd、Pb元素的水溶態(tài)和離子交換態(tài)相對正常土壤高出許多，土壤中的可利用態(tài)和潛在可利用態(tài)的比例較大，不可利用態(tài)較低，其中Cd＞Cu＞Zn＞Pb。說明冶煉廠廢水排放是周邊農(nóng)田土壤重金屬主要來源，尤其是土壤中的Cd和Cu。將土壤重金屬的總量降低、有效態(tài)和生物效應(yīng)相結(jié)合，是土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的發(fā)展方向。

（二）鄱陽湖平原涉重工礦企業(yè)

土壤重金屬污染來源極為復(fù)雜，其主要受成土母質(zhì)及人類活動(dòng)的影響。成土母質(zhì)是影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬含量的內(nèi)在因素，而隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人類活動(dòng)已超過自然來源對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬含量的貢獻(xiàn)。從國內(nèi)外多年的研究成果來看，工業(yè)污染排放、污水灌溉、大氣沉降以及污泥、農(nóng)藥、肥料、農(nóng)膜、地膜的農(nóng)田施用等已成為我國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染的來源，重度污染區(qū)基本都集中在工礦企業(yè)周邊，如德興等地。基于此，重點(diǎn)分析了涉重工礦企業(yè)的數(shù)量、分布與類型。

圖1 不同年份江西省國家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)類型

江西省礦產(chǎn)豐富，轄區(qū)內(nèi)朱溪鎢銅礦三氧化鎢資源量為2.86×106t，是世界上最大的鎢銅礦。2012年以來，國有控股涉重企業(yè)數(shù)量始終維持在較高水平，污水處理廠監(jiān)控?cái)?shù)量逐年增加（見圖1）。

從區(qū)域分布來看，江西省國有控股涉重企業(yè)主要集中在贛州（72家，占45%）、上饒（29家）和宜春（15家），3個(gè)城市涉重企業(yè)占總數(shù)的72%。從行業(yè)分布來看，江西省重金屬國有控股企業(yè)中有色冶煉及壓延業(yè)（53家）和有色金屬礦采選業(yè)（48家）占總數(shù)的63%，電氣機(jī)械及器材制造業(yè)企業(yè)有34家，化工及產(chǎn)品加工企業(yè)有5家。贛州、吉安、萍鄉(xiāng)、宜春、新余均處于贛江流域，上饒為信河上游，該地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中引發(fā)的環(huán)境問題，對下游鄱陽湖及鄱陽湖平原影響顯著。

在重點(diǎn)城市中，作為江西“北大門”的九江市，地處鄱陽湖入長江之口，礦業(yè)是九江的新型支柱產(chǎn)業(yè)之一，全市現(xiàn)有有色金屬、建材、化工、冶金四大礦產(chǎn)工業(yè)體系。九江重金屬國有控股企業(yè)中有色金屬冶煉及壓延業(yè)企業(yè)有5家，占比為42%；有色金屬礦采選業(yè)企業(yè)有4家，占比為33%。南昌市位于江西中部偏北，贛江之畔，平原面積占35.8%。南昌市重金屬國有控股企業(yè)均為有色金屬冶煉及壓延業(yè)，礦業(yè)活動(dòng)對轄區(qū)內(nèi)水質(zhì)與土壤重金屬污染具有重要影響，礦山廢石堆的硫化礦物是造成嚴(yán)重酸雨的主要致酸物質(zhì)來源。新余市位于江西省中西部，地處南昌、長沙兩座省會(huì)城市之間，是江西省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城市化水平最高的城市。新余市重金屬國有控股企業(yè)類型為化工及產(chǎn)品加工和其他類別，總數(shù)為4家，且規(guī)模不大，表明該地區(qū)除涉重企業(yè)外，仍存在生活源或農(nóng)業(yè)源等多種類型企業(yè)。

四、鄱陽湖平原環(huán)境質(zhì)量提升對策

（一）多環(huán)境要素有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化系統(tǒng)防治與統(tǒng)一監(jiān)管

以“山水林田湖是一個(gè)生命共同體”的重要理念指導(dǎo)開展鄱陽湖平原生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作，有機(jī)整合各類資金，考慮“水、土、氣、生、人”多種環(huán)境要素，真正改變治山、治水、護(hù)田各自為戰(zhàn)的工作格局，形成山江湖系統(tǒng)防治模式。加快農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境保護(hù)體制改革，按照權(quán)責(zé)明確、監(jiān)管有效的要求，打破部門分割和區(qū)域分割的約束，以江西省農(nóng)業(yè)局為主導(dǎo)責(zé)任部門，統(tǒng)一保護(hù)、規(guī)劃、監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對鄱陽湖平原生態(tài)環(huán)境的整體保護(hù)和統(tǒng)一監(jiān)管。此外，加強(qiáng)鄱陽湖流域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及產(chǎn)地環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品協(xié)同監(jiān)測力度，強(qiáng)化流域、區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，提升監(jiān)管的法制化和信息化水平。

（二）以水環(huán)境質(zhì)量為核心，提升管理精細(xì)化水平

建議繼續(xù)升級保護(hù)力度，高度重視未污染、輕污染區(qū)域，并以鄱陽湖流域水環(huán)境質(zhì)量為準(zhǔn)繩，制約鄱陽湖平原農(nóng)業(yè)發(fā)展布局，以環(huán)境質(zhì)量底線管控思維促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展理念，保障鄱陽湖平原環(huán)境質(zhì)量“反降級”。全面開展鄱陽湖平原土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級分區(qū)工作，實(shí)施鄱陽湖平原土壤污染的分區(qū)、分級綜合治理。針對不同區(qū)域、不同風(fēng)險(xiǎn)等級，構(gòu)建精細(xì)化環(huán)境管理單元，形成鄱陽湖平原生態(tài)環(huán)境分區(qū)管理體系，推進(jìn)實(shí)施差別化環(huán)境準(zhǔn)入，提升綜合管理能力。

（三）重視環(huán)境應(yīng)急預(yù)案，嚴(yán)控污染源進(jìn)入土壤

隨著鄱陽湖與長江江湖關(guān)系的進(jìn)一步變化，年內(nèi)“極高水位”和“極低水位”出現(xiàn)頻率增加，在不同水情下，湖泊沉積物的重金屬含量和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的空間分布將呈現(xiàn)出明顯的兩極分化，且過渡的時(shí)間間隔縮短，豐水期南部湖區(qū)和枯水期北部湖區(qū)的污染將更加集中，再加上環(huán)境污染導(dǎo)致的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性，一旦暴發(fā)，將無法逆轉(zhuǎn)。因此，在鄱陽湖區(qū)域各項(xiàng)環(huán)境治理工程實(shí)施前，應(yīng)充分考慮實(shí)情，設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，避免污染源進(jìn)入土壤。此外，定期評價(jià)已建成工礦企業(yè)、養(yǎng)殖廠等環(huán)境影響，從源頭上控制污染源進(jìn)入環(huán)境。

五、重點(diǎn)工程

（一）針對不同污染源，實(shí)施精準(zhǔn)防治工程，重點(diǎn)控制生活源輻射污染

重點(diǎn)治理贛江流域污染，強(qiáng)化南昌、上饒、新余、景德鎮(zhèn)、鷹潭、贛州、九江等地區(qū)的精準(zhǔn)防治工程，大力推廣綠色生產(chǎn)和生態(tài)治理模式，繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)村環(huán)境綜合整治，加大生活污染源精準(zhǔn)防治力度，開展煤炭洗選加工和燃煤小鍋爐整治工程，推行生活垃圾分類投放、收集、綜合循環(huán)利用，整治非正規(guī)垃圾填埋場；將雙壟集雨保墑、膜下滴灌、水肥一體化等節(jié)水保水灌溉技術(shù)與化肥農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品施用量有機(jī)結(jié)合，建立廢棄農(nóng)膜、農(nóng)藥包裝廢棄物回收和綜合利用網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)規(guī)范規(guī)模以下畜禽糞便處理利用設(shè)施建設(shè)，削減農(nóng)業(yè)面源污染。

（二）針對不同污染程度，實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管控工程，建立系統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境科技創(chuàng)新、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)體系和環(huán)境技術(shù)管理體系

以風(fēng)險(xiǎn)管控為核心，探索農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量改善實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有效防范環(huán)境和人體健康風(fēng)險(xiǎn)。建立以水利工程、生物工程和農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的區(qū)域或流域系統(tǒng)綜合治理模式；制定環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)管控方案，重點(diǎn)監(jiān)測評價(jià)產(chǎn)地環(huán)境土壤、水體和空氣中的主要污染物——重金屬；加強(qiáng)礦區(qū)、油田、工業(yè)企業(yè)搬遷遺留遺棄場地、大型工程建設(shè)影響區(qū)、農(nóng)田土壤、廢棄物堆存堆放場地、放射性核素等類型土壤污染診斷和風(fēng)險(xiǎn)評估，加強(qiáng)監(jiān)測設(shè)備和修復(fù)新技術(shù)研究；推進(jìn)土壤環(huán)境保護(hù)制度創(chuàng)新，最終形成一整套可復(fù)制、可推廣的污染防治技術(shù)、工程、管理綜合模式。