李小琴
摘 要 隨著我國社會經濟的高速發展,水環境污染問題也愈發突出,而農業面源污染正是造成水環境污染的最主要因素,農業面源污染分析以及治理技術的研究也越來越受到政府部門和科技人員的高度重視。基于此,重點分析了農業面源對如泰運河(如東段)產生的污染影響、存在的主要問題以及初步探索了農業面源污染治理的初步思路。
關鍵詞 農業面源污染;水環境污染;治理技術
中圖分類號:X71 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.27.086
農業面源污染主要是指在農業生產活動過程中溶解的或固體的污染物,如農田中的土粒、氮素、磷素、農藥重金屬、農村禽畜糞便與生活垃圾等有機或無機物質,從非特定的地域,在降水和徑流沖刷作用下,通過農田地表徑流、農田排水和地下滲漏,使大量污染物進入受納水體(河流、湖泊、水庫、海灣)所引起的污染。農業面源污染主要包括種植業和畜禽養殖業,面源污染是水環境質量惡化的重要原因之一。在過去30年中,化肥施用量的持續增加導致隨農田徑流流失的氮、磷不斷上升。畜禽養殖污染是流域范圍內近年來增加較快的污染源。近年來,由于農業產業結構的調整政策引導,加之城市化迅速發展帶來的需求增長,畜禽養殖業效益較好,養殖規模不斷擴大,畜禽污染嚴重。
1 農業面源污染分析(入河量分析)
如泰運河西起泰興過船港,經黃橋、如皋城、丁埝、掘港到東安閘入海。西通長江,東入黃海,南通九圩港,北接丁堡河,與姜黃河、焦港、如海運河、通揚運河相交,全長142.7 km,南通境內全長117.43 km,如東縣縣境內74.16 km,承擔如東縣及如皋市303 km2流域面積的排澇和3萬公頃農田灌溉任務,屬區域性骨干河道。如泰運河流經如東縣雙甸、岔河、馬塘、高新區、大豫5個鎮(區),流經46個村。
如泰運河受沿線的農業面源污染影響較為嚴重,重點斷面水質難以達到國家考核目標要求。現將農業面源污染入河量分析如下。
1.1 種植業
種植業污染物入河量采用公式(1)計算。計算所采用的排污系數見表1,根據公式計算出如泰運河沿線各鄉鎮種植業污染物排放量見表2。
1.2 畜禽養殖業
經調查,如泰運河(如東段)沿線各鎮區畜禽養殖種類可分為兩類,主要為豬和家禽類,其中豬數量較少,家禽類數量較多。根據《畜禽養殖業污染物排放標準》中的折算比例,整治范圍內折算成豬。
畜禽養殖污染物排放量采用公式(3)計算:
W畜禽P=δ1×t×N畜禽×a1+δ2×t×N畜禽×a2(3)
畜禽養殖污染物入河量采用公式(4)計算:
W畜禽=W畜禽P×β2(4)
其中,δ1為豬個體日產糞、尿量;δ2為家禽類個體日產糞、尿量,t為飼養周期;N_畜禽為飼養數;a1為豬糞、尿中污染物平均含量;a2為家禽糞、尿中污染物平均含量;W畜禽為畜禽養殖污染物入河量;W畜禽P為畜禽養殖污染物排放量;β2為畜禽養殖入河系數。
1.3 農業面源入河總量匯總
如泰運河如東段農業面源主要包括種植業、畜禽養殖所產生的污染物量,農業面源入河量COD、氨氮和總磷的污染負荷分別為791.97 t·a-1、66.6 t·a-1和51.355 t·a-1。
2 農業面源污染現狀中存在的主要問題
農業面源污染中畜禽養殖污染較為嚴重。畜禽養殖業較為發達,養雞場、養豬場等分布較廣且多數建立在河流附近。部分養殖場所產生的糞便、污水未經無公害化處理直接排入環境水體中。另外,畜禽糞便集中處置中心建設滯后,導致大量農村散養的畜禽糞便、污水無法正常收集處理,就近直接入河,加劇了農村小河水質的惡化。
另外,農業區化肥施用量較大,每667 m2平均化肥施用量約為27.1 kg。由于地處河網地區,降雨量充沛,地勢平坦,農村河流以小河流為主,水體流動速度較慢,自凈能力較弱,因此,農業生產中施用的化肥農藥等種植業面源隨地表徑流排入小河流中,氮磷的流失造成水體氮磷污染物增加。由于其較差的水動力條件,污染物會在局部河道富集,導致水體富營養化,從而加劇了區域內河流的水污染程度。
3 農業面源污染治理思路
3.1 種植業污染防治
以水質改善為目標,加大農業結構調整力度,推廣實施測土配方精準施肥技術,實行農業病蟲害的綜合防治,推廣生態、循環、綠色發展模式,將生態循環農業、畜禽養殖污染治理及循環水產養殖治理體系相結合,建設推廣農業面源污染連片綜合治理工程,以綜合治理的理念貫穿整個如泰流域農業面源污染治理,提高氮磷攔截工程的技術含量及工程的后續維護運營管理等。
3.1.1 實施化肥減施工程
推廣作物測土配方、精準施肥技術和施用有機肥,以減少化肥施用量,最大限度地減少灌溉回歸水引起的肥料流失對水系的污染。適量施用有機肥料、生態復合肥、利用生物固氮技術、輪種綠肥或豆科植物等措施,改善地力,提高肥料利用效率。力爭到2018年,使蔬菜作物減少氮肥用量40%、磷用量30%,施用有機肥替代50%的化肥。水旱輪作減少氮肥用量25%、磷用量15%,施用有機肥替代30%的化肥;到2020年,使蔬菜作物減少氮肥用量45%、磷用量35%,施用有機肥替代55%的化肥。水旱輪作減少氮肥用量30%、磷用量20%,施用有機肥替代35%的化肥。
3.1.2 實行農業病蟲害的綜合防治
1)推廣農作物和林木病蟲草害的綜合防治,減少農藥使用量。通過選育抗蟲與抗病新品種、開展天敵培育試驗和示范推廣,以及合理的輪作換茬種等措施,間接控制農作物病蟲害的發生。2)推廣農作物病蟲害綜合防治技術,減少農藥施用量,減少農業面污染源的產生。3)推廣使用低毒低殘留農藥及生物農藥,嚴格禁止高殘留與高毒性農藥的使用,以降低農藥流失引起的水環境污染。
3.1.3 氮磷攔截工程
在控源的基礎上,輔以一定的工程措施,在污染物傳輸的過程中對其進行截留或促進其降解。充分利用整治區天然池塘、洼地和河道,通過少量的工程改造,建成不同類型的生態攔截型溝渠和前置庫系統,合理配置氮磷吸附能力強的半旱生和水生植物,實現對氮、磷養分的立體式吸收。
3.2 畜禽養殖業污染防治
根據HJ/T81—2001《畜禽養殖業污染防治技術規范》的相關要求,開展畜禽養殖業污染綜合整治工程。
對整治范圍內的規模化養殖場以控制畜禽排泄物入河量為主線、以發展農業循環經濟為方向進行升級改造,通過過程控制與末端治理相結合,全面實施三分離一凈化工程、發酵床養殖工程,推廣生態養殖、雨污分流、干濕分離等清潔生產技術。
對規模化畜禽養殖廢棄物的治理也可考慮沼氣池生態能源加分散式污水處理模式。建設以沼氣為紐帶的能源生態工程,沼液排入人工濕地、氧化塘等分散式污水處理工程,最終尾水用于農田、果園、茶山和魚塘,經過多層次利用,使糞尿在周邊山林農田就地消化,實現規模化畜禽養殖廢棄物的減量化、無害化和資源化。
對以家庭散養為主的養殖方式進行整治,重點實施分散畜禽場糞污收集處理服務體系,推廣種養結合生態循環養殖模式。同時積極構建“養殖場預處理-專業化服務收集-集中處理和資源化綜合利用-行業和社會共同監督”的綜合治理模式,鼓勵糞污消納能力強的種植業企業、合作社或園區積極參分散養殖場(戶)對接,建設和購置標準化、規范化的糞污無害化處理和資源化利用設施設備,解決畜禽場糞污收集、處理和肥料利用等環節問題。
(責任編輯:趙中正)