農業非點源污染狀況及其防治措施

王錦平 司 陽 張士勇

摘要介紹了非點源污染的含義,闡述了我國主要的農業非點源污染及農業非點源污染對環境的影響,并提出了針對農業非點源污染的防治措施。

關鍵詞農業;非點源污染;防治措施

中圖分類號X592文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)08-0267-02

非點源污染又稱面源污染,是指沖擊物、化肥、農藥等分散的污染源對水域環境的污染。與點源污染相比,其污染時空范圍更廣,不確定性更大,成分、過程更復雜,因而加深了相應的研究、治理和管理政策制訂的難度。目前,點源污染已得到較好地控制與治理,而非點源污染所造成的地表水污染問題日益突出,其中又以農業非點源污染貢獻率最大。因此,加強農業非點源污染研究對我國水污染防治具有重要意義。

1我國主要的農業非點源污染源

1.1土壤侵蝕

土壤侵蝕與農業非點源污染是密不可分的。土壤侵蝕在損失土壤表層有機質層的同時,攜帶許多污染物(有機物、金屬、磷酸鹽等)進入水體形成非點源污染。我國的土壤侵蝕極為嚴重,據統計,每年流失表土至少50億噸,數百萬噸的氮、磷、鉀通過各種途徑進入地表水體,造成嚴重的水體污染以及大量農作物鹽分的流失。

1.2化肥

許多研究表明,化肥的不合理使用是造成水體污染的主要來源。我國在過去的50多年中,糧食產量不斷增加,很重要的原因之一就是化肥投入的增加。正是由于化肥在作物增產中的重要作用,才使化肥的生產和使用有驚人的增長。但實際上,化肥的利用率并不高,綜合各地試驗結果,我國每年農田養分被植物利用的部分很少,氮肥的利用率僅為30%~35%、磷肥為10%~20%、鉀肥為35%~50%。剩余的養分通過各種途徑,如徑流、淋溶、反硝化、吸附和侵蝕等進入環境,從而污染水體。

1.3農藥

我國是生產和消費農藥的大國之一。目前,農藥年生產能力為76.7萬噸,生產農藥品種250多種,成為僅次于美國的世界農藥生產大國,但利用率不足30%。據統計,我國每年施用的農藥達50~60萬噸,其中約有80%的農藥直接進入環境。大量使用農藥,雖然控制了病蟲害,但大部分農藥殘留于環境中,植物體上、空氣中的農藥又通過降水返回地表,通過地表徑流污染水環境。

1.4畜禽糞尿污染

在我國農村地區,由于畜禽業的快速發展和人口的增加,以及缺乏排污管道和污水集中處理系統,部分畜禽糞尿直接進入附近水環境,嚴重影響了地下水和地表水的水質,直接威脅人體健康。另外,大量的畜禽糞便作為有機肥料施用到農田之中,畜禽糞便相對于化肥來說,其鹽分含量低而運輸成本高,致使大量的畜禽糞尿都集中施在數量有限的農田中,這樣往往造成大量的鹽分得不到充分利用而從農田流失到水體中。畜禽糞便污染己經成為農業非點源污染的主要來源之一。

1.5農業廢棄物

農業廢棄物包括農村居民生活垃圾、生活廢水、農田中秸稈殘茬以及田間農膜殘片。我國大部分農村沒有污水管網和垃圾處理系統,造成生活污水和垃圾隨意排放、堆置。一些經濟相對發達的農村,隨著生活水平的提高,煤氣化的普及,農業秸稈這一寶貴的可利用資源成為廢棄物,大多數被焚燒,造成大氣污染;還有一部分廢棄于河湖中,造成水源污染。另外,長期使用農膜覆蓋技術會造成農膜殘片大幅增加,且其不易降解,再生利用率低,嚴重影響植物根系的生長發育、水肥的運移,造成土壤質量退化。

2農業非點源污染對環境的影響

2.1加重水體富營養化

研究表明,對于湖泊、水庫等封閉水域,當水體內無機氮總量大于0.2mg/L、磷酸鹽磷濃度大于0.0lmg/L時,就可能引起藻華現象的發生。農業非點源污染是湖泊等水體富營養化的主要原因。據對太湖污染源的調查,發現來自農業非點源的總氮排放量達27 679.4t,占該區總氮排放量的36.1%。滇池中來自農業地表徑流的氮、磷分別占總量的53.0%和42.0%,造成滇池嚴重的富營養化。

2.2使土壤退化

大量化肥和農藥的施用,使許多有害物質進人土壤,必然使土壤質量下降,致使土壤變堿或變酸,削弱土壤或肥料中其他營養元素效應。大量氮肥的使用,還會加快土壤中有機碳的消耗,降低有機質的活性和土壤的供氮能力。據研究,大量使用化肥對土壤的退化有廣泛的影響。

2.3對生物的有害影響

一些有毒有害物質(如重金屬或農藥的殘留物等)進入水體后直接對水生生物造成危害,更嚴重的是有一些有毒物質可以通過食物鏈富集,使處于食物鏈高位的人或畜中毒。

3農業非點源污染的防治措施

3.1非點源污染控制技術措施

3.1.1化肥和農藥的控制技術措施。對化肥和農藥的控制,最重要的是控制施用量以及化肥中氮、磷、鉀的比例。已有的研究證明,氮肥超量使用及化肥中氮、磷、鉀的比例失調,會降低作物對化肥的利用率,增大淋溶和徑流損失。大力推廣有機肥還田,有機肥中的腐殖質可以提高土壤的保肥性能,還可以增強土壤微生物的數量和活力。利用土壤微生物先將化肥氮同化,然后再緩慢釋放,提高氮肥的利用率,減少氮肥流失。

3.1.2畜禽糞便的控制技術措施。通過堆肥技術、資源化技術、減量化技術的應用,可以減少畜禽糞便的污染。以沼氣為紐帶的畜禽糞便綜臺利用是我國大中型畜禽場處理糞便的主要途徑。此外,減少畜禽欄舍沖洗水量,分別處理畜禽場的固、液糞污,固體部分高溫發酵處理后還田,液體部分處理達標后排放也是處理糞便的很好措施。在處理糞污固體部分時,投入篩選出來的嗜高溫細菌,不僅可以縮短處理時間,而且處理效果也優于常規處理。另外,改變飼料成分可以減少畜禽的排泄量和糞便中污染物質的濃度,其中氨基酸平衡日糧法可節約粗蛋白飼料,減少氮排泄量。

3.1.3農田的控制技術措施。控制農業非點源污染的最有效和最經濟的方法是采取合適的農田管理方式,如少耕、免耕的耕作方法,控制農藥、化肥的施用量和施用方式等。在傳統的農田耕作中,由于翻耕導致農田土壤的礦化作用強烈,使土壤中的可溶性養分在降水和徑流的作用下淋洗和流失。Chichester等研究發現農田徑流產生量與農田耕作方式并無明顯的相互關系,但農田泥沙和養分流失在傳統耕作農田中明顯高于免耕農田。說明保護性耕作、免耕、少耕,可以減少土壤的入滲性能和農田土壤流失,而傳統耕作使養分易于淋洗。

3.2綜合控制措施

對于非點源污染的治理除了技術控制措施外,還必須有一系列科學的管理方法和政策法令作為支持。

3.2.1建立管理與監測機構。在不同性質和不同層次部門,建立相應的非點源污染監測與管理機構,隨時監測研究非點源污染的動態變化,掌握發生的規律并力爭在污染形成之前消除污染物,這是非點源污染管理的基礎。

3.2.2運用經濟管理手段。通過開展無公害農業、有機農業等生態農業的發展,利用農業政策導向和經濟杠桿的調節,來控制化肥、農藥等易造成非點源污染物質的使用,這明顯比行政和法律手段的剛性約束更易于接受。

3.2.3采取政策法規管理措施。我國已制定了一部綜合性環境保護法,即《中華人民共和國環境保護法》;此外,我國還加入或簽署了一系列環境與資源保護的國際條約。在環境執法方面,我國制定并實施了一系列重要的環境保護法律制度,主要有環境影響評價制度、“三同時”制度、環境監測與環境標準管理制度等。這些制度的實施,有效地促進了環境保護工作,減少了環境的破壞和污染。但是我國環境形勢依然十分嚴峻,生態環境惡化的范圍有擴大趨勢。因此,政策法規管理措施仍需完善和加強。

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