王珂
摘要 首先簡述了農業面源污染概念及其現狀,然后論述了其對水質產生的影響,最后通過分析農業面源污染產生的原因,提出了一系列有針對性的防治對策,希望為有關機構提供參考與借鑒。
關鍵詞 農業面源污染;水質;影響;防治對策
中圖分類號:X71 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2021)12–0110–02
近幾年來,中國農業發展與環境安全之間產生越來越多的矛盾,最為嚴重的問題就是農業面源污染問題,也是造成水體污染的主要因素。江蘇省如皋市根據全省市高標準農田建設的相關要求,積極探索農田排灌系統生態化改造和農田退水整治的新技術、新模式,在農業面源污染治理方面取得了試驗性成果。
1 農業面源污染
農業面源污染主要指在農業生產工作中,不合理或者過量使用農業物資如化肥、農藥、地膜等,或者任意排放農業廢棄物,如農村垃圾、禽畜糞便、固體垃圾等,導致污染水體、大氣、土壤等。
2 農業面源污染的現狀
多樣化是農業面源污染的顯著特點,主要包括五類污染源,具體是禽畜糞便、農田使用化肥、農村生活污染、水產養殖垃圾、農田固體廢棄物,其中占據主體地位的是化肥、禽畜糞便 [1]。
3 農業面源污染對水質的影響
3.1 降低水體生態服務功能
供應淡水、生產物質、凈化環境等都是水體生態服務功能內容。不斷加重的農業面源污染,一定程度上抑制了水體生態服務功能的發揮。持續增加的污染物,已經大大超出水體污染負荷閾值,導致水質嚴重惡化,降低水體自我調控與修復的能力。
3.2 污染地下水源
當前,我國集約化農田占據全國農田總面積的30%,這些農田使用高氮肥,主要分布在較大人口密度的城市周邊,受到農業面源污染的影響,地下水污染日益嚴重,地下水中硝酸鹽含量超標,造成地下水硝酸鹽污染的主要因素是農業面源污染[2]。
3.3 河流水質惡化,湖泊富營養化
過量使用化肥、農藥,河流與湖泊中流入很多氮、磷元素,導致水生態系統富營養化,浮游生物迅速繁殖,水生生物陸續死亡,使水生態系統失去平衡。據了解,我國部分水體嚴重污染的因素是農業污染造成的水體富營養化,農業面源污染危害巨大。
4 農業面源污染的原因
4.1 過度使用農藥
農藥有利于促進作物生長,同時可以消滅害蟲,其應用范圍十分廣泛。對比世界平均農藥使用水平,我國已經超出2.5倍,過度使用農藥雖然未造成農作物明顯減產,但是嚴重污染和破壞了生態環境。
4.2 過量使用農用薄膜
現代農業生產中,最不可缺少的物品之一是農膜,其使用量呈現上升趨勢。農膜殘留物導致土壤的透水性和透氣性不斷下降,進而土壤板結。塑化劑被用于農膜生產制作中,隨著農膜的使用、廢棄和降解,塑化劑會與雨水共同進入水體。
4.3 過量使用化肥
我國是生產和使用化肥的大國之一。我國擁有世界8%的耕地面積,但是生產的糧食產量占據全球的21%。究其原因,主要是化肥發揮了重要作用。考慮農作物對化肥吸收率十分有限,因此農田中使用過量的化肥,導致土壤板結,逐步降低了土壤的透氣性,殘留肥料與雨水共同進入水體,嚴重污染水體。以水稻生產基地為例,農田退水中含有較高濃度的氨氮、總磷等,如果直接排入河道,必然會影響河流的水體質量[3]。
4.4 不能完全資源化利用禽畜糞便
農業面源污染的重要來源之一是禽畜糞便,它具有較大的產生量、較大污染負荷、較低利用率?,F階段,國內鄉村禽畜糞便利用率不高,加上環保意識缺乏,無法管理禽畜糞便,導致溝渠、退水渠等排入很多禽畜糞便,造成河道堵塞,通過河流、降雨等進入水體,很大程度上提高了氨氮、總磷等含量。
5 農業面源污染的防治對策
5.1 農田排灌系統生態化改造
生態農業建設速度需加快,近20年來,如皋市大力推廣如皋特色的暗渠管道,試驗內斗、農渠原來為明渠的全面規劃建設為暗渠。這種暗渠具有節約耕地明顯、輸水效率較高、運行管理方便、工程壽命較長等優點。由于暗渠管道埋深0.7~1.0 m,正常情況下暗渠內常年有水,保證了暗渠管道內生物的正常生存,因此與混凝土明渠相比生態效果明顯。從以四級河、農溝護坡主單項工程到示范區排水系統的生態化改造試點,采用木樁+草坡+水生植物方式,基本上達到了固土護坡、排澇降漬的基本功能,在一定程度上既降低了排水中氨氮、總磷等污染指標,又實現了農田排灌系統的景觀化。
5.2 農田退水的研究
如皋市加大治理農田退水污染的力度。在如皋市搬經鎮龍橋村40 hm2示范區內采用4R技術,即源頭減量、過程阻斷、循環利用和生態修復4項技術,從灌溉系統(全面規劃建設暗渠管道)、排水系統(木樁護坡+水草)生態化改造和農田退水循環利用設施(循環泵站+控制涵閘+增加輸水暗渠)等所需工程措施進行構建。從循環利用角度考慮,即在原灌排系統的基礎上,增設了控制設施和循環補水設施,賦予示范區內3條四級河道的調蓄、生態凈化功能,構建“一循環、兩調節”系統。通過在四級河道內設置潛水電泵,將農田退水抽入灌溉系統(暗渠)重新回灌農田實現循環,使農田退水中氮磷養分等再利用,并控制四級河內的退水排入上級河道,有效控制農田退水帶來的污染,一定程度上節約了化肥農藥的施用量,同時由于控制了四級河水位,抬高了地下水位,減少了田間水下滲問題,節約了水資源,大大減少水中有機物、農藥、氮源等的排放量。
5.3 農膜的科學應用
針對具有較大降解難度的農膜,需要逐漸減少使用量,大力推廣和應用降解農膜,提升此類農膜在農膜總使用量中比例。相關部門需要盡早制定出關于農膜中固化劑在土壤、水體中的殘留量標準,有效評價污染現狀,將替代農膜法應用于污染嚴重區域,大幅度降低其中的環境風險[4]。
5.4 改變肥料使用模式
全面落實現代農業改革,大力宣傳農業科技知識,改變傳統觀念,樹立科學種田觀念,改變落后的生產方式。以土壤中有機質和肥力情況為根據,結合實際情況做好相應工作,確定化肥的種類、使用量、使用時間等。通過加大宣傳教育力度,加強政策引導,加大政策支持力度,調動農民利用禽畜廢物的積極性,給予資金和政策上的支持,提升肥料綜合利用率,減少禽畜廢物的排放量。
5.5 加強治理禽畜糞便污染
推廣和應用禽畜干濕分離技術、生物發酵床技術,加大集中治理項目的推廣力度,使農村小型養殖企業在集中收集禽畜糞便后,統一運送至大規模禽畜糞便處理廠集中處理,收集集中處理糞便后的沼氣,將其應用于居民住房內,制定燃氣費用優惠政策,最大程度地降低燃煤、燃秸稈對大氣環境的影響[5]。
6 結束語
農業污染面源的特點決定其具有較大治理難度。為此,如皋市相關部門在高標準農田建設項目內探索了農田排灌系統生態化改造和農田退水整治工作,當前農業面源污染對水質的影響已經到了非常嚴重的地步,相關部門應盡快提出相應的管理措施和提高治理農業面源污染的能力。
參考文獻
[1] 王國重,李中原,左其亭,等.丹江口水庫水源區農業面源污染物流失量估算[J].環境科學研究,2017,30(3):415-422.
[2] 趙領娣,趙志博,李莎莎.白洋淀農業面源污染治理分析——基于政府與農戶演化博弈模型[J].北京理工大學學報(社會科學版),2020,22(3):48-56.
[3] 潘雄,林莉,董磊,等.洱海典型小流域豐水期農業面源氮污染來源解析[J].長江科學院院報,2020,37(10):16-20,27.
[4] 孫笑蕾,胡正義,劉莉,等.基于肥水資源化的河網區鎮域農業面源污染控制系統的構建:以太湖地區新建鎮為例[J].生態與農村環境學報,2019,35(5): 582-592.
[5] 胡靜鋒.重慶市農業面源污染測算與空間特征解析[J].中國農業資源與區劃, 2017,38(1):135-144.
責任編輯:黃艷飛
Study on the Impact of Agricultural Non-point Source Pollution on Water Quality and Its Control Countermeasures
WANG Ke (Nantong Rugao Ecological Environment Monitoring Station, Nantong, Jiangsu 226500)
Abstract Firstly, the concept of agricultural non-point source pollution was briefly introduced, and then the influence of agricultural non-point source pollution on water quality was discussed. Finally, through analyzing the causes of agricultural non-point source pollution, a series of highly targeted prevention and control countermeasures were put forward, hoping to provide reference for related institutions.
Key words Agricultural non-point source pollution; Water quality; Influence; Control countermeasures