中国农村面源污染的生态危害

中国农村面源污染的生态危害

改革开放以来，一体化农业为中国农村农业经济取得了很大进步，但也带来了严重的环境污染。除市政企业污染外，农村污染日益严重。分析农村面源污染问题产生的原因,提出控制对策,对我国农村环境保护具有重要的意义。一、农村地区污染现状与环境影响1.化肥流失严重,存在污染、污水排放我国1999年生产化肥3251万吨(折纯),施用化肥4124万吨,比1978年增长了362.2%。按当年农作物播种面积计算,平均每公顷耕地化肥施用量262.4公斤,是世界化肥平均用量的2.5倍。我国化肥使用量地域差距十分悬殊,淮河流域平均用量415公斤/公顷,太湖流域为600公斤/公顷以上,一些蔬菜基地高达2000公斤/公顷,远远超过发达国家的水平,而在一些贫困、偏远山区,有的甚至无化肥可用。我国化肥的有效利用率很低,据统计,氮肥平均利用率为30%-35%,磷肥为10%-20%,钾肥为35%-50%。化肥流失的途径主要是淋溶和挥发。由于氮磷的大量流失,造成以下环境问题:(1)水体富营养化:氮磷等营养元素随农田排水和地表径流进入江河湖海导致藻类及浮游生物的迅速繁殖,水体溶解氧下降,水质恶化,鱼类和其它水生生物大量死亡。我国五大湖中,巢湖已进入富营养化阶段,太湖和洪泽湖正向富营养化阶段过渡,鄱阳湖已趋于中营养化阶段,洞庭湖也向中营养化阶段发展。滇池更是富营养化的典型水体。据对太湖污染源的调查,来自农村面源的总氮排放量达27679.4吨,占该地区总氮排放量的36.1%,其中化肥流失占农村污染源的58.5%;在滇池的氮、磷污染中,来自农田地表径流的氮磷分别占总量的53%和42%。(2)土壤性质改变和肥力下降:在酸性土壤的耕地上长期施用生理酸性肥料可导致土壤变酸,影响作物生长。施肥不当可促进土壤腐殖质的矿化,分散土壤胶体,改变土壤的物理性质和化学性质,降低土壤微生物生物量和活性,造成土壤板结;还可使土壤中某些元素活性改变,变成植物难以吸收的形态。(3)污染农产品:过量施肥使农产品品质下降,导致蔬菜中硝酸盐含量严重超标,直接危害人体健康。据对34种主要蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的研究,某些食用量大的绿叶菜类、根茎类菜更易富集硝酸盐。某些磷肥含镉、砷等重金属较多,也会增加蔬菜、粮食中的重金属含量。(4)污染大气:施用氨态氮肥有13%-28%的氨气逸入大气;土壤中的氮肥经过硝化和反硝化作用,均可产生大量的N2O,其单位分子量的增温潜能是温室气体CO2的200倍,还可导致臭氧层破坏。2.农药流失影响人体健康,造成大量使用与流失我国农药的产量和使用量都居世界前列,1999年我国农药总产量66.6万吨,使用量131.2万吨(成药),平均每公顷用量约14公斤,比发达国家高出1倍,但利用率比发达国家低10-20个百分点,一般不足30%,大量农药流失进入大气、水体、土壤和农作物中。农药大量使用和流失造成两方面的影响,一是造成生态失衡,打破了害虫和益虫原有的种群平衡关系,杀伤了害虫的天敌,使害虫抗药性增强,在农药使用量大的地区,鸟、兽、蚕等非靶生物大量减少。二是造成环境污染,土壤、地表水、地下水、大气都受到污染,导致农产品农药残留量超标,危害人体健康,影响我国出口创汇。值得注意的是,农药中毒造成的事故时有发生,造成严重的损失和社会影响。3.制备得到覆盖面积和用量最多的地膜近20年来,我国农用塑料使用量迅猛增加,特别是地膜的用量和覆盖面积均已居世界首位,1998年农膜用量达120.1万吨,其中地膜68.84万吨,覆盖面积967.4万公顷,是1982年的80余倍,其中山东、新疆等省区用量最多。农膜的大量使用固然带来了巨大的经济效益,但也给土壤造成了严重的污染,由于其难以降解,残留于土壤中会破坏耕层结构,妨碍耕作,影响土壤通气和水肥传导,对农作物生长发育不利,据对十几个省区的调查,玉米、小麦、水稻、大豆、蔬菜受残留地膜影响减产幅度为9%-30%。4.畜禽粪污水处理量和排放量我国是世界上畜禽养殖大国,以猪为例,1998年生猪年存栏42256万头,肉猪出栏50125万头,分别占世界的50%和46%。畜禽粪便产生和排放量很大,每年产生量约17.3亿吨,是工业固体废物的2.7倍。畜禽粪便极易流入水体中,据估算我国畜禽粪便主要污染物COD、BOD、NH4-N、TP、TN的流失量分别为728.26万吨、498.83万吨、132.20万吨、41.95万吨和345.50万吨,其中COD的排放量已接近全国工业废水中COD的排放总量(768.37万吨),总氮和总磷的流失量超过化肥的流失量。1个规模化养殖场的排污量不亚于1个中型工业企业的排污量。畜禽养殖对环境的影响主要表现在水质污染、场区附近空气污染、环境致病因子增多、土壤污染和农作物受害等。二、农村地区的环境污染分析造成我国农村面源污染严重的原因很多,本文仅从经济和管理的角度作一初步分析。1.增加人口基数由于我国人口众多,人均土地资源相对短缺,农业基础设施条件差,农民文化技术素质不高,在相当长的时间内,我国农业难以彻底摆脱高投入、高消耗、低产出、低效益的局面。我国虽然实行了计划生育政策,但人口基数大,对粮食、蔬菜、肉蛋奶等产品的需求量大,土地、水资源相对不足,要增加单位面积的产量,就必须增加对土地的投入,包括化肥、农药和农膜的投入。据研究,化肥、农药、农膜的投入产出比都已超过了畜力、机械和水利,因此农民特别是经济发达地区的农民愿意增加单位面积农用化学品的投入,以换取粮食、蔬菜等农产品的产出。2.充放电成本均衡长期以来,我国实行政府统一主要农业生产资料价格的政策,对农民购买化肥、农药等在价格上给予优惠甚至补贴,对农用化学品只计算了其内部成本,对其造成的生态环境损失等外部成本则忽略不计,因此农用化学品的市场价格远低于其均衡价格,化肥、农药与粮食的比价也偏低。由于地膜增产效益明显,农民希望其价格越低越好,一些厂商为了迎合农民的心理,生产厚度远低于国家标准的地膜(我国地膜部颁标准0.014mm,实际许多地膜厚度只有0.005-0.008mm),价格低但强度差,易破损,造成碎片残留,不易回收。3.人力资源匮乏随着改革开放和农民生活需求的提高以及部分地区农村劳动力向城市和乡镇企业流动,留在农村劳动力日益紧缺,人力、畜力在农业生产中所占比重日益减少,有机肥料的积累、使用、病虫害的人工防治、回收残留地膜、处理畜禽粪便等都需要较多的劳动力投入,但效益不明显,不如用化学品见效快。人工除草费事费力,用化学除草剂则省事省力,农民当然愿意使用,但没有考虑使用不当造成的负效益。4.畜禽场离城市过近20世纪80年代许多城市为了解决居民的副食供给,实施“菜篮子”工程,在城市郊区建立蔬菜生产基地和规模化畜禽养殖场,化肥、农药、农膜的用量显著增加,畜禽场离城市过近,畜禽粪便的排放量已超过城市环境容量,影响了城市建设,一些养殖场不得不关闭。一些地方盲目追求蔬菜基地和畜禽场的规模,认为规模越大效益越好,殊不知规模越大污染也越重,而且越难治理。5.畜禽养殖及污染防治等部门或因素农用化学品的生产、销售、使用、技术指导、污染防治等分别由化工、轻工、供销、农业、环境保护等部门管理,畜禽养殖和污染防治也分别由农业、环境保护部门负责。相当长的时间环保部门重点工作放在城市和工业污染方面,对农村面源污染不够重视,管理力度不够。6.农村面源污染管理方法单一,激励约束机制差目前对工业和城市企业事业单位有排污收费制度管理,对城市用水也有奖励和惩罚政策,而对农村的畜禽养殖场基本上没有用排污收费制度进行管理,过量使用化肥、农药造成营养物质和有害农药成分流失的也没有经济手段约束,对推行秸秆还田、发展沼气、采用生物防治病虫害的农户的奖励则不够,这也是造成农村面源污染严重的原因之一。三、农村地区污染防治对策和建议1.建立面源污染治理联合管理机制农村面源污染涉及面大,管理难度大,仅靠一个部门的力量是远远不够的,必须由农业部门和环境保护部门联合起来,共同管理,制定有关法规、政策和管理制度,鼓励农业生产单位和个人合理使用农用化学品,搞好畜禽场的污染治理与废弃物综合利用,对污染严重的排污单位限期治理并给予经济制裁,促使其减少排放,对控制农村面源污染有成效的地区、单位和个人给予奖励。2.因地制宜发展农业农村面源污染与农业发展结构、布局不合理有很大关系,必须作好各个地区的农业发展规划,特别是安排好城市郊区的农业产业结构与布局,在城市郊区少搞大型的畜禽养殖场,根据当地实际情况调整养殖结构,减低养猪的比重,多养牛、羊、兔等,发展效益高、污染轻的特种养殖。3.生产的污染控制农业生产虽然与工业生产不同,有自己的特点,但也可以借鉴工业上清洁生产的成功经验和思路,开展农业清洁生产,即打破传统的末端治理的模式,开展全过程的污染控制,从源头抓起,在生产的每个阶段都注意防治污染,使废物最小化,并将每个环节产生的副产品与废物及时回收,综合利用。在清洁生产思想的指导下,必然使农业投入的外来物质得到最有效的利用,氮磷等营养物质减少流失的最小程度,也就是使面源污染减小到最低程度。4.减少农业化学品的投入,促使化学成分目前我国的生态农业已进入一个新的阶段,正在从试点向面上推广,由县级规模向地区、省级扩展。生态农业的核心就是使农业生产中的能量和物质合理的流动,形成良性循环,实现经济和生态环境协调发展。在各种生态农业的模式中都提倡减少农业化学品的投入,综合利用农业废弃物,使种植业、养殖业、林草业和加工业有机地结合起来,例如将养殖业和种植业以沼气为纽带连接起来,既治理了畜禽场的污染,又给种植业提供了有机肥料沼液、沼渣,减少了化肥农药的使用,可谓一举两得。2001年农业部已开始实施“无公害食品行动计划”,推出了73个无公害食品标准,这一计划与前些年已开展的绿色食品和有机食品的生产与认证工作,都将推动我国的绿色生产和绿色消费,对迎接我国进入WTO,保证食品安全有重大意义,同时对减少农业化学品的投入,减轻农村面源污染也有积极的作用。5.建立我国的企业、农产品和农药对农用化学品的价格是否合理,如何进行调整,应进行细致的研究,制