許梅花,陶春林,趙 錚,馬瑞紅,李家祥
(1.澄江縣經濟作物工作站,云南澄江652599;2.澄江縣土肥站,云南澄江652599)
澄江縣農業面源污染現狀及防治措施
許梅花1,陶春林2,趙 錚1,馬瑞紅1,李家祥1
(1.澄江縣經濟作物工作站,云南澄江652599;2.澄江縣土肥站,云南澄江652599)
農業面源污染是指由沉積物、農藥、廢料、致病菌等分散污染源引起的對水層、湖泊、河岸、濱岸、大氣等生態系統的污染。劇毒農藥和大量農藥的使用,過量化肥的施撒、不可降解農膜棄于田間,露天焚燒秸稈、大型養殖場禽畜糞便不做無害化處理、隨意排放、堆放等是造成農業環境面源污染的重要因素。這些污染源對環境的污染影響最大。與點源污染相比,面源污染的時空范圍更廣,不確定性更大,成分、過程更復雜,更難以控制。
澄江縣位于滇中,轄3個鎮2個街道辦事處,2013年全縣年末總人口141 536人,農業人口110 184人,占人口總數的 77.85%。全縣土地總面積77 300 hm2,耕地總面積13 233 hm2,其中:水田面積5 100 hm2、旱地面積8 133 hm2。撫仙湖徑流區耕地面積9 993 hm2,2012年全縣農作物總播種面積 23 256 hm2,其中:糧豆作物播種面積6 609 hm2、蔬菜種植面積12 647 hm2、烤煙種植面積3 383 hm2、花卉園藝植物面積達317 hm2。縣內有全國第二深淡水湖-撫仙湖,湖面面積21 660 hm2,蓄水量206.2億m3,占云南九大高原湖泊總蓄水量的72.8%,水質為綜合Ⅰ類水質,還有各類水庫35座、龍潭2個、壩塘63座,水資源極其豐富。農業面源污染已成為影響生態環境質量的重要污染源,尤其對水資源的污染最大,而澄江縣水資源極其豐富,又是典型的農業縣,農村人口眾多,農業生產經營分散,種植業、畜禽養殖等農業面源污染難以控制,農業面源污染已成為澄江縣現代農業發展的瓶頸。因此,為了保護有限的農業發展資源、建設美好的人居環境,需要對澄江縣農業面源污染進行調查研究,尋求解決農業面源污染的防治措施,促進農業生態環境建設,保護撫仙湖,保護生態環境。
澄江縣農業面源污染主要是水土流失、化肥、農藥、塑料農膜、畜禽糞便污染以及農作物廢棄物的污染[1~2]。
1.1 水土流失污染
土地過度開發將大量的泥沙和營養物質帶入各種水體,導致土壤肥力下降、養分損失,還造成水體富營養化和透明度下降,影響人類的生存與社會的可持續發展。澄江縣土地總面積77 300 hm2,2004云南省衛星搖感資料顯示,全縣微度侵蝕面積53 430 hm2,占總面積的69.12%;水土流失面積23 870 hm2,占總面積的30.88%,其中:輕度流失面積14 725 hm2,占流失面積的61.69%;中度流失面積8 125 hm2,占流失面積的34.04%;強烈流失面積1 019 hm2,占流失面積的4.27%。參考2008年玉溪市環科所撫仙湖流域土壤總氮 (TN) 含量 0.009%、總磷 (TP) 含量0.01%的營養成分調查分析成果,以10%進入水域形成污染測算,全縣水土流失造成的TN和TP污染負荷分別為7.47 t/a和8.30 t/a。
主要是施用量大、施用不合理及流失嚴重。
2.1 施用量大
化肥的施用給農作物產量帶來了巨大的增長,對解決溫飽問題做出了貢獻,但是由于化肥養分單一,過量的不合理施用,蔬菜面積增大、復種指數提高,化肥利用率明顯下降,致使土壤板結、理化性狀受到嚴重破壞。化肥施用量中少部分養分被吸收利用,大量養分通過徑流、淋溶、反硝化、吸附和侵蝕等方式進入環境,污染水體、土壤和大氣,是造成面源污染的主要原因之一。據統計,全縣化肥施用量從2005年的2.8萬提高到2013年的3.16萬t。
2.2 肥料配比不合理
在肥料配比上,全縣N∶P∶K比例為1∶0.44∶0.44,氮肥用量偏高,重施化肥,輕施有機肥,造成鹽漬化,地力下降。目前,氮肥平均利用率約30%,剩余部分除以氮和氮氧化物的形態進入大氣外,其余大都隨降水和灌溉進入水體,導致流域水體中氮磷物質含量增高、水質下降。
2.3 流失嚴重
澄江縣現有耕地主要種植蔬菜、烤煙、水稻等作物,化肥折算N用量600~900 kg/hm2/年,P2O5用量150~300 kg/hm2/年,參考國內外其他地區的污染物排放計算參數,N和P2O5污染物流失量系數分別取90 kg/hm2/年和7.5 kg/hm2/年,COD則參考標準源系數取375 kg/hm2/年,可估算出農田化肥形成的N和P2O5的負荷量。全縣農田污染負荷排放量見表1。

表1 全縣農田化肥污染負荷排放量
3.1 農藥有效利用率低
農藥噴施中只有15%~40%附著在植物上,其余20%~50%降落于地面、5%~15%飄浮于空中,落于地面的農藥又會隨降雨形成的地表徑流流入水域或下滲進入土壤。
3.2 農藥施用量逐步增加
隨著產業結構調整力度加大,澄江縣蔬菜種植面積逐步增加,復種指數提高了4~5倍,2013年全縣蔬菜種植面積1.2萬hm2,全縣農藥施用量從1995年的105 t增加到2010年的382 t。2013年全縣農藥使用量為315.07 t,撫仙湖徑流區估算使用量為236.3 t,除30%~40%被作物吸收外,大部分進入水體、土壤及農產品中。
澄江縣農膜使用主要是地膜覆蓋和塑料薄膜大棚,截止2012年全縣共有322 hm2塑料薄膜大棚,主要用于種植蔬菜和花卉。2013年全縣農膜用量為665.5 t,其中地膜覆蓋7 440 hm2,農膜使用量588.5 t;農用大棚及其他途徑用量77 t。參照云南省部分市縣采用的70%~80%的回收系數計算,全縣散落田間地頭的農膜在133.1~199.65 t。農膜是高分子有機化合物,在自然條件下很難分解,可殘存20年以上,大量殘存蓄積影響土壤的透氣性,阻礙土壤水肥的運轉,影響農作物的生長發育,導致農業減產。但是,塑料農膜在農業生產中能有效改善和優化栽培條件,具有保濕、保溫、保肥、保土作用,可以促進農作物早熟、增產,提高農產品質量,因此,使用量呈逐年上升趨勢。
根據國家環保總局提供的排泄系數(表2)及相關研究資料,采用畜禽單位污染負荷系數計算,全縣畜禽養殖污染負荷排放量見表3。

表2 農村畜禽單位污染負荷系數

表3 全縣畜禽養殖污染負荷排放量
農作物殘體產生量按4 500 kg/hm2/年,流失量按產生量的15%,農作物殘體中COD、TN、TP的比例分別取2.85%、0.4%、0.09%,根據耕地面積,計算得出全縣和撫仙湖徑流區農作物殘體污染負荷排放量(表4)。

表4 全縣農作物殘體污染負荷排放量
綜上所述,除農藥無法計算污染負荷外,全縣農業面源污染負荷排放總量見表5。

表5 全縣農業面源污染負荷排放總量
7.1 推廣綠色防控技術
主要采取頻振式電子滅蛾燈、性誘劑、色板誘殺及生物防治等技術,通過化防與綠色防控相結合的方式達到防病控蟲的目的,從而減少農藥用量,保護生態環境。2011-2013年,全縣綠色防控推廣面積4 067 hm2,減施農藥5.84 t;在烤煙上實施蚜繭蜂生物防治3 067 hm2,有效降低農藥使用量[3]。
7.2 實施測土配方施肥技術
從2009年實施測土配方施肥技術以來,年推廣面積 8 667 hm2,減少不合理施 N 373.74 t、P2O5217.98 t。
7.3 引進生物降解膜試驗、示范
2010-2013年,引進生物降解膜在青、白花蔬菜上試驗示范187 hm2,按普膜平均用量75 kg/hm2、降解率1.99%,生物降解膜均用量105 kg/hm2、降解率74.40%計算,廢舊農膜從13 731.201 kg降到5 021.184 kg,降低8 710.017 kg,下降64.43%。
7.4 改善種植方式,減少污染物排放
2013-2014年2年政府共投入資金近5 000萬元,拆除全塑料薄膜大棚302 hm2,有效地減少了農業面源污染。
7.5 實施農業產業結構調整
通過土地流轉等大力發展景觀綠化苗木,藍莓,荷藕等作物。與煙后種菜豌豆相比,景觀綠化苗木減施氮肥996 kg/hm2,減78.3%,減施磷肥310.5 kg/ hm2,減100%;藍莓減施氮肥 1 069.5 kg/hm2,減84.08%,減施磷肥228 kg/hm2,減73.42%。與常年種蔬菜相比,景觀綠化苗木減施氮肥1 182 kg/hm2,減81.07%,減施磷肥261 kg/hm2,減100%;藍莓減施氮肥1 255.5 kg/hm2,減86.11%,減施磷肥178.5 kg/ hm2,減68.39%。
8.1 開發及應用生物和生態工程新技術
減少化肥、農藥的施用量,推廣生物農藥和有機化肥。目前,國際上已商品化的生物農藥有30余種,約占農藥銷售額的30%,中國也將逐步用生物農藥取代化學農藥。應用節水灌溉技術,提高農業水、肥的利效率。目前中國已經開發出如:小畦灌水技術、間歇灌水技術、膜上灌水技術和污水灌溉技術等比較先進適宜大面積推廣的節水灌溉技術。開發推廣面源污染治理的新型工程技術,如人工濕地技術等。改善農業生態模式。一是推廣立體農業,使大型畜禽養殖企業廢水資源得到合理利用;二是在農作物栽培上推廣輪作、間作、套種方式,對土地進行保護性栽培;三是加大生態農業精品基地建設,發展綠色農業。
8.2 建立完善監測體系,強化農業環境和農產品質量的監測
建立化肥、農藥等化學投入品、農產品市場準入和安全追溯制度,加強農資市場監管和農殘檢測,提高農資和農產品市場準入門檻,倒逼群眾按標準化、生態無害化要求進行生產,最大限度減少農藥化肥等投入品使用量。切實有效地開展無公害農產品、綠色食品、有機食品的認證工作。組織開展農業面源污染的基礎性調查和監測工作,建立農業農村污染工作基礎臺帳、建立農業面源污染數據庫、重大農業面源污染事故監測體系,并定期發布農業面源污染狀況信息。
8.3 強化宣傳,營造氛圍
要充分發揮廣播、電視、報刊、網絡、廣告等媒介的作用,精心策劃宣傳主題,搞好專題性報道和動態性報道,因地制宜、廣泛開展多層次、多渠道、全方位的農業面源污染危害性的輿論宣傳。
[1]澄江縣農業局.澄江縣農業農村面源污染調查與分析[M]. 2013.
[2]黃晶晶,杜超文,陳一兵,等.中國農業源污染現狀及對策[J].安徽學通報,2006(12):47-48.
[3]李偉華,袁仲,張慎舉.農業面源污染現狀與控制措施[J].安徽農業科學,2007(33):10784-10786.
2015-01-16