摘要由于農村非點源污染的時空范圍廣、不確定性大、過程復雜、污染嚴重等特點已越來越成為世界各國治理水污染的重點和難點,本文梳理了國內外農村非點源污染研究發展歷程和治理對策,總結了我國農村非點源污染治理方案納入社會學研究有望取得更良好的效果。
中圖分類號:X131 文獻標識碼:A
Comparative Research on Rural non-point
Source Pollution at Home and Abroad
GAO Ying, XU Song
(Yunnan Industry Commerce College, Kunming, Yunnan 651700)
AbstractBecause non-point source pollution in rural areas has characteristics of wide range of spatial and temporal, large uncertainty, the complexity and serious pollution, it has become the focus and difficult problems in the world. This paper reviews development process and countermeasures for rural non-point source pollution. Summed up the rural non-point source pollution control programs into the sociological research is expected to achieve better results.
Key wordsrural non-point source pollution; research process; control strategy; comparision
農村非點源污染是在農村生產生活活動中,在降水或灌溉作用下,有機或無機污染物通過地表徑流、農田排水和地下滲透,從非特定的地點匯入受納水體(包括河流、湖泊、水庫和海灣等)并引起水體的富營養化或其他形式的污染。它具有時空范圍廣、不確定性大、過程復雜、污染嚴重等特點。國內外學者對農村非點源污染的研究起源于20世紀60年代,本文將著重對農村非點源污染的國內外研究過程以及控制策略進行回顧和總結。
1 國外有關農村非點源污染的研究
1.1 國外農村非點源污染研究過程
在歐美發達國家,人們對于水環境污染的認識從點源污染開始,經過多年的研究和實踐,發達國家在水環境管理方面取得大量的成果和經驗,建立了比較完善的制度體系,使水環境得到顯著改善和保護。但是發達國家在投入巨資治理點源污染的同時卻發現水環境污染問題仍然不能夠得到徹底解決,之后才開始重視非點源污染問題。
從世界范圍來看,非點源污染已成為水環境的一大污染源或首要污染源。國外農村非點源污染研究起步于20世紀60年代,首先在美、英、日等一些發達國家開展,到20世紀70年代以后逐漸為世界各國所重視。美國是開展農村非點源污染研究最多的國家。美國最早在1930年提出非點源污染與洪水密切相關,并在之后制訂了一系列“防洪法”。
70年代初非點源的研究主要限于非點源污染特征、影響因素、單場暴雨和平均污染負荷輸出等方面的初步研究,也有早期的農藥輸移和徑流模型。70年代末期,為了滿足水質規劃的目的,開始使用數學模型進行定量評價農村污染水質現狀,影響因素和宏觀特征研究由相關因素分析和時空分異分析轉向與非點源污染控制密切相關的主控因子和關鍵源區的空間分析。
80年代以來,非點源污染的研究涉及的地域更廣、類型也更多樣,因素分析和污染遷移機理更加深入。非點源污染模型研究向實用方向發展,一些新的應用性模型廣泛應用于農業非點源污染研究中。隨著計算機和衛星遙感技術的發展和進步,以陸地衛星數據庫、航空攝影、GIS和陸地資源信息系統為代表的3S技術與非點源污染模型結合,廣泛應用于非點源污染預測、管理措施改變對農村非點源污染的影響評價。
進入90年代, 一些功能強大的超大型流域模型被開發出來。這些模型是集空間信息處理、數據庫技術、數學計算、可視化表達等功能于一身的大型專業軟件。總的來說,國外的研究主要集中在對農村非點源污染物遷移轉化機制、農村非點源污染物的防控機制和非點源污染模型模擬上。
1.2 國外控制策略研究
國外在農村非點源污染的管理和控制措施方面以美國的最佳管理措施(BMPs)最為著名。美國早在20年代70年代就提出了“最佳管理措施”BMPs(Best Management Practices),BMPs是保護水環境免受污染的一種措施,通過采用“清潔生產”或提供水污染養分設施來達到水環境保護的目的。之后又出臺了清潔水法案(CWA)、非點源污染實施計劃——CWA319條款、最大日負荷(TMDL)計劃、國家河口實施計劃等農村非點源污染的控制和管理。歐盟自1989年出臺第一個治理農村污染源的法案以來,把對農村污染的防治作為其水污染治理的重點及現代農業和社會可持續發展的重大課題。加拿大、瑞典、匈牙利、荷蘭、愛沙尼亞、土耳其等國家也開始重視該問題。
在國外,解決農村非點源污染的根本途徑之一是采用生態工程技術。總體而言,用以控制農村非點源污染的生態工程技術可分為兩大類。用于源頭污染控制的生態工程技術有生態施肥、水土保持、村鎮污水和固廢物處理等。作為一種重要的生態工程技術,污染河流的生態修復利用河流中生物和河流的理化特點,如流速、溶解氧等恢復河流生態,方法包括生態調水、人工增氧、生態工程措施、修建凈水湖等。
徑流污染控制是在嚴重污染的地段下放建造截流污染物和使污染物循環利用的設施。許多國家在利用緩沖帶進行非點源污染控制方面也開展了一些研究。國外學者對植被緩沖帶、水塘、荒地等對泥沙的截留、沉積、輸移的作用原理方面進行了大量研究。
2 國內非點源污染研究
2.1 國內農村非點源污染研究過程
我國農村非點源污染研究起步較晚,農村非點源污染研究始于80年代初的湖泊、水庫富營養化調查和河流水質規劃研究中,發現地面水富營養化已十分普遍,進一步研究證實,造成水體富營養化的氮、磷營養元素的污染負荷非點源高于點源。據已有文獻報道非點源污染的貢獻率高達75%。我國從環境保護的角度研究農村非點源污染的歷史并不長,但是研究土壤養分徑流損失和農用化肥物質進入土壤中遷移轉化型微機作用機理卻有很多年的歷史,土壤和農業化學家對這方面的問題十分重視并取得不少成果。國內開展農村非點源污染研究主要包括兩個方面:一是化肥、農藥及畜禽糞便等經土壤通過不同途徑進入水體對受納水體造成的污染影響,包括探討受納水體的環境容量和研究農業非點源污染對水體產生的危害。另一方面的研究內容主要是有關農村非點源污染產污機理與影響因素探索。由于了解農村非點源污染的產污機理是進行治理與開展模擬檢測的前提,近年來有許多學者對農村非點源污染的形成過程、影響因素及計算方法進行了較為深入地研究,在生態技術控制農村非點源水污染方面作了大量的研究,并開始了從環境經濟及環境社會學的角度研究非點源污染問題。
2.2 國內控制策略研究
在防控方面,工程與非工程性措施的結合成為非點源污染防治的突出特點。因人工濕地基建費用低,運行成本低,維護技術低,氮磷去除效果顯著,因而生態技術控制在農村非點源水污染研究中受到重視。
我國近十幾年來出臺了一些地方性農村環境保護條例,如國家環保局2003年發布的《關于加強農村生態環境保護工作的若干意見》,目的是促進農村地區生態環境質量的改善;1994年生態示范區建設中的若干環境指標與非點源污染有關;90年代末我國先后在巢湖、太湖流域全面禁磷;近年來,農村大規模畜禽養殖造成的污染已引起政府關注,環保總局已分別于2002和2003年正式發布了《畜禽養殖污染防治技術規范》和《畜禽養殖污染物排放標準》,這是我國在非點源污染管理方面的重要舉措。
3 國內外有關農村非點源污染研究的比較
關于農村非點源污染對水環境的影響機理,國內外學者做了大量的研究和探討,大致可以分為兩類。
(1)探討受納水體的環境容量。通過減少污染物的排放量和充分利用水體的環境容量使水體免受污染,是當前非點源污染研究的熱點之一。
(2)研究農村非點源對水體的危害。其中國內外研究較多的是地表水的富營養化和地下水的水質惡化。
對比國內外的研究,可見我國非點源污染雖起步晚,但發展迅速。相對于非點源污染模型模擬的研究相對外國而言還比較少。但是國外農村非點源污染研究幾乎沒有涉及農村生活型的如農村垃圾、污水等所致的非點源污染,并沒有把其作為點源排放而加以控制。而在我國農村,地域廣闊、村鎮分布分散,由于大部分農村地區無配套的排污管網,伴隨人口及經濟的增長,農村生活污水及生活垃圾問題日益突出,生態環境惡化,也對水環境造成嚴重影響。加之國情所限,在今后相當長的一段時期,村鎮產生的污染物仍將會以非點源排放。發生在我國農村村鎮的這部分非點源污染,是有別于國外的農村非點源類型的。
并且在我國,“城鄉二元社會結構”的長期存在,城市與農村差距較大,使得在當前,農村社會及經濟問題的突出程度遠勝于環境污染問題。因而從我國農村社會特點及農民的意愿出發,從社會學的角度探討村鎮非點源污染發生的影響因素及控制對策方面的研究,在我國當前的形勢下就顯得非常重要。將社會學研究應用于非點源污染研究中,有望能為非點源污染的控制提出符合我國國情的、切實可行的方案。
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