農業面源污染對農村地表水的影響與對策

程 敏

（廣東省江門生態環境監測站，廣東 江門 529100）

1 農業面源污染概述

農業面源污染是指由農業活動產生的、通過水體表面徑流或滲漏進入水體的污染物質，其主要來源于農田、牧場和養殖場等農業土地，其污染類型與點源污染不同，點源污染是來自特定排污點或工業廠房的有組織排放，而面源污染是分散、不易追蹤的多源排放，通常由自然降水和土壤侵蝕傳送到水體中。農業面源污染的源頭分布在農村地區，包括農田、牧場、養殖場等，污染源分散、廣泛，難以集中控制，因此是一個復雜的環境問題。農業面源污染包括多種污染物，如化肥、農藥、獸藥、重金屬、微生物等，這些污染物具有不同的特性和潛在危害，對水體和生態系統造成綜合影響。

農業面源污染在很大程度上受到氣象條件的影響，降雨、降雪、風力等氣候因素影響污染物的遷移和輸送，使其更容易進入水體。土壤侵蝕是農業面源污染的一個主要機制，降雨沖刷土壤中的污染物，將其帶入附近的河流、湖泊和水庫，導致水體受污染。農業面源污染導致水體中的營養物質濃度增加，如氮、磷等，從而引發水體富營養化問題，以及導致藻類暴發、水生植物凋亡，甚至死亡區域的形成[1]。農業面源污染對水生生態系統產生負面影響，損害了魚類、水生植物和其他生物多樣性。還可能影響人類的飲水安全和農村社區的健康。農業面源污染是一個重要的環境問題，需要綜合性的管理和控制措施，以保護農村地表水的質量和數量，維護生態平衡，并確保農業的可持續發展。

2 農業面源污染對農村地表水的影響

2.1 導致地表水的水質惡化

水質惡化是由農業活動引起的一個嚴重環境問題。其中，農業活動涉及的污染源包括化肥、農藥和獸藥等化學物質，化肥通常包括氮肥、磷肥和鉀肥，它們用于提供植物所需的養分，農藥用于控制害蟲和病害，獸藥則用于養殖場和畜牧業，這些化學物質在農田上廣泛使用，但過度使用或不當使用則導致殘留物進入水體。降雨是農業面源污染的主要傳播途徑之一，當降雨發生時，降雨水沖刷被施用化肥、農藥和獸藥的土地表面，將其中的污染物質帶入鄰近的水體，這種徑流水通常被稱為“徑流沖刷水”。另一個污染途徑是污染物質在土壤中的滲入。化肥和農藥可以滲入土壤，然后通過土壤孔隙進入地下水，導致地下水的污染，影響地下水質量。

2.2 引起水體富營養化

營養化是一種水體質量問題，通常由于過多的氮和磷污染物進入水體，導致水體中的生物可利用養分過剩。農業活動通常涉及大量的氮和磷源，氮主要來自化肥、獸藥和農田中的氮固定作用，磷則來自磷肥、污水排放及土壤侵蝕，這些養分物質在農田上廣泛使用，但它們會在雨水沖刷或滲漏的情況下進入鄰近的水體，如河流、湖泊和水庫。當氮和磷進入水體后，它們充當了水生植物和藻類的生長限制因子，藻類對氮和磷非常敏感，并在這些養分物質的供應下迅速繁殖，導致藻華的暴發，即大量藻類在水體表面迅速生長，形成綠褐色或綠色的薄膜，從而引起水體富營養化[2]。

2.3 水生生物受害

富營養化引發藻華暴發后，藻類的大量死亡和分解可能導致水體中氧氣含量急劇下降，對魚類來說是一種直接威脅，因為它們需要足夠的氧氣來呼吸，缺氧環境可能導致魚類集體死亡，對捕魚業和水體生態系統的可持續性構成嚴重威脅。同時，富營養化和藻華的存在通常阻礙了水下植物的生長，水生植物的凋亡會導致水體中的生態系統崩潰，影響魚類和其他水生生物的生存條件。

2.4 對人類健康構成威脅

有機氮和磷的過度存在可以引發飲用水中的亞硝胺形成。亞硝胺是一類有害物質，與癌癥的發生有關，這些化合物通常在水中形成，當含氮物質（如氨氮或有機氮）與氯消毒劑反應時，會產生亞硝胺，長期飲用含有亞硝胺的水可能增加患癌癥的風險，特別是胃癌和食管癌。農業面源污染還可能導致水中存在農藥殘留物，殘留物通常包括農藥的化學成分和代謝物，對人體產生慢性毒性，長期飲用或接觸到含有農藥殘留物的水對健康造成不良影響，包括對神經系統、內分泌系統和免疫系統的損害。農藥殘留物不僅可能對人體產生慢性毒性，還可能引發急性中毒事件，短期內高濃度的農藥暴露可能導致中毒癥狀，如頭痛、惡心、嘔吐、腹瀉、皮膚疼痛等，這種中毒風險特別對接觸水體的農民和居民構成威脅。

2.5 水量減少

農業活動中廣泛使用的化肥和農藥會導致土壤質量下降，破壞土壤的結構和穩定性，土壤更容易受到侵蝕和水土流失的影響。當降雨發生時，水流會帶走表層土壤和其中的污染物質，將它們輸送到附近的河流、湖泊和水庫中，由于土壤侵蝕和水土流失，水體中的懸浮顆粒物質增加，導致水體變得渾濁，這些懸浮顆粒物質包括泥沙、粉塵和其他固體顆粒，水體的淤積降低河流和水庫的儲水能力，從而減少水資源的可供性。農業是水資源的主要使用者之一，農田灌溉通常占用了大量水量，然而，如果水資源減少，農業灌溉可能受到限制，影響農作物的生產和農業的可持續性。

2.6 土壤侵蝕

土壤侵蝕通常發生在降雨強度較大的情況下，其中，農田土壤中的頂土層可能被降雨沖刷走，將其中的土壤、污染物質和養分輸送至鄰近的水體，導致土壤質量下降，農田肥力減弱。隨著土壤的侵蝕，不僅有機質和養分被輸送，還可能將農業活動中使用的化肥、農藥殘留物和其他污染物質一同帶入水體，這些污染物質對水體的質量產生負面影響，導致水質惡化和生態系統問題。同時，土壤侵蝕導致土壤質量下降，因為頂土層中的有機質和養分喪失，降低了土壤的肥力，使其變得不適合農作物種植，需要更多的肥料來維持生產，增加農業的成本。

2.7 生態系統破壞

農業面源污染對水體生態系統的功能產生不利影響，富營養化和水體污染導致水生植物和動物種群失衡，破壞食物鏈和生態位，某些物種的過度增加，而其他物種的減少，影響整個生態系統的穩定性和健康。同時，農業面源污染還可能影響濕地生態系統，濕地通常是生物多樣性的重要棲息地，對水體的質量和水位維持非常敏感，當農業污染物質進入濕地時，它們可能破壞濕地植被和棲息地，導致濕地退化和生物多樣性減少。

3 農業面源污染對農村地表水影響的應對策略

3.1 改善農業管理實踐

改善農業管理實踐是減輕農業面源污染對農村地表水影響的關鍵措施之一。科學施肥是一項重要的農業管理實踐，有助于最大程度地提高農作物的生產效率，同時減少養分流失和污染水體的風險。通過定期進行土壤測試，農民可以了解土壤中的養分含量，從而明確植物的養分需求，避免不必要的養分施加。另外，農民可以根據土壤測試的結果和植物需求，合理計算養分的施用量，確保施肥與植物的需求相匹配，選擇合適類型和種類的肥料，以滿足不同農作物的特定養分需求。農民應定期監測土壤和植物健康，以便根據需要進行調整，并避免過度施肥。農藥管理是另一個關鍵領域，旨在減少農藥殘留物進入水體的風險。農民應按照建議的用量和時機使用農藥，以確保最小化農藥的使用，同時保持農作物的健康。同時，要推廣有機農業和生物防治方法，減少對化學農藥的依賴，農藥的儲存和處理應按照規定的方式進行，以防止泄漏和污染水體的風險。

3.2 建立綠色基礎設施

建立綠色基礎設施不僅改善了農村地表水的質量，還提供了其他生態、社會和經濟利益。

（1）濕地恢復和保護。濕地是自然界的生態服務提供者，具有水質凈化、防洪、棲息地提供和生物多樣性維護等重要功能。通過恢復和保護濕地，可以增加水體的自凈能力，有助于去除污染物質、過濾養分和改善水質。濕地是眾多瀕危物種的棲息地，包括各種水鳥、魚類和瀕危植物，保護濕地有助于維持生態系統的多樣性和健康。同時，濕地可以充當自然的水資源管理器，通過吸收和儲存降雨，減緩洪水，然后逐漸釋放水分，維持河流和水體的穩定水位。

（2）植被帶和濱水帶。在農田和水體之間建立植被帶和濱水帶有助于過濾和凈化水體，植被可以攔截和吸收污染物質，如養分和農藥殘留物，防止它們進入水體。植被的根系有助于穩定土壤，減少水土流失和土壤侵蝕的風險，對維持農田的土壤質量和農作物生產至關重要。植被帶和濱水帶提供了豐富的棲息地，支持各種野生動植物，包括鳥類、昆蟲和水生生物。

3.3 建立水質監測網絡，定期監測地表水的質量

通過持續監測水質和土壤狀況，農村地區可以更好地了解農業活動對水體和土壤的影響，水質要求見表1。

表1 水質監測要求

（1）要建立水質監測網絡，定期對農村地表水進行水質監測，監測應覆蓋不同地理區域、季節和氣象條件，以獲得全面的數據，監測應包括多個參數，如pH、氮和磷的濃度、溶解氧、濁度、重金屬等，這些參數可以提供水體的全面信息，幫助及早發現水質問題。自動水質監測系統可以提供實時數據，幫助及時響應任何突發的污染事件，系統可以在關鍵地點部署，以提高監測的時效性。

（2）應定期進行土壤測試，以了解土壤中的養分含量、pH 和其他關鍵參數，基于土壤測試的結果，精確計算出合適的養分施用量，避免過度施肥，減少養分流失的風險。如果土壤測試表明土壤質量下降，可以采取措施來改善土壤，如添加有機物質或礦物質肥料，以提高肥力。

3.4 制定和執行適用的環境法規，提供激勵政策

通過合適的法律框架和經濟激勵，政府可以引導農業部門走向更可持續的方向，降低農村地表水受污染的風險，保護水體的質量和生態系統的健康。因此，需要制定適用的環境法規，以規范農業活動中的污染控制和管理，法規可以涵蓋養分管理、農藥使用、土壤保持、廢棄物處理等，確保農民遵守環境標準，以及建立監管機構和執法部門，負責監督農業面源污染的實施情況，執法機構可以對不合規的農業事件采取法律行動，確保法規得到遵守。環境法規應包括處罰和制裁機制，對違規行為進行處罰，以確保農民和農業企業遵守法律。另外，政府可以提供經濟激勵措施，鼓勵農民采取可持續的農業管理實踐。其中，向農民提供直接的農業補貼，以幫助他們采取環保措施，如合理施肥和農藥管理，以及獎勵那些實施濕地保護、植被帶建設等生態系統恢復措施的農民，以鼓勵他們參與生態保護，還可以通過減稅或稅收優惠措施激勵農民采取可持續農業實踐，減少環境污染。

3.5 提高農民對農業面源污染的認識

提高農民對農業面源污染的認識，可以通過培訓和公眾教育，建立更廣泛的認知和意識，促使農民和社區采取積極行動來減輕農業面源污染。

（1）為農民提供培訓，教導他們采用可持續的農業實踐，包括科學施肥、土壤保持、水資源管理等，以及教導農民如何合理管理養分，以避免過度施肥和養分流失，同時，學習如何正確選擇、存儲和應用農藥，以減少農藥殘留物對水體的污染風險。

（2）通過研討會、工作坊、農村廣播和村民集會等農村社區教育活動，提高農民對農業面源污染的認識，最主要的是要提高公眾對廢棄藥物管理的重要性認識，鼓勵人們妥善處理和處置廢棄的藥物，以防止它們進入水體。

3.6 加強綠色農業技術創新

推廣和采用綠色農業技術，如精確農業和智能灌溉，以提高農業效率并減少養分和水的浪費。精確農業是一種高度技術化的方法，利用先進的傳感器、全球定位系統（GPS）和數據分析來優化農業實踐，通過監測土壤養分、植物健康和氣象條件，精確農業可以幫助農民在農田中實施精準施肥和灌溉，減少養分和水的浪費。智能灌溉系統利用實時數據和自動控制來管理農田的水資源，可以根據土壤濕度、氣象預測和植物需求自動調整灌溉，確保植物得到適量的水分，減少過度灌溉和水資源的浪費。

4 結束語

水資源的可持續管理不僅關乎環境和生態平衡，還關系到人類的健康、食品安全和農村社區的可持續發展。在未來，需要更多的投入和創新，以解決不斷增長的農村地表水污染問題，以及需要政府、農業部門、科研機構、社會組織和農民之間的緊密合作和協調，只有通過跨部門和跨界合作，才能在實際行動中將這些策略轉化為現實，為農村地表水的清潔和可持續管理創造有力基礎。同時，也需要鼓勵和激勵農民采取更環保的農業實踐，提高公眾對這一問題的認識，共同努力保護和保衛寶貴的水資源。