馬 政朱 昆馬政華郭子寧張 靜

（1.河南省農業(yè)科學院，河南 鄭州 450002；2.河南省科學技術協(xié)會，河南 鄭州 450002）

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展，工業(yè)污染與面源污染疊加程度增強，城市污染向農村擴散，化肥、農藥過量使用，導致土壤自我凈化與自我修復能力持續(xù)下降，進而導致種植業(yè)面源污染問題突出。2010年《第一次全國污染源普查公報》結果顯示，農業(yè)污染源是造成我國水環(huán)境污染的“大戶”，其化學需氧量（COD）、總氮（TN）和總磷（TP）排放分別占地表水體污染總負荷的43.7%、57.2%和67.4%。由此可見，農業(yè)面源污染已成為當前地表水體污染的主要來源。據(jù)估計，全球每年用于糧食生產的1.2億t氮中，只有10%被人類直接消費，大部分未使用的氮被分散到環(huán)境中，最終匯入地表水體，成為主要的面源污染源。農業(yè)則是導致過量養(yǎng)分排放到水體中的最主要驅動因素。農業(yè)環(huán)境狀況不容樂觀，保護與修復土壤、水體等環(huán)境刻不容緩。面源污染直接影響地下水安全和農產品質量安全，關系著人們的身體健康和生存質量，關系著經濟社會可持續(xù)發(fā)展。為此，習近平總書記指出“綠水青山就是金山銀山”，中央提出了綠色發(fā)展理念，吹響了生態(tài)文明建設的號角。國務院各部門先后出臺了“土十條”“水十條”“大氣十條”治理行動計劃，出臺了農業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃，強力推進化肥零增長計劃、農業(yè)面源污染治理，推進生態(tài)文明建設［1-3］。

1 河南省農田面源污染現(xiàn)狀及成因

1.1 化肥污染

河南作為農業(yè)大省，也是化肥用量大省。自2001年超過山東省成為全國化肥第一用量省份，截至2016年，河南省化肥使用量達到715萬t［4］，667m2耕地面積平均化肥用量在60～70kg，遠遠高于歐美發(fā)達國家667m2平均8kg的用量指標，是美國的2.6倍、歐盟的2.5倍。在高產、超高產區(qū)化肥施用量更大，據(jù)調查，2006—2009年溫縣、蘭考、?？h超高產攻關田小麥氮肥用量在486～614kg/hm2，已遠遠超過作物對氮素的需求量。河南省農科院多年調查研究數(shù)據(jù)表明，河南省大部分耕層土壤氮肥充足、鉀肥不足，養(yǎng)分失衡；硝酸鹽殘留量較大，土壤板結，有機質含量下降。對駐馬店的調查結果表明，小麥田、玉米田氮磷養(yǎng)分含量較為適中，設施蔬菜田氮磷養(yǎng)分含量較高，特別是土壤速效磷含量平均高達181.5mg/kg，是糧田的4.5倍?；室殉蔀檗r田面源污染的主要來源。同時，氮肥、磷肥的大量使用加大了地表水體的富營養(yǎng)化程度，增加了地下水硝態(tài)氮含量，引起地下水硝態(tài)氮污染，嚴重威脅了周圍的水體健康。污染嚴重的地區(qū)已威脅當?shù)剞r業(yè)經濟可持續(xù)發(fā)展。

有研究表明，由于化肥使用不合理，使得化肥對糧食增產的效果表現(xiàn)出下降趨勢?；视筛鞣N不同鹽類組成，且含有重金屬污染物，其有機利用率為20%～30%，40%留在土壤層，30%～40%進入水體。實踐證明，長期和大量施用由鹽類組成的肥料，會增加土壤溶液的濃度，進而產生不同大小的滲透壓，使土壤溶液中的水分不僅不能被作物根細胞吸收，反而將細胞質中的水分倒流入土壤溶液、滲透入湖泊河流，導致水體富營養(yǎng)化的同時使土壤酸化板結，導致土壤養(yǎng)分結構失調、肥力下降、作物受害。

河南省農業(yè)面源污染形勢嚴峻，對河南省7個縣市的研究結果表明，在農戶盲目高量施肥的條件下，小麥田、玉米田硝態(tài)氮淋溶達70kg/hm2，占氮肥施用量的11%。設施菜田高量施肥和灌溉，硝態(tài)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，通常淋溶量較小。而在保護地種植模式下，磷的淋溶量為10kg/hm2。農田氮磷的淋溶對引用地下水安全產生了威脅。對河南省40多個縣市的連續(xù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，農村地下水硝酸鹽超標率在1/4以上。

1.2 農藥污染

農藥在使用過程中，可通過揮發(fā)、擴散、遷移等各種途徑轉入大氣、水體、土壤，以及對害蟲的天敵及傳粉昆蟲等產生毒害作用，直接影響自然界的生態(tài)平衡，導致環(huán)境惡化。一些化學農藥的化學性質穩(wěn)定，降解難度大，持續(xù)大劑量應用會引發(fā)殘留問題，污染土壤和水體。加之化學農藥本身具有致癌、致畸、致突變的作用，會通過污染農產品損害人體健康等。農藥在生產過程中因“三廢”的排放而污染環(huán)境，在運輸、貯藏、分裝、零售過程中也會造成污染，而農藥廢棄物殘留產生的有機物污染也會對生態(tài)環(huán)境產生嚴重影響。

全球氣候變暖，病蟲害多發(fā)且抗藥性增強，造成農藥使用量增加，特別是高毒、高殘留有機磷殺蟲劑用量較大。加之農藥品種老化，主要糧果菜產區(qū)對農藥的使用普遍存在超劑量、超次數(shù)用藥等問題，造成土壤及地下水污染日趨嚴重。據(jù)抽樣調查，河南省大多數(shù)糧果蔬要連續(xù)施藥4～10次才能成熟上市，果樹種植中農藥使用量最高，平均667m2使用原液650g。個別園藝作物及蔬菜農藥使用量為30～75kg/hm2，遠遠高于歐洲最高用藥量18kg/hm2，有的甚至是世界平均水平的3倍。由于化學藥劑的利用率在20%～30%，大部分化學藥劑殘留在水體、空氣及土壤中，對食物鏈造成了直接或間接的影響，對人體健康的威脅不可小覷。

1.3 農業(yè)廢棄物污染

1.3.1 農業(yè)秸稈資源化利用效率低。河南省作物秸稈資源總量約為7500萬t/a。目前，秸稈資源主要利用途徑為秸稈還田、飼料、燃料、工業(yè)原料和食用菌基料5個方面，河南省作物秸稈的平均利用率為48.64%，50.00%以上的秸稈被遺棄或燃燒。雖然河南省探索了秸稈乙醇、秸稈柴油和生物質炭等新技術的應用模式，并建設了天冠、三利等企業(yè)，但農作物秸稈主要以還田為主，其原因有以下3個方面：一是農作物秸稈分布廣，收集成本高，沒有建立有效的秸稈收貯體系；二是沒有建立秸稈循環(huán)利用的生產方式，沒有形成種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、菌物業(yè)三業(yè)并舉的局面；三是缺乏低成本處理秸稈的技術，支撐不了秸稈的轉化利用；四是秸稈大量還田帶來了病蟲害高發(fā)、頻發(fā)等問題。

1.3.2 畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用不高。河南省是糧食大省和畜禽養(yǎng)殖大省，農業(yè)生產產生的大量秸稈和畜禽糞便已成為農田和環(huán)境面源污染的主要來源。據(jù)統(tǒng)計，河南省畜禽糞便年產生總量為24637.54萬t，其中糞排泄量為15741.84萬t，占排泄總量的63.89%；尿排泄量為8895.7萬t。糞尿中化學需氧量（CODcr）為581.35萬t，生化需氧量（BOD5）為466.3萬t，氨態(tài)氮（NH3-N）含量為57.59萬t。由于環(huán)境治理意識淡薄，加之缺乏經濟有效的畜禽糞便處理技術，大量糞便未經處理直接排放到溝、河中，造成了養(yǎng)殖場附近地下水硝酸鹽、氨氮超標嚴重，而且產生的惡臭降低了空氣質量，惡化了水質，加重了土壤板結和鹽漬化程度。另外，我國約有120種傳染病是由畜禽產生并通過畜禽糞便、尸體、分泌物被污染的水等傳播的［5］；每年有超過8000t的獸用抗生素被廣泛用于治療和預防畜禽疾病，甚至用來促進畜禽生長，畜禽糞便中殘留了30%～90%原藥成分的抗生素，造成了嚴重的抗生素污染。對洛陽市某養(yǎng)殖場的定點監(jiān)測表明，畜禽糞便氨氮含量較高，是重要的氨排放源，養(yǎng)殖場周邊地下水和施肥后的土壤檢測到抗生素3種。

2 河南省農業(yè)面源污染防治對策

2.1 建立農田面源污染防治長效機制

長期以來，河南省農田面源污染防治多為突發(fā)性、階段性、應急性防控，缺乏穩(wěn)定、長效的防治機制。對此，一是應根據(jù)河南省農業(yè)農村生態(tài)環(huán)境治理規(guī)劃，逐步建立完善的環(huán)境監(jiān)測體系，及時掌握污染動態(tài)并展開影響指數(shù)評估，為生態(tài)環(huán)境治理和保護提供依據(jù)。二是應建立水肥信息監(jiān)測體系，提高基本農田水肥管理能力。依據(jù)河南省農業(yè)生產布局，建立一批固定的監(jiān)測站和流動的監(jiān)測點，為精準施肥提供依據(jù)。三是應加強病蟲害預警體系建設，指導農戶及時防治、科學防治，杜絕盲目用藥、超劑量用藥。

2.2 強力推進種養(yǎng)結合、綜合利用的生態(tài)農業(yè)發(fā)展

生態(tài)農業(yè)的核心是使農業(yè)生產中的能量和物質合理流動，形成良性循環(huán)，綜合利用農業(yè)廢棄物，可采取“以地定畜，種養(yǎng)結合”的基本原則，將畜禽養(yǎng)殖場產生的廢物作為農業(yè)生產資料，根據(jù)土壤的環(huán)境容量確定養(yǎng)殖規(guī)模，保證畜禽養(yǎng)殖產生的廢物有足夠的土地消納。在污染防治工作中做到綜合利用優(yōu)先、工程治理為輔，體現(xiàn)減量化、生態(tài)化、資源化原則。運用生物技術與生物工程技術，綜合利用畜禽糞便，走種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)相結合的道路，促進養(yǎng)殖廢渣和廢水的綜合利用與污染防治，形成生態(tài)養(yǎng)殖—沼氣—有機肥—種植的循環(huán)經濟發(fā)展模式。

2.3 科學合理使用肥、藥，改善生態(tài)環(huán)境和土壤環(huán)境

長期過量、不科學地使用化肥，導致河南省農田環(huán)境不斷惡化。因此，必須科學合理使用化肥，推廣精準化施肥技術，合理配置肥料資源，做到肥料減量、定性、定量化使用。另外，積極推廣復混肥、有機肥、專用肥、改良肥，改善農田生態(tài)環(huán)境，提升地力。

在農藥使方面，轉變化學防治的方法手段，逐步探索物理、生物防治相結合的技術手段，減少藥物用量，減輕面源污染。

2.4 加強農作物秸稈綜合利用研究

開發(fā)利用農業(yè)廢棄物，既能生產出清潔、綠色的生物質能源和資源肥料，又可以實現(xiàn)農業(yè)生產綠色化，改善鄉(xiāng)村環(huán)境，提高農民生活品質。河南省作為秸稈生產大省，發(fā)展以農業(yè)廢棄物為原料的生物質能源和資源肥料潛力巨大。對此，要大力推廣秸稈機械深耕加秸稈精細化粉碎混埋還田、堆漚還田、快速腐熟、生物反應堆、生物熱氣肥等技術，實施秸稈肥料化利用。大力發(fā)展奶牛產業(yè)、肉牛養(yǎng)殖和羊、兔、家禽等食草畜禽產業(yè)，鼓勵養(yǎng)殖場（戶）或秸稈飼料加工企業(yè)制作青貯、氨化、微貯或顆粒等秸稈飼料，支持建設秸稈青貯窖池；大力推廣秸稈直接粉碎飼喂技術、機械化青貯飼料技術、秸稈微生物發(fā)酵技術、秸稈氨化技術等，努力提高秸稈飼料化利用水平。大力推廣應用秸稈熱解氣化、生物氣化、固化成型、炭化和秸稈生物質技術，通過秸稈生產固化成型燃料、直燃發(fā)電、秸稈沼氣集中供氣、秸稈氣化發(fā)電以及秸稈鍋爐直燃供熱等途徑能源化利用秸稈。另外，大力發(fā)展大球蓋菇、草菇等以秸稈為主要基料的草腐性食用菌生產，使其逐步成為秸稈綜合利用的重要方式；鼓勵農民進行草席、草編、草帽、草包、草簾、草籃和壁畫等工藝品的編織加工，實施秸稈原料化利用。