農(nóng)業(yè)源大氣面源污染防治措施研究

楊貝貝 何玉婷 吉春容

摘要 我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，農(nóng)業(yè)的自給自足讓社會穩(wěn)定、百姓溫飽。但是，農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來的大氣污染越發(fā)嚴峻，不可忽視。探討了農(nóng)業(yè)面源污染的特征和成因，深入討論了農(nóng)業(yè)源大氣面源污染的主要來源，包括畜禽養(yǎng)殖、化肥施用、農(nóng)藥施用和秸稈焚燒4個途徑，以及導(dǎo)致污染存在的問題；針對農(nóng)業(yè)源大氣面源污染提出了有效防治措施，旨在有效抑制農(nóng)業(yè)源大氣面源污染，保護生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)面源；大氣面源；大氣污染

中圖分類號：X71 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）09–0-03

隨著經(jīng)濟社會的高質(zhì)量發(fā)展和人口的增長，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的占比越來越大，但同時帶來了一系列環(huán)境問題。其中，農(nóng)業(yè)源大氣面源污染問題日益突出[1-3]。農(nóng)業(yè)源大氣面源污染是指農(nóng)業(yè)活動中產(chǎn)生的氮氧化物、揮發(fā)性有機物、氨、顆粒物等物質(zhì)，通過大氣和水體的傳遞，對環(huán)境和人民健康產(chǎn)生危害。農(nóng)業(yè)源大氣面源污染的防治工作現(xiàn)已成為我國環(huán)境保護的重要任務(wù)之一。

針對農(nóng)業(yè)源大氣面源污染問題，國家和地方政府出臺了一系列相關(guān)政策和法規(guī)，如《農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅戰(zhàn)行動方案（2021—2025年）》，旨在促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，相關(guān)部門和科研機構(gòu)也在積極研究和推廣農(nóng)業(yè)源大氣面源污染防治技術(shù)，如生態(tài)養(yǎng)殖、無土栽培、有機農(nóng)業(yè)等，以減少農(nóng)業(yè)源大氣面源污染的產(chǎn)生[4]。然而，農(nóng)業(yè)源大氣面源污染防治工作仍存在一系列問題。由此可見，研究農(nóng)業(yè)源大氣面源污染防治措施具有重要意義。

1 農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀

1.1 面源污染的定義

面源污染這一概念于1972年首次出現(xiàn)在美國法案《The Clean Water Act》的修正案中，將其與點源污染徹底區(qū)分開來，說明兩者之間的本質(zhì)區(qū)別，并分別描述了兩者的特征[5]。面源污染，是指污染的范圍呈現(xiàn)“面”的特性，有廣度，還有蔓延的趨勢，因此可理解為可污染物將污染的形式分散，蔓延至水體、氣體、土壤等不同環(huán)境，且呈動態(tài)的形式發(fā)展，不可控性加大且難以探測，這對污染的監(jiān)控和防治提出了更高的要求。20世紀90年代，國內(nèi)外諸多學(xué)者從多領(lǐng)域、多角度剖析了面源污染，從定義、成因、預(yù)防策略等方面進行了深刻的探索與研究[6-8]。

1.2 農(nóng)業(yè)面源污染的定義

對農(nóng)業(yè)面源污染的理解分為廣義和狹義。狹義是指由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行為而產(chǎn)生的化學(xué)元素，如氮、磷等元素，其產(chǎn)生大多數(shù)是由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用化肥、農(nóng)藥等化學(xué)劑品，沒有被吸收的部分經(jīng)過下雨、灌溉等過程進入了水體和土壤[9]。它們不易被水體和土壤吸收，相反，會對環(huán)境產(chǎn)生反作用，這些作用形成了污染，導(dǎo)致水體污染或水體富營養(yǎng)化。

廣義的農(nóng)業(yè)面源污染，污染范圍不僅包括最直接的水體污染，還包括由水體污染引發(fā)的大氣污染、土壤污染、生物污染等領(lǐng)域。此處要討論的是狹義的農(nóng)業(yè)面源污染，著重討論農(nóng)業(yè)源大氣面源的污染現(xiàn)狀，并提出一定建設(shè)性的防治措施。

1.3 農(nóng)業(yè)面源污染的特征及成因

1.3.1 農(nóng)業(yè)面源污染的特征 （1）農(nóng)業(yè)面源的污染具有不確定性[10]。污染來源于種植的產(chǎn)品，有些農(nóng)業(yè)較為發(fā)達的地區(qū)，種植類型十分繁雜，如河南省洛陽市汝陽縣付店鎮(zhèn)，是一個以農(nóng)業(yè)為主要經(jīng)濟來源的地區(qū)，種植的產(chǎn)品有花生、水稻、小麥等糧食作物，還包括各類蔬菜。為了給糧食作物提供充足的營養(yǎng)，農(nóng)藥的使用和肥料的播撒用量巨大，但由于機械化水平不高，農(nóng)戶采用傳統(tǒng)播撒的形式，藥物的利用率并不高。而農(nóng)戶為了提高產(chǎn)量，必須加大藥物的用量，因此對環(huán)境造成了巨大的影響。

除用藥之外，禽類的糞便、農(nóng)膜的廢棄物和秸稈的燃燒也會產(chǎn)生污染，且難以追蹤和檢測，更加難以控制。在污染的基礎(chǔ)上，降雨會擴大污染的影響范圍，污染物隨著雨水的流動深入土壤，隨著蒸發(fā)進入空氣，隨著水源流入湖泊和海洋，從而造成更大面積的污染，導(dǎo)致管控和治理的難度大大增加。

（2）農(nóng)業(yè)面源的污染具有模糊性。由于污染源種類過多且不易識別，所產(chǎn)生的污染相互影響，難以通過采樣的途徑精細分辨處理，因此污染的來源難以識別，存在模糊性的特點[11]。

（3）農(nóng)業(yè)面源的污染還具有持續(xù)性。農(nóng)藥和化肥的使用并不是短期的作用，其產(chǎn)生的污染和造成的環(huán)境破壞是持續(xù)性的。進入土壤中的農(nóng)藥和化肥，難以自行分解，長期在土壤中殘留會危害農(nóng)作物。

1.3.2 成因 造成農(nóng)業(yè)面源污染的原因很多，從農(nóng)戶的角度來看，他們由于長期的耕種工作，與外界的聯(lián)系和對科學(xué)播種的知識了解較少，因此，新的耕種技術(shù)和耕種機器的了解和引進機會有限，同時意識不到自身的耕種行為對環(huán)境造成的影響；農(nóng)戶普遍受教育水平不高，對新型農(nóng)耕機械的接受能力有限，環(huán)保意識也有所欠缺，可持續(xù)發(fā)展的觀念不強，甚至處于“漠不關(guān)心”的狀態(tài)；當下農(nóng)戶進城勞務(wù)的現(xiàn)象比較普遍，留在農(nóng)村務(wù)農(nóng)的勞動力短缺，大面積的除草、殺蟲工作無法用人工解決，只能簡單粗暴地采用撒藥、施肥的方式取代，加重了污染。以上因素導(dǎo)致農(nóng)戶在耕作時有很大的局限性，他們一般根據(jù)經(jīng)驗和現(xiàn)有的耕種條件從事生產(chǎn)活動。

在農(nóng)耕技術(shù)層面，農(nóng)戶普遍意識守舊，接受新耕種技術(shù)的主動性不強，對“新”的東西很排斥，擔(dān)心會影響既有的耕種情況。而且新技術(shù)操作相對復(fù)雜，農(nóng)戶普遍年齡較大，對這樣的高科技手段并沒有信心能駕馭，容易產(chǎn)生畏懼心理，從而依舊遵循守舊的耕作方法。此外，機器成本較高，農(nóng)戶的低收入讓他們不敢輕易嘗試高成本的機械化使用方法，無法理解也不愿意接納新技術(shù)給耕作帶來的變化，因此無法正確制止大面積污染產(chǎn)生的影響。

在政府管理方面，管理者對農(nóng)業(yè)相關(guān)新技術(shù)培訓(xùn)和基礎(chǔ)推廣不到位，對環(huán)保重要性的強調(diào)不足，使現(xiàn)今的農(nóng)耕技術(shù)無法作用于實踐。針對科學(xué)施肥、科學(xué)用藥的方式方法，政府應(yīng)加強專題培訓(xùn)，提高科學(xué)用藥的有效性。提高土地承包經(jīng)營權(quán)的穩(wěn)定性，盡量延長農(nóng)戶承包土地使用權(quán)的時間，避免農(nóng)戶因使用期限短而過度開發(fā)造成耕地質(zhì)量下降。

2 農(nóng)業(yè)源大氣面源污染的來源及影響

2.1 畜禽養(yǎng)殖

畜禽養(yǎng)殖是以農(nóng)業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)地區(qū)主要的經(jīng)濟發(fā)展來源，也是農(nóng)戶經(jīng)濟來源之一。但是，在畜禽養(yǎng)殖過程中，會產(chǎn)生許多廢渣污染，如排泄物、清洗畜禽及飼養(yǎng)場地后產(chǎn)生的污水，以及不充分分解后產(chǎn)生的惡臭（氨氣、硫化氫、糞臭素、發(fā)揮性有機物等），直接排放至大氣造成嚴重的污染。此外，這些氣體對人體的生命安全也有極大的威脅，有害氣體會引起呼吸道感染，引發(fā)諸多氣管、支氣管甚至肺部疾病。據(jù)統(tǒng)計，飼養(yǎng)生豬是畜禽養(yǎng)殖中排放氨氣量最大的類別，養(yǎng)豬場產(chǎn)生的有害氣體和發(fā)揮性有機物多達331種，長期處于充滿刺激性氣體的環(huán)境，不僅人身體健康受到巨大的威脅，動物健康也會產(chǎn)生極大的危害。

2.2 化肥施用

化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的過程中具有十分重要的作用，施用化肥是增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的有效途徑，也是最直接的方式，更是廣大農(nóng)戶都接受的方式。然而，由于化肥的使用率低，無序增量的施肥不僅導(dǎo)致化肥資源浪費，更加大了污染的強度?；手械臓I養(yǎng)元素氮是對大氣污染最嚴重的指標，在施氮肥過程中會揮發(fā)“氨”和“氮氧化物”，氮氧化物會消耗臭氧，使臭氧層越來越薄，從而失去保護地球受紫外線輻射的作用，造成溫室效應(yīng)，是二氧化碳影響溫室效應(yīng)的近300倍[12-13]。如果在溫室大棚中施肥過量，雖然會減少散發(fā)至空氣中的有害氣體量，但氮氧化物同樣會損傷植物，直至枯焦。

2.3 農(nóng)藥施用

農(nóng)藥的施用以液態(tài)和液化氣態(tài)形式為主，以噴灑的形式附著在農(nóng)作物表面，用來滅殺害蟲，驅(qū)趕不利于農(nóng)作物生長的因素。然而，農(nóng)藥施用在國內(nèi)普遍的利用率不高于40%，如果以噴灑的形式施藥，利用率不到20%，且農(nóng)藥的揮發(fā)性極強，除附著在農(nóng)作物上的農(nóng)藥之外，其余的藥量以蒸發(fā)、蒸騰的形式揮發(fā)在空氣中，附著在塵埃上，并且通過雨水的形式滲透地表。農(nóng)藥的過量使用，會無差別地殺害各種有機體，甚至是益蟲，如蜻蜓、蜜蜂等。益蟲數(shù)量的減少導(dǎo)致害蟲增加，噴灑農(nóng)藥的作用就會被大大削減。此外，農(nóng)藥具有毒性，大量殘留在空氣中會對該區(qū)域造成嚴重生命健康的隱患。

2.4 秸稈焚燒

農(nóng)作物秸稈的焚燒，是農(nóng)戶為了處理大量廢棄秸稈而利用的普遍手段，或者采用秸稈進行取暖和做飯。但是，焚燒秸稈會產(chǎn)生大量的煙霧和灰塵，所產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳、有害的可吸入顆粒（PM2.5、PM10等）濃度急劇攀升。農(nóng)戶經(jīng)常選擇在路邊就地焚燒，不僅污染空氣環(huán)境，還會直接損害耕地質(zhì)量。近十年來，自遙感技術(shù)的應(yīng)用有效地檢測到燃燒位置，可以及時制止秸稈焚燒事件的發(fā)生，但還需從農(nóng)戶自身的意識上改變，否則一旦監(jiān)管力度減輕，焚燒態(tài)勢會反彈。

3 農(nóng)業(yè)源大氣面源污染防治中存在的問題

3.1 防治策略不足

我國針對農(nóng)業(yè)面源污染方面的出臺政策眾多，但關(guān)注的重點對象是對水源造成的影響，有關(guān)農(nóng)業(yè)源大氣面源的污染策略并不多，且內(nèi)容較為籠統(tǒng)。例如：在規(guī)定“畜禽養(yǎng)殖場地防止惡臭氣體的超標排放”中，并沒有具體說明“惡臭氣體”包括哪些，且哪些氣體排放多少量才算“超標”，基層政府在落實的過程中缺乏詳細的指導(dǎo)內(nèi)容，因此執(zhí)行力不足，便無法有效降低大氣污染所產(chǎn)生的影響。此外，針對污染行為的懲罰力度不大，效力不強，導(dǎo)致污染行為屢禁不止，焚燒秸稈尤為典型。

3.2 防治技術(shù)落后

首先，在有效治理污染物質(zhì)污染大氣之前，需要掌握污染大氣的有害因素，利用監(jiān)測和檢測的技術(shù)和設(shè)備。但是我國關(guān)于空氣治理的管理標準中，并未詳細制定檢測的具體標準，使得檢測部門的檢測門檻高低不一，各地區(qū)污染控制情況不均衡。

其次，在產(chǎn)生有害氣體之后，需要對有害氣體進行處理或者回收，最大化地減輕氣體污染帶來的不良影響。但我國并沒有十分有效的技術(shù)手段高效率地處理和控制有害氣體，例如：溫室氣體目前缺乏控制的污染氣體，其負面影響仍在加劇。

最后，我國的養(yǎng)殖技術(shù)普遍落后，尤其在偏遠地區(qū)，農(nóng)戶根本沒有任何技術(shù)手段處理進入大氣的污染物，他們甚至沒有處理污染物的意識。

3.3 施藥有效性低

我國農(nóng)戶在噴灑農(nóng)藥時，多數(shù)使用手搖噴壺，將農(nóng)藥直接噴在農(nóng)作物上，既沒有考慮風(fēng)力的作用，又忽略了噴灑農(nóng)藥的利用率。低至40%的有效率使得農(nóng)藥的施用量大大超標。針對少數(shù)使用機械化噴灑農(nóng)藥的農(nóng)作物區(qū)，施用量會有所提升，但在國內(nèi)的推廣范圍小，有效率依然很低。

化肥的施用不僅效率低，用量也缺乏科學(xué)的引導(dǎo)。農(nóng)戶在施肥過程中，如果沒有及時在壟溝處覆土，就會致使氮肥中的氮成分揮發(fā)，極大降低了利用效率，直接影響大氣質(zhì)量。

3.4 秸稈利用率低

我國農(nóng)村每年都會存在大量的秸稈廢料，如果可以大規(guī)模將秸稈變廢為寶，既可以節(jié)省替代的資源，又可以減少因焚燒秸稈產(chǎn)生的污染氣體，這是一舉多得的措施。例如：秸稈還田，將秸稈通過粗加工后充當肥料，或利用秸稈發(fā)電等。然而，我國對秸稈的資源化利用率很低，成本高，導(dǎo)致龐大數(shù)量的秸稈被廢棄掉，甚至成農(nóng)產(chǎn)的負擔(dān)。

4 農(nóng)業(yè)源大氣面源污染的防治措施

4.1 健全預(yù)防治理體系

面對我國有關(guān)大氣污染政策出臺的滯后性和不細致性，相關(guān)部門，應(yīng)針對污染源的類別、含量、控制標準進行詳細的規(guī)定。在污染產(chǎn)生后，要采取科學(xué)治理污染物的方法，通過改變?nèi)紵锏膬?nèi)部分子結(jié)構(gòu)，增加無毒能源使用比例；采用先進的燃燒技術(shù)和設(shè)備，盡量提高燃料的燃燒效率；利用吸附、洗滌等手段，在燃燒過程中予以吸附，將其余有害物質(zhì)含量極少的煙霧通過高煙囪排放，盡量減少對地區(qū)的污染影響。

4.2 加快檢測技術(shù)研發(fā)

農(nóng)業(yè)源大氣面源污染產(chǎn)生后，檢測技術(shù)能否起到檢測作用至關(guān)重要。我國對該項技術(shù)的研究仍處于研發(fā)階段，物化成技術(shù)產(chǎn)品的成效不明顯，需要加快研發(fā)進度，盡快將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于廣大農(nóng)戶的日常耕作活動。在檢測的過程中，需要有規(guī)則、分區(qū)域，根據(jù)污染源預(yù)判污染的情況，并對檢測的樣本逐一排查污染程度，針對性地進行防治處理。

4.3 提高科學(xué)用藥水平

第一，加強對售藥渠道的監(jiān)管，引導(dǎo)農(nóng)戶購買高質(zhì)量農(nóng)藥化肥品種，提高供貨商經(jīng)營許可門檻，定期檢查銷售的數(shù)量和種類，堅決杜絕假藥流入市場。第二，高效使用農(nóng)藥化肥，政府應(yīng)對本土的土壤質(zhì)量和耕種的農(nóng)作物進行綜合、細致的分析，發(fā)布優(yōu)惠政策，引導(dǎo)農(nóng)戶使用最適合的有機農(nóng)藥和化肥。如購買某種有機化肥，政府應(yīng)給予一定的資金補助。這樣既能有效提高產(chǎn)量，又能控制污染排放。

5 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，我國政府已經(jīng)開始重視農(nóng)業(yè)源大氣面源污染產(chǎn)生的不良影響。通過采取一系列防治策略，以科學(xué)的機械化技術(shù)作為輔助，在政府、企業(yè)、人民的共同努力下，大氣污染的預(yù)防和治理工作將邁上新的臺階。

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Study on Prevention and Control Measures of Atmospheric Non point Source Pollution from Agricultural Sources

Yang Bei-bei et al（Xinjiang Meteorological Station， Urumqi， Xinjiang 830002）

Abstract China is a large agricultural production country， and the self-sufficiency of agriculture ensures social stability and people’s food and clothing. However， the atmospheric pollution caused by the development of agriculture is becoming increasingly severe and cannot be ignored. Discussed the characteristics and causes of agricultural non-point source pollution， and discussed in depth the main sources of agricultural atmospheric non-point source pollution， including livestock and poultry breeding， fertilizer application， pesticide application， and straw burning， as well as the? problems that lead to pollution effective prevention and control measures were proposed for atmospheric non point source pollution from agricultural sources. These measures will help effectively prevent atmospheric non point source pollution from agricultural sources， and protect the environment.

Key words Agricultural non-point source; Atmospheric surface source; Air pollution