王俊玲，匡 敏，王 晓，赵佳文，熊 杰

（湖北生态工程职业技术学院，武汉 430200）

农业面源污染主要指的是农业生产活动中使用化学肥料、农兽药（包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调剂、饲料添加剂和抗生素等激素）、聚乙烯材料（地膜、大棚塑料用品、防虫网、遮阳网、种植袋、水果套袋、快递包装材料和快餐外卖餐盒）、农业废弃物（作物秸秆、肥料、农兽药包装材料等）以及农村生活垃圾、废水，畜禽、水产养殖无序排放污水、废物，农田周边工业“三废”，自然灾害、外来野生生物等对农业生态环境带来的污染［1］。中国农业面源污染因国情呈现几个特点，其一中国地域面积大，农业生产活动范围较为广阔，农业面源来源较为分散且呈现多样性；其二污染的发生受自然地理、水文、气候特征等多因素影响，导致时间的随机性和空间的不确定性；其三农业生产残留的氮磷等营养元素不会对环境造成直接影响，一般会先在土壤中累积，并缓慢向外环境释放，存在一定的滞后性。

湖北省地处中国中部、长江中游，自然条件优越，有耕地476.86 万hm2，永久基本农田3 925.33 万hm2，2021 年湖北省粮食播种面积468.6 万hm2，总产276.45 亿kg，农林牧渔业总产值8 279 亿元。其农业发展具有如下优势，①地貌类型多样，区划内既有江汉平原、丘陵岗地，又有广大山区和适宜养殖的广阔水域。②光热水资源充足，湖北省属亚热带季风性湿润气候，南北和东西气候类型差异较大，部分地区还存在亚热带和温带气候，为农作物的生长提供必要的光、热和水资源。③农业生物资源丰富多样，湖北广袤地域既有南北过渡的特征，又处在东西植物区系的过渡区域，便于邻近地区的植物侵入，农业生物资源丰富［2］。

随着经济社会的不断发展，中国对资源的利用和保护更加理性，在新的发展背景下，加强生态文明建设，走可持续发展道路成为绿色发展的必由之路。中国人口持续不断增加，对粮食及其他农作物的需求量越来越大，为保障农作物可以更加快速地生长以有效提升产量，化肥、农药等各种投入品在种植过程中应用广泛，再加上畜禽行业的快速发展，一定程度上加剧了农业面源污染，快速有效治理农业面源污染成为亟待解决的“三农”问题。

1 湖北省农村面源污染概况

1.1 农业面源污染的危害

1.1.1 对耕地土壤的危害 农户种植过程中过量、频繁地使用化肥、农药、农膜等农业投入品，以及作物秸秆、肥料、农药包装瓶（袋）等农业废弃物和农村生活污水、垃圾、畜禽粪便等污染物进入土壤，导致未被污染的土壤理化性质改变，如导致土壤板结、透气性降低，有机质含量降低，导致土壤肥力下降，土壤有害物质残留量超标，致使农作物减产、农产品质量下降。

1.1.2 对水体的危害 水体污染主要来源于工业“三废”、畜禽水产养殖、生活污水以及农业生产过程中对水体造成污染［3］。农业生产导致水体污染，造成地下水污染及水体富营养化；生产过程中过度使用化肥、农药，残留部分随雨水渗透地下，严重污染地下水；田间地头堆放的畜禽粪便、农业化学投入品、农业废弃物、废弃作物秸秆会随雨水进入水体，水体中的氮磷钾及有害生物超过水体容纳能力，导致水体自我净化能力减弱。经过多年对多处封闭水域进行环境监测发现，当水质达到地表水四类水质时，即总氮浓度高于1.5 mg/L、氨氮浓度超过1.5 mg/L、化学需氧量高于30.0 mg/L、总磷浓度高于0.3 mg/L时，藻类会大量繁殖。一旦水体产生了富营养化，藻类生物会大量繁殖，水体透明度将会降低，最终影响水下生物的光合作用。当水中溶氧量低于3 mg/L，水生生物因缺氧开始死亡。同时，因为水体富营养化，水体鱼虾水生动物减少，造成藻类杂草疯长，废物浮渣腐化，使水体生态环境进一步恶化。

1.1.3 对空气的危害 有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类农药与化肥的过量使用造成大气污染，农业生产过程中喷洒农药、施用化肥时，由于风速、风向、人为因素等的影响，其有效利用率不到30%，空气中残留的部分农药属于持久性有机物，难挥发、难分解，因而会加重大气污染。

1.1.4 对人体健康的危害 农业生产对农村人居环境的影响主要表现在畜禽粪便、生产投入品、生活垃圾、生活污水及工业“三废”等带来的污染。随着快递业的快速发展，过度包装材料也对农村环境造成了一定影响，这些污染物不仅影响居民生产生活，而且影响村民身心健康。

1.2 农业面源污染的成因

1.2.1 农药、化肥的施用和农业废弃物污染 农业农村部门严格控制化学肥料的使用，但化肥使用年限长、基数大，每年产量和使用量都非常大，约占世界总产量的1/3。较多边疆少数民族地区由于种植技术落后，只是表面撒施，不经过耕作，使得氮肥大部分挥发，其他肥料随雨水流失，利用率低。中国肥料平均施用量超过发达国家［4］。大量施用氮、磷、钾、普钙及复合肥料对农用地土壤、水环境和环境空气造成不同程度的污染。中国肥料综合利用率约为50%。氮磷肥的利用率为30%～60%，钾肥利用率仅为10%～20%［3］。化肥的大量使用，使其随雨水、农用灌溉水和地表径流等途径进入农田周边的江河湖泊，造成水体富营养化。长期不科学施用化肥，会造成土壤结构变差，土壤通透性降低、肥力不断下降，最终导致农作物减产和农产品质量下降。中国农药年产原药量2.90×106t 左右，施用量在3.0×105t左右，总量占世界的1/7。自2014 年以来农用原药产量、施用量在逐年减小，但中国单位面积使用量仍高于世界平均水平。根据农药生产、销售、使用的情况，农药施用品种多、乱且杂，有40 多大类几百个品种，较多被禁用的农药（如百草枯水剂、久效磷、甲胺磷）依然在使用，剧毒、高毒农药附着于作物、土壤及分散在大气中。残留的农药通过土壤被作物吸收，导致农产品残留的农药进入人体富集，对人体器官造成损害，诱发基因突变，导致产生癌症、畸形，严重影响身心健康。中国每年有近1.0×109t 农作物秸秆，由于各种原因综合利用率不到80%，远达不到国家标准。湖北省南部部分地区种植甘蔗、玉米、水稻和油菜等作物，秸秆产量大，这些农业废弃物被就地焚烧或抛弃于田间地头，焚烧过后的粉尘随风飘扬，产生的有毒烟雾破坏大气环境，危害人畜健康，污染农村环境。

1.2.2 畜禽养殖业造成的污染 随着人们物质生活水平的不断提高以及养殖技术的迅速发展，畜禽养殖业及水产养殖得到了充分发展。畜禽粪便及清理圈舍的污水排放量逐年增加，已成为农村环境治理的重点。畜禽、水产养殖业集约化程度越来越高，但废弃物资源化利用率低，养殖场未批先建，环评不符合要求，畜禽粪便不经任何无害化处理就直接排放，部分带病畜禽粪便中携带病毒、寄生虫、病原微生物及氮、磷、钾大量营养元素等进入江河湖泊，造成地下水、地表水被污染。另外，牲畜圈舍周边臭气危害人畜健康，畜牧业生产中大量使用的各种饲料、兽药、微量元素添加剂以及水产养殖中大量使用的饵料、鱼药是造成江河湖泊富营养化的主要污染物。

1.2.3 生活垃圾、污水和工业废水的排放 湖北省生活和工业垃圾、污水、废水量大，基于农村地区公共环境卫生设施严重缺乏，部分村民环保意识较低，很多地区呈现出有新村无新貌现象，特别是塑料袋、农药化肥包装物、腐烂蔬菜水果、病死家禽牲畜等有害垃圾随意堆放，加剧了农村生态环境的恶化。许多企业不按照环评要求建设，不愿意购买及安装环保设施，产品加工过程中产生的工业“三废”未经国家排放达标就直接排放，工业废水、废渣中的有机物以及重金属如镉、铅、铜、锌、镍、锰和汞等对水体、耕地土壤及环境空气造成严重污染。

2 农业面源污染治理技术研究

2.1 农药、化肥的施用和农业废弃物污染治理

该类污染的治理要因地制宜。为减少农药、化肥的施用，以下3 种技术在应用中效果显著。①种植绿肥还田技术。即种植果树、林木等植物时，在行间空地于春、秋季种植绿肥，定期刈割，深埋还田。绿肥还田能改良土壤，增加土壤养分，特别是增加有机质含量；减少化肥、除草剂用量，既减轻污染又降低了投入成本。②水肥一体化技术。建设完善蓄水池、输水管网、配肥池、微润灌溉管网等水肥一体化设施，施肥自动控制，可使肥料施用后迅速被吸收利用，有利于提高肥料利用率，减少化肥用量；同时，可有效避开降雨期施肥，减少肥料养分随雨水流失。③有机肥替代化肥技术，实施该项技术的作用是减少化肥用量，降低污染；改良土壤、培肥地力，提高农作物品质。宜昌市某柑橘园在施用还阳肥和壮果促梢肥时，增施商品有机肥2 250～3 000 kg/hm2，可减少45%商品复合肥用量，减施250.5～333.0 kg/hm2［5］。

农业废弃物的处理，一方面需要加强肥料、饲料、燃料的利用，将农作物秸秆等加工剩余物腐熟堆肥后还田利用；将农作物秸秆通过切碎搅拌、贮存窖、加微生物菌剂、装填压实、密封发酵等程序，实现饲料化利用；将秸秆通过粉碎干燥、农机化气体冷凝、冷却成炭、成型冷却、筛分包装等程序炭化，实现燃料化利用；另一方面，可大力推进稻壳、米糠、麦麸、油料饼粕、果皮果壳、畜禽皮毛、水产品皮骨内脏等副产物产业化利用，不断挖掘农业废弃物、副产品增值空间，扩宽其使用渠道、使用方式，推进加工副产物向高值、高梯次利用升级，变废为宝。

2.2 畜禽养殖业污染治理

为了有效降低畜禽养殖对环境的污染，对养殖区域进行合理布局至关重要。湖北省农村地区的畜禽养殖普遍存在布局分散及规模较小的问题，优化区域规划和布局，有利于促成畜禽养殖业的区域分布、种类结构、产出能力三者和谐发展［6］。应用能源化处理技术，如沼气工程、微生物燃料电池可实现家畜家禽粪便能量转化。沼气工程在湖北省应用较为普遍，将粪便经过微生物发酵后产生的沼气，作为清洁能源用于日常生活［7］，该能源化处理方式可有效降低煤炭、天然气等能源的使用，减少空气污染。微生物燃料电池的应用仍处于发展阶段，技术规范和设施设备在农村地区亟待普及。

2.3 生活垃圾、生活污水和工业废水污染治理

农村污水治理可依赖生态处理和稳定塘技术。生态处理技术即利用生态学原理和工程学对污水进行治理和水资源利用，通过植物、动物、微生物复合系统的各种化学生物特征对农村生活污水的污染物进行分解，使水中污染物降解净化［8］。稳定塘处理技术是通过菌类、菌藻等微生物对农村污水中的有机污染物进行处理，此技术设备成本低、操作难度小，可充分利用农村的地形进行投资建造，实现污水的资源化环保化。

生活垃圾的治理可采用就地集中处理模式，即通过填埋、堆肥等技术建立生活垃圾处理设施，对其集中处理，整体上看，农村生活垃圾就地处理具有初期投资少、运营管理费用低、处理工艺简单高效等优势，适用于远离市区的偏远农村地区。生物法是治理农村工业废水污染实用的方法，近年来发展了植物法、微生物分解法以及生物膜技术［9］。有学者研究了使用香菇草进行河道污水治理，结果表明使用香菇草能吸附废水中NH3-N，效率达到71.9%。在废水中加入菌剂，可提高对废水中污染物的吸附能力，如添加酵母、放线菌以及硝化杆菌，按照1∶1∶1混合，废水中COD、NH3-N 吸附效率达60.2%、81.7%，还有研究表明在生物陶粒中加入枯草芽孢杆菌能有效治理废水中COD、NH3-N，治理效率达到75.79%、93.97%。

3 农业面源污染综合治理建议

3.1 乡村振兴战略背景下的政策支持，建立健全相关法律机制

根据农业环境和农产品质量法律法规及相关标准，国家、省、市成立环保督察组每季度或半年进行农业生态环保监督执法，加大财政投入，利用现代信息技术建立网格化监测点位。加强偏远地区农业环境监测站和农产品检验检测中心检验资质认定，综合治理农业面源污染。

3.2 以自然村为最小基层单元，增强宣传与教育力度

对村民加强宣传和教育，让村民了解农业面源污染的产生、来源和危害，认识到控制农业面源污染对于农业现代化发展、新农村建设的村容村貌、巩固农业发展成果具有重要意义。充分发挥电视农业频道、农业报纸报刊、环境保护及农产品质量安全宣传手册、微博、微信等媒体的作用，还可以采取在村委会、党员活动室、村民活动中心大门、墙面挂图、绘画、设置展板等群众易接受的宣传方式来加强农业环境保护宣传。通过采用多种多样的方式普及农业生态环境和农产品质量安全知识，提高村民的认知度、环保意识和参与意识。

3.3 完善农村基础环保设施建设，推广现代农业技术

在当前发展背景下，要进一步加强农村基础环保设施建设，为农业发展和农村环境保护打下良好的基础。在实际建设过程中，要充分结合当前农村的发展实际状况，深入分析当地生活垃圾的特征，不断提升农村环保基础设施建设的力度，要努力完善相应的水利基础设施，并构建更加系统有效的灌溉制度，利用更加先进的灌水技术和设备提升农业水利的保护和应用质量［10］。对于农业生产过程中应用的化肥、农药、除草剂等产生的废弃物应该进行必要的分类处理，对能够利用的进行回收利用，从而有效杜绝农业面源污染。

3.4 合理进行作物轮作，大力发展友好型农业

在农业生产过程中，要注意作物的合理轮作，提升农业生产质量。要通过有效利用有机肥和生物肥等来控制化肥的用量，同时生产中应根据不同土壤类型、不同肥力水平及不同作物的需肥规律，按需施肥。在管理过程中，要大力发展友好型农业，综合应用农业、生物和物理方法进行防治，对于轮作方式来说，避免同种作物长期连种，针对性地进行轮作生产，保证土壤的有效性。此外，要合理应用地膜、秸秆等，加强保护和管理，对于畜禽生产，要强化管理，对粪便等进行严格处理并合理利用，提高粪便资源的综合利用效率，从而更为有效地利用农业资源，避免农业面源污染问题的出现。

4 小结

农业面源污染具有污染范围广、污染隐蔽性强、污染危害大等特点，给农业生产和农民人身安全造成了非常大的危害［11］。在当前形势下，为了更有效地促进农业可持续发展，应该对农业面源污染问题给与足够的重视，采取必要的综合治理措施，强化管理质量，为区域农业发展提供必要的帮助和支持。