我国农业面源污染现状、成因及治理对策

我国农业面源污染现状、成因及治理对策

农业面源污染是指农业生产活动中的氮、磷等养分、农药和其他有机或有机污染，它们通过地表径流和耕地地表径流造成的污染，主要包括化肥污染、农业药物污染和集约栽培环境的污染。为了提高粮食单产,满足我国对粮食的需要,从20世纪70年代初期以来,我国农业生产的化肥投入逐年迅速增加,农业生产造成的土壤养分损失对环境的压力也越来越大。尽管人们对农业面源污染识别和治理能力越来越强,但农田养分的投人和农田土壤养分的积累及流失量却在不断增加,农业面源污染所占的负荷越来越大,农业逐渐成为水体富营养化最主要的污染源。根据美国水土保持基金会调查:美国江河中的有机污染有73%来自面源、92%的悬浮物、83%的细菌也来自面源。根据美国环保署调查:在地表水中泥沙的46%、总磷的47%、总氮的52%都是来自农业径流的面源污染。中国是一个农业大国,几十年来,农业的发展取得了巨大的进步,基本解决了世界22%人口的吃饭问题。但是,中国粮食的增产,其重要途径之一就是大量使用化肥、农药。中国不但是世界上最大的化肥、农药使用国,而且存在着过度施用的问题。农药带来了严重的环境污染,而且这种面广量大的农业面源污染不易控制,特别是对农村水环境造成的严重污染,反过来又影响了农业的可持续发展。所以,对农业面源污染的控制与农村水环境保护问题已成为十分重要和迫切需要研究解决的问题。1农业面源污染亟待治理在农业生产活动中,大量施用的化肥、农药以及集约化养殖导致的农业污染,已成为农村水环境污染的主要原因,而化肥利用率低,农药施用过量,则加剧了农业面源污染的程度。据调查,农业生产中依然使用了许多被禁止的农药、,不仅对环境造成损害,而且导致食品残留超标,威胁食品安全。施用的化肥除了被植物吸收的部分外,有相当部分通过农田的地表径流和农田渗漏进入水体,还有相当部分以N2O气体形式逸散到空气里,过量施用的化肥形成了“从地下到空中”的立体污染。特别是化肥中含有的大量氮和磷等营养物质,污染了地下水、湖泊、池塘、河流,使得水域生态系统富营养化,水体变绿、发黑、发臭、导致水藻生长过盛、水体缺氧、水生生物死亡、河流淤塞等。中国的农业面源污染问题很大,特别是对水环境的污染尤其严重。粗略估算,目前水体污染物中来自农业面源污染的大约占1/3。十几年来,国家采取措施逐渐限制了工业污染源的排放,城市生活污水也逐步进入污水处理厂处理,而对农业面源的污染目前还没有很好的措施。中华环保基金会会长曲格平曾对记者说,“化肥、农药污染是一个世界性的难题,但在中国来得这么快,这么严重,令人震惊。中国化肥、农药的使用量已经到了一个极限,已到非治不可的地步,应该采取新的有效措施了”。有专家指出:在未来几年里,工业和城市生活污水对水质污染的影响将逐渐减小,但如果不采取有效措施,由作物种植和畜禽养殖业导致的面源污染,对水质污染的“贡献率”将日益凸显,生态破坏和环境污染问题已成为制约农村和农业可持续发展的重要因素。在很多地方,由于过量施用化肥造成土壤肥力持续下降,农民为维持农田生产能力,更加依赖于增施化肥,从而形成了污染→土壤肥力持续下降→加大化肥农药使用量→加重农业面源污染的恶性循环状态,导致农田土壤生态环境的严重恶化。由此可见,农业面源污染如果不加以控制,反过来会影响农业生产,直接影响到农业的可持续发展。2农业面源污染2.1我国化肥、土壤资源的污染与农业发展的水土流失改革开放以来,我国农业生产得到了快速的发展。特别是前10多年,粮食产量呈逐年上升趋势,这一结果一方面归功于作物品种的改良和生产体制的改变,另一方面也是化肥、农药高投入的结果。目前,我国已经成为世界上最大的化肥生产国和消费国。2002年全世界化肥总用量为1.42亿t,我国为4339.5万t,约占世界总用量的30%,居世界之首。但由于施肥方法、施肥量、施肥时间的不合理,我国的肥料利用率很低,造成大量肥料随径流、泥沙、淋溶水等损失。化肥的损失造成面源污染,对环境质量的破坏越来越严重。如:过量施用氮肥和磷肥,而钾肥施用不足,结果导致土壤板结、氮磷大量流失、肥料利用率低。全国有20%-30%的耕地氮施用过量,农业生产中氮肥的利用率为30%左右,氮肥的地下渗漏损失为10%,农田排水和暴雨径流损失为15%;磷肥利用率为10%-25%。2002年我国农田化肥氮(2471万t)通过损失进入环境、影响环境质量的数量达到471.8万t;其中通过淋洗和径流损失分别为123.5万t氮和49.4万t氮;分别有27.2万t氮以N2O形态、271.7万t氮以NH3形态进入大气。这些氮导致地表水的富营养化、地下水的硝酸盐富集以及大气污染等,影响了社会经济的可持续发展和人类的健康。在每年进入长江和黄河的氮素中,分别有92%和88%来自于农业,特别是化肥氮约占50%。近年来,我国的粮食产量基本稳定在一个水平上,很难有大的突破,关键一点是农业化学品的投入已达到了一个极限,再加大投入不仅不能被作物吸收利用转化为产量。而且过量施用化肥和农药,还造成农业面源污染。2.2畜禽粪毒。在生改革开放以来,中国畜禽养殖业得到迅速发展,各地在城镇郊区、农村建立了大批养殖场,原先农村的分散养殖变成了集中养殖。由于相当部分的农村畜禽养殖场存在设施简陋、管理不善的情况,由此而带来了畜禽粪便废弃物的排放和污染问题。根据推算,1988年全国畜禽粪便的产生量为18.84亿t,是当年工业固废量的3.4倍,1995年已达24.85亿t,约为当年工业固废量的3.9倍。畜禽粪便废弃物如果综合利用是一笔可观的资源,流失则是严重的污染源。流失的畜禽粪便废弃物是造成农村水体有害物质超标,形成水体富营养化的重要原因。因此,畜禽养殖业流失的畜禽粪便也是农村环境污染的重要原因。2.3秸秆利用及产出近年来,由于生活水平的提高和沼气富民工程的实施,农村燃烧逐渐由液化气、沼气、煤占主要地位,秸秆直接用于生活用薪材不断减少。另一方面由于山区农村居住分散,交通条件等限制,秸秆的资源化利用率低,大量的秸秆任意散布在农田、道路两边。有些地方,在地表水的径流作用下,大量的秸秆还被带到江河、水库中。对行船造成了危害,对水体亦造成污染。2.4农田灌排、灌溉,使环境污染严重随着农村城市化发展,农村生活污水地排放量和污染物种类都有大幅度增加的趋势,对环境的污染必定加重。特别是污水灌溉,由于大量未经处理的污水直接用于农田灌溉,已经造成土壤、作物及地下水的严重污染。污水灌溉已经成为我国农村水环境恶化的主要原因之一,其直接危害着污水灌溉区饮水及食物安全。3畜禽粪污水处理的环保措施目前世界上一些发达国家和地区已把控制农业面源污染作为水质管理的必要组成部分,根据农业面源污染的组成,其解决措施主要是从两大方面入手:一是减少源头污染量,即减少化肥、农药的施用量,合理科学处理养殖场畜禽粪便及有效控制其他有机或无机污染物质。二是减少湖泊流域污水流入量,即减少地表径流和地下渗漏量,采取减少农田排水,进行流域水土保持和其他生态治理等有效措施。3.1施肥与土壤的配比根据气候、土壤类型,按作物对养分的吸收规律,科学预算出作物需肥量中氮、磷、钾三要素的配比。适时适量施肥,以提高肥料的经济效益,并减少化肥在土壤中的淋失和污染。研究开发施用有机-无机复合肥及生物肥料,推广应用控释或缓释化肥,采取深施或混施,以水带氮,分次施肥及平衡施肥等方法,避免化学肥料使用过量对农业生态环境的污染。3.2减少农业废弃物对环境的污染实施生态农业系统工程,推广无公害农产品及有机食品。减少农药、化肥及生活污水对土壤、食品和水源等的污染。通过建设沼气池,循环利用农业废弃物,减少农业废弃物对环境的污染。建立立体农业生态模型,推广农业先进适用技术,提高广大人民群众的综防意识,实施秸秆还田技术,有效地控制农业面源污染。3.3建设畜禽养殖企业根据国家环保总局《畜禽养殖污染防治管理办法》的有关要求划定畜禽禁养区,搬迁或关闭位于水源保护区,城市和城镇中人口集中地区的畜禽养殖场。停止审批新建,扩建规模化畜禽养殖企业,引导畜禽养殖企业走生态养殖道路;减少禽畜废水直接向水体排放;实施和推广品种改良畜禽技术。同时,对禽畜养殖场地粪便进行综合利用,大力推广禽畜粪便厌氧发酵和商品有机肥生产等先进技术,使禽畜粪便转化成无害有机肥,变废为宝,化害为利。3.4最大贡献率:自变量上的贡献率农村截污处理可以有效降低污染物含量,减少生活污水对面源污染的贡献率。可在农村附近修建适当的截污塘,或利用农村附近的废弃坝塘作为截流农村污水的场所,截流的水可以通过土地处理或种植茭瓜、莲藕等水生植物,然后排入农田,经农田利用后再排入河流。4公众环保意识淡薄,公众环保意识淡薄,不能充分利用面源污染的特征来控制我国面源污染总的来说,我国面源污染非常严重,特别是农村面源污染的种类多,分布面