南方農產品產地環境防治系統工程與案例
——以鄱陽湖為例

黃彩紅，席北斗，袁文超，唐朱睿

（中國環境科學研究院，北京 100012）

一、前言

鄱陽湖是我國第一大淡水湖泊，位于江西省北部、長江南岸，上承贛、撫、信、饒、修五河之水，下接長江，跨南昌、南昌縣、進賢、余干、鄱陽、都昌、湖口、九江、廬山、德安和永修等市縣，是僅余的3個通江湖泊。鄱陽湖平原是以鄱陽湖為中心形成的沖積平原，面積約2×104km2。鄱陽湖流域與江西省行政區范圍高度吻合，為農業供給側結構性改革責任主體——政府提供了統一規劃管理空間。鄱陽湖流域的生態健康維系著流域內及長江中下游的生態安全，是我國經濟、社會、生態可持續發展的重要保障。隨著2010年12月12日國務院正式批復《鄱陽湖生態經濟區規劃》，標志著鄱陽湖流域內的生態建設已上升到國家戰略。根據規劃，鄱陽湖生態經濟區的戰略定位是：建設全國大湖流域綜合開發示范區、長江中下游水生態安全保障區、加快中部崛起重要帶動區和國際生態經濟合作重要平臺。此外，鄱陽湖平原作為長江中下游平原的重要組成部分，是我國重要的商品糧生產基地，總體上大氣、水、土壤環境質量都處于中低等程度污染，且污染占比較低。因此，改善鄱陽湖流域環境質量，對于帶動南方農產品產地環境質量“反降級”，保障農產品質量安全、長江流域生態安全及實施長江經濟帶國家發展戰略具有重要意義。

二、鄱陽湖平原環境質量問題

（一）環境污染以土壤重金屬為主，且污染呈加重趨勢

江西省降水年均pH值為5.26，酸雨污染仍較嚴重，景德鎮市、鷹潭市和撫州市酸雨頻率大于80%，南昌市酸雨頻率為100%。鄱陽湖流域總體水環境質量較好，贛江等五河I～III類水質斷面比例均在80%以上，鄱陽湖水質輕度污染，I～III類水質斷面比例為17.6%，富營養化程度為中營養，主要污染物均為總磷。土壤表層重金屬中度污染樣本比例為13.81%，重度和嚴重污染比例為0.35%，超標區域主要分布在上饒市、南昌市、樂平市、高安市、樟樹市、彭澤縣及九江市等地區，主要污染物是Cd、Hg、Ni。采用Hakanson指數法評價土壤重金屬污染的潛在生態風險，南昌市、南昌縣、余干縣、新余市和彭澤縣處于中高風險區，其他地區均為低等生態風險區。

（二）點源與面源污染并存，生活源污染占比增加

從污染源分布看，鄱陽湖流域點源與面源污染并存。江西省種植業、畜禽養殖業和水產養殖業的總體布局，基本上結合了全省地形地貌和水系分布，較為充分地利用了自然資源和生態環境優勢。但是，由于“五河一湖”區域產業發展規模過大、集約化程度過高，導致鄱陽湖流域環境脅迫度增加，贛江是主要污染來源。2015年，江西省化學需氧量（COD）工業、農業、城鎮生活排放量分別占總排放量的12.86%、30.67%和55.41%，氨氮排放量分別占總排放量的10.64%、32.62%和55.91%。生活源污染已超越農業源和工業源，成為最大的污染來源。此外，土壤重金屬超標區域主要集中在工業城市周邊及環湖區，工礦企業、養殖業和種植業均有不同程度貢獻[1]，COD、總磷的產生量與排放量主要來源于畜禽養殖業，總氮、氨氮的產生量和排放量主要來源于種植業。

（三）畜禽養殖污染未能得到有效控制

江西省畜禽養殖以養豬為主，規模化畜禽養殖大多分布于區域受納水體周邊，糞便等廢棄物直接或間接排入水庫、河流和湖泊等受納水體，惡化水環境。豬養殖所產生和排放的污染物是畜禽養殖污染物產生和排放的主體[2]。根據普查，江西省畜禽養殖COD產生量為7.916×105t，占全省農業源COD產生量的97.0%，畜禽養殖COD排放量為2.676×105t，占全省農業源COD排放量的94.0%；畜禽養殖總磷產生量為8.759×103t，占全省農業源總磷產生量的64.2%，畜禽養殖總磷排放量為3.35×103t，占全省農業源總磷排放量的41.4%；江西省畜禽養殖總氮產生量為4.97×104t，占全省農業源總氮產生量的51.7%，畜禽養殖總氮排放量為2.27×104t，占全省農業源總氮排放量的33.2%；江西省畜禽養殖氨氮產生量為6.094×103t，占全省農業源氨氮產生量的49.7%，畜禽養殖氨氮排放量為2.864×103t，占全省農業源氨氮排放量的32.1%[3]。因此，需要加強畜禽養殖污染物的處理處置，特別是進行資源化利用，以減少污染物排放量。

三、土壤重金屬污染來源解析

（一）土壤重金屬背景值與化學形態

成土母質是影響農產品產地土壤重金屬含量的內在因素，江西省Pb、Cd、Hg、As背景值高于全國平均值，Cr和Ni背景值低于全國平均值，Cd背景值（0.108 mg/kg）為全國平均值的1.8倍。此外，土壤重金屬污染不僅要考慮其含量，更有必要研究其在土壤中的化學形態和生物有效性。弓曉峰等[4]采用Tessier法研究鄱陽湖濕地土壤重金屬的化學形態，結果表明，鄱陽湖濕地土壤中Cu、Pb、Zn、Cd主要是有機態和殘渣態，分別占總量的92.88%、89.88%、91.15%和30.8%；水溶態和交換態等生物有效性含量很少，只占1.82%、1.32%、1.13%和3.7%。但胡寧靜等[5]通過對貴溪冶煉廠周邊農田的調查分析，貴溪市污灌水田土壤中Cu以有機態為主，Zn、Pb主要是殘渣態，Cd的水溶態占86.06%；Cu、Zn、Cd、Pb元素的水溶態和離子交換態相對正常土壤高出許多，土壤中的可利用態和潛在可利用態的比例較大，不可利用態較低，其中Cd＞Cu＞Zn＞Pb。說明冶煉廠廢水排放是周邊農田土壤重金屬主要來源，尤其是土壤中的Cd和Cu。將土壤重金屬的總量降低、有效態和生物效應相結合，是土壤環境質量評價的發展方向。

（二）鄱陽湖平原涉重工礦企業

土壤重金屬污染來源極為復雜，其主要受成土母質及人類活動的影響。成土母質是影響農產品產地土壤重金屬含量的內在因素，而隨著經濟社會的發展，人類活動已超過自然來源對農產品產地土壤重金屬含量的貢獻。從國內外多年的研究成果來看，工業污染排放、污水灌溉、大氣沉降以及污泥、農藥、肥料、農膜、地膜的農田施用等已成為我國農產品產地土壤重金屬污染的來源，重度污染區基本都集中在工礦企業周邊，如德興等地?；诖?，重點分析了涉重工礦企業的數量、分布與類型。

圖1 不同年份江西省國家重點監控企業類型

江西省礦產豐富，轄區內朱溪鎢銅礦三氧化鎢資源量為2.86×106t，是世界上最大的鎢銅礦。2012年以來，國有控股涉重企業數量始終維持在較高水平，污水處理廠監控數量逐年增加（見圖1）。

從區域分布來看，江西省國有控股涉重企業主要集中在贛州（72家，占45%）、上饒（29家）和宜春（15家），3個城市涉重企業占總數的72%。從行業分布來看，江西省重金屬國有控股企業中有色冶煉及壓延業（53家）和有色金屬礦采選業（48家）占總數的63%，電氣機械及器材制造業企業有34家，化工及產品加工企業有5家。贛州、吉安、萍鄉、宜春、新余均處于贛江流域，上饒為信河上游，該地區礦產資源開發利用過程中引發的環境問題，對下游鄱陽湖及鄱陽湖平原影響顯著。

在重點城市中，作為江西“北大門”的九江市，地處鄱陽湖入長江之口，礦業是九江的新型支柱產業之一，全市現有有色金屬、建材、化工、冶金四大礦產工業體系。九江重金屬國有控股企業中有色金屬冶煉及壓延業企業有5家，占比為42%；有色金屬礦采選業企業有4家，占比為33%。南昌市位于江西中部偏北，贛江之畔，平原面積占35.8%。南昌市重金屬國有控股企業均為有色金屬冶煉及壓延業，礦業活動對轄區內水質與土壤重金屬污染具有重要影響，礦山廢石堆的硫化礦物是造成嚴重酸雨的主要致酸物質來源。新余市位于江西省中西部，地處南昌、長沙兩座省會城市之間，是江西省經濟最發達、城市化水平最高的城市。新余市重金屬國有控股企業類型為化工及產品加工和其他類別，總數為4家，且規模不大，表明該地區除涉重企業外，仍存在生活源或農業源等多種類型企業。

四、鄱陽湖平原環境質量提升對策

（一）多環境要素有機結合，強化系統防治與統一監管

以“山水林田湖是一個生命共同體”的重要理念指導開展鄱陽湖平原生態環境保護工作，有機整合各類資金，考慮“水、土、氣、生、人”多種環境要素，真正改變治山、治水、護田各自為戰的工作格局，形成山江湖系統防治模式。加快農產品產地生態環境保護體制改革，按照權責明確、監管有效的要求，打破部門分割和區域分割的約束，以江西省農業局為主導責任部門，統一保護、規劃、監測，實現對鄱陽湖平原生態環境的整體保護和統一監管。此外，加強鄱陽湖流域基礎設施建設及產地環境與農產品協同監測力度，強化流域、區域聯防聯控，提升監管的法制化和信息化水平。

（二）以水環境質量為核心，提升管理精細化水平

建議繼續升級保護力度，高度重視未污染、輕污染區域，并以鄱陽湖流域水環境質量為準繩，制約鄱陽湖平原農業發展布局，以環境質量底線管控思維促進區域農業綠色發展理念，保障鄱陽湖平原環境質量“反降級”。全面開展鄱陽湖平原土壤生態風險等級分區工作，實施鄱陽湖平原土壤污染的分區、分級綜合治理。針對不同區域、不同風險等級，構建精細化環境管理單元，形成鄱陽湖平原生態環境分區管理體系，推進實施差別化環境準入，提升綜合管理能力。

（三）重視環境應急預案，嚴控污染源進入土壤

隨著鄱陽湖與長江江湖關系的進一步變化，年內“極高水位”和“極低水位”出現頻率增加，在不同水情下，湖泊沉積物的重金屬含量和生態風險的空間分布將呈現出明顯的兩極分化，且過渡的時間間隔縮短，豐水期南部湖區和枯水期北部湖區的污染將更加集中，再加上環境污染導致的環境效應具有滯后性，一旦暴發，將無法逆轉。因此，在鄱陽湖區域各項環境治理工程實施前，應充分考慮實情，設置相應的應急預案，避免污染源進入土壤。此外，定期評價已建成工礦企業、養殖廠等環境影響，從源頭上控制污染源進入環境。

五、重點工程

（一）針對不同污染源，實施精準防治工程，重點控制生活源輻射污染

重點治理贛江流域污染，強化南昌、上饒、新余、景德鎮、鷹潭、贛州、九江等地區的精準防治工程，大力推廣綠色生產和生態治理模式，繼續推進農村環境綜合整治，加大生活污染源精準防治力度，開展煤炭洗選加工和燃煤小鍋爐整治工程，推行生活垃圾分類投放、收集、綜合循環利用，整治非正規垃圾填埋場；將雙壟集雨保墑、膜下滴灌、水肥一體化等節水保水灌溉技術與化肥農藥等農業投入品施用量有機結合，建立廢棄農膜、農藥包裝廢棄物回收和綜合利用網絡，加強規范規模以下畜禽糞便處理利用設施建設，削減農業面源污染。

（二）針對不同污染程度，實施風險管控工程，建立系統的農產品產地環境科技創新、環保標準體系和環境技術管理體系

以風險管控為核心，探索農產品產地環境質量改善實踐經驗，有效防范環境和人體健康風險。建立以水利工程、生物工程和農業技術相結合的區域或流域系統綜合治理模式；制定環境風險管控方案，重點監測評價產地環境土壤、水體和空氣中的主要污染物——重金屬；加強礦區、油田、工業企業搬遷遺留遺棄場地、大型工程建設影響區、農田土壤、廢棄物堆存堆放場地、放射性核素等類型土壤污染診斷和風險評估，加強監測設備和修復新技術研究；推進土壤環境保護制度創新，最終形成一整套可復制、可推廣的污染防治技術、工程、管理綜合模式。