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四川省农业面源污染现状及治理对策

2017-04-26罗付香秦鱼生林超文徐娅玲朱永群

安徽农学通报 2017年7期
关键词:农业面源污染治理对策现状

罗付香+秦鱼生+林超文+徐娅玲+朱永群+王谢+姚莉

摘 要:农业面源污染是分布最广泛的面源污染,分散性强,随机性高,严重影响土壤、水体、大气等生态环境。该文从化肥的施用,农药和农膜的使用,畜禽粪便和农村有机废弃物的排放,水产养殖业废水污染等方面综述了四川省农业面源污染的现状,分析了在防治过程中存在的问题,并结合四川省农业现状提出了防治农业面源污染的对策和建议。

关键词:农业面源污染;现状;治理对策

中图分类号 X592 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)07-0076-04

Abstract:Agricultural non-point source pollution is one of the most widely distributed non-point source pollution,which has high dispersion and high randomness.This paper summarizes the current situation from the use of chemical fertilizers and pesticides and agricultural pollution,rural organic waste emissions,aquaculture wastewater pollution on agricultural non-point source pollution in our province,analyzes the problems existing in the process of treatment,and puts forward some countermeasures to control and management of agricultural non-point source pollution.

Key words:Agricultural non-point source pollution;Actuality;Control countermeasure

面源污染自20世纪70年代提出以来,其对水污染所占的比重一直呈上升趋势,已成为世界各国普遍面临的一个环境问题,其中农业面源污染是面源污染的主要组成部分,占有的比重最大[1-2]。農业面源污染是指在农业生产活动中,农田中的泥沙、化肥、农药、致病菌等污染物,在降水或灌溉过程中,通过地表径流、壤中流、农田渗漏等引起的对水体、大气等生态系统的污染,主要包括3种类型:一是农业种植源面源污染,二是畜禽水产养殖源面源污染,三是农村生活源面源污染。目前,农业面源污染已严重威胁农村生态环境,导致我国农村环境质量不断下降[3],严重制约了我国农业经济的可持续发展。近年来,城市面源污染逐步得到了控制,而农村环境问题随着经济的快速发展日渐突出,农村面源污染已占全部污染量的50%以上,部分地区甚至达到60%~70%[4]。

四川在中国西部地区是农村人口和农业第一大省,人多耕地少,调查表明,当前四川省的农业面源污染源主要有土壤侵蚀、化肥、农药、地膜、畜禽粪便、有污染的灌溉水源和农村生活污水、农村固体废弃物等。过量施用化肥,不合理的使用农药、农膜,随意排放畜禽粪便、农村生活污染物和农业有机废弃物等,对水环境造成了严重的污染,且这种农业面源污染量大,范围广不易控制,影响了农业的可持续发展。因此,综合防治农业面源污染,保护农村生态环境是我们当前的主要任务。

1 四川省农业面源污染现状

1.1 肥料当季利用率低,氮、磷污染严重 四川人多地少,人地矛盾突出,为了保证粮食产量,提高化肥使用量成为了增产的主要手段。自2011年以来,四川省化肥施用量常年在250万t以上,是发达国家的1.66倍[5]。我国氮、磷、钾化肥平均当季利用率分别为30%~35%、10%~20%和35%~50%,低于发达国家15~20个百分点[6]。由于投入量大,加上受技术影响,四川省化肥的综合利用率在35%左右,低于全国平均水平。经过多年研究表明,雨季旱坡地氮素径流损失率在10%~20%,水稻氨挥发损失率在14%~19%。过量施用化肥,导致土壤板结、水土流失严重,大量的氮、磷随着农田尾水或地表径流进入河流中,使水体富营养化,加剧了农业生态环境的恶化。

1.2 农药施用量持续增长,农残污染加剧 农药是农业生产中大量使用的一类化学物质,对防治作物病、虫、草害,提高农业生产量起到了不可低估的重要作用。但过量的使用农药,使得大部分农药都残留在自然环境中,参与生态环境系统循环,严重威胁生态环境安全,农产品质量安全,人类的身体健康和生命安全以及人类的可持续发展。化学农药是四川省的农业面源污染源之一,四川省常年农药用量达到5万t左右,年平均用量12~36kg/hm2,是发达国家的1.5倍。我国农药当季利用率低,仅为30%[7],比发达国家低10~20个百分点,大部分流失在土壤、水体和空气中[8],污染农业生态环境。

1.3 农膜使用量大,“白色污染”严重 我国常使用的薄膜强度低,耐用性差,使用寿命短,不易清除,易破碎,极易残留在土壤中。据统计,我国农膜年残留量高达35万t,残膜率达42%[9],超过一半的农膜残留在土壤中。农膜残留造成的污染,已经成为当前农业生态环境面源污染的重要问题之一,随着温室大棚种植的推广,全省无论是塑料薄膜还是地膜的使用量都是持续增长,而农膜的回收率仅为49.3%。残留农膜过多,会破坏土壤结构,影响农作物产量、农村面貌和牲畜健康,严重影响生态环境。

1.4 农村有机废弃物随意排放,资源化利用率低 近年来,畜禽养殖业发展方式粗放、集约程度不高、污染防治滞后,小规模养殖场和零散养殖户的污水大多是不经任何处理直接排放到江河水渠鱼塘中,造成附近关联的江河、水渠、鱼塘污染严重,水质变黑、发臭,严重影响周边群众的生产生活环境。据统计,四川省2013年畜禽养殖场污染物化学需氧量(COD)排放总量为30.635万t,氨氮排放总量为4.711万t[10];2015年四川省粪污量约4 730万t,有效处理率不足50%。随着农业产业化规模的日益壮大,畜禽粪便产量超过环境容量,畜禽粪中含有重金属、兽药、盐分及有害微生物等污染物,未经无害化处理直接排放,加重了农田和流域负荷,使当地农村生态环境污染加剧。随着农作物单产不断提高,农作物的副产物秸秆总量也迅速增加,然而,作为燃料和饲料的秸秆比例却大幅度减少,许多地区秸秆成为废弃物,大部分被直接焚烧。四川是农业大省,粮食播种面积大,秸秆资源丰富,种类多,产量大。根据四川统计年鉴,按照不同作物粮草比换算获得2012和2014年四川粮食秸秆产量分别为4 189.42万t和4 239.69万t,其中大部分被直接焚烧,不仅浪费了宝贵的自然资源,而且造成了环境污染,引起事故多发,对人们的生命安全构成威胁。

1.5 水产养殖业废水处理率低,水体富营养化问题突出 水产养殖在我国渔业生产中起着重要作用,2015年四川省水产养殖总产量达138.68万t,同比增加6.05万t,增长率达4.56%,水产养殖污染也开始凸显。水产养殖过程中大量投放的人工饵料、渔用肥料、养殖动物排泄物及残骸物等对水体造成了严重的污染[11],水产养殖自身的污染与水域环境的矛盾日渐突出。养殖环境不断恶化,养殖生物病害不断发生,水环境污染不仅制约了我国水产养殖业的健康发展,也对养殖区及其毗邻水域的生态环境产生了严重影响。

2 农业面源污染治理存在的问题

2.1 农业面源污染成因复杂,缺乏简单高效的治理技术体系 农业面源污染成因复杂、相关治理技术研究起步晚、成套技术缺失,具有分散性、隐蔽性、随机性、 不确定性、难监测等特点。一方面,农业面源污染随流域内土地利用状况、地形地貌、水文特征、气候、天气等的不同而具有空间异质性和时间上的不均匀性,排放的分散性导致其地理边界和空间位置的不易识别[12]。另一方面,由于降雨、水文条件变化的随机性,直接影响了面源污染发生的时间、区域及强度,致使面源污染的发生也具有随机的特点[12]。同时,由于面源污染涉及多个污染者,在给定的区域内它们的排放是相互交叉的,加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大,因此很难具体监测到单个污染者的排放量[12],即面源污染具有发生时间、发生源、污染物浓度3个不确定性因素,这给面源污染的治理带来了较大难度。

2.2 公众缺乏环境意识 广大农村居民环保意识淡薄,缺乏对农业面源污染危害的了解,也是造成污染加剧的原因之一。政府对农业面源污染防治工作的宣传力度不够,群众思想认识有偏差,对农业面源污染概念不理解,整治工作内容不明确,仅把河道整治、畜禽粪便、农村生活垃圾等看得见的污染作为农业面源污染整治工作来抓,认为完成河道整治工作、畜禽粪便处理及农村生活垃圾处理就完成了农业面源污染整治工作,大部分人还没有具体明确其过量施肥、用药的危害,对种植业源污染广、面积大的过量施肥及过量用农药造成的污染视而不见。

2.3 缺乏健全的管理机制 一方面,责任不够落实,难以形成齊抓共管的局面,另一方面,已建环保处理设施的日常监管、维护难度大。环保设施建设完毕后交乡镇管护,而由于乡镇没有专职环保人员,又没有用于维护环保设施正常运行的专项资金,导致管护压力巨大。

3 加强农业面源污染防治的对策建议

目前,对于农业面源污染,仍缺乏有效的控制和监测技术,应采用源头控制,强调在全流域范围内通过农田最佳养分管理等农业措施削减氮、磷总量[13]。充分认识农业面源污染防治的紧迫性、必要性和复杂性,树立全面的环境保护观念。农业面源污染治理项目的投入,采取政府引导、金融扶持、项目试点、政府补贴等方式,加大农业面源污染整治力度。

3.1 健全农业面源污染相关规章制度 国内外的经验表明,建立健全的规章制度是控制农业面源污染的有效手段之一。近年来,四川省相继开展了《畜禽养殖污染防治条例》和《土壤环境保护法》等法律法规的立法工作,法律体系在进一步完善,但和东部发达地区相比,还有一定的差距。因此,今后要制定并实施控制使用农药、化肥的法规文件,以及有关农用地膜生产、销售、回收再利用等方面法规和规范性文件。

3.2 加速推广农业面源污染治理单项技术模式

3.2.1 绿色病虫害防治技术 全面推广高效、低毒、低残留环保型农药,科学使用农药,采用先进施药机械,提高药液务化效果,减少农药用量,提高农药的有效性。对农民用药加强技术指导,预测预报病虫害,调整农药结构,合理减少农药使用次数和用量,大力推广应用生态调控、生物防治、物理防治、科学用药等绿色防控技术防治病虫害,保护生物多样性,减轻病虫危害损失,保障粮食丰收和主要农产品的有效供给;提升农产品质量安全水平,增加市场竞争力,促进农民增产增收;显著减少农药及其废弃物造成的面源污染,有助于保护农业生态环境。

3.2.2 测土配方施肥技术 测土配方施肥技术是指运用化学分析手段,通过对某一地区土壤养分、不同作物以及不同生长时期的养分需求进行调查,最终确定出该地区适宜种植的农作物品种具体适宜施肥量和施肥方式,从而减少肥料的使用量,提高养分利用率,提高土地利用效率。测土配方施肥技术己在全国广泛推广,效果显著。四川省早在十年前就在各区县开展测土配方科学施肥试点工程,大力发展和施用微生物肥料,但覆盖力度不够,应大力推广。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾,不仅可以提高农作物产量、改善品质,而且可以减少由于不合理使用化肥带来的环境污染和资源浪费。

3.2.3 秸秆还田与资源化利用技术 四川省秸秆产量大,覆盖范围广,秸秆作为农村新型能源,有着广阔的应用前景。严禁焚烧处理,积极开展秸秆饲料、秸秆发电、秸秆沼气、秸秆食用菌、秸秆肥料等多渠道综合利用秸秆试点示范与推广。加大秸秆还田力度,因地制宜采取与现行耕作制度相配套的粉碎还田、直接还田、沤肥还田、过腹还田等省工、省时、实用的秸秆还田技术和方法,以减少化肥的使用量,根治农业面源污染。

3.2.4 畜禽粪便污水综合治理技术 合理调整畜禽养殖业布局,建立持续、高效、生态平衡的规模化畜禽养殖生产体系。严格控制畜禽养殖废弃物污染排放,积极开展沼气综合利用,实行养殖—沼气建设配套体系。加强畜禽粪便等有机资源的利用,积极改善饲养技术,采用干湿分离厌氧技术,强化粪便无公害化治理,将畜禽粪便变废为宝,最大限度地提高畜禽粪便等废弃物的资源化利用率,切实减轻养殖场对环境的污染[14]。加快建设养殖规模化、管理专业化、产品绿色化、粪便无害化的畜禽生态养殖小区。

3.3 探索建立农业生态补偿机制,重点解决源头和末端治理并重的问题 加强立法,避免发生“先污染后治理”的现象。加强政策引导,拓宽投资渠道,按照“谁受益、谁补偿,谁破坏、谁恢复,谁污染、谁治理”的原则,建立生态环境补偿机制,将生态建设、环境保护与市场机制相结合,通过立法途径对农村生态环境实施生态补偿机制,解决农村生态环境保护主体不明、资金投入不足、监管不严等现实问题。对畜禽养殖粪便的综合利用、农业生产废弃物的回收利用、生物农药和生物有机肥的推广使用,生态农业建设、环境友好的新技术、新成果、新模式研发与应用等,实行农业生态补偿,鼓励农民自愿采用环境友好技术,减少农用化学投入品的使用,减少面源污染。

3.4 加强农业面源污染科技攻关支持力度 总体上讲,农业面源污染防治技术的研究历史还较短,研究还不系统、不完整、不深入,今后仍需要进一步加大技术体系攻关力度。在农业种植源污染上,加强作物高产、优质、高效与安全并重的科学施肥和用药技术研究,研发高利用率、低成本的缓控释肥料和生物农药产品,在主推品种中筛选氮、磷高利用效率和高抗病性品种,集成创新肥料、农药减量高效施肥技术体系等。在农业有机废弃物利用上,加强轻简、高效和适宜机械化操作的秸秆还田利用技术研究,摸清秸秆还田对土壤-作物-大气系统的综合效应,进行畜禽粪便沼气化、肥料化利用技术与产品协同研究等。推进可降解地膜的研发速度,加强农业生态节水技术和用养结合农作模式的研究等,替代农膜的保水作用,减少农膜使用量。加强与知名大专院校及科研单位的积极合作,示范一些适宜的控制农业面源污染的有效措施,如高效生态种养技术、秸秆覆盖及植物篱防治等面源污染防控技术。

4 结语

随着经济的发展,农业生产活动和农村污染物的排放造成的农业面源污染不断加剧,四川省农业面源污染量大,辐射范围广,随机性强,治理难度高。农业面源污染的治理涉及多方面问题,包括政策、技术、管理以及农民配合等。提高广大农民对农业面源污染的认识,引导农民科学种田、科学施肥、喷洒农药等,尽量减少不科学的农事活动造成的资源浪费和环境污染。因此,针对各地的具体情况,分析其成因和影响因素,因地制宜的提出和实施相关控制和管理对策,是我国治理农村面源污染的切实可行的方向。四川省农村面源污染的治理,政府应加强宣传指导,制定相关法律规范文件,以大力推广测土配方施肥技术,沼气技术,研制高效生物农药等科技手段为支撑,以积极建设规模化养殖场,秸秆、粪便、生活垃圾等有机废弃物基础处理设施为手段,推进农村环境综合整治工作,实现四川省农村的可持续发展。

参考文献

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(責编:张宏民)

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