马 政朱 昆马政华郭子宁张 静

（1.河南省农业科学院，河南 郑州 450002；2.河南省科学技术协会，河南 郑州 450002）

随着工业化、城镇化和农业现代化的快速发展，工业污染与面源污染叠加程度增强，城市污染向农村扩散，化肥、农药过量使用，导致土壤自我净化与自我修复能力持续下降，进而导致种植业面源污染问题突出。2010年《第一次全国污染源普查公报》结果显示，农业污染源是造成我国水环境污染的“大户”，其化学需氧量（COD）、总氮（TN）和总磷（TP）排放分别占地表水体污染总负荷的43.7%、57.2%和67.4%。由此可见，农业面源污染已成为当前地表水体污染的主要来源。据估计，全球每年用于粮食生产的1.2亿t氮中，只有10%被人类直接消费，大部分未使用的氮被分散到环境中，最终汇入地表水体，成为主要的面源污染源。农业则是导致过量养分排放到水体中的最主要驱动因素。农业环境状况不容乐观，保护与修复土壤、水体等环境刻不容缓。面源污染直接影响地下水安全和农产品质量安全，关系着人们的身体健康和生存质量，关系着经济社会可持续发展。为此，习近平总书记指出“绿水青山就是金山银山”，中央提出了绿色发展理念，吹响了生态文明建设的号角。国务院各部门先后出台了“土十条”“水十条”“大气十条”治理行动计划，出台了农业可持续发展规划，强力推进化肥零增长计划、农业面源污染治理，推进生态文明建设［1-3］。

1 河南省农田面源污染现状及成因

1.1 化肥污染

河南作为农业大省，也是化肥用量大省。自2001年超过山东省成为全国化肥第一用量省份，截至2016年，河南省化肥使用量达到715万t［4］，667m2耕地面积平均化肥用量在60～70kg，远远高于欧美发达国家667m2平均8kg的用量指标，是美国的2.6倍、欧盟的2.5倍。在高产、超高产区化肥施用量更大，据调查，2006—2009年温县、兰考、浚县超高产攻关田小麦氮肥用量在486～614kg/hm2，已远远超过作物对氮素的需求量。河南省农科院多年调查研究数据表明，河南省大部分耕层土壤氮肥充足、钾肥不足，养分失衡；硝酸盐残留量较大，土壤板结，有机质含量下降。对驻马店的调查结果表明，小麦田、玉米田氮磷养分含量较为适中，设施蔬菜田氮磷养分含量较高，特别是土壤速效磷含量平均高达181.5mg/kg，是粮田的4.5倍。化肥已成为农田面源污染的主要来源。同时，氮肥、磷肥的大量使用加大了地表水体的富营养化程度，增加了地下水硝态氮含量，引起地下水硝态氮污染，严重威胁了周围的水体健康。污染严重的地区已威胁当地农业经济可持续发展。

有研究表明，由于化肥使用不合理，使得化肥对粮食增产的效果表现出下降趋势。化肥由各种不同盐类组成，且含有重金属污染物，其有机利用率为20%～30%，40%留在土壤层，30%～40%进入水体。实践证明，长期和大量施用由盐类组成的肥料，会增加土壤溶液的浓度，进而产生不同大小的渗透压，使土壤溶液中的水分不仅不能被作物根细胞吸收，反而将细胞质中的水分倒流入土壤溶液、渗透入湖泊河流，导致水体富营养化的同时使土壤酸化板结，导致土壤养分结构失调、肥力下降、作物受害。

河南省农业面源污染形势严峻，对河南省7个县市的研究结果表明，在农户盲目高量施肥的条件下，小麦田、玉米田硝态氮淋溶达70kg/hm2，占氮肥施用量的11%。设施菜田高量施肥和灌溉，硝态氮淋溶量更高，淋溶量在150～200kg/hm2。磷在土壤中容易被吸附固定，通常淋溶量较小。而在保护地种植模式下，磷的淋溶量为10kg/hm2。农田氮磷的淋溶对引用地下水安全产生了威胁。对河南省40多个县市的连续监测发现，农村地下水硝酸盐超标率在1/4以上。

1.2 农药污染

农药在使用过程中，可通过挥发、扩散、迁移等各种途径转入大气、水体、土壤，以及对害虫的天敌及传粉昆虫等产生毒害作用，直接影响自然界的生态平衡，导致环境恶化。一些化学农药的化学性质稳定，降解难度大，持续大剂量应用会引发残留问题，污染土壤和水体。加之化学农药本身具有致癌、致畸、致突变的作用，会通过污染农产品损害人体健康等。农药在生产过程中因“三废”的排放而污染环境，在运输、贮藏、分装、零售过程中也会造成污染，而农药废弃物残留产生的有机物污染也会对生态环境产生严重影响。

全球气候变暖，病虫害多发且抗药性增强，造成农药使用量增加，特别是高毒、高残留有机磷杀虫剂用量较大。加之农药品种老化，主要粮果菜产区对农药的使用普遍存在超剂量、超次数用药等问题，造成土壤及地下水污染日趋严重。据抽样调查，河南省大多数粮果蔬要连续施药4～10次才能成熟上市，果树种植中农药使用量最高，平均667m2使用原液650g。个别园艺作物及蔬菜农药使用量为30～75kg/hm2，远远高于欧洲最高用药量18kg/hm2，有的甚至是世界平均水平的3倍。由于化学药剂的利用率在20%～30%，大部分化学药剂残留在水体、空气及土壤中，对食物链造成了直接或间接的影响，对人体健康的威胁不可小觑。

1.3 农业废弃物污染

1.3.1 农业秸秆资源化利用效率低。河南省作物秸秆资源总量约为7500万t/a。目前，秸秆资源主要利用途径为秸秆还田、饲料、燃料、工业原料和食用菌基料5个方面，河南省作物秸秆的平均利用率为48.64%，50.00%以上的秸秆被遗弃或燃烧。虽然河南省探索了秸秆乙醇、秸秆柴油和生物质炭等新技术的应用模式，并建设了天冠、三利等企业，但农作物秸秆主要以还田为主，其原因有以下3个方面：一是农作物秸秆分布广，收集成本高，没有建立有效的秸秆收贮体系；二是没有建立秸秆循环利用的生产方式，没有形成种植业、养殖业、菌物业三业并举的局面；三是缺乏低成本处理秸秆的技术，支撑不了秸秆的转化利用；四是秸秆大量还田带来了病虫害高发、频发等问题。

1.3.2 畜禽养殖废弃物资源化利用不高。河南省是粮食大省和畜禽养殖大省，农业生产产生的大量秸秆和畜禽粪便已成为农田和环境面源污染的主要来源。据统计，河南省畜禽粪便年产生总量为24637.54万t，其中粪排泄量为15741.84万t，占排泄总量的63.89%；尿排泄量为8895.7万t。粪尿中化学需氧量（CODcr）为581.35万t，生化需氧量（BOD5）为466.3万t，氨态氮（NH3-N）含量为57.59万t。由于环境治理意识淡薄，加之缺乏经济有效的畜禽粪便处理技术，大量粪便未经处理直接排放到沟、河中，造成了养殖场附近地下水硝酸盐、氨氮超标严重，而且产生的恶臭降低了空气质量，恶化了水质，加重了土壤板结和盐渍化程度。另外，我国约有120种传染病是由畜禽产生并通过畜禽粪便、尸体、分泌物被污染的水等传播的［5］；每年有超过8000t的兽用抗生素被广泛用于治疗和预防畜禽疾病，甚至用来促进畜禽生长，畜禽粪便中残留了30%～90%原药成分的抗生素，造成了严重的抗生素污染。对洛阳市某养殖场的定点监测表明，畜禽粪便氨氮含量较高，是重要的氨排放源，养殖场周边地下水和施肥后的土壤检测到抗生素3种。

2 河南省农业面源污染防治对策

2.1 建立农田面源污染防治长效机制

长期以来，河南省农田面源污染防治多为突发性、阶段性、应急性防控，缺乏稳定、长效的防治机制。对此，一是应根据河南省农业农村生态环境治理规划，逐步建立完善的环境监测体系，及时掌握污染动态并展开影响指数评估，为生态环境治理和保护提供依据。二是应建立水肥信息监测体系，提高基本农田水肥管理能力。依据河南省农业生产布局，建立一批固定的监测站和流动的监测点，为精准施肥提供依据。三是应加强病虫害预警体系建设，指导农户及时防治、科学防治，杜绝盲目用药、超剂量用药。

2.2 强力推进种养结合、综合利用的生态农业发展

生态农业的核心是使农业生产中的能量和物质合理流动，形成良性循环，综合利用农业废弃物，可采取“以地定畜，种养结合”的基本原则，将畜禽养殖场产生的废物作为农业生产资料，根据土壤的环境容量确定养殖规模，保证畜禽养殖产生的废物有足够的土地消纳。在污染防治工作中做到综合利用优先、工程治理为辅，体现减量化、生态化、资源化原则。运用生物技术与生物工程技术，综合利用畜禽粪便，走种植业与养殖业相结合的道路，促进养殖废渣和废水的综合利用与污染防治，形成生态养殖—沼气—有机肥—种植的循环经济发展模式。

2.3 科学合理使用肥、药，改善生态环境和土壤环境

长期过量、不科学地使用化肥，导致河南省农田环境不断恶化。因此，必须科学合理使用化肥，推广精准化施肥技术，合理配置肥料资源，做到肥料减量、定性、定量化使用。另外，积极推广复混肥、有机肥、专用肥、改良肥，改善农田生态环境，提升地力。

在农药使方面，转变化学防治的方法手段，逐步探索物理、生物防治相结合的技术手段，减少药物用量，减轻面源污染。

2.4 加强农作物秸秆综合利用研究

开发利用农业废弃物，既能生产出清洁、绿色的生物质能源和资源肥料，又可以实现农业生产绿色化，改善乡村环境，提高农民生活品质。河南省作为秸秆生产大省，发展以农业废弃物为原料的生物质能源和资源肥料潜力巨大。对此，要大力推广秸秆机械深耕加秸秆精细化粉碎混埋还田、堆沤还田、快速腐熟、生物反应堆、生物热气肥等技术，实施秸秆肥料化利用。大力发展奶牛产业、肉牛养殖和羊、兔、家禽等食草畜禽产业，鼓励养殖场（户）或秸秆饲料加工企业制作青贮、氨化、微贮或颗粒等秸秆饲料，支持建设秸秆青贮窖池；大力推广秸秆直接粉碎饲喂技术、机械化青贮饲料技术、秸秆微生物发酵技术、秸秆氨化技术等，努力提高秸秆饲料化利用水平。大力推广应用秸秆热解气化、生物气化、固化成型、炭化和秸秆生物质技术，通过秸秆生产固化成型燃料、直燃发电、秸秆沼气集中供气、秸秆气化发电以及秸秆锅炉直燃供热等途径能源化利用秸秆。另外，大力发展大球盖菇、草菇等以秸秆为主要基料的草腐性食用菌生产，使其逐步成为秸秆综合利用的重要方式；鼓励农民进行草席、草编、草帽、草包、草帘、草篮和壁画等工艺品的编织加工，实施秸秆原料化利用。