APP下载

农业面源污染对水质的影响和防治对策研究

2021-04-09王珂

农业灾害研究 2021年12期
关键词:农业面源污染防治对策水质

王珂

摘要 首先简述了农业面源污染概念及其现状,然后论述了其对水质产生的影响,最后通过分析农业面源污染产生的原因,提出了一系列有针对性的防治对策,希望为有关机构提供参考与借鉴。

关键词 农业面源污染;水质;影响;防治对策

中图分类号:X71 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)12–0110–02

近几年来,中国农业发展与环境安全之间产生越来越多的矛盾,最为严重的问题就是农业面源污染问题,也是造成水体污染的主要因素。江苏省如皋市根据全省市高标准农田建设的相关要求,积极探索农田排灌系统生态化改造和农田退水整治的新技术、新模式,在农业面源污染治理方面取得了试验性成果。

1 农业面源污染

农业面源污染主要指在农业生产工作中,不合理或者过量使用农业物资如化肥、农药、地膜等,或者任意排放农业废弃物,如农村垃圾、禽畜粪便、固体垃圾等,导致污染水体、大气、土壤等。

2 农业面源污染的现状

多样化是农业面源污染的显著特点,主要包括五类污染源,具体是禽畜粪便、农田使用化肥、农村生活污染、水产养殖垃圾、农田固体废弃物,其中占据主体地位的是化肥、禽畜粪便 [1]。

3 农业面源污染对水质的影响

3.1 降低水体生态服务功能

供应淡水、生产物质、净化环境等都是水体生态服务功能内容。不断加重的农业面源污染,一定程度上抑制了水体生态服务功能的发挥。持续增加的污染物,已经大大超出水体污染负荷阈值,导致水质严重恶化,降低水体自我调控与修复的能力。

3.2 污染地下水源

当前,我国集约化农田占据全国农田总面积的30%,这些农田使用高氮肥,主要分布在较大人口密度的城市周边,受到农业面源污染的影响,地下水污染日益严重,地下水中硝酸盐含量超标,造成地下水硝酸盐污染的主要因素是农业面源污染[2]。

3.3 河流水质恶化,湖泊富营养化

过量使用化肥、农药,河流与湖泊中流入很多氮、磷元素,导致水生态系统富营养化,浮游生物迅速繁殖,水生生物陆续死亡,使水生态系统失去平衡。据了解,我国部分水体严重污染的因素是农业污染造成的水体富营养化,农业面源污染危害巨大。

4 农业面源污染的原因

4.1 过度使用农药

农药有利于促进作物生长,同时可以消灭害虫,其应用范围十分广泛。对比世界平均农药使用水平,我国已经超出2.5倍,过度使用农药虽然未造成农作物明显减产,但是严重污染和破坏了生态环境。

4.2 过量使用农用薄膜

现代农业生产中,最不可缺少的物品之一是农膜,其使用量呈现上升趋势。农膜残留物导致土壤的透水性和透气性不断下降,进而土壤板结。塑化剂被用于农膜生产制作中,随着农膜的使用、废弃和降解,塑化剂会与雨水共同进入水体。

4.3 过量使用化肥

我国是生产和使用化肥的大国之一。我国拥有世界8%的耕地面积,但是生产的粮食产量占据全球的21%。究其原因,主要是化肥发挥了重要作用。考虑农作物对化肥吸收率十分有限,因此农田中使用过量的化肥,导致土壤板结,逐步降低了土壤的透气性,残留肥料与雨水共同进入水体,严重污染水体。以水稻生产基地为例,农田退水中含有较高浓度的氨氮、总磷等,如果直接排入河道,必然会影响河流的水体质量[3]。

4.4 不能完全资源化利用禽畜粪便

农业面源污染的重要来源之一是禽畜粪便,它具有较大的产生量、较大污染负荷、较低利用率。现阶段,国内乡村禽畜粪便利用率不高,加上环保意识缺乏,无法管理禽畜粪便,导致沟渠、退水渠等排入很多禽畜粪便,造成河道堵塞,通过河流、降雨等进入水体,很大程度上提高了氨氮、总磷等含量。

5 农业面源污染的防治对策

5.1 农田排灌系统生态化改造

生态农业建设速度需加快,近20年来,如皋市大力推广如皋特色的暗渠管道,试验内斗、农渠原来为明渠的全面规划建设为暗渠。这种暗渠具有节约耕地明显、输水效率较高、运行管理方便、工程寿命较长等优点。由于暗渠管道埋深0.7~1.0 m,正常情况下暗渠内常年有水,保证了暗渠管道內生物的正常生存,因此与混凝土明渠相比生态效果明显。从以四级河、农沟护坡主单项工程到示范区排水系统的生态化改造试点,采用木桩+草坡+水生植物方式,基本上达到了固土护坡、排涝降渍的基本功能,在一定程度上既降低了排水中氨氮、总磷等污染指标,又实现了农田排灌系统的景观化。

5.2 农田退水的研究

如皋市加大治理农田退水污染的力度。在如皋市搬经镇龙桥村40 hm2示范区内采用4R技术,即源头减量、过程阻断、循环利用和生态修复4项技术,从灌溉系统(全面规划建设暗渠管道)、排水系统(木桩护坡+水草)生态化改造和农田退水循环利用设施(循环泵站+控制涵闸+增加输水暗渠)等所需工程措施进行构建。从循环利用角度考虑,即在原灌排系统的基础上,增设了控制设施和循环补水设施,赋予示范区内3条四级河道的调蓄、生态净化功能,构建“一循环、两调节”系统。通过在四级河道内设置潜水电泵,将农田退水抽入灌溉系统(暗渠)重新回灌农田实现循环,使农田退水中氮磷养分等再利用,并控制四级河内的退水排入上级河道,有效控制农田退水带来的污染,一定程度上节约了化肥农药的施用量,同时由于控制了四级河水位,抬高了地下水位,减少了田间水下渗问题,节约了水资源,大大减少水中有机物、农药、氮源等的排放量。

5.3 农膜的科学应用

针对具有较大降解难度的农膜,需要逐渐减少使用量,大力推广和应用降解农膜,提升此类农膜在农膜总使用量中比例。相关部门需要尽早制定出关于农膜中固化剂在土壤、水体中的残留量标准,有效评价污染现状,将替代农膜法应用于污染严重区域,大幅度降低其中的环境风险[4]。

5.4 改变肥料使用模式

全面落实现代农业改革,大力宣传农业科技知识,改变传统观念,树立科学种田观念,改变落后的生产方式。以土壤中有机质和肥力情况为根据,结合实际情况做好相应工作,确定化肥的种类、使用量、使用时间等。通过加大宣传教育力度,加强政策引導,加大政策支持力度,调动农民利用禽畜废物的积极性,给予资金和政策上的支持,提升肥料综合利用率,减少禽畜废物的排放量。

5.5 加强治理禽畜粪便污染

推广和应用禽畜干湿分离技术、生物发酵床技术,加大集中治理项目的推广力度,使农村小型养殖企业在集中收集禽畜粪便后,统一运送至大规模禽畜粪便处理厂集中处理,收集集中处理粪便后的沼气,将其应用于居民住房内,制定燃气费用优惠政策,最大程度地降低燃煤、燃秸秆对大气环境的影响[5]。

6 结束语

农业污染面源的特点决定其具有较大治理难度。为此,如皋市相关部门在高标准农田建设项目内探索了农田排灌系统生态化改造和农田退水整治工作,当前农业面源污染对水质的影响已经到了非常严重的地步,相关部门应尽快提出相应的管理措施和提高治理农业面源污染的能力。

参考文献

[1] 王国重,李中原,左其亭,等.丹江口水库水源区农业面源污染物流失量估算[J].环境科学研究,2017,30(3):415-422.

[2] 赵领娣,赵志博,李莎莎.白洋淀农业面源污染治理分析——基于政府与农户演化博弈模型[J].北京理工大学学报(社会科学版),2020,22(3):48-56.

[3] 潘雄,林莉,董磊,等.洱海典型小流域丰水期农业面源氮污染来源解析[J].长江科学院院报,2020,37(10):16-20,27.

[4] 孙笑蕾,胡正义,刘莉,等.基于肥水资源化的河网区镇域农业面源污染控制系统的构建:以太湖地区新建镇为例[J].生态与农村环境学报,2019,35(5): 582-592.

[5] 胡静锋.重庆市农业面源污染测算与空间特征解析[J].中国农业资源与区划, 2017,38(1):135-144.

责任编辑:黄艳飞

Study on the Impact of Agricultural Non-point Source Pollution on Water Quality and Its Control Countermeasures

WANG Ke (Nantong Rugao Ecological Environment Monitoring Station, Nantong, Jiangsu 226500)

Abstract Firstly, the concept of agricultural non-point source pollution was briefly introduced, and then the influence of agricultural non-point source pollution on water quality was discussed. Finally, through analyzing the causes of agricultural non-point source pollution, a series of highly targeted prevention and control countermeasures were put forward, hoping to provide reference for related institutions.

Key words Agricultural non-point source pollution; Water quality; Influence; Control countermeasures

猜你喜欢

农业面源污染防治对策水质
试述黔南州农业面源污染现状与防治措施
巢湖流域农业面源污染研究综述
浅谈利用生态农业产业链技术来控制农业面源污染
浅析露天煤矿开采环境问题及防治对策
中国农业面源污染研究进展
观水色,辨水质
观水色,辨水质