井輝
摘要:長期以來追求糧食產(chǎn)量的增長導致我國農(nóng)業(yè)面源污染問題日趨嚴重,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境越來越不堪重負?;谵r(nóng)業(yè)面源污染分布廣泛的特點,從種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)入手,探討分析農(nóng)業(yè)面源污染的成因及危害,提出相應的防控策略,以期為促進農(nóng)業(yè)供給側改革、農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉變、生態(tài)環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。
關鍵詞:農(nóng)業(yè)面源污染;化肥;農(nóng)藥;農(nóng)膜;秸稈;種植業(yè);養(yǎng)殖業(yè);成因;危害;防控
中圖分類號:X592 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2016)12-0015-03
隨著我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展,糧食產(chǎn)量實現(xiàn)歷史罕見的“十二連增”,對于保障我國糧食安全和社會經(jīng)濟發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。但片面追求產(chǎn)量增加的同時,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的承載壓力加大,農(nóng)業(yè)面源污染問題嚴重,亟待實施農(nóng)業(yè)供給側改革,轉變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,強化農(nóng)業(yè)面源污染治理,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1 農(nóng)業(yè)面源污染的成因及危害
農(nóng)業(yè)面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中,由農(nóng)藥、化肥、廢料、沉積物、致病菌等分散污染源引起的對水層、湖泊、河岸、濱岸、大氣等生態(tài)系統(tǒng)的污染。與工業(yè)點源污染不同的是,農(nóng)業(yè)面源為分散排放,污染分布最為廣泛,現(xiàn)已占全國污染排放的“半壁江山”。
1.1 種植業(yè)面源污染
我國人口眾多,但土地資源十分有限,隨著人口數(shù)量的增加,對糧食的需求也日漸增加。如何讓有限的耕地產(chǎn)出更多的糧食成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的最緊要問題,也是關乎民生和國家穩(wěn)定的大事。在糧食“十二連增”的光環(huán)背后,是土地無法承載的壓力。農(nóng)作物生長需要大量的養(yǎng)分和水分作為基礎保障,而土壤的天然供給能力十分有限,因此,人類在長期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中不得不依靠施用大量的化肥、農(nóng)藥等維護農(nóng)作物生長,而這些化肥、農(nóng)藥及其他有機或無機污染物無疑會通過農(nóng)田地表徑流和農(nóng)田滲漏,帶來越來越嚴重的地表、地下水等農(nóng)業(yè)面源污染,給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來重大負面影響。
從化肥的使用來看,我國化肥使用量超過全世界總量的1/3。1980年至今,我國糧食單產(chǎn)水平提高了56%,而化肥投入量增長了225%。過量施用的化肥只有少部分被作物吸收利用,而大部分養(yǎng)分被浪費掉,有的殘留于土壤中,有的揮發(fā)到大氣中,有的流失到河流里。其危害主要體現(xiàn)在:一是大量施用化肥會導致水中氮、磷含量增加,使藻類等水生植物生長過多,引起水域富營養(yǎng)化。二是過量施用化肥會使土壤酸化、土地板結,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和作物產(chǎn)量。三是過量施用化肥會增加蔬菜、牧草等作物的硝酸鹽含量,引起人和牲畜中毒事故。四是我國農(nóng)田化肥中的氮僅35%在當季被作物利用,過量施用的氮肥會有相當數(shù)量直接從土壤表面揮發(fā)成氣體或進入土壤后轉化成氮和氮氧化物,造成污染。目前,化肥已成為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的主要污染物之一。
從農(nóng)藥的使用來看,我國農(nóng)藥使用量在32萬t(有效成分)左右,占世界農(nóng)藥總用量的1/7,單位面積農(nóng)藥使用量高于世界平均水平。盡管農(nóng)藥總體使用量趨于穩(wěn)定,但農(nóng)藥利用率偏低,僅為35%,而且在我國使用的250多種農(nóng)藥中,高效低毒農(nóng)藥品種只占15%左右。研究發(fā)現(xiàn),噴施粉劑農(nóng)藥和液體農(nóng)藥時,僅有10%~20%的藥劑會附著于植物體上,1%~4%的藥劑會接觸到目標害蟲,40%~60%的藥劑會降落于地面,余下的藥劑飄游于空中。使用農(nóng)藥雖然有助于控制病蟲害,但過量使用會帶來諸多危害:一是田間噴灑霧狀或粉劑農(nóng)藥時,農(nóng)藥微粒會懸浮于大氣中,造成大氣污染。二是施藥時散落于田間的農(nóng)藥會流入河道,造成水體污染。三是大部分農(nóng)藥降落于地表或直接進入土壤,造成土壤的污染。四是農(nóng)藥帶來的農(nóng)產(chǎn)品污染會轉嫁到人和畜禽,通過食物鏈和生物富集作用,造成農(nóng)藥對人畜產(chǎn)品的污染。五是施用農(nóng)藥會殺傷天敵生物,破壞農(nóng)田生態(tài)平衡,影響生物多樣性,造成農(nóng)產(chǎn)品品質下降。因此,防治農(nóng)藥污染已成為世界上很多國家關注的環(huán)境問題。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,還有一種污染環(huán)境的作業(yè)方式,就是農(nóng)業(yè)用膜污染,即農(nóng)業(yè)“白色污染”。目前,我國農(nóng)膜用量在250萬t左右,應用面積已超過億畝,成為世界上最大的農(nóng)膜生產(chǎn)國和使用國。這些農(nóng)膜均為聚乙烯和聚氯乙烯,屬于不可分解的高分子化合物,如果滯留于土壤之中就會形成永久性白色垃圾。尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大多采用成本較低、厚度在0.012 mm以下的超薄地膜,這種地膜易破碎、難回收,導致“白色革命”逐步演變?yōu)椤鞍咨廴尽?,農(nóng)田地膜殘留污染問題日益突出。隨著土壤中殘膜量的不斷增加,其危害性愈發(fā)顯現(xiàn):一是阻礙土壤毛管水和自然水滲透,影響土壤吸濕性,破壞土壤結構,降低土壤肥力水平,阻礙作物生長發(fā)育,甚至引起地下水難以下滲和土壤次生鹽堿化,導致農(nóng)作物大幅減產(chǎn)。二是殘膜分解后會析出鉛、錫、酞酸脂類化合物等有毒物質,造成土壤環(huán)境污染。三是殘膜因無法降解回收而亂堆亂放,隨風四處飛揚,有的放火焚燒釋放二惡英等嚴重的致癌物質,給農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成污染并危害人身健康。
近年來,焚燒農(nóng)作物秸稈帶來的環(huán)境污染日益引起政府部門的高度重視。一方面,隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的增長,農(nóng)作物秸稈量也隨之大幅增加,超出了土地自我消化能力和農(nóng)民生活、養(yǎng)殖等使用量;另一方面,隨著農(nóng)村能源結構的變化,農(nóng)民取暖燒火做飯不再依賴農(nóng)作物秸稈,導致農(nóng)作物秸稈在生活用能源中所占的比例愈來愈少。這些因素導致大量的秸稈置于田間無法消化,一些農(nóng)民圖省事和按照傳統(tǒng)習慣,將剩余的秸稈一燒了之,對大氣環(huán)境造成污染。此外,廢棄的秸稈經(jīng)風化、雨淋與腐爛,會使秸稈中的有機物進入水體,造成水體污染。
1.2 養(yǎng)殖業(yè)面源污染
目前,我國養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)由個體家庭飼養(yǎng)轉變?yōu)榧s化、工廠化養(yǎng)殖,且多集中于城市周邊。規(guī)?;S化養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量有機污染物和氨、氮、磷、鉀等排放物會隨著污水流入水體造成污染,而且,受養(yǎng)殖業(yè)集約化程度不斷提升及其廢棄物資源化利用率較低的雙重影響,養(yǎng)殖業(yè)面源污染程度將會加劇。有調查表明,2010年全國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的化學需氧量、氨氮排放量分別達到1 184萬t、65萬t,占全國排放總量的比例分別為45%,25%,占農(nóng)業(yè)源的95%,79%,畜禽養(yǎng)殖污染已成為我國農(nóng)業(yè)面源污染的主要“貢獻者”和環(huán)境污染的重要因素。其危害主要體現(xiàn)在:一是部分養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖大戶隨意堆放或簡單處理養(yǎng)殖糞便、垃圾,導致周邊空氣腥臭和排泄物腐爛發(fā)酵,繼而產(chǎn)生硫化氫、氨氣、硫醇、苯酚等有害物質和有害氣體,造成周邊環(huán)境和大氣污染。二是養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞便在污染地表水的同時還可通過土壤污染地下水,使水體變黑發(fā)臭和富營養(yǎng)化,造成水體污染。三是把養(yǎng)殖場糞便作為有機肥料直接還田,導致糞便中的大量病原微生物和有害物質進入土壤,造成土壤污染。四是養(yǎng)殖場廢棄物管理不善,導致蚊蠅孳生、細菌繁殖,造成疫病爆發(fā)。據(jù)化驗分析,1 mL牧場污水中有33萬個大腸桿菌、69萬個腸球菌、1 750個產(chǎn)氣莢膜桿菌以及傷寒、鼻疽、布氏桿菌等致病菌。五是我國只有少部分養(yǎng)殖場采用沼氣發(fā)酵設備進行厭氧發(fā)酵處理,大部分養(yǎng)殖場均沒有采取任何處理直接排放,對周圍環(huán)境造成危害。
2 農(nóng)業(yè)面源污染防治策略
2.1 加強農(nóng)業(yè)環(huán)境保護體系建設,為農(nóng)業(yè)環(huán)境保護提供組織保障
各級政府及農(nóng)業(yè)部門在統(tǒng)籌城鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的大局中,應把農(nóng)業(yè)面源污染防治和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護列入重要工作議程,并在各級政府發(fā)展規(guī)劃中引入農(nóng)業(yè)環(huán)境評價指標體系。建立完善農(nóng)業(yè)面源污染防治體系,加大農(nóng)業(yè)環(huán)境保護力度。構建全國農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測網(wǎng)絡,推進農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測常態(tài)化、制度化運行。完善農(nóng)業(yè)環(huán)境安全的評估體系,在面源污染高風險區(qū)建立監(jiān)測站,評估其對環(huán)境和人類健康的影響;開展污染高風險區(qū)的面源污染現(xiàn)狀調查,提供全面的可靠信息。
2.2 轉變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,樹立循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展理念
通過轉變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),集約、高效、節(jié)約利用有限的農(nóng)業(yè)資源,拓寬農(nóng)業(yè)資源利用的空間,加大資源的循環(huán)利用及綜合利用力度,緩減人口持續(xù)增加而人均資源日趨緊缺的矛盾,達到提高效率、降低成本、保護環(huán)境的目的。農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展應按照“無害化、低排放、零破壞、高效益、可持續(xù)、環(huán)境優(yōu)美”的思路,統(tǒng)籌規(guī)劃農(nóng)業(yè)各產(chǎn)業(yè)發(fā)展。其技術包括減量化生產(chǎn)技術、生產(chǎn)資源再利用技術、資源化利用廢棄物技術,即推廣以沼氣為紐帶的“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式技術、農(nóng)牧結合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式技術、農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術、保護性耕作技術,發(fā)展旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術、秸稈綜合利用技術等。
2.3 普及測土配方施肥技術,啟動實施化肥農(nóng)藥使用量零增長行動
各級農(nóng)業(yè)及肥料管理部門應制定不同區(qū)域主要作物的施肥區(qū)劃,采用平衡施肥、深施、水肥一體化管理等措施,推廣科學施肥技術,避免化肥的過量使用。擴大測土配方施肥使用范圍,加強配方施肥指導服務,推進配方施肥進村入戶到田。研發(fā)新型肥料產(chǎn)品,鼓勵農(nóng)民多使用有機肥,集成推廣種肥同播、化肥深施等高效施肥技術,提高用肥精準性和利用率。結合高標準農(nóng)田建設和耕地質量保護與提升行動,開展科學施肥技術的示范推廣,加大宣傳培訓力度,引導農(nóng)民科學施肥,提升耕地內在質量,力爭到2020年,實現(xiàn)測土配方施肥技術推廣覆蓋率達到90%以上,化肥利用率達到40%以上,全國主要農(nóng)作物化肥使用量零增長。
2.4 推廣使用高效低毒低殘留及生物農(nóng)藥,推進農(nóng)作物病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治與綠色防控
植保部門應加強農(nóng)藥使用管理,規(guī)范農(nóng)民用藥行為。推行高毒農(nóng)藥定點經(jīng)營,健全高毒農(nóng)藥可追溯體系。加大生物農(nóng)藥、高效低毒低殘留農(nóng)藥研發(fā)、推廣和應用力度,實現(xiàn)科學用藥和精準施藥。植保專家應深入一線,加大培訓力度,指導農(nóng)民科學用藥。推進農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治與綠色防控融合,力爭到2020年,主要農(nóng)作物病蟲害綠色防控覆蓋率達到30%以上,農(nóng)藥利用率達到40%以上,全國主要農(nóng)作物農(nóng)藥使用量零增長。
2.5 推進畜禽養(yǎng)殖標準化建設,提高畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用水平
推進畜牧業(yè)綠色發(fā)展,實施農(nóng)牧結合、種養(yǎng)循環(huán),總結推廣一批畜禽糞污處理和資源化利用的典型模式。充分考慮畜禽養(yǎng)殖污染防治要求和周邊環(huán)境承載能力,科學規(guī)劃畜禽養(yǎng)殖布局,制定畜禽養(yǎng)殖面源污染防控政策。推行標準化規(guī)模養(yǎng)殖方式,鼓勵和支持散養(yǎng)密集區(qū)實行畜禽糞污分戶收集、集中處理。推行水產(chǎn)健康養(yǎng)殖模式,推廣工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖、池塘生態(tài)循環(huán)水養(yǎng)殖及大水面網(wǎng)箱養(yǎng)殖底排污等水產(chǎn)養(yǎng)殖技術。結合我國畜禽養(yǎng)殖小規(guī)模、大群體與工廠化養(yǎng)殖并存的特點,采取能源化利用和肥料化利用相結合,推動養(yǎng)殖過程清潔化、糞污處理資源化、產(chǎn)品利用生態(tài)化。力爭到2020年,75%以上的規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(區(qū))配套建設廢棄物貯存處理利用設施,基本解決大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場糞污處理和資源化問題。
2.6 深入開展秸稈綜合利用,推進秸稈利用向規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展
充分利用農(nóng)作物秸稈綜合利用政策,推進秸稈“五料化”利用。加大宣傳培訓力度,推廣秸稈收集、粉碎還田、青黃貯飼料化等技術。建立秸稈收儲運輸市場化機制,降低收儲運輸成本,實現(xiàn)秸稈綜合利用的規(guī)模化與產(chǎn)業(yè)化。在大氣污染重點區(qū)域,加大農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測力度,解決秸稈露天焚燒問題。力爭到2020年,實現(xiàn)秸稈綜合利用率達85%以上的目標。
2.7 推動高標準地膜的推廣應用,解決農(nóng)田殘膜回收技術難題
加快生態(tài)友好型可降解地膜研發(fā),制定使用可降解地膜的激勵政策。加快地膜殘留撿拾與加工機械研發(fā),解決農(nóng)田殘膜回收技術難題。嚴禁生產(chǎn)和使用不符合標準的地膜,從源頭保證農(nóng)田殘膜可回收,力爭到2020年,實現(xiàn)當季農(nóng)膜回收率達80%以上的目標。
3 結語
農(nóng)業(yè)面源污染已嚴重威脅著農(nóng)產(chǎn)品質量和糧食生產(chǎn)安全,制約著農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,影響著社會民生和人類生活。治理農(nóng)業(yè)面源污染,加強農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,功在當代,利在千秋。農(nóng)業(yè)面源污染治理是一場持久戰(zhàn),必須堅持頂層設計,實施依法推動,號召社會參與,強化技術支撐,狠抓監(jiān)測監(jiān)督,多措并舉,協(xié)調落實,才能確保農(nóng)業(yè)面源污染防控工作取得成效。
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