農業源大氣面源污染防治措施研究

楊貝貝 何玉婷 吉春容

摘要 我國是農業生產大國，農業的自給自足讓社會穩定、百姓溫飽。但是，農業的發展帶來的大氣污染越發嚴峻，不可忽視。探討了農業面源污染的特征和成因，深入討論了農業源大氣面源污染的主要來源，包括畜禽養殖、化肥施用、農藥施用和秸稈焚燒4個途徑，以及導致污染存在的問題；針對農業源大氣面源污染提出了有效防治措施，旨在有效抑制農業源大氣面源污染，保護生態環境。

關鍵詞 農業面源；大氣面源；大氣污染

中圖分類號：X71 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）09–0-03

隨著經濟社會的高質量發展和人口的增長，農業生產在國民經濟中的占比越來越大，但同時帶來了一系列環境問題。其中，農業源大氣面源污染問題日益突出[1-3]。農業源大氣面源污染是指農業活動中產生的氮氧化物、揮發性有機物、氨、顆粒物等物質，通過大氣和水體的傳遞，對環境和人民健康產生危害。農業源大氣面源污染的防治工作現已成為我國環境保護的重要任務之一。

針對農業源大氣面源污染問題，國家和地方政府出臺了一系列相關政策和法規，如《農業農村污染治理攻堅戰行動方案（2021—2025年）》，旨在促進農業生產和環境保護的協調發展。同時，相關部門和科研機構也在積極研究和推廣農業源大氣面源污染防治技術，如生態養殖、無土栽培、有機農業等，以減少農業源大氣面源污染的產生[4]。然而，農業源大氣面源污染防治工作仍存在一系列問題。由此可見，研究農業源大氣面源污染防治措施具有重要意義。

1 農業面源污染的現狀

1.1 面源污染的定義

面源污染這一概念于1972年首次出現在美國法案《The Clean Water Act》的修正案中，將其與點源污染徹底區分開來，說明兩者之間的本質區別，并分別描述了兩者的特征[5]。面源污染，是指污染的范圍呈現“面”的特性，有廣度，還有蔓延的趨勢，因此可理解為可污染物將污染的形式分散，蔓延至水體、氣體、土壤等不同環境，且呈動態的形式發展，不可控性加大且難以探測，這對污染的監控和防治提出了更高的要求。20世紀90年代，國內外諸多學者從多領域、多角度剖析了面源污染，從定義、成因、預防策略等方面進行了深刻的探索與研究[6-8]。

1.2 農業面源污染的定義

對農業面源污染的理解分為廣義和狹義。狹義是指由于農業生產行為而產生的化學元素，如氮、磷等元素，其產生大多數是由于農業生產過程中使用化肥、農藥等化學劑品，沒有被吸收的部分經過下雨、灌溉等過程進入了水體和土壤[9]。它們不易被水體和土壤吸收，相反，會對環境產生反作用，這些作用形成了污染，導致水體污染或水體富營養化。

廣義的農業面源污染，污染范圍不僅包括最直接的水體污染，還包括由水體污染引發的大氣污染、土壤污染、生物污染等領域。此處要討論的是狹義的農業面源污染，著重討論農業源大氣面源的污染現狀，并提出一定建設性的防治措施。

1.3 農業面源污染的特征及成因

1.3.1 農業面源污染的特征 （1）農業面源的污染具有不確定性[10]。污染來源于種植的產品，有些農業較為發達的地區，種植類型十分繁雜，如河南省洛陽市汝陽縣付店鎮，是一個以農業為主要經濟來源的地區，種植的產品有花生、水稻、小麥等糧食作物，還包括各類蔬菜。為了給糧食作物提供充足的營養，農藥的使用和肥料的播撒用量巨大，但由于機械化水平不高，農戶采用傳統播撒的形式，藥物的利用率并不高。而農戶為了提高產量，必須加大藥物的用量，因此對環境造成了巨大的影響。

除用藥之外，禽類的糞便、農膜的廢棄物和秸稈的燃燒也會產生污染，且難以追蹤和檢測，更加難以控制。在污染的基礎上，降雨會擴大污染的影響范圍，污染物隨著雨水的流動深入土壤，隨著蒸發進入空氣，隨著水源流入湖泊和海洋，從而造成更大面積的污染，導致管控和治理的難度大大增加。

（2）農業面源的污染具有模糊性。由于污染源種類過多且不易識別，所產生的污染相互影響，難以通過采樣的途徑精細分辨處理，因此污染的來源難以識別，存在模糊性的特點[11]。

（3）農業面源的污染還具有持續性。農藥和化肥的使用并不是短期的作用，其產生的污染和造成的環境破壞是持續性的。進入土壤中的農藥和化肥，難以自行分解，長期在土壤中殘留會危害農作物。

1.3.2 成因 造成農業面源污染的原因很多，從農戶的角度來看，他們由于長期的耕種工作，與外界的聯系和對科學播種的知識了解較少，因此，新的耕種技術和耕種機器的了解和引進機會有限，同時意識不到自身的耕種行為對環境造成的影響；農戶普遍受教育水平不高，對新型農耕機械的接受能力有限，環保意識也有所欠缺，可持續發展的觀念不強，甚至處于“漠不關心”的狀態；當下農戶進城勞務的現象比較普遍，留在農村務農的勞動力短缺，大面積的除草、殺蟲工作無法用人工解決，只能簡單粗暴地采用撒藥、施肥的方式取代，加重了污染。以上因素導致農戶在耕作時有很大的局限性，他們一般根據經驗和現有的耕種條件從事生產活動。

在農耕技術層面，農戶普遍意識守舊，接受新耕種技術的主動性不強，對“新”的東西很排斥，擔心會影響既有的耕種情況。而且新技術操作相對復雜，農戶普遍年齡較大，對這樣的高科技手段并沒有信心能駕馭，容易產生畏懼心理，從而依舊遵循守舊的耕作方法。此外，機器成本較高，農戶的低收入讓他們不敢輕易嘗試高成本的機械化使用方法，無法理解也不愿意接納新技術給耕作帶來的變化，因此無法正確制止大面積污染產生的影響。

在政府管理方面，管理者對農業相關新技術培訓和基礎推廣不到位，對環保重要性的強調不足，使現今的農耕技術無法作用于實踐。針對科學施肥、科學用藥的方式方法，政府應加強專題培訓，提高科學用藥的有效性。提高土地承包經營權的穩定性，盡量延長農戶承包土地使用權的時間，避免農戶因使用期限短而過度開發造成耕地質量下降。

2 農業源大氣面源污染的來源及影響

2.1 畜禽養殖

畜禽養殖是以農業為主要產業地區主要的經濟發展來源，也是農戶經濟來源之一。但是，在畜禽養殖過程中，會產生許多廢渣污染，如排泄物、清洗畜禽及飼養場地后產生的污水，以及不充分分解后產生的惡臭（氨氣、硫化氫、糞臭素、發揮性有機物等），直接排放至大氣造成嚴重的污染。此外，這些氣體對人體的生命安全也有極大的威脅，有害氣體會引起呼吸道感染，引發諸多氣管、支氣管甚至肺部疾病。據統計，飼養生豬是畜禽養殖中排放氨氣量最大的類別，養豬場產生的有害氣體和發揮性有機物多達331種，長期處于充滿刺激性氣體的環境，不僅人身體健康受到巨大的威脅，動物健康也會產生極大的危害。

2.2 化肥施用

化肥在農業生產應用的過程中具有十分重要的作用，施用化肥是增加農產品產量的有效途徑，也是最直接的方式，更是廣大農戶都接受的方式。然而，由于化肥的使用率低，無序增量的施肥不僅導致化肥資源浪費，更加大了污染的強度。化肥中的營養元素氮是對大氣污染最嚴重的指標，在施氮肥過程中會揮發“氨”和“氮氧化物”，氮氧化物會消耗臭氧，使臭氧層越來越薄，從而失去保護地球受紫外線輻射的作用，造成溫室效應，是二氧化碳影響溫室效應的近300倍[12-13]。如果在溫室大棚中施肥過量，雖然會減少散發至空氣中的有害氣體量，但氮氧化物同樣會損傷植物，直至枯焦。

2.3 農藥施用

農藥的施用以液態和液化氣態形式為主，以噴灑的形式附著在農作物表面，用來滅殺害蟲，驅趕不利于農作物生長的因素。然而，農藥施用在國內普遍的利用率不高于40%，如果以噴灑的形式施藥，利用率不到20%，且農藥的揮發性極強，除附著在農作物上的農藥之外，其余的藥量以蒸發、蒸騰的形式揮發在空氣中，附著在塵埃上，并且通過雨水的形式滲透地表。農藥的過量使用，會無差別地殺害各種有機體，甚至是益蟲，如蜻蜓、蜜蜂等。益蟲數量的減少導致害蟲增加，噴灑農藥的作用就會被大大削減。此外，農藥具有毒性，大量殘留在空氣中會對該區域造成嚴重生命健康的隱患。

2.4 秸稈焚燒

農作物秸稈的焚燒，是農戶為了處理大量廢棄秸稈而利用的普遍手段，或者采用秸稈進行取暖和做飯。但是，焚燒秸稈會產生大量的煙霧和灰塵，所產生的二氧化碳、一氧化碳、有害的可吸入顆粒（PM2.5、PM10等）濃度急劇攀升。農戶經常選擇在路邊就地焚燒，不僅污染空氣環境，還會直接損害耕地質量。近十年來，自遙感技術的應用有效地檢測到燃燒位置，可以及時制止秸稈焚燒事件的發生，但還需從農戶自身的意識上改變，否則一旦監管力度減輕，焚燒態勢會反彈。

3 農業源大氣面源污染防治中存在的問題

3.1 防治策略不足

我國針對農業面源污染方面的出臺政策眾多，但關注的重點對象是對水源造成的影響，有關農業源大氣面源的污染策略并不多，且內容較為籠統。例如：在規定“畜禽養殖場地防止惡臭氣體的超標排放”中，并沒有具體說明“惡臭氣體”包括哪些，且哪些氣體排放多少量才算“超標”，基層政府在落實的過程中缺乏詳細的指導內容，因此執行力不足，便無法有效降低大氣污染所產生的影響。此外，針對污染行為的懲罰力度不大，效力不強，導致污染行為屢禁不止，焚燒秸稈尤為典型。

3.2 防治技術落后

首先，在有效治理污染物質污染大氣之前，需要掌握污染大氣的有害因素，利用監測和檢測的技術和設備。但是我國關于空氣治理的管理標準中，并未詳細制定檢測的具體標準，使得檢測部門的檢測門檻高低不一，各地區污染控制情況不均衡。

其次，在產生有害氣體之后，需要對有害氣體進行處理或者回收，最大化地減輕氣體污染帶來的不良影響。但我國并沒有十分有效的技術手段高效率地處理和控制有害氣體，例如：溫室氣體目前缺乏控制的污染氣體，其負面影響仍在加劇。

最后，我國的養殖技術普遍落后，尤其在偏遠地區，農戶根本沒有任何技術手段處理進入大氣的污染物，他們甚至沒有處理污染物的意識。

3.3 施藥有效性低

我國農戶在噴灑農藥時，多數使用手搖噴壺，將農藥直接噴在農作物上，既沒有考慮風力的作用，又忽略了噴灑農藥的利用率。低至40%的有效率使得農藥的施用量大大超標。針對少數使用機械化噴灑農藥的農作物區，施用量會有所提升，但在國內的推廣范圍小，有效率依然很低。

化肥的施用不僅效率低，用量也缺乏科學的引導。農戶在施肥過程中，如果沒有及時在壟溝處覆土，就會致使氮肥中的氮成分揮發，極大降低了利用效率，直接影響大氣質量。

3.4 秸稈利用率低

我國農村每年都會存在大量的秸稈廢料，如果可以大規模將秸稈變廢為寶，既可以節省替代的資源，又可以減少因焚燒秸稈產生的污染氣體，這是一舉多得的措施。例如：秸稈還田，將秸稈通過粗加工后充當肥料，或利用秸稈發電等。然而，我國對秸稈的資源化利用率很低，成本高，導致龐大數量的秸稈被廢棄掉，甚至成農產的負擔。

4 農業源大氣面源污染的防治措施

4.1 健全預防治理體系

面對我國有關大氣污染政策出臺的滯后性和不細致性，相關部門，應針對污染源的類別、含量、控制標準進行詳細的規定。在污染產生后，要采取科學治理污染物的方法，通過改變燃燒物的內部分子結構，增加無毒能源使用比例；采用先進的燃燒技術和設備，盡量提高燃料的燃燒效率；利用吸附、洗滌等手段，在燃燒過程中予以吸附，將其余有害物質含量極少的煙霧通過高煙囪排放，盡量減少對地區的污染影響。

4.2 加快檢測技術研發

農業源大氣面源污染產生后，檢測技術能否起到檢測作用至關重要。我國對該項技術的研究仍處于研發階段，物化成技術產品的成效不明顯，需要加快研發進度，盡快將科學技術應用于廣大農戶的日常耕作活動。在檢測的過程中，需要有規則、分區域，根據污染源預判污染的情況，并對檢測的樣本逐一排查污染程度，針對性地進行防治處理。

4.3 提高科學用藥水平

第一，加強對售藥渠道的監管，引導農戶購買高質量農藥化肥品種，提高供貨商經營許可門檻，定期檢查銷售的數量和種類，堅決杜絕假藥流入市場。第二，高效使用農藥化肥，政府應對本土的土壤質量和耕種的農作物進行綜合、細致的分析，發布優惠政策，引導農戶使用最適合的有機農藥和化肥。如購買某種有機化肥，政府應給予一定的資金補助。這樣既能有效提高產量，又能控制污染排放。

5 結束語

隨著社會經濟的發展和科技的進步，我國政府已經開始重視農業源大氣面源污染產生的不良影響。通過采取一系列防治策略，以科學的機械化技術作為輔助，在政府、企業、人民的共同努力下，大氣污染的預防和治理工作將邁上新的臺階。

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Study on Prevention and Control Measures of Atmospheric Non point Source Pollution from Agricultural Sources

Yang Bei-bei et al（Xinjiang Meteorological Station， Urumqi， Xinjiang 830002）

Abstract China is a large agricultural production country， and the self-sufficiency of agriculture ensures social stability and people’s food and clothing. However， the atmospheric pollution caused by the development of agriculture is becoming increasingly severe and cannot be ignored. Discussed the characteristics and causes of agricultural non-point source pollution， and discussed in depth the main sources of agricultural atmospheric non-point source pollution， including livestock and poultry breeding， fertilizer application， pesticide application， and straw burning， as well as the? problems that lead to pollution effective prevention and control measures were proposed for atmospheric non point source pollution from agricultural sources. These measures will help effectively prevent atmospheric non point source pollution from agricultural sources， and protect the environment.

Key words Agricultural non-point source; Atmospheric surface source; Air pollution