余啟飛
【摘要】為貫徹執行《中華人民共和國環境保護法》,加強良好湖泊生態環境保護專項工作的技術支撐,加快建立良好湖泊生態環境保護專項技術管理體系,指導各地良好湖泊生態環境保護綜合整治工作,確保良好湖泊生態環境保護工程項目取得成效,本文通過農田面源污染產生過程,進而提出了幾條可行技術,希望能夠為各地良好湖泊生態環境保護工作提供技術性指導。
【關鍵詞】農田面源污染;原則;策略;控制技術
前言
農田面源污染是指農業生產活動中的氮素和磷素等營養物、農藥以及其他有機或無機污染物,通過農田地表徑流和農田滲漏形成地表和地下水環境污染。
1、農田面源污染產生過程
種植業生產過程中為保證農作物生產和收獲,經常使用大量肥料(化肥、有機肥)和農藥等農用化學品,這些物質在土壤中累積,在降雨及灌溉的驅動下,肥料中的氮磷以及農藥中的有機組分等通過徑流、淋溶、側滲向水體遷移;肥料中的氮和農藥中的有機成分通過揮發進入大氣,隨后又通過大氣干濕沉降向水體遷移;農業廢棄物如作物秸稈及蔬菜殘體等腐爛產生的氮磷及有機物質,隨徑流、淋溶、側滲向水體遷移。
2、農田面源污染控制原則與策略
2.1農田面源污染控制原則
1)農田面源污染應遵循總量控制原則。
2)農田面源污染應采取源頭控制、過程控制、末端控制相結合原則。
3)農田面源污染應遵循污染中氮、磷與水的資源化利用原則。
4)農田面源污染控制應與農村生態文明建設相結合的原則。
2.2農田面源污染控制策略
農田面源污染控制應對面源污水實行分區、分級、分時段綜合處理和控制。
分區控制即劃分不同污染風險區進行控制,根據農田距離河湖的位置進行風險區的劃分。一級保護區嚴格實行總量控制,可適當犧牲農產品產量,發展生態循環農業,政府也可采取進行一定的生態補償措施;其他地區要兼顧產量和環境,實行高產高效低污農業。分級控制即根據不同區域污染水體的重要性以及污染途徑的貢獻進行優先排序分級控制,如北方旱作區地下水硝酸鹽超標嚴重,應重點控制滲漏,以氨揮發和徑流控制為輔;南方地表水體富營養化嚴重,則應重點控制徑流,以氨揮發和徑流控制為輔;農藥污染嚴重的區域則以農藥控制為主。分段控制即根據污染發生過程中污染的嚴重程度進行分段控制,應重點對雨季進行控制,采用特別措施對污水進行收集與處理;降雨時應重點控制初期徑流(此時污染物濃度較高)。施肥季應注重施肥一周內的污染防控,此期為污染的高風險期。
3、農田面源污染源頭控制技術
3.1土地利用規劃與空間布局
在沿湖地區,建議劃分為核心區、緩沖區、擴展區三個區域。區域劃分標準如下:
核心區:結合氣象因素、地形和土壤狀況,并沿著分支河流向上適當延伸,劃分出核心區。
緩沖區:其寬度應根據保護性質和實際需要確定,一般幾公里。
擴展區:結合支流流域、自然地形進行劃分,因地制宜。
不同類型區域采取不同的農業生產技術標準。在核心區內,禁止開發,禁止種植業。在緩沖區內限制開發,禁止傳統農業,可發展有機農業。在擴展區內,優化開發,發展綠色種植業。
水源保護區和重要水源敏感區,禁止發展集約化農業,不提倡發展傳統種植業。在水源保護區,一時難以完成居民區遷移的,在不影響水源保護前提下,可適度發展有機農業。兼顧當地經濟發展和水環境保護。
3.2化肥減量化技術
為了減少施肥對農田面源污染發生的影響,應從循環經濟理念出發,從養分平衡和施肥技術出發,科學制定環境友好的養分管理技術。科學施肥是通過合理減少農田養分投入,提高氮磷養分利用率,從而減少農田面源污染,主要措施包括:平衡施肥、適時施肥、多種施肥方式相結合、大力推廣緩控肥料。
3.3 農藥減量化與殘留控制技術
1)根據土壤類型、作物生長特性、生態環境及氣候特征,合理選擇農藥品
種,減少農藥在土壤中的殘留或遷移。
2)推行農藥減量增效使用技術、良好農業規范技術等,鼓勵施藥器械、施藥技術的研發與應用,提高農藥施用效率。
3)科學利用生物技術控制農藥污染,加快殘留農藥安全降解。
3.4土壤耕作優化
針對旱地尤其是坡耕地,可以采用保護性耕作的土壤養分流失控制技術,如免耕技術、覆蓋技術、等高耕作技術等,減少地表產流次數和徑流量,降低氮磷養分流失。
3.5土壤調理劑施用
土壤調理劑,又稱土壤改良劑,具有改良土壤質地與結構、提高土壤保水供水能力、調節土壤酸堿度、改良鹽堿土、改善土壤的養分供應狀況、修復重金屬污染土壤等作用。根據其功能土壤調理劑可分為土壤結構改良劑、土壤保水劑、土壤酸堿度調節劑、鹽堿土改良劑、污染土壤修復劑、鎖磷劑等。
3.6節水灌溉
節水灌溉是解決農作物缺水用水的根本性措施、緩解旱情和防止污染物遷移的有效措施,常見的節水灌溉措施有噴灌技術、微灌技術和低壓管道灌溉技術。
3.7氨揮發控制技術
氨揮發是肥料氮素損失的重要途徑之一,損失率因土壤類型、土壤水分、氣候條件、肥料類型及用量、施肥時間和方式等不同而存在很大差異。施用緩控釋肥、氮磷鉀平衡施用或有機無機肥混施等能有效減少田間氨揮發損失;施肥后及時澆水能有效減少氨揮發,特別是在低初始水分條件下;添加保水劑有利于減少農田氨揮發;根據不同農作物不同生長期內對氮肥的利用率來考慮施肥量有助于減緩氨揮發。基于作物階段氮素吸收增加追肥比例和施肥次數的優化施氮能有效減少農田氨揮發損失。
3.8農田廢棄物處理技術
按照“循環再生”理論,連接種植業和養殖業,形成“種植業-養殖業-種植業”循環鏈,是農業廢棄資源多層次環保循環利用的有效途徑。農作物秸稈經不同循環利用后的廢棄物配以化肥還田,如,秸稈過腹還田、秸稈栽培食用菌后菌渣還田、秸稈產沼氣后沼渣還田等技術方法。
結束語:
綜上所述,本文介紹的技術不僅可以使種植業產生的氮磷等污染向水體遷移最小化,實現種植業可持續發展與環境保護雙贏,適用于農田種植業污染控制。還適用于良好湖泊流域,可技術人員參考學習。
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