顧海霞
(黑龍江省大西江農場,黑龍江 嫩江 161441)
隨著我國經濟發展水平的不斷提高,發展速度的逐步加快,環境為此付出了沉重的代價,水資源污染問題就是典型的表現之一。據有關數據調查顯示改革開放開始后我國有近一半以上的湖泊受到不同程度的污染,湖泊富營養化問題嚴重,究其原因導致水體污染的污染源主要有點源污染與非點源污染兩種。所謂點源污染主要是指污水未經處理直接排入收納水體中所造成的水體污染,非點源污染與點源污染不同,它并非直接將污水排入收納水體之中,而是在暴雨沖刷的作用下將污染物、垃圾、農藥、家畜糞便以及其他污染物隨雨水形成的徑流進入收納水體之中,對水體造成污染。由此可見非點源污染具有一定的對急性與不確定性和時空差異性。
非點源污染根據產生污染物主體的不同可以劃分為不同的類型,主要有以下幾種:農業非點源污染、林業非點源污染、采礦業非點源污染、城市生活非點源污染、施工非點源污染等幾種主要類型。在各種非點源污染中因農業生產說動所引起的非點源污染是所有非點源污染中最嚴重、最普遍的、影響最大的。農田在耕種過程中會應大量含氮、磷的元素在內的化肥和含其他有成分的農藥,受降雨和灌溉的影響,氮、磷和企業元素會在地表徑流、農田排水和下滲的作用下注入水體之中,進而引發水體的富營養化,污染灌溉水源。
就引起農業非點源污染的情況可以看出,農業非點源污染主要是因農業生產中農業化學藥物作用于土壤圈所導致的,土壤圈中的污染物在外力的作用下經過遷移、轉化最終擴散到水圈,最終引起水體污染的。通過導致農業非點源污染的的的機理可以看出,如何降低或是避免土壤圈中的污染物是治理農業非點源污染的關鍵所在。針對如何解決農業非點源污染問題相關領域的專家、學者已經展開了大量研究,并取得了一定成果。
目前我國在控制治理工業和城市等點源污染方面已有較為成熟的方法,而對占有較大污染負荷的非點源污染的控制和治理卻收效甚微。農田氮磷一旦進入水體,治理的成本迅速增加,據估計,現在處理一噸城市污水處理的成本大概需要0.5元-0.7元,而氮磷的去除又需要進行深度處理,無疑又加大了處理成本。目前有建議考慮環境成本實現綠色GDP的發展,其實質就是不能將環境作為一種免費資源而隨意揮霍。在控制方法上,許多學者提出應遵循“誰污染誰交費”的原則,這些經濟措施針對點源污染產生的很好的效果,對于農業非點源污染也有較多的研究試圖通過排污收費市場經濟手段來解決問題,但是農業非點源污染又有其自身的特點,對象過于龐大且規模又相對較小,同時農業生產有較強的政策性,控制效果不甚理想。農業生產是一個多目標的生態系統,而目前政策的制定與實施上僅將其作為單產量目標生產系統來處理,而忽視了環境目標的實現。
氮素是玉米生產力的主要限制因素之一,在大多數情況下施用氮肥都可以獲得明顯的增產效果,但是重要的是環境污染因子,當水體中總氮濃度達0.12~0.15L/mg上時,即被視為富營養化水體。目前農田氮素流失引起的水體富營養化、地表水環境惡化、地下水硝酸鹽含量超標等環境問題日益嚴重。由農田氮素造成的非點源污染對當今世界水質惡化構成了最大的威脅,但其運移規律和形成機理等都不太清楚,因此由農田氮素造成的非點源污染的產污機理、影響因素及其污染負荷的定量計算和調控對策研究已引起國內外學者的高度重視。
如何提高化肥的利用率是農業施肥問題的關鍵,通過具體的施肥實踐經驗可知,采用集中深地施肥,并在此之后進行多次、少量施肥的方式可以提高化肥的利用率,使農作物所需化肥數量與施肥比重趨于合理。此外還可以采用人畜糞、植物秸稈等有機肥來代替化肥對玉米種植進行施肥,與化肥相比這些有機肥料具有改良土壤、增強土壤肥力、促進土壤良性循環的作用,還可以使植物秸稈和人畜糞便得到充分合理的利用變廢為寶。
灌溉方式的不同所引起的養分流失情況也是不同的,一般狀況下噴灌所導致的土壤養分流失最小,淹灌次之,溝灌所造成的土壤養分流失最嚴重。同時磷元素在各種農田水體中的含量是不同的,田面水的磷含量最高,大于地表排出水和灌溉水中的磷含量,滲漏水中的磷含量最低。這種狀況主要是由于灌溉水進入農田后,經過蒸發濃縮,以及土壤中養分向水層釋放作用等過程,使得田面水中氮磷的濃度升高,特別是施肥后幾天內,田面水中養分的濃度可達到較高的峰值。針對這一問題對玉米種植進行合理灌溉必須對田間水灌溉加強管理,可以采用淺水勤灌、干濕灌溉和減少排水量等方法,來降低灌溉水中的磷元素含量。
通過調查顯示,科學合理的玉米耕作栽培制度對減少土壤損失、提高土壤肥力、增加農作物產量具有重要作用。在中等坡度的土地上進行直接耕作而非按照土地的自然等高線進行耕作,可造成嚴重的土壤損失。同時在耕作制度上可以采用輪作、套種的方式提高土地的利用率,充分利用土壤中所含有的養分,提高玉米種植的科學性與合理性。此外北方的種植業多為一年一熟,秋收后土地在去除殘茬后處于裸露狀態,此時土地容易受到風力侵蝕。
緩沖林帶及植被過濾帶的建設可以形成一層“過濾網”,對水體中多含有的氮、磷等成分起到稀釋過濾的作用,進而減少水體中的氮磷含量。緩沖林帶與過濾帶對防治水體富營養化所起到的效果主要通過兩個方面得以呈現:一是對地表徑流起到滯緩作用,調節入河洪峰流量;二是有效地減少地表和地下徑流中固體顆粒和養分含量,太湖地區的研究也表明,適當的林帶對NP的凈化效果分別為30%~50%和29%~86%。
農田中增加一些濕地面積,可有效地控制養分流入水體。有150個人工塘的巢湖小流域,水塘僅占不到5%的面積,但可截留該區徑流中90%的養分。在滇池流域處理農田徑流廢水中就使用了人工濕地工程技術措施,由漂浮植物池、挺水植物池以及草濾帶組成的人工濕地,在正常運行情況下,面源主要污染物去除TN率達到60%。且工程具有投資少,效益好,運行管理方便以及抗面源污染負荷沖擊能力強等優點。人工濕地正常運行情況下,TN平均去除率達到47.8%,TP去除率在50%左右,如農田與水體間的濕地寬度能達到50m以上,便能減少進入水體的89%的氮和80%的磷。
[1]孫景生,肖俊夫,張寄陽,張淑敏,俞希根,段愛旺.夏玉米產量與水分關系及其高效用水灌溉制度[J].灌溉排水,1998,(03).
[2]張振華,蔡煥杰.水分虧缺對覆膜玉米生長發育及產量的影響[J].灌溉排水,2001,(02).
[3]徐淑琴,宋軍,寧少予.春玉米需水規律及非充分灌溉條件下噴灌制度探索[J].節水灌溉,2002(03).