孫風朝
(山西水利職業技術學院,山西 運城 044004)
黃河是中華民族的母親河,黃河流域橫跨我國東部、中部和西部三個區域,流經9 個省區,流域總人口為4.2 億人,流域面積共計7.95×105km2,其對于我國華北地區和西北地區的水資源供應至關重要[1-2]。近些年,由于人類活動,黃河兩岸地區農業和工業用水量持續提升,使得黃河流域的污水排放量遠超全國平均水平。黃河流域生態保護和高質量發展是重大國家戰略。“十三五”時期,黃河流域共布設137 個國控斷面,監測數據顯示,總體來看,流域水質逐年好轉,從輕度污染改善為良好。2020 年,黃河流域Ⅰ~Ⅲ類斷面占比為84.7%,相比2016 年增加25.6 個百分點。其中,黃河干流水質為優,2018 年以來Ⅰ~Ⅲ類斷面占比為100%;黃河主要支流水質由輕度污染改善為良好,Ⅰ~Ⅲ類斷面占比為80.2%,相比2016年增加31.2 個百分點,劣Ⅴ類斷面已實現全面消除。
目前,黃河流域水污染治理已經取得積極進展,但水生態環境形勢依然比較嚴峻。其一,水環境改善態勢并不穩固。黃河流域環境基礎設施欠賬較多,部分地區農藥化肥過量施用,農業面源污染防治瓶頸亟待突破。其二,生態用水嚴重不足。黃河流域水資源開發利用率高,河湖斷流干涸與流域高耗水問題并存。其三,河湖生態服務功能退化。黃河上游地區天然草地退化,中下游河流濕地面積下降,河口三角洲自然濕地萎縮。黃河流域水污染依然比較嚴重,加強流域水污染治理刻不容緩。追根溯源,除了城市污水和工業污水等被大量排放外,因污水灌溉、農業化學品濫用、土壤侵蝕、水土流失、畜禽糞便等引起的農業面源污染對黃河水質的影響也不容小覷。農業既是水污染的源頭之一,又是水污染的受害者。水污染會對農田灌溉水質造成不利影響,農田灌溉排水所含的N、P 等營養元素又進一步加劇水污染,而水質惡化會嚴重破壞黃河流域的生態環境[3]。為了實現可持續發展,引黃灌區乃至整體黃河流域都必須增強環境保護意識,積極采取措施,有效控制農業面源污染。
黃河中下游地區缺水現象較為嚴重,部分地區使用污水進行灌溉,給土壤、農作物和地下水造成嚴重污染。農藥、化肥等農業化學品的施用可以增加作物產量,但會使農田面源對黃河沿岸地區地表水的污染負荷增加。不加節制地使用農藥和化肥會導致作物有效利用率降低,未被利用的農藥和化肥經雨水沖刷后隨著地表徑流進入黃河中,從而影響黃河水環境。農業面源污染對黃河水質構成重大威脅,農田地表徑流氮磷輸出是造成黃河水質富營養化的重要原因。
黃河流域是水土流失和土壤侵蝕覆蓋面最廣且危害最為嚴重的農業面源污染區。農田水土流失對農業生產造成極大的負面影響,進一步加劇黃河水環境破壞,許多地區耕地嚴重退化[4]。在黃河流域,農村生活垃圾產生量很大,但回收利用率極低,大部分未經處理就排入河道。農村生活垃圾含有大量易溶于水的污染物,這些污染物隨地表徑流進入黃河,會導致黃河沿岸地區生態環境惡化。
目前,黃河流域畜禽養殖規模大,產生大量糞便。在黃河流域,大中型養殖場的養殖規模保持快速增長,畜禽糞便產生量同步增加。如果這些廢物得不到及時有效的處理,將占用農田,滋生惡臭氣味,導致嚴重的環境污染,尤其是水環境污染。黃河流域分布有大量規模養殖場,但是沼氣產業發展相對滯后,大量堆肥廢液侵蝕并滲入農田,污染地下水和地表水。
農業面源污染影響因素多,隨機性大,危害范圍廣,污染負荷時空差異顯著,使得其比點源污染更難治理[5]。下面以引黃灌區為例,分析灌區農業面源污染控制的工程措施和非工程措施。工程措施層面,要建設節水工程和排水溝工程,建立生態植被緩沖帶,發揮溝渠濕地截污功能;非工程措施層面,要合理選用施肥施藥技術,優化耕作方式,加強畜禽糞便管理,綜合防治農業病蟲害,建立完善的農業面源污染管理政策體系。
當前,引黃灌區要合理優化農業生產模式,建立完善的農藥及化肥用量監控體系,減少生產過程的農業面源污染。一是推廣精準施肥技術,使用新型綠色肥料,提倡有機肥與化肥配合施用,減少化肥使用量。二是推廣施用生物農藥,降低化學農藥的施用頻次。三是優化農業生態模式,改進種植和飼養方式。要推行輪作、間作和套種的作物栽培方式,推廣圈養方式。要加強監管,為大型畜禽養殖場合理配套用地,實現就近集便和糞便綜合利用。同時,要加強生態農產品基地建設,大力發展綠色農業,推廣各種節水灌溉技術,提升農業水肥的有效利用率。
為了防止水土流失和土壤侵蝕,引黃灌區可以運用生物措施與工程措施相結合的防治模式。一是加強對水土保持發展戰略的研究,提升水土保持技術水平,科學開展小流域綜合治理,加強生態建設。二是切實執行退耕還林、退耕還草、退耕還濕的政策,建設高標準農田,推廣節水灌溉技術,持續調整和完善農業產業結構。
氮和磷是引黃灌區水體富營養化的主要影響因素。地表徑流和地下徑流是農田土壤氮磷進入地表水體的主要途徑,因此了解農田土壤氮磷污染負荷是采取防治措施的前提。利用農業面源污染模型,可以對農業面源污染輸出的影響因素進行模擬研究[6-7]。要研究和創建黃河流域農業面源污染模型,統計農業面源污染輸出量。
引黃灌區要充分利用植物、土壤的凈化能力,截留氮、磷等農業面源污染物。同時,充分利用濕地的自凈功能,對地表徑流中的氮、磷、有機質等污染物進行截留和凈化,強化氮、磷等物質在陸地生態系統中的良性循環。根據不同的截留和凈化需求,在河岸附近建設相應的植被帶,充分發揮植物的凈化功能。
國家和地方要推出與農業面源污染控制相關的技術研發激勵政策,合理控制投入和產出,減少引黃灌區農業面源污染[8-9]。要建立生態補償制度,敲定補貼方式、補貼水平等政策細節。同時,利用傳統媒體和新媒體,加強政策宣傳,建立并完善環境保護督查制度和信息披露制度。
黃河作為中國的母親河,孕育了億萬中華兒女,必須保護黃河,維護自然生態環境,因此黃河流域農業面源污染治理迫在眉睫。我國是一個農業大國,農業生產在國民經濟中占有舉足輕重的地位。目前,各地農業面源污染狀況不盡相同,國家層面缺少農業面源污染控制的直接法律法規。農業面源污染治理的主力軍是農民群眾,要充分發揮群眾力量,引導農民積極投身于農業面源污染治理中。隨著農業面源污染治理工作的深入開展,要明確政府、企業、農民群眾各自的權利與義務,以有效推進農業面源污染治理,切實保護黃河流域生態環境,最終實現黃河流域的高質量發展。