面源生态环境

2024-05-14

面源生态环境(精选十篇)

面源生态环境 篇1

三峡库区涉及重庆市、湖北省20余个区县,面积达5.665万km2,总人口2172万人,人口密度为全国的2.8倍。库区年耕地约137.6万hm2,人均耕地约0.063hm2,农业生产多以油稻、林果、畜禽、水产为主,是个典型的传统农业生产区。库区水利资源丰富,水域面积11084km2,总库容393亿m3。库区汇集了长江干流以及乌江、嘉陵江、大宁河、香溪河等400多条次级河流的来水,水库库线共达5711km,是长江流域最重要的生态屏障和长江流域景观旅游的最佳地点,也是库区居民生活用水的主要来源[1]。

1 三峡库区农业面源污染的现状

2009年三峡库区水质总体为Ⅰ~Ⅲ类,与2008年相比,水质呈轻度污染状态,主要污染指标依然为为五日生化需氧量、氨氮和石油类。主要原因是库区储水位的上升、人口的迁移以及旅游业的飞速发展,导致库区动植物死亡数量、生活、生态垃圾等相对增多、生态环境污染与破坏严重。据12个国控监测断面显示,库区Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为87.4%,5.8%,2.9%和3.9%(2009年《中国环境状况公报》)。2009年三峡库区各类水质断面比例图,如图1所示。

另外,据环境保护部调查数据显示,近年来,三峡库区内氨氮污染物含量呈逐年增加趋势,其总量已由2000年的0.82万t增加到了2009年的2.13万t,10年期间净增1.31万t。究其原因,主要是由以下原因所引起的。

1.1 施肥结构不合理,化肥、农药使用量过大

三峡库区施肥结构相当不合理,总的趋势为各种作物氮肥施用量过大,磷、钾肥特别是钾肥施用不足,氮磷钾平均之比约为1∶0.4∶0.3(如图2所示);另外,库区有机肥、农家肥使用量较低,化肥、农药使用量过大。年化肥使用量约达64.5万t,平均耕地达468.8kg/hm2,显著高于发达国家公认的安全水平225kg/ hm2,也高于全国平均水平390kg/hm2。年农药使用量约达3.2万t(实物量),平均耕地达23.3kg/hm2,比全国平均水平高出9.33kg。同时,大多数农户仍然采用原始施肥、施药方法,冒、滴、漏、洒等现象严重。

1.2 农作物废弃物回收利用率较低

三峡库区农作物废弃物主要有稻秆、玉米秆、油菜壳以及其他农作物的秸秆、籽壳等。三峡库区农作物废弃物年产生量约达130万t,由于农作物废弃物加工企业稀少,养殖专业户多采用合成饲料等多种原因,库区内农作物废弃物多采用露天燃烧、填埋的方式处理。另外,由于处理方式不当,库区农业生产中所采用的地膜、除草剂等具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性特征的持久性有机污染物逐年累积残留于土壤中,并随着雨水汇入库区。在2009年三峡库区重庆段水域持久性有机污染物的检测中,检测出200多种污染物;其中,枯水期检出184种,丰水期检出152种,属于我国优先控制污染物黑名单的有7种[2]。

1.3 污水处理处于起步阶段,农业废水垃圾增多

农业废水垃圾污染主要包括农产品加工业废水垃圾污染和农村废水垃圾污染。农村废水垃圾污染主要来自于农村居民生活和畜禽养殖业。近年来,由于库区各区县废污水处理厂的增多,使得农村居民生活废水终于控制在了2000年的水平,但农产品加工业的废水垃圾排放量却由2000年的0.47万t增加到了2009年的2.96万t(如图3所示)。

另外,随着我国畜禽养殖业市场需求的发展,三峡库区畜禽养殖业发展迅猛,畜禽排泄量大,但无害化处理率低,有近30%进入了农业生产循环,其余大部分随雨水和地表径流进入水体,形成了另一污染源。

1.4 水产养殖面积逐步扩大,生态系统平衡被打破

近年来,三峡库区水产养殖业得到了快速发展,水产品产量逐年增加,养殖面积不断扩大。2009年,三峡库区有机水产品已达1.38万t。水产养殖业的快速发展,在丰富人们饮食文化、提高农民收入的同时,也对库区水域环境产生了诸多负面影响。主要表现为两个方面:①饲料投放量高、水体残留多。过多的饲料投放使得库区水体的富营养化进一步加重,进而对库区某些浮游生物的增长起到促进作用,并最终影响到水体中的生态平衡。②防病治病药物使用量高、残留物质积累严重。防病治病药物的过量使用,会对水体中的部分生物产生明显的毒副作用,而生物的累聚作用,会杀死一些有用生物,并最终影响到水体的生态平衡。

2 三峡库区农业面源污染控制的必要性分析

2.1 是实现可持续发展的需要

三峡库区最主要的经济来源是水电的输送、农副产品的生产以及景观旅游业的发展。这3大产业的发展都必须以良好的水源、水质为基础,而农业面源污染所带来的水质恶化、水域面积相对减少的问题不仅导致当地农副产品的减产、旅游环境的恶化,重金属的富集也将会导致当地农副产品品质的下降,甚至会间接的影响到库区下游的水力发电,并最终影响到三峡库区的可持续发展,导致该地区3大产业发展的空前停滞。

2.2 是实现人居生存的需要

长江流域拥有占全国36%的人口,而这些人口的生存前提就是长江流域拥有一个适宜的气候、水文、自然、地理的生态条件[3]。三峡库区作为长江中上游最大的气候、水文生态调节枢纽,其生态环境的好坏,直接关系到长江流域的人居环境,也关系到我国的长治久安。因此,逐步实施三峡库区农业面源污染控制的生态补偿,改变其不可持续发展的状态,增强三峡库区生态系统的自我调节能力、自我净化能力是实现长江流域人居生存的需要。

2.3 是实现经济发展的需要

长江流域除拥有占全国36%的人口外,还拥有占全国40%的粮食、33%的棉花、47%的淡水产品和40%的GDP等[3]。而三峡库区是长江最主要的经济作物生产地,各类农副产品的生产量约占长江流域的1/2。现阶段,世界经济仍然处于缓慢恢复阶段,在这种情况下,要使我国经济稳步增长,就必须抓好长江流域特别是三峡库区的经济建设,在保持第一二产业稳定的前提下,进一步挖掘第三产业的潜力,拉动内需,使其成为经济发展的火车头。三峡库区第三产业的支柱为旅游业,因此三峡库区农业面源污染的控制对于保持我国经济的稳步增长具有重要的作用。

2.4 是实现社会进步的需要

经济的发展、社会的进步使得我们更加注重生活的质量。生活质量的提高需要我们在改善生活方式的同时更加注重生态环境质量,注重提高生态系统的调节功能[4]。三峡库区农业的面源污染降低了库区环境承载容量,导致了大量生态难民的产生。因此,建立和完善三峡库区农业面源污染的控制政策,改善生态、生活条件,调整库区经济结构、耕作模式、消费方式,提高库区生态承载力,也是社会进步发展的新需要。

3 生态补偿政策

生态补偿就是通过对损害(或保护)资源环境的行为进行收费(或补偿),提高该行为的成本(或收益),从而激励损害(或保护)行为的主体减少或消除因其行为带来的对生态环境的外部不经济性,或增加外部经济性以达到保护资源目的的经济手段[5]。针对三峡库区农业面源污染的现状,要以科学发展观为指导,按照高产、优质、生态、和谐、可持续的要求,引导农民科学种田,合理施肥,全面提升农业综合生产能力。具体来说,可以从以下几个方面着手。

3.1 建立完善的政府支出型补偿机制

生态利益具有公益性质,由于生态建设的经济外部性及公共产品属性,需要政府担负主要生态补偿责任,因此在三峡库区农业面源污染控制中,要充分发挥政府的引导作用,加大对三峡库区农业生产的投资力度。结合国家相关政策和库区的实际情况研究改进公共财政对生态保护投入机制。同时,运用财政手段,通过政府间的财政转移支付,加大在三峡库区的投资力度,长期、稳定地来加强对该地区生态环境保护的支持。具体来说,可以依托其他生态系统较常用的项目管理模式来调整对库区农业生态系统质量效益起决定作用的产业结构和经济增长方式,将原来较为单一的农业产业结构调整为以粮油、蔬菜、水果等传统优势农产品和“菜篮子”产品为重点,以新型畜禽、水产产品为补充的综合农业产业结构[6]。

3.2 实行科学的税收改革型补偿机制

三峡库区实行的现行生态补偿税包括资源税、水资源税、森林资源税等。其征收的对象主要是对资源的初期购买者,其特征可以概括为征收范围窄、税额低、非以保护生态资源和环境为目的[6]。因此,在未来三峡库区生态税的设置上应当根据库区的实际对现行排污收费制度进行税收化改造,开征“污染物排放税”;另外,还可以针对库区农业面源污染的实际,调整三峡库区农业生产的施肥结构,在三峡库区内,对有机肥、有机农药和普通化肥、农药实行不同的征税标准,降低有机肥、有机农药的价格,增强其市场竞争力,激发农民购买和使用有机肥、有机农药的主动性和积极性。

3.3 培育自助的基金型补偿机制

针对三峡库区农业面源污染的现状,可以通过建立相应的三峡库区农业面源污染生态补偿专项基金,通过补贴农业生产中使用农家肥、生态灭虫方法的农民,从而有效减少化肥农药的使用量。补偿专项基金来源首先应政府出面,从国家财政中划出部分资金对三峡库区进行直接支付,其次还应充分利用社会公众参与生态维护与建设的热情,吸收个人、社会团体、非政府组织、国际组织的捐助,从而在一定程度上缓解国家财政的压力[7]。

3.4 落实权责一体的责任型补偿机制

保护生态环境、补偿生态资源是每个公民的义务。法律仅仅是手段,形成保护生态环境的理念,进行自觉补偿才是目的[8]。针对三峡库区农业废水的问题,一方面,可以在库区内建立责任人制度,鼓励库区内各企业自发成立协作组织,规范其日常行为,对企业废污水的净化制定统一的标准,做到谁受益、谁补偿,谁污染、谁付费;另一方面,要在库区内推行猪—沼—果、菜、经等农业生态模式,将农业废水的治理与沼气综合开发、庭院经济开发、农村环境综合治理结合起来,通过农业废水排污网、沼气池、生物氧化塘的建设,对农村生活废水、畜禽粪便进行生物净化处理。

3.5 培养循环利用的自养型补偿机制

如果农作物废弃物的资源化利用比露天燃烧、填埋让农民获得更多收益或者减少相应的支出,农民无疑会选择前者。因此,在三峡库区,应通过自养循环系统大力推广作物秸秆还田或过腹还田,提高秸秆的综合利用率,净化大气生态系统[9]。同时,针对库区内持久性有机污染严重的现象,一方面要大力倡导使用可降解农地膜、有机农药;另一方面,要采取激励措施鼓励农民积极回收农地膜,并在此基础上兴建一定数量的废旧农地膜加工企业,进行废旧农地膜的再加工或者将废旧农地膜转化为新型工艺品。这样,规模性环保产业的建立和发展便会达到提高预防、治理污染、保护生态环境的效果,进而从根本上解决废旧农地膜对生态系统的污染,逐步使库区的生态补偿由给养型向自养型转变。

3.6 实施合理的区域间补偿机制

三峡库区农业生态系统的建设和保护具有正外部性[8],其生态价值辐射长江中下游地区乃至全国,要充分发挥三峡库区农业生态系统的正外部性,就必须制定三峡库区水产养殖污染治理方案,建设生态带禁养区、控养区,引进新型养殖技术,实行混合立体生态养殖,如鱼类立体混合养殖等。当然,这种生态利益的溢出是以库区财力、物力和人力的投入和以库区产业的发展受到限制为代价的,要使这种代价趋近于零,使库区农业生态系统得以长期和谐发展,就必须通过长江中下游受益地区向库区支付一定的补偿如货币、实物、技术等来实现,使库区生态建设和环境保护的外部效应内部化,使库区产业的付出得到合理的同报。

4 结语

三峡库区农业面源污染控制是一项复杂的系统工程,是当前亟待解决的极其复杂且艰巨的社会问题。其外部性要求政府部门承担主要责任,要从解决三峡库区农业面源污染的现状出发,积极探索和建立市场化取向,落实科学合理的补偿方式,并最终建立解决库区生态安全的长效机制。这既是库区可持续发展的必然要求,也是库区人民的利益所在。

参考文献

[1]梁福庆.三峡库区生态环境建设成效与保护对策[J].人民长江,2010(13):28-32.

[2]林艳华,罗毅平.三峡库区的水环境污染[J].河北农业科学,2010,14(7):84-87.

[3]杨明洪.退耕还林利益补偿机制研究——以长江上游地区为例[M].成都:四川人民出版社,2002.

[4]万军,张惠远,王金南,等.中国生态补偿政策评估与框架初探[J].环境科学研究,2005(2):1-7.

[5]中国生态补偿机制与政策研究课题组.中国生态补偿机制与政策研究[M].北京:科学出版社,2007.

[6]崔键,马友华,赵艳萍.农业面源污染的特性及防治对策[J].中国农学通报,2006(1):335-340.

[7]邹燕.建立三峡库区生态补偿机制的思考[J].环境保护,2008(9):20-21.

[8]汪应洛,张国兴,郭菊娥.三峡库区发展低碳经济的战略思考[J].中国工程科学,2010(8):4-7.

面源生态环境 篇2

种植业面源污染主要指与种植业关系密切的农药污染、化肥污染、农膜污染以及农作物秸秆。其中,化肥污染是指农田施用大量化学肥料而引起的水体、土壤和大气的污染。据联合国粮食及农业组织(FAO)统计,1972~1973年世界每公顷土地平均施用氮肥2.3公斤,磷肥1.5公斤,钾肥1.2公斤。中国化肥产量1949年为600吨,1952年为3.9万吨,1978年达869万吨。大量使用化肥的同时,化肥污染也逐渐走入人们的视线内,而如何管理化肥污染更值得深思。首先简单介绍一下化肥。化肥是化学肥料的简称,是指用化学和或物理方法人工制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养元素的肥料,包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等,其中富含作物生长所需要的常量营养元素碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量营养元素硼、铜、铁、锰、钼、锌、氯等。

引起化肥污染的原因很多。农田所施用的任何种类和形态的化肥,都不可能全部被植物吸收利用,化肥利用率,氮为30~60%,磷为3~25%,钾为30~60%。未被植物及时利用的氮化合物,会在土壤水向下渗透时被转移到植物根系分布密集层次以下而造成污染。同时,许多农民一味追求产量,缺乏生态环保意识,大量使用化肥农药等生态系统因为化肥的不断增加累计而严重失衡,过剩化肥下渗、外排至沟渠江河,超出环境的自净能力,使整体环境的污染能力加剧。当然,缺少相关法律限制化肥使用和假劣产品的泛滥也是引起化肥污染的重要原因。主要的化肥污染引起的环境问题主要有:

1、河川、湖泊、内海的富营养化。引起水域富营养化的原因,主要是水中氮、磷的含量增加,使藻类等水生植物生长过多。

2、土壤微生物活性降低,物质难以转化及降解。目前,中国施用的化肥中以氮肥为主,而磷肥、钾肥和有机肥的施用量低,这会降低土壤微生物的数量和活性。

3、长期施用化肥加速土壤酸化。一方面与氮肥在土壤中的硝化作用产生硝酸盐的过程相关。另一方面,一些生理酸性肥料,比如磷酸钙、硫酸铵、氯化铵在植物吸收肥料中的养分离子后,土壤中H+增多。同时,长期施用kcl,因作物选择吸收所造成的生理酸性的影响,能使缓冲性小的中性土壤逐渐变酸。此外,氮肥在通气不良的条件下,可进行反硝化作用,通过水解作用转化成HNO3,降落到土壤中引起土壤酸化。土壤酸化后可加速Ca、Mg从耕作层淋溶,从而降低盐基饱和度和土壤肥力。

4、大气中氮氧化物含量增加。施用于农田的氮肥,有相当数量直接从土壤表面挥发成气体,进入大气。

5、食品、饲料和饮用水中有毒成分增加。亚硝酸盐与胺类结合形成的N-亚硝基化合物则是强致癌物质(见N-亚硝基化合物与癌)。使用化肥的地区的井水或河水中氮化合物的含量会增加,甚至超过饮用水标准。施用化肥过多的土壤会使蔬菜和牧草等作物中硝酸盐含量增加。食品和饲料中亚硝酸盐含量过高。

6、重金属和有毒元素有所增加,直接危害人体健康,产生污染的重金属主要有Zn、Cu、Co和Cr。从化肥的原料开采到加工生产,总是给化肥带进一些重金属元素或有毒物质。

因此如何管理和治理化肥污染已经迫在眉睫,我通过思考并结合资料的查找提出如下总结出的措施。

1、抓紧展开种植业环保立法的工作。抓紧开展合适本地实际的农村生态环境保护条例、管理限制化肥投入、排放标准等地方性法规的制定和现有相关法律条例的完善工作,真正做到有人执法、有法可依、执法不难和违法必究。从大方面控制化肥的用量。

2、加强教育、提高群众的环保意识,使人们充分意识到化肥污染的严重性,调动广大公民参与到防治土壤化肥污染的行动中。充分发挥广播电视、报刊杂志、网络等公共媒体对化肥污染问题的舆论宣传与监督作用,把化肥污染的危害和原因多层次、多形式地进行宣传报道,普及农业生态环境知识,提高公众的认知度、环保意思与参与意识。切实提升农业经营者的思想意思,并形成相应的行为规范。

3、普及配方施肥,促进养分平衡,根据作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应,在以有机肥为主的条件下,产前提出施用各种肥料的适宜用量和比例及相应的施肥方法。推广配方施肥技术可以确定施肥量、施肥种类、施肥时期,有利于土壤养分的平衡供应,减少化肥的浪费,避免对土壤环境造成污染。

4、应用硝化抑制剂,缓解土壤污染。硝化抑制剂又称氮肥增效剂,能够抑制土壤中铵态氮转化成亚硝态氮和硝态氮,提高化肥的肥效和减少土壤污染。据河北省农科院土肥所贾树龙研究,施用氮肥增效剂后,氮肥的损失可减少20%~30%。由于硝化细菌的活性受到抑制,铵态氮的硝化变缓,使氮素较长时间以铵的形式存在,减少了对土壤的污染。

5、增施有机肥。有机肥是我国传统的农家肥,包括秸秆、动物粪便、绿肥等。施用有机肥能够增加土壤有机质、土壤微生物,改善土壤结构,提高土壤的吸收容量,增加土壤胶体对重金属等有毒物质的吸附能力。各地可根据实际情况推广豆科绿肥,比如实行引草入田、草田轮作、粮草经济作物带状间作和根茬肥田等形式种植。另外,作物秸秆本身含有较丰富的养分,比如稻草含有0.5% ~ 0.7%的氮、0.1% ~ 0.2%的磷、1.5%的钾以及硫和硅等。因此推行秸秆还田也是增加土壤有机质的有效措施,从发展来看,绿肥、油菜、大豆等作物秸秆还田前景较好,应加以推广。

6、改进施肥方法。氮肥深施,主要是指铵态氮肥和尿素肥料。据农业部统计,在保持作物相同产量的情况下,深施节肥的效果显著;碳铵的深施可提高利用率31% ~ 32%,尿素可提高5% ~ 12.7%。磷肥按照旱重水轻的原则集中施用,可以提高磷肥的利用率,减少对土壤的污染。对于施肥造成的土壤重金属污染,可采取施用石灰,增施有机肥,调节土壤氧化还原电位等方法降低植物对重金属元素的吸收和积累,还可以采用翻耕、客土深翻和换土等方法减少土壤重金属和有害元素。

7、资源开发利用方面,对磷矿资源、硫资源、钾矿资源开发统筹规划,实现科学开发、综合利用,提高中低品位磷矿、硫铁矿、钾矿伴生资源的开发利用水平;化肥生产方面,采用先进技术和装备进行节能、降耗技术改造,实现废弃物减量化,提高资源利用效率;综合利用方面,对化肥生产过程排放物,如吹风气、驰放气、煤渣、炉渣、煤末、磷石膏、氟化物等进行再利用,实现废弃物资源化;

8、加强农资监管体系建设,杜绝假冒伪劣农资投入。假冒化肥不仅影响农民收入,还会破坏环境,其养分不能被作物有效地吸收利用,氮、磷、钾等一些化学物质易被土壤固结,造成土壤养分结构失调,物理性状变差,部分地块有害金属和有害病菌超标。

9、设立专利培育基金,实施知识产权成果的品牌战略,鼓励更多科研单位关注到化肥污染问题,研究创新出更为可持续发展的化肥产品。

面源生态环境 篇3

关键词:洞庭湖;水环境;影响

中图分类号:X322文献标识码:A文章编号:1674-0432(2010)-06-0145-1

由于人类活动的影响,洞庭湖流域遭受了不同程度的污染,局部湖区水质污染严重,2000年前后湖南省共发生严重污染事故5起,其中洞庭湖就有2起。洞庭湖流域污染主要由工业“三废”的排放,农药、化肥的大量使用以及生活废水的排入所造成。随着近年洞庭湖区造纸行业的关停整治,湖泊水质已有了明显的改善,但湖区各断面仍处于中度营养化的水平。

本文主要分析了通过对农业面源整治在改善洞庭湖水质方面所能够起到的作用。

1 洞庭湖流域农业面源计算

1.1 污染物面积输出速率

农业面源污染来自于降雨产生的径流,其中以地表径流为主,由降雨径流挟带地表物质,其中包括泥沙、营养物质、有机污染物等,进行到河道水体,造成水体水质污染。非点污染源主要受降雨径流条件和地表污染物积聚数量两方面的制约影响。前者取决于降雨量、雨强、地表透水性,后者取决于土地使用功能、土地利用类型等人类活动强度和方式因素。

由于面源污染形成机理复杂,其污染物随径流分散进入河道,且具有随机性,本文采用经验公式法预测非点源污染,约兰凯(Gezajo Lankai)在研究大量文献资料后给出了地表径流的污染物浓度和面积输出速率的参数分布范围,本文主要利用面积输出速率进行计算。当获取灌溉面积后,即可求得每年输出非点源污染物量。

1.2 排涝量的计算

排涝量计算公式为:Q=P*F*c

式中:Q—排涝量(m3/a);P—平均年降雨量(mm);F—受雨面积(km2);c—农田径流系数。

1.3 农业面源

根据上述计算方法,得出洞庭湖区耕地(耕地面积以2008年湖南省耕地总数2/3计算,约21 533km2)农业面源污染物排放情况。

2 农业面源整治

目前国内采取的农业面源整治方法主要包括工程措施和生物措施,排除或降低自然、人为因素对土地利用和土地使用的限制性影响,将现有的耕地建设为高标准优质粮田,提高规划实施片区农业产业化和集约化的经营水平。改造后,农业用水量在现有基础上会削减,农业机械化水平的提高和集约化经营,可以使农田化肥、农药的施用量减少,水利设施的配套提高了灌溉保证率,减少了农田排涝量。

根据相关农业专家的预测,由于规模效应以及机耕率的提高,在对农业面源进行整治后污染物排放量相比较现状将下降约20%。本文取10%、20%、30%作为下降幅度计算。

3水环境容量分析

水环境容量指能满足区域水环境的功能,本文水环境容量的估算以洞庭湖水质达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002Ⅲ类水质标准时水域中可容纳污染物的最大负荷量。

水环境容量估算公式如下:

Q容=V(C0-Cmax)×10-6

式中:Q容—某一种污染物的环境容量;V—水体的体积;C0—某种污染物的环境标准;Cmax—水体在某点处的最大浓度。

根据洞庭湖水文特征,年内5-10月多年平均入湖径流量为3126亿m3,占全年的74.6%,湖泊汛期较长。则可算出洞庭湖平均流量下的水环境容量。而根据洞庭湖流域农业面源分析,得出农业面源整治后实施水污染物排放量对水环境容量改善分析。通过计算,可以看出洞庭湖水体中COD与NH3-N水质尚可,仍有较大容量,而总氮和总磷由于现状超标较严重,且水体已明显呈现出中度富营养化,即使考虑最乐观情况,农业面源整治能够消减30%的污染物排放总量,总氮和总磷消减量也仅占现状水环境容量负值的4%和3%,对增加水环境容量的效果微乎其微。因此,尽管实施农业面源整治,消减了污染源排放,但对水质正面影响有限,不能完全起到改变水质恶化的作用。

4 总结与建议

洞庭湖流域污染源多样,污染历史债务沉重,难以通过单方面的农业面源整治工作达到改变洞庭湖水质的效果,在今后的洞庭湖流域水环境治理工作应从建立健全环保机制、防治工业污染、开展科学养殖、加快城镇生活污水处理厂建设等方面综合考虑。

参考文献

[1] 彭佩钦,蔡长安,赵青青.洞庭湖区的湖垸农业、洪涝灾害与退田还湖[J].国土与自然资源研究,2004,(2):23-25.

面源生态环境 篇4

农业面源污染是引发水体富营养化的主要原因[1~3]。研究农业面源污染物质在土壤圈及土壤—水界面的迁移规律, 对控制农业面源污染具有重要意义[4]。氮磷是内陆水体初级生产力的主要限制因素之一[5], 也是农业面源污染的主要污染物, 其迁移规律和形成机理是模拟、评价、监测和治理农业面源污染的理论基础。研究污染物迁移规律, 改变或切断污染源的传播途径, 采取有效措施降低农田径流污染物浓度, 减少农业面源污染物随径流向受纳水体的迁移负荷, 是控制农业面源污染的关键[6]。本文从氮磷迁移机制出发, 阐述了控制农业面源污染的生态工程控制技术, 并提出未来研究重点, 以期为相关研究提供借鉴。

2 农业面源污染物氮素磷素迁移机制

农业面源污染物氮磷迁移主要指土壤中的氮磷在降雨或灌溉过程中, 随地表径流、农田排水和地下渗漏等进入水体导致污染的过程。

2.1 氮素迁移机制

氮的迁移主要由于土壤氮随地表径流流失或淋溶。硝态氮 (NO3--N) 和铵态氮 (NH4+-N) 是造成农田氮素面源污染的两种重要形态[7]。NO3--N主要以质流方式迁移, 残留在土壤中的无机氮主要以NO3--N的形式存在, 不易被土壤颗粒吸附, 极易随雨水或灌溉水淋洗向下迁移, 淋溶至深层土壤的NO3--N很难被作物吸收, 且很难转化成其他形态, 对地下水构成潜在威胁[8]。

NH4+-N主要以扩散方式迁移, 大部分NH4+-N被土壤颗粒和土壤胶体吸附, 而得以保存在土壤中。但当土壤对NH4+-N的吸附量达到饱和时, 在入渗水流的作用下土壤中的NH4+-N可能会被淋失出土体[9~11]。

研究表明[12], 农村地表径流是农业面源污染的最主要原因, 主要影响因子是代表畜牧业的粪便承载系数、代表种植业的耕地面积和代表农民生活的人均收入, 农业面源污染的主要污染源是畜禽养殖和化肥施用。

2.2 磷素迁移机制

在自然条件下, 土壤速效磷的含量较低, 加上磷在土壤中极易被固定, 长期过量施用磷肥会明显提高土壤耕层速效磷的积累, 增加农田土壤磷素流失的风险。土壤中的磷素可以通过淋溶或径流的方式流失, 其中随径流流失是磷进入水体的主要途径, 径流中流失的磷可分为溶解态磷和颗粒态磷, 吸附于泥沙的颗粒态磷是主要的迁移形态[13], 但从水污染控制角度来讲, 导致水体富营养化只需要很低的磷素浓度, 而溶解态磷更容易被藻类直接吸收利用, 对地表水环境的影响更为显著。

由于溶解态磷有较高的生物可利用性, 因此与农田土壤磷释放有关的吸附-解吸动力学成为研究热点之一。Li等人于1972年提出磷的吸附—解吸可以用三个同时发生的一级反应动力学方程加以描述[14]。但Kuo等人指出采用二级反应动力学方程能够更好地描述磷的解吸过程。随后, Kuo又提出Freundlich方程可以描述任一时刻磷吸附量与溶液浓度的关系, 并推导出该方程的简化动力学方程[15,16]。此外, Elovich和Langmuir方程被广泛用于吸附—解吸动力学研究[17,18]。

3 农业面源污染生态工程控制技术

农业面源污染生态工程技术因其费用较低, 多方收益, 适合多种条件等优点, 是目前实用有效的农业面源污染控制方法。其主要通过控制生态系统内物质平衡和流动途径来防控污染物的流失。针对农业面源污染突发性、大流量、低浓度等特点, 所采取的农业面源污染生态工程控制技术主要包括人工湿地、前置库、缓冲带与水陆交错带、水土保持和农业生态工程技术等。

3.1 人工湿地技术

湿地能够容纳具有高负荷的有机化学物质和高生物化学需氧量 (BOD) 或化学需氧量 (COD) 的废弃物[19]。人工湿地污染物去除效率受湿地植被类型、营养物质、污水水力停留时间、负荷速率和湿地性质 (湿地长度、宽度、基底材料空隙率、水深、床体坡度等) 等因素的影响[20]。

硝化和反硝化是人工湿地去除氮的重要方式, 而大约95%的磷滞留在沉积物中[21], 此外, 人工湿地中不溶性有机物主要是通过湿地的沉淀、过滤作用而被截留, 可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物降解过程去除。湿地植物还对金属离子具有较强的生物富集作用, 达到消除重金属污染的目的[22]。

人工湿地通常分为表面流人工湿地 (FWSW型人工湿地) 和潜流人工湿地 (SSFW型人工湿地) [23]。FWSW型人工湿地具有投资和运行费用低, 建造、运行和维护简单等优点, 其缺点是占地面积较大, 污染物负荷率和水力负荷率较小, 去污能力有限, 易滋生蚊蝇、产生臭气和传播病菌, 其处理效果受温差变化影响较大[24]。SSFW型人工湿地的大部分湿地床区处于缺氧和厌氧状态, 阻碍了氨氮的硝化, 由于净化效率高和相对较小的土地需求等优点其应用更加普遍。

3.2 前置库技术

前置库技术是利用水库的蓄水功能, 将因表层土壤中的污染物 (营养物质) 淋溶而产生的径流污水截留在水库中, 经物理、生物作用强化净化后, 再排入所要保护水体[25]。

前置库对于控制面源污染, 减少湖泊外源有机污染负荷, 特别对于去除入湖地表径流中的N和P安全有效, 发挥了巨大的作用, 具有广泛的应用前景。1978年, 丹麦的Nyholm[26]研究了利用类似于前置库的藻类池塘去除入流河水的营养物, 进而对丹麦Nakskov Indrefjord湖进行生态修复。前捷克的Fiala[27]等人研究了受入流影响的人工湖的磷的去除过程。在国内, 1994年, 边金钟、王建华[28]等人对于桥水库富营养化防治进行过前置库对策的可行性研究, 在入库河流入口段设置前置库, 使泥沙及吸附在泥沙上的污染物质得到沉降, 取得较好效果。1996年, 杨文龙、杜娟[29]等研究了前置库在滇池面源污染控制中的应用, 并对前置库进行了效益分析。

同时前置库技术也存在着植被二次污染防治、不同季节水生植被交替, 以及前置库淤积和净化功能与河流的行洪功能之间的矛盾等问题, 在以后的研究和实践中应予以关注。

3.3 缓冲带和水陆交错带技术

缓冲带指邻近受纳水体、有一定宽度、具有植被、在管理上与农田分割的地带[30,31], 许多研究表明, 缓冲带植被类型和宽度等决定着缓冲区有效去除水中N、P和有机污染物的效率。已有研究表明, 不同规格缓冲区截留TN、TP和泥沙的效益不同 (表1) 。

众多学者针对具体区域对不同宽度的河湖滨岸缓冲带截留N、P的效果进行大量的野外试验, 但由于其研究滨岸缓冲带的区域地理位置、土壤特性、植物种类、坡度及河岸带过程与生境的侧向影响范围等因素的不同, 因此得出的缓冲带适宜宽度并没有可比性。且现有的滨岸缓冲带研究一般只考虑了地表径流的研究, 忽略了地下水和地表径流的结合, 不利于了解污染物截留后的去向[39]。

健康的水陆交错带可以选择性地截留和过滤来水及其所携带的营养物质[40], 人工多水塘系统具有很强的截留来自农田的径流和非点源污染物的生态功能[41]。在白洋淀进行的野外实验还表明[40], 水陆交错带的芦苇群落和群落间的小沟能有效截留来自上游流域的营养物质。有植被的小沟对地表径流TN和TP的截留率分别为42%和65%;芦苇根区土壤对地下径流总氮和总磷的截留率分别为64%和92%, 截留最多的是无机态的正磷酸根态磷和铵态氮。

3.4 水土保持技术

从地表径流和泥沙携入水体的氮、磷在外负荷中占较大的比例, 因此, 治理水土流失是解决水体富营养化的根本措施[42]。水土保持措施一般分为工程措施、生物措施和农业耕作措施。

梯田是一种重要的工程措施。试验表明, 梯田的径流系数为2.9%, 同顺坡种植相比, 其拦蓄径流率达92.1%, 拦沙率达99%, 具有显著的水土保持功效[43]。

在黄土高原坡面的研究表明, 从坡顶至坡脚土地利用为林地-坡耕地-草地的土地利用结构有利于保持土壤养分和减少水土流失[44]。Levaron D et al[45]的研究显示了3种不同土地利用方式 (农田、草地和林地) 控制的流域土壤养分流失概况 (表2) 。

kg·hm-2

耕作措施主要通过保护土壤表面来减轻土壤侵蚀, 包括保护性耕作 (少免耕、作物覆盖) 、等高线种植、合理轮作等。保护性耕作能有效减少农田土壤风蚀, 研究表明, 小麦留茬、玉米留茬及秸秆覆盖能有效减少风蚀[46]。而横坡垄作较顺坡垄作可有效控制径流并减少径流Inorganic-N和DP的输出率[47]。在黄土区的研究表明[48], 黑豆、春播荞麦和谷子等农作物轮作可以有效减少土壤侵蚀量。对冬小麦/夏玉米轮作的研究表明[49], 连续3个轮作周期的6季作物较大幅度地降低了氮肥施用量, 保持了较低的土壤无机氮残留量。

3.5 农业生态工程技术

农业生态工程是通过生态学原理, 同时应用系统工程方法, 生态工程建设与治污工程并举, 从根本上减少化肥、农药的投入和降低能源、水资源的消耗, 从而减少污染物的排放, 达到治理与控制面源污染的目的。

在湖区及上游水源区开展农业生态工程建设, 有利于减少化肥、农药的施用, 将显著改善地区的农业生产状况, 有效控制和减少面源污染[50]。如我国江西省和四川省最近几年逐渐完善的“种植-养猪-沼气”生态模式, 以种植业带动养猪业, 以养猪业带动沼气工程, 又以沼气工程促进种植业和养猪业的发展, 最终是猪多肥 (有机沼肥) 多, 肥多粮多, 粮多钱多, 使生物能得到多层次的重复利用, 从而显著降低化肥的施用量, 提高养分的利用效率, 达到综合治理水体污染的目的。此外, 农田中由树篱和沟渠形成的人工网络系统, 具有较高的生态环境价值, 草篱减少了耕作情况下的土壤侵蚀, 对减少农田施肥后径流中氮的流失具有显著效果[51]。同时, 将膜控制释放技术用于农业, 开发膜控制释放化肥、膜控制释放农药, 能明显地提高化肥和农药的利用率, 减少农用化学物质对水体的污染。

4 展望

农业面源污染的严重性已受到国内外普遍关注, 面源污染研究已成为国际上水环境问题研究的活跃领域。国内外关于农业面源污染中氮磷的迁移机制和污染控制技术等已进行了全面、系统的研究, 但仍需在以下几个方面进行重点研究。

(1) 在研究影响河湖滨岸缓冲带净污效果的不同要素相互作用机制的基础上, 优化缓冲带的宽度和植被结构。河湖滨岸缓冲带是一个完整的生态系统, 构成此生态系统的任何一个要素或者生物和物理过程的改变, 都会引起其他要素和过程的变化, 直接影响河岸带生态系统的服务功能。而且, 目前对于缓冲带适宜宽度和植被结构的确定缺少外界因素对缓冲带影响的直接而准确的量化依据, 对于影响缓冲带净污效果的不同要素相互作用机理的研究也不够深入。

(2) 注重前置库区高效控污植被的筛选, 提高不同季节的净化效率。利用以植物为主体的各种微景观结构控制农业面源污染一直是国内外研究该领域的重点和热点问题, 而且恢复高等水生植被也是治理受纳水体农业面源污染的重要手段, 前置库技术作为控制农业面源污染的一项重要的生态工程控制技术, 要选取不同季节的高效控污植被以提高对前置库农业面源污染的治理效果。

农业面源污染251 篇5

1.定义......................................................1 2.污染现状..................................................1 3.污染类型及危害............................................2

3.1化肥污染及危害......................................2 3.2农药污染及危害......................................2 3.3农膜污染及危害......................................3 3.4禽畜粪便污染及危害..................................3 4.治理措施..................................................4

4.1生物治理............................................4 4.2化学治理............................................4 4.3推行循环利用........................................4 4.4积极进行宣传教育....................................5

I

1.定义

广义的农业面源污染是指农业生产活动造成的污染,它是一种常见的面源污染。随着人口数量和粮食需求的不断增加,促使农业中施肥量的不断增加,最终导致了农业面源污染状况日益加剧。为了缓解农业面源污染的不断恶化,许多有效的措施被应用。为了更好地治理农业面源污染,有必要对目前治理方法、存在的问题及未来发展方向进行较为详细的阐述,最终实现农业可持续发展的目标。

2.污染现状

我国是人口大国,同时也是一个农业大国。但是我国的农业生产技术以及相应的管理措施都存在很多问题,同许多发达国家相比,落后很多。所以,在农业生产中,造成的污染很严重,尤其是农业面源污染对环境造成很大的危害。

农业面源污染现在的情况,总体上叫不容乐观,但是污染种类多、分布广,各种类型在不同地区差异是比较大的。在西北干旱地区,由于农膜的大量使用,农膜污染问题、白色污染问题就是比较突出的问题;而在中东部地区,由于化肥、农药的使用,再加上特殊的生活气候条件,农药化肥面源污染的问题相对就比较突出;在南方地区,由于畜禽养殖规模化水平比较高,规模也比较大,相对来讲农业畜禽粪污污染问题就比较突出。

现在我国的化肥农药用量居世界第一,但是利用率比发达国家低15%-20%。而若化肥过量使用就会造成土壤酸化,进而会诱发土壤重金属离子活性的提高。土壤pH值每下降一个单位,重金属镉的活性就会提升100倍,增加骨痛病等疑难病症的患病风险。

另外由于工矿业和城乡生活污染向农业转移排放,导致农产品产地环境质量下降也是造成农业面源污染的另一个重要原因。

3.污染类型及危害 3.1化肥污染及危害

据联合国粮农组织分析,近年来世界粮食翻了一番,化肥起了50%的作用。我国在1965~1988年间,化肥施用对农业总产出增长的贡献达4.17%,对土地生产率提高的贡献达41.43%,对劳动生产率增长的贡献达53.89%。而现在,我国已经成为世界上化肥使用量第一的国家。由于其增产作用明显、使用方便,所以农业生产过程中,人们广泛而又大量的使用化肥,化肥用量不断上升,有机肥用量则随之锐减;而且我国生产力较低,化肥施用不够合理,利用率偏低,大量流失迁移,不仅不利于培肥土壤肥力,还使土壤肥力下降,增加农业成本,而且严重加剧了农业面源污染,降低了产品质量。

氮肥的利用率为30%~40%,磷肥的利用率只有10%~15%,钾肥的利用率为40%~60%。化肥的大量使用,特别是氮肥用量过高,使部分化肥随降雨、灌溉和地表径流进入河、湖、库、塘,污染了水体,造成了水体富营养化。长期不合理过量使用化肥,造成土壤结构变差,土壤板结,土壤肥力下降,农作物减产。氮肥浅施、撒施后往往造成氮的逸失,不仅对大气造成污染,而且对臭氧层起到破坏作用。同时,化肥的不正确使用,也会增加大气中的二氧化碳的含量,增强温室效应。不合理使用化肥,导致农产品的生物污染和化学污染,尤以化学污染为重。特别是过量施氮,造成农产品硝酸盐含量过高和重金属含量超标,对人类的食物安全和健康造成威胁。

3.2农药污染及危害

据对农药的使用及污染情况调查,当前农药使用品种较多、乱、杂,约有30余个品种,许多被禁止的农药依然在使用,不仅对环境造成损害,而且导致了在食品中的有害残留。我国对农药的依赖性还特别强,其造成的农业面源污染十分严重。

农药的利用率普遍偏低,绝大部分都低于30%,所以70%以上的农药散失于环境之中,严重影响农业生态环境。大多数农药以喷雾剂的形式喷洒于农作物上,其中只有10%左右药剂附着在作物体上,而大部分喷洒于空气中,施药时部分农药落入土中,附着在作物上的农药也因风吹雨打渗入土中,大气中农药又降至土壤中,使土壤中农药残留量及衍生物含量增加,严重污染土壤。土壤中农药被灌溉水、雨水冲刷到江河湖海中,污染了水源。农药的不合理使用,在一定时间内或多或少都有部分残留或超量残留在农作物上,导致农产品农药残留量增加,严重影响了人民的身体健康和出口贸易。

3.3农膜污染及危害

近年来,随着我国的经济不断地发展,农业种植水平的提高,塑料地膜的使用量不断增加,农膜污染已成为农田污染的主要来源之一。据统计,我国农膜年残留量高达35万吨,残膜率达42%,有近一半的农膜残留在土壤中;覆膜5年的农田每公顷农膜残留量可达78公斤,目前我国有670万公顷覆盖地膜的农田污染状况日趋严重,成为农田污染的主要来源之一。

农膜属高分子有机化学聚合物,在土壤中不易降解而且降解之后产生有害物质,逐年积累,污染土壤,进而对农作物也产生污染。农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等微量环境荷尔蒙物质也会对农产品带来污染,进而危害人类的健康。绝大部分使用不可降解地膜,在地膜残留严重的地方,农作物减产20%~30%,这对农业可持续发展来说是一个不容忽视的隐患。残存的农膜碎片日益积累,又没人收集处理,在农村地区随风飘扬,严重污染农村环境。

3.4禽畜粪便污染及危害

随着我国的不断发展,各种产业也随之发展壮大。尤其是畜禽养殖业发展迅速,但是畜禽养殖业的发展也带来了很大的环境问题,畜禽粪便及粪水的排放量逐年增加,畜禽粪便污染问题成为当前农业面源的主要污染源之一。

根据国家环保部畜禽养殖污染调查显示,全国畜禽粪便排放量逐年增多,其排放的固体废物数量也十分庞大,已经超过了工业的产生量,粪便污水的COD大大超过工业废水鱼生活污水的COD排放量之和。畜禽粪便不经任何无害化处理就直接排放,这些畜禽粪便携带大量的大肠杆菌、寄生虫卵等病源微生物和大量的氮、磷等进入江河湖泊,不仅污染养殖场周围的环境,而且导致水体和大气的污染,更是我国江河湖泊富营养化的主要污染源。

4.治理措施 4.1生物治理

在农村建立稳定塘,稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称,主要通过菌藻类之间的相互作用实现对废水中有机污染物的处理。而且该方法投入少,运行成本低,适合在农村地区开发运用,并且对当地的环境也有一定的美化作用。

4.2化学治理

该方法主要通过向土壤中施加土壤改良剂的方式减少土壤中N、P的流失。改良剂主要包括硫酸亚铁、聚丙烯酰胺(PAM)和生物碳(biochar)等。但是化学措施是否会造成另外的污染还有待研究。

另外就是通过化学研究改善化肥的配方,提高肥料的利用率;多渠开辟有机肥料;改善施肥技术。

4.3推行循环利用

国家应该加强管理,大力推行新型绿色种植,养殖模式;比如桑基鱼塘的养殖模式,“农田水微循环利用”、“稻田养鱼(鸭)”、“猪-沼-果(菜)”等新的模式,还可以技术推进规模经营,以便于对废弃物进行统一的收集处理。这样做既

可以增加产量,还可以减少农业面源污染的数量。

4.4积极进行宣传教育

加强对农民的宣传和教育,尤其强调对人体的危害,使之认识到农业面源污染的危害性,从而自发的减少农业面源污染。另外,现在网络较为发达,可以多选取一些农业面源污染的真实实例进行宣传,让人们有切身的感受;还可以通过网络进行宣传教育,使环保意识深入人心。

农村土壤面源化学污染的分析与防治 篇6

关键词:土壤面源;化学污染;防治对策;研究

农产品的质量与安全问题,引起了社会广泛关注。导致农产品质量不佳的因素很多,其中生产环境,即水、土、气、生等方面的污染是重要因素,而农村土壤面源污染是其中最主要的因素。因此,开展农村土壤面源污染防治,建设“净土”、生产无公害“绿色食品”,具有与建设“和谐社会”同等重要的战略意义。

农业面源化学污染是指在农业生产活动中,氮素和磷素等营养物质,农药、重金属以及其他有机和无机污染物质,土壤颗粒等沉积物,从非特定的地点,以不同的形式对大气、土壤和水体等三个面源形成的化学污染,本文主要研讨农业土壤面源的化学污染。由于农业生产活动的广泛性和普遍性,加上农业土壤面源污染涉及范围广、随机性大、隐蔽性强、不易监测、难以量化、控制难度大,因此,农业土壤面源污染已成为目前影响农村生态环境质量的重要污染源,其发展趋势令人担忧。

一、农业土壤面源污染因素及现状

近年来,随着工矿企业的发展和人们日常生活中使用日化产品的普及与增多,“三废”排放的处理不完全到位已对农业面源造成越来越严重的化学污染;同时,在广大农村的农业生产中,化肥、农药的不合理施用以及畜禽粪便的不科学处理,也是造成农业土壤面源化学污染的主要因素。

(一)使用化肥造成的污染

据2006年对永州市化肥使用及污染情况的调查表明:当前主要使用的化肥种类有氮肥、磷肥、钾肥和复合肥。氮肥有碳铵,尿素。磷肥有过磷酸钙。钾肥有硫酸钾,氯化钾。复合肥有二铵,硝酸磷肥,三元复合肥等。永州市年化肥施用量达18万吨以上,按播种面积计算,每公顷达500多公斤,远远超过发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的每公顷220公斤的安全上限。而且在实际生产中,化肥的平均利用率仅40%左右,化肥的大量施用,使氮素明显过剩,加剧了农业面源的富营养化程度。大量盲目施用化肥对土壤造成的污染主要表现为:一是土壤酸化。土壤pH值平均从原来的6.0下降到5.5,特别是蔬菜土壤酸化现象严重,许多pH值降到5.0以下。二是土壤养分含量不平衡。特别是大棚蔬菜土壤中氮、磷、钾元素含量过多,会产生肥料盐害,抑制作物对钙、镁、锰、硼、锌等中量和微量元素的吸收。据调查,永州市部分蔬菜出现钙、镁、硼等中、微量元素缺乏现象。特别是大白菜、包心菜,常常出现缺钙“烧心”现象,严重影响产量和质量。

(二)使用农药造成的污染

据对农药的使用及污染情况调查,当前农药使用品种较多、乱、杂,约有30余个品种,其中杀虫剂主要有对硫磷、科锋杀虫星、高效氯氰菊酯、甲拌磷、辛硫磷、水胺硫磷等,杀菌剂主要有克露、病毒A、植病灵、疫霉灵、粉锈宁、代森锰锌等,除草剂有扑草净等。永州市每年农药使用量达300吨以上,除30%-40%被作物吸收外,大部分进入了水体、土壤及农产品中,使耕地及农产品遭受了不同程度的污染。据调查,2003年永州市施用农药面积为2337万亩次,施用总量为5199.2吨(纯量,下同),其中杀虫剂为736.0吨,杀菌剂为180.7吨,除草剂为246.3吨,生物制剂农药为57.2吨。每公顷(即每15亩)水田平均施用农药为3.59千克。目前农药施用上存在以下四个突出问题:施药量大;盲目施药比较普遍;农药残留过高;严重污染环境。据对粉剂型农药喷施利用率调查,仅10%左右的农药附着在植株表面,若是液体,也仅有20%左右附着在表面,只有1%-4%药剂接触目标害虫。其余40%-60%的药剂降落到地面,5%-30%的药剂漂浮于空气中,大部分农药都回到土壤和水中,严重污染了环境,误杀了许多水生动物和有益生物。

(三)排放畜禽粪便的污染

随着结构调整的不断深入,规模化畜禽养殖业迅速发展,带来了严重的畜禽粪便污染问题,成为当前农村面源的主要污染源之一。永州市十一个县区有1000多家大中小型养殖场,加上农户庭院的畜禽养殖栏,畜禽饲养量达1900余万只(头),年产畜禽粪便达120多万吨,这些中畜禽粪便大多是露天存放或随地排泄,既污染生活环境又污染农业土壤面源。

(四)乡镇企业排放废水废渣的污染

改革以来,乡镇企业的异军突起,有力地加快了农村就业结构和产值结构转化的进程,使中国农民奔小康已经成为和正在成为指日可待的现实。然而,在带来巨大经济效益、社会效益的同时,它对环境和资源的危害也越来越大。乡镇工业对土壤面源的污染集中在造纸、食品、印染、建材和土法采矿炼矿等少数产业里。例如,造纸的废水排放、水泥工业的粉尘排放、砖瓦和陶瓷业的烟尘和氟化物排放等。由于乡镇工业的污染治理水平较低、环境管理较差,导致污染源愈加严重。

二、土壤污染的特点

(一)隐蔽性和滞后性

对于人的直观感觉,土壤污染比大气污染、水体污染更加隐蔽。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观,通过感官就容易发现。而土壤污染则不同,它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测,甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此,土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。如日本20世纪70年代发生因镉污染所引起的“痛痛病”,经过了10-20年之后才被人们所认识。

(二)聚集性和区域性

污染物质在大气和水体中,一般都比在土壤中更容易迁移,而土壤污染比较集中在某一范围,这使得污染物质在土壤中并不像在大气和水体中那样容易扩散和稀释,因此容易在土壤中不断积累而超标。同时也使土壤污染具有很强的地域性,往往污染源越近的地方,污染程度就越严重。

(三)不可逆性和长效性

根据物质不灭定律,超过环境容量或自然降解能力的污染是一直累积在环境中的。积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。例如重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。例如,被某些重金属污染的土壤可能要100-200年时间才能够恢复。

(四)治理的艰难性

土壤污染一旦发生,仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复,目前治理土地污染要靠换土、填埋、淋洗土壤等方法才能解决问题,其他治理技术可能见效较慢。因此,治理污染土壤通常工程量大、成本较高、治理周期较长。

三、土壤化学污染的防治对策

(一)加强防污染宣传,提高公众的环保和健康意识

通过广泛深入的宣传,使每个公民真正认识到土壤污染危害最终将危害自身以及子孙后代的严重性。

(二)加大政府对土壤污染的监控力度

1996年8月,为进一步落实环境保护基本国策,实施可持续发展战略,国务院在《关于加强环境保护若干问题的决定》中要求:明确目标,实行环境质量行政领导负责制;突出重点,认真解决区域环境问题;严格把关,坚决控制新污染;限期达标,加快治理老污染;采取有效措施,禁止转嫁废物污染;维护生态平衡,保护和合理开发自然资源;完善环境经济政策,切实增加环境保护投入;严格环保执法,强化环境监督管理;积极开展环境科学研究,大力发展环境保护产业;加强宣传教育,提高全民环境意识。为贯彻落实上述《决定》,政府部门还应制订一套完整详细的政策法规和监督管理体系,鼓励企业建立“三废”循环处理系统,严禁工业和城镇未经处理的“三废”直接排放或倾倒,对那些严重污染环境又不治理的企业则应加强监督,勒令停产,强制整顿。

(三)综合利用“三废”,开展农业生态建设

企业要与国际接轨,加强科研力量,开展对工业废水、废气、废渣的生物治理和综合利用,变废为宝。

实践证明,发展生态农业是实现我国农业可持续发展的必然选择。通过实施“三废”无害化处理、农药残留降解、化肥面源污染控制、监测体系建设等工程,广泛采用农业防治、物理防治、生物防治等先进适用技术,尽快改变农业生态环境污染加剧的状况,控制农业面源污染,最终达到农产品的无害化,建立起可持续发展的农业生态系统。

(四)深化科学施肥意识和提高施肥水平,保持土壤养分平衡

大力开展以增加有机肥投入为主要内容的“沃土工程”,推广平衡配套施肥技术,严格控制肥料总量,推广施用控释肥、专用肥、有机无机复合肥、BB肥等专用肥,改变施肥方法,不在暴雨前施用化肥,做到浅水勤灌,减少稻田排水次数和在作物需肥最佳时期施用化肥等措施,减少肥料损失,提高肥料利用率。

推广平衡施肥,增施磷钾肥。据绍兴市第二次土壤普查资料汇总,水田养分总的特点是缺磷、少钾、氮中等,微量元素不平衡。微量元素除硼普遍缺乏外,其余都属正常。因此,根据“因缺补缺”的原理,增施磷钾肥,以满足作物生长需要及保持土壤养分平衡。

世界各国还逐步认识到提高肥料利用率的最有效措施之一是研究新型缓/控释肥料。缓/控释肥料最大的特点是养分释放与作物吸收同步,简化施肥技术,实现一次性施肥满足作物整个生长期的需要,肥料损失少,利用率高,对土壤面源污染小。

(五)调整农药结构,施用高效低毒低残留的无公害农药

目前,农药平均只有20%-30%被农作物吸收,大部分以大气沉降和雨水冲刷的形式,进入土壤、大气、水体和农产品中,造成农业面源污染,影响农产品质量。

各地都要建立病虫测报站,对当地主要病虫害进行预测预报并利用广播、电视等宣传工具,及时把病虫发生情况、防治方法及时送到农户手中;及时调整农药结构,禁止销售施用甲胺磷及其它剧毒农药,在此基础上大力推广施用高效低毒低残留的新型农药及生物制剂等无公害农药。

(六)水旱轮作、改善土壤理化性状

农田每年春夏季长期灌水种稻,仅少部分在秋冬季排水种植旱作。由于渍水时间长,土壤理化性状变差。采用水旱轮作,促进土壤水旱交替,增强通气性,有利于还原性毒害物质的消除,改善土壤微生物活动条件,促进有机质矿化和更新,调节土壤养分。据试验报道,通过“二旱一水”(即大麦-玉米-晚稻)种植比“一旱二水”(即大麦-早稻-晚稻)土壤容重减小,非毛管孔隙度增加,耕性变好。目前,种植结构调整和效益农业发展极大地有利于农田水旱轮作制度的实现,冬作可发展油菜、蚕豌豆、蔬菜等,春夏季可发展鲜食玉米、鲜食大豆及瓜类等经济作物。

四、结语

由于各方面的原因,当前农业面源污染较为严重,据近年来的调查检测,由于农业面源污染,造成部分地方生产的稻谷、蔬菜、水果中的硝酸盐、农药和重金属等有害物质残留量超标,威胁着人们的身体健康,急需采取有效措施,加以控制。

就永州市而言,由于施用化肥、农药的量偏大,土壤退化,加之氮磷流失导致水体富营养化,畜禽污染物排放点多面广,收集困难,治理成本大,农业面源污染问题还十分突出。特别是在城镇化、工业化集中的区域,水环境偏差,一些灌溉农田的河道被污染严重,直接影响农产品的质量安全。

农业面源污染整治迫在眉睫。各级农业部门应以科学发展观为指导,紧紧围绕生态市建设和全面提高粮食、蔬菜等综合生产能力为重点,认真开展耕地质量调查,全面推进测土配方施肥工作,实施化肥减量增效,减少农业面源污染,提高农产品品质,增强农产品市场竞争力,为农业增效、农民增收提供服务。

参考文献:

1、朱兆良.中国农业面源污染控制对策[M].中国环境科学出版社,2006.

2、李培香.农业环境污染防治技术[M].中国农业出版社,2006.

3、国家环保总局等.关于加强农村环境保护工作的意见[Z].国务院[2007]63号文件.

面源生态环境 篇7

张桃林表示, 针对我国当前农业面源污染的类型特点, 既要坚持把农业资源保护和农业生产发展统筹起来, 也要把外源污染和内源污染的防控结合起来, 形成协同社会各界合力, 整合各种资源进行防控。总体来讲, 要形成一个包括农业面源污染源头、过程、末端的全链条、全过程、全要素整体系统解决方案。具体来讲, 就是要根据各种污染类型, 采取有针对性的措施, 即“一控两减三基本”。

“一控”。主要是体现在农业用水量方面。我国粮食产量连续十一连增, 但用水总量并没有增加, 主要是提高水分的利用效率来实现的。现在的利用效率, 一立方米的灌溉水可以生产一公斤的粮食, 低于发达国家1.2~1.4公斤的水平。农业部提出把农田灌溉水的有效利用系数提高到0.55, 通过采取节水农业包括农田基础设施的建设, 节水灌溉工程建设等措施, 来提高水的利用效率。同时, 加强农田设施建设, 包括管网建设, 减少灌溉水在输运过程中的消耗。

“两减”。主要是化肥、农药的减量使用。农业部这几年大力推进测土配方施肥, 病虫害的绿色防控、综合防控措施, 有效提高了农药和化肥的利用效率。但跟发达国家或者利用水平比较高的地方相比, 还有进一步提升的空间, 尤其是果树和蔬菜现在的施肥量将来要重点削减。

“三基本”。一是畜禽粪污的资源化利用。通过种养结合、农牧结合, 充分布局养殖业, 而且要严格进行环境评估, 实施环评制度和限养制度;同时, 采取标准化养殖、清洁养殖, 配套废弃物综合处置设施, 如发展农村沼气工程、发展循环农业, 使养殖废弃物、畜禽粪便能够得到更有效的利用。二是综合利用农作物秸秆。包括发展肥料、秸秆还田、饲料化、燃料化等。这些利用已经积累了比较成功的经验, 也建成了很多典型。农业部提出秸秆的综合利用率从现在的76%提高到85%左右。三是农膜的有效回收、处置以及循环利用。农膜污染从源头上讲是材料本身。由于成本低, 薄于0.008毫米的农膜被广泛使用。这些农膜材料本身容易老化, 残留在土壤当中, 既影响土壤结构, 又易被动物误食引发中毒。今后要通过经济激励、政策支持, 引导农民使用符合标准材料的农膜, 尤其是新型可降解农膜。收储方面, 加强收储网点和体系建设, 农膜收储技术、机械和工艺等要跟上。

通过这些措施, 能够把农业面源污染问题, 按照问题导向进行解决。农业面源污染防治还需要强化下面七方面的具体工作。

一是普查规划。农业面源污染的类型、范围以及程度复杂, 需要加强普查工作来摸清家底, 通过监测把握污染动态。在这个基础上, 因地制宜、分类指导开展防治, 同时要做好科学规划。在“十三五”规划当中, 要把农业面源污染作为规划的重要研究领域或者重要方向和重点任务来抓, 特别是要与现在正在编制的农业可持续发展规划和农业环境突出问题规划很好地衔接起来。

二是监督管理。农业面源污染是开放的、跨流域的、流动性的, 流域上中下游之间要加强协同。一要加强监管体系建设, 健全监测网络体系, 加密监测点, 完善监测方法和手段。二要加强全程监管的制度和体系建设, 理顺农业资源环境管理体制, 强化队伍和管理体系的建设, 形成职能分工比较明晰合理、工作到位的管理体系。

三是法制建设。针对现在农业面源污染, 包括整个农业资源环境方面的突出问题, 加强农产品产地保护, 农业环境保护治理以及生态修复等法制法规建设。积极参与推动国家正在制定的土壤污染防治法、耕地质量保护条例。同时, 要加大对农业环境违法行为的处罚力度, 健全重大环境事件和污染事故的责任追究制度。

四是创新体制机制。首先, 从农业生产本身来创新农业生产经营组织模式, 特别是大力发展培育新型农业生产经营主体, 包括各类合作社和专业合作组织, 提高规模化、集约化、产业化经营水平。其次, 要大力发展社会化、专业化的服务组织, 通过这些专业机构或者组织开展防治, 效果会更好。第三, 充分发挥市场作用, 大力培育第三方农业环境治理机构保护产业。建立农业环境考评和奖惩责任追究制度。

五是加大政策支持力度。支持制度设计, 建立健全技术补贴制度。特别是“两型”技术、农业生产技术、清洁生产技术以及绿色农业经济核算体系为核心的现代农业补贴制度。给予农业生态补偿制度, 尤其是现代农业生态循环模式等更多政策和制度上的支持。

六是科技支撑。一方面加大研发。农业面源污染防控技术、生产资料和生产模式。另一方面加强试验示范。要把现有的技术进行组装、集成、配套, 选择典型地区进行示范推广。特别是农业高度集约化的地区、生态脆弱或者敏感的地区, 也包括水源地的周边, 比如南水北调中线工程沿线。第三方面是加强基础研究, 特别是研究农业面源污染过程的机理研究, 为健全评价指标体系, 开发适用可行的治理模式提供依据和基础。

农业面源污染治理现状分析 篇8

1 农业面源污染的特性

掌握农业面源污染的类型、特点及其影响的对象是有效治理农业面源污染的前提条件。农业面源污染按来源不同可以分为以下几类:农药、化肥污染;畜禽养殖污染;农村生活污染;其他污染。农业面源污染的特点:分散性;随机性和不确定性;滞后性与隐蔽性;不易监测性;防治难度大。农业面源污染对环境的影响分为3类:水环境、土壤环境及大气环境影响。

对水环境的影响包括以下3个部分:河流水质恶化及湖泊富营养化;污染饮水源,影响人体健康;水体生态系统服务功能下降。对土壤环境的影响包括以下3个部分:破坏土壤结构,土壤质量下降;威胁微生物多样性,破坏土壤生态系统的稳定性;通过食物链影响人体健康。对大气环境的影响也包括以下3个部分:增加了温室气体排放;空气质量下降;空气中微生物菌落增加,加速了病原体的传播。

2 农业面源污染的治理措施

针对农业面源污染的不同类型和机理,国内外的专家学者进行了大量的研究,提出了很多措施和方法,归纳起来主要包括生物措施、化学措施、农业措施。

2.1 生物措施

2.1.1 人工湿地法。

人工湿地污水处理系统是一种应用较为广泛的污水处理系统。它是以自然湿地为主体发展起来的污水处理技术,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者间的协同作用来实现对污水的净化。该技术的优势在于成本低、排污效率高,因此得到广泛的应用。

2.1.2 蚯蚓生态池。

该技术是由法国和智利共同开发,主要服务对象是农村生活污水处理。该方法通过向土壤中接种蚯蚓,实现改善土壤中的环境及土壤结构,提高污水处理效率[1]。李军状等[2]研究表明,该方法对农村污水处理效果显著,化学需氧量(COD)、氨态氮(NH4+-N)、全氮(TN)、全磷(TP)的去除率均在70%以上[2]。然而,目前该方法在应用过程中亟待解决的2个问题:如何使蚯蚓保持长期的活性;长效性的检验。

2.1.3 稳定塘。

稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称,主要通过菌藻类之间的相互作用实现对废水中有机污染物的处理。稳定塘污水处理系统具有投入少、运行成本低、操作及维护便捷、除污效果显著等优点,因此得到广泛的应用。为了该技术的广泛应用,国内外的专家学者对稳定塘的除污机理进行了深入地研究。Maynard等[3]进行了稳定塘中有机物除污试验,结果发现即使在三级处理塘中,BOD5的去除率能达80%,而在整个系统中对BOD5的去除更可高达90%以上。Babu等[4]、Silva等[5]研究证明,硝化-反硝化、水生植物吸收、NH3挥发这3个过程是藻类稳定塘除TN的机理。然而目前尚未明确哪种机制在去除TN过程中起到决定性的作用。对于稳定塘对磷的去除效果发现,除磷受到诸多因素的影响,而水生植物及底泥的类型在去除过程中影响显著,但对于是以生物吸收还是化学沉降为主导存在一定的分歧[6]。为了更好地发挥该技术,国内外的专家学者针对稳定塘在应用中出现的水力停留时间较长、占地面积较大、积泥严重等不足之处进行了改进和完善,使稳定塘的类型更加多样化,例如高效藻类塘[7]、水生植物塘、悬挂人工介质塘、超深厌氧塘[8]、移动式曝气塘;另外,还包括一些复合式塘,如多级串联塘[9]、高级综合塘系统(AIPS)[10]、生态综合系统塘(Eco pond)[11]等。

2.1.4 生物膜法。

生物膜法是利用微生物自身的分解功能,通过人为控制的方式提供有利于微生物生长繁殖的环境,加快微生物的繁殖,由此提高对污水中有机物的氧化降解效率。为了更好地应用该技术,一些专家和学者对生物膜法的除污机理和效果进行了研究。Wu等[12]开展了自然生物膜对N、P等元素去除效果和机理的研究,结果发现除污机理如下:首先生物膜将沉积于膜上一部分营养物质转化为细胞质,进行生长繁殖,最终成为生物膜中新的活性物质;生物膜自身有很强的吸附能力。吴迪等[13]通过试验研究发现,一体化生物膜技术对农村污水中COD、BOD、NH4+-N、TN、TP和SS平均去除率均在70%[13]。生物膜法除了能够去除肥料中N、P,对于去除水环境中重金属也效果显著,而且大大降低了造成二次污染的几率[14]。研究还发现,生物膜法能够有效去除有害藻类,改善水质。这些研究结果充分证明生物膜是一种有效治理农业面源污染的措施。

2.2 化学措施

目前,化学措施已成为处理农业非点源污染中一种重要的方法。该方法主要通过向土壤中施加土壤改良剂的方式减少土壤中N、P的流失,改良剂主要包括硫酸亚铁、聚丙烯酰胺(PAM)和生物碳(biochar)等。姬红利等[15]对3种土壤改良剂(硫酸亚铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺)和1种土壤消毒剂(五氯硝基苯)的改良效果进行了研究,结果发现:径流雨水中TP和TDP值降幅明显,上述土壤改良剂的施用对降低P流失效果显著。生物碳由于自身具有良好的吸附能力、成本低廉以及良好的生物亲和性,被广泛的应用到农田养分、盐分的释放控制上。Ding等[16]对生物碳的改良效果进行分析评价,结果发现,将0.5%的生物质炭施入农田表层20 cm后,土壤中的NH4+-N损失量明显减少[16]。上述结果说明化学措施的除污效果,但化学措施是否会造成土壤环境风险还需要进一步深入研究。

2.3 农业措施

合理的种植结构也是治理农业面源污染的一项重要措施。它通过选择合适的作物类型、合理种植模式及种植制度,从而达到合理施肥的目标。对于合理种植结构研究方面相关人员也取得了很多成果。研究发现,将豆科绿肥与稻麦轮作相结合不仅能够减少氮肥的施量,同时还能对稻季的氮素进行补充。Qiao等[17]通过对水稻+紫云英轮作的试验发现,冬季用种植紫云英代替小麦,稻季不施加氮肥,水稻的产量仅比常规种植常量减少5%。如果补充常规施氮量的30%,不仅可以保证产量,甚至还可以增产。王静等[18]通过对滇池流域蔬菜产地的调查研究发现,合理的轮作方式能够减少菜地中N、P的盈余量,并推荐了适合当地的蔬菜轮作方式和蔬菜花卉轮作方式。对于合理种植结果的研究虽然取得了一定的进展,但目前研究作物的类型较少、种植模式及种植制度还多以传统方式为主,若想使种植结构在治理农业面源污染中发挥更大的作用,需要对上述几个方面进行深入地研究。

3 农业面源污染治理中存在的问题及对策

通过多年调查和总结发现,农业面源污染治理中存在的问题主要变现为:过分重视点源而忽视面源;产业结构不合理、基础性工作开展不够、缺少对污染的认识和环保意识;尚无完善的政策、立法及相应的管理体制。若想实现土地与环境的可持续发展,需从以下几个方面进行完善:完善相关政策法规,明确管理部门的职能;引进国外先进技术的同时,加快自主技术的研发;加强宣传,提高全社会对农业面源污染的认识和重要性;建立完善的监测评价标准及预警体系。

4 展望

农村面源污染的特点和控制 篇9

(1) 分散性和隐蔽性。与点源污染的集中性相反, 面源污染具有分散性的特征, 它随流域内土地利用状况、地形地貌、水文特征、气候、天气等的不同而具有空间异质性和时间上的不均匀性。排放的分散性导致其地理边界和空间位置的不易识别。 (2) 随机性和不确定性。大多数面源污染问题, 包括农业面源污染, 涉及随机变量和随机影响。例如, 农作物的生产会受到自然的影响 (天气等) , 因为降雨量的大小和密度、温度、湿度的变化会直接影响化学制品 (农药、化肥等) 对水体的污染情况。 (3) 广泛性和不易监测性。由于面源污染涉及多个污染者, 在给定的区域内它们的排放是相互交叉的, 加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大, 因此很难具体监测到单个污染者的排放量。

2 农村面源污染的主要来源

(1) 化肥的大量施用化肥的大量施用和不合理施用。过量施用氮肥和磷肥、钾肥施用不足与区域地区间分配不平衡, 从而导致土壤板结、耕作质量差, 肥料利用率低, 土壤和肥料养分易流失, 造成对地表水、地下水的污染, 湖泊富营养化。 (2) 农药的大量施用。 (1) 直接向水体施药; (2) 农田使用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移; (3) 农药生产、加工企业废水的排放; (4) 大气中的残留农药随降雨进入水体; (5) 农药使用过程中, 雾滴或粉尘微粒随风飘移沉降进入水体以及施药工具和器械的清洗等。一般来讲, 只有10%~20%的农药附着在农作物上, 而80%~90%则流失在土壤、水体和空气中, 在灌水与降水等淋溶作用下污染地下水。 (3) 污水灌溉。近年来, 不但污灌面积大幅度增加, 而且污水水质发生明显变化, 水中污染物浓度增高, 有毒有害成份增加。由于大量未经处理的污水直接用于农田灌溉, 造成土壤、作物及地下水的严重污染, 直接危害着污灌区的饮水及食物安全。 (4) 集约化养殖场的污染。城乡畜牧业规模发展迅速, 各地在城镇郊区附近建立了一大批养殖厂, 由原来农村的分散养殖变成了集中养殖, 由此而带来了畜禽粪便废弃物的排放处理和污染问题。水产养殖业也对一些湖泊、水库造成污染, 来源主要包括鱼类粪便、饵料沉淀以及为使水生植物生长而撒播的各种肥料。 (5) 居民生活污水和废弃物的污染。生活垃圾数量巨大, 全国每年合计增加生活垃圾27375万吨;同工业垃圾一样, 生活垃圾利用率极低, 大部分都露天在城郊和乡村堆放, 这不仅占去了大片的可耕地, 还可能传播病毒细菌, 其渗漏液污染地表水和地下水, 导致生态环境恶化。

3 农村面源污染的经济影响

农村面源污染的经济影响是多方面的, 归纳起来, 可以分为直接影响和间接影响。直接影响主要包括:一是由于水体污染所造成的经济损失, 包括对水源、渔业、农业、旅游业的损失;二是由于土壤污染所造成的经济损失, 包括作物产量下降、品质降低等导致的经济损失。间接影响主要包括:一是对生产力的影响。水和土是农业生产中最重要的两个生产要素。农业面源污染通过影响水质和土壤而影响农业生产力。在受到农业面源污染影响的地区, 出现了农作物减产, 作物的质量下降, 口感降低, 使一些地方的传统农作物无法继续生产。另外, 农村面源污染还会造成渔业、畜牧业、工业的经济损失。二是对劳动者健康的影响。劳动者的质量也是影响农业生产和农民增收的重要原因之一。饮用水水质变坏, 会引发一些疾病, 给劳动者的健康造成损失, 从而也会使劳动者及其家庭的经济收入蒙受损失。三是对人居环境和生活舒适性的影响。在流域附近, 周边居民不仅受到不洁净的饮用水的威胁, 而且由于农村生活污水和固体废弃物的排放没有得到很好的治理, 使得居民生存的环境受到影响。

4 控制农村面源污染的主要措施

4.1 政策方面

(1) 在各级政府的农业发展规划中引入农业环境评价体系和循环经济的概念和方法;加强面源污染危害和原因的宣传, 增强全民生态环境意识与参与意识;改善投资环境, 鼓励和促进农业环境治理工程的建设。 (2) 加强农民专业技术组织的建设, 发展农业种植业专业户, 提高种植业效益, 促进农业技术推广和应用。 (3) 全面推动面源污染控制成熟技术的推广和使用, 启动面源污染控制新技术的研究和示范。

4.2 环境立法方面

(1) 建立国家清洁生产的技术规范, 拟定新的化肥和农药管理法律法规, 鼓励能够减少面源污染的化肥和有机肥的生产和使用, 包括:制订化肥和有机肥的质量标准;建立农业优良耕作技术体系, 针对作物确定化肥、农药和有机肥的施用量、施用时间和施用方法。 (2) 建立有机废弃物排放的法规, 有效控制城镇的污水排放和规模化养殖场牲畜粪尿的排放。同时, 开展城镇地区生活垃圾处理设施的基础建设。加快农村生活垃圾的资源化进程, 提出资源循环利用的方案。

4.3 技术体系方面

(1) 结合监测和普查, 完善农业环境安全的评估体系。主要措施包括:在面源污染高风险区建立监测站, 监测土壤、河流、湖泊以及地下水含水层中的化肥、有机肥和农药的含量, 评估其对环境和人类健康的影响;开展污染高风险区的面源污染现状调查, 提供全面的可靠信息。在各级政府发展规划中引入农业环境评价指标体系。 (2) 推广成熟的施肥和施药技术, 提高化肥和农药的效率, 减少对环境的影响。包括:确定不同区域主要作物的施肥区划, 采用平衡施肥、深施和水肥综合管理措施, 重点避免在作物生长早期大量施用氮肥;恰当应用长效缓释肥, 鼓励使用有机肥, 并采用改良的施肥方法;采用免耕和其它农田保护技术, 减少由于土壤侵蚀导致的磷酸盐和农药损失。 (3) 需要采取紧急行动加强推广体系建设, 改进对农民的技术服务支持, 提高化肥和有机肥的利用率。包括:将农业技术推广与商业活动分离;引进对政府和私营农业技术推广人员的资格认证, 提高推广人员的技能:通过农民专业技术组织促进农业生产技术推广;拓宽农民的培训方式;增强农技推广人员农民的环境意识。 (4) 在污染区域实施流域综合管理计划, 统一规划面源污染控制政策, 设立执行部门进行小流域面源污染的综合治理。采用生态沟渠、生态湿地、生态隔离带等技术, 同时开展面源污染控制最佳措施体系的研究和示范, 尤其是开发适合农村及农田污染物控制的生态技术, 吸取国家环保局和农业部发展绿色农业的经验, 利用已有的生态县市作为面源污染控制试点区。在流域的综合管理中, 由当地政府设立专门机构, 管理农村居住区的环境, 控制与处理农村生活污水、生活垃圾和地表径流。

摘要:农村面源污染又称农村非点源污染, 是人们从事农业生产和生活活动时所产生的污染物, 如农田中的土粒、氮素、磷素、农药及其他有机或无机污染物质, 在降水或灌溉过程中, 通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏进入水体, 引起水质污染的过程。典型的农村面源污染包括农田径流 (化肥、农药流失) 、水土流失、村镇生活污水、农村固体废弃物及畜禽养殖等造成的污染。

关键词:面源污染,特点,控制

参考文献

[1]中国农业生态环境网.

[2]中国农学通报.

[3]中国农学通报.

[4]农业部农村经济研究中心.

[5]国家环保总局网.

农业面源污染防治的法律思考 篇10

(一) 污染源的分散性与隐蔽性

农村面源污染不像点源污染那样污染源相对集中。排放的分散性导致其地理边界和空间位置不易识别。此外, 污染源的分散性造成污染物排放的分散性, 致使其空间位置和涉及范围难以确定。如城市生活污水主要是通过统一排污口, 集中排放, 可在排污口进行污水处理, 以减轻其污染。而农村面源污染源在降水或融雪的冲刷作用下, 将会流向不特定的土地、水体等, 其分散性造成的污染范围是难以估测的。

(二) 随机性和不确定性

大多数农田面源污染涉及随机变量和随机影响。污染受到降雨时间的影响较大, 因而其污染发生具有较大的随机性。例如, 农作物的生产会受到自然的影响, 因为降雨量的大小和密度、温度、湿度的变化会直接影响化学制品 (农药和化肥等) 对水体的污染情况。

(三) 广泛性和不易监测性

农业面源污染涉及多个污染者, 在给定的区域内它们的排放是相互交叉的, 加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大, 因此很难具体监测到单个污染者的排放量。其实, 面源污染也可以通过高科技手段具体识别和监测, 只是由于目前信息和管理成本过高。

(四) 防治的困难性

农业面源中由于这些溶解的和固体的污染物在降水或融雪的冲刷作用下, 将会流向不特定的土地、水体等, 在这个过程中, 各种污染物发生混合, 有可能通过物理、化学、生物等作用, 而产生更复杂的新污染物, 对环境造成二次污染, 甚至多次污染, 由于其污染的范围广泛, 这样就加大了对农业面源污染的防治难度。

二、农业面源污染的原因及影响

(一) 化肥、农药不合理使用

我国耕地面积少, 为了解决粮食问题, 提高土地的亩产量盲目地过量使用化肥以及施肥不合理, 使化肥带来的环境污染日益突出。我国氮肥的利用率仅为30%—35%, 磷肥为10%—20%, 钾肥为35%—50%。化肥流失量高, 未被利用的大量化肥通过径流、淋溶等方式污染了地表水环境, 更有甚者造成湖泊等的富养化。据统计, 我国每年施用的农药达50—60万吨, 其中约有80%的农药直接进入环境, 农药在喷洒时也只有小部分附着在农作物上, 大部分农药则流失在空气、土壤、水体中, 这样就造成了大气污染、土壤污染、水体污染, 同时农药被植物吸收之后, 有害物质在植物体内累积, 降低农产品质量, 危害着人们的生命健康。

(二) 农膜地膜的大量使用

据统计, 我国农膜年残留量高达35万t, 残膜率达42%。农膜的大量使用固然带来了巨大的经济效益, 但也给农田土壤带来了“白色污染”, 农膜残留也成为农业面源污染的重要来源。农膜属于有机高分子化学聚合物, 其回收率又很低, 在土壤中难降解, 这样便残留于土壤中, 使土壤的结构被破坏, 造成耕地土壤理化性状恶化, 影响土地的产量。农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等还会对农产品带来污染, 危害人类健康。

(三) 焚烧秸杆造成污染

我国大部分农村地区采用焚烧来处理秸秆。由于秸秆产量的增加及燃料结构的调整, 以前作为燃料的秸秆, 现在农民则主要通过露天将其焚烧处理, 产生大量的有害气体, 除造成空气污染外, 还会因释放大量的二氧化碳进入大气层中, 进而产生了温室效应, 破坏了臭氧层, 。

(四) 集约化畜禽养殖场缺乏处理能力

集约化畜禽养殖场缺乏处理条件, 将粪便随意堆放, 不但产生恶臭、蚊蝇滋生, 对大气造成污染, 而且在进入水体或渗入浅层地下水后, 大量消耗氧气, 使水中的其他微生物无法存活, 对水体产生严重的污染, 还有很多没有经过发酵的粪便直接进入田地, 粪便中的有害细菌污染土壤, 严重影响作物的生长。

(五) 农村生活污水和生活垃圾

近年来, 农村生活污水和生活垃圾的排放量和污染物种类有大幅度增加的趋势, 势必造成对环境污染的加重。农村生活污水和生活垃圾由于受农村自身条件约束, 很难进行统一集中排放。生活污水的随意排放给防治造成环境污染带来相当大的难度, 特别是污水灌溉, 未经处理的污水直接用于农田灌溉, 造成土壤、作物及地表水和地下水的严重污染, 影响农民的用水安全。由于受农村条件限制, 农村垃圾不能得到统一科学合理的处理, 广大农村地区垃圾随意倒放现象尤其严重, 造成蚊蝇满天飞, 病毒得到传播, 而且通过风力作用使空气环境变劣, 造成大气污染。农村垃圾在雨雪的冲刷下污染村河及地下水, 垃圾入河污染现象十分严重, 影响人畜饮用水质量。

三、我国农业面源污染防治立法存在的缺陷

(一) 缺乏专门的农业面源污染防治的立法

目前, 我国没有整体和系统的农业污染防治法律, 《农业法》、《环境保护法》、《水污染法》、《土壤法》等都在一定程度上涉及了农业污染的防治, 但主要针对于工业污染防治, 相对于工业污染防治法规体系来说, 针对农业污染防治的法制建设还很滞后, 农业面源污染没有完全纳入环境控制之中, 虽然国家也针对主要污染源农药和化肥颁布实施了一些行政法规和部门规章, 但未将污染防治作为立法重点, 如《肥料登记管理办法》的主要内容是肥料登记的申请、审批和管理, 没有对肥料使用造成的环境污染的防治;《肥料管理条例 (征求意见稿) 》虽然涉及肥料生产、营销、使用多个环节, 但化肥的安全使用仍是立法的空白。《农药安全使用规定》是关于农药的购买、运输、保管、使用的技术规范, 没有对防止农药造成环境污染的规定。《农药管理条例》的核心内容局限于农药在生产、经营和使用方面的管理, 对于已经登记的农药品种投入使用以后对生态环境是否造成污染, 对人体是否造成危害, 以及现有的对生态环境和人体造成污染和危害的农药品种如何进行有效监督管理则很少涉及。面对日益严重的农业污染现状, 当务之急是建立一部综合性的农业面源污染防治立法, 并使配套相关实施细则, 形成统一配套的法律体系。笔者认为, 在这方面可以借鉴日本的成功经验, 日本在控制农业生产污染方面, 制定了《食物、农业、农村基本法》, 与之相配套, 同年也颁布了《可持续农业法》, 此后又分别配套制定了《食品废弃物循环利用法》和《堆肥品质法》。我国可以制定一部农业面源污染防治法, 其内容可以涵盖农业面源污染源的防治、农业生产中环境评价标准、对农业产品质量监督。

(二) 现行涉及农业面源污染的法律规定过于原则性

生态农业是一种复杂的系统工程, 农业面源污染包括农学、畜牧学、生态学等在内的多种学科的支持。但是, 目前在对农业面源污染的预防和治理措施, 没有充分照顾到农业面源污染法律自身产生的特点, 使得中国农业面源污染防治在大多数法律、法规中最终沦为一种倡议、一种生态性的宣言。目前国家在《农业法》、《环境保护法》、《水污染法》、《固体废物污染环境防治法》等法律中涉及到农业面源污染, 但其规定过于笼统, 大部分仅限于规定, 对于违反该项规定如何处罚未有明确规定, 面对农业面源污染发生后在执行时没有处罚力, 缺乏进一步的具体规定, 法津规定不够细化。如《农业法》第五十七条对合理利用和保护土地、水等自然资源进行了规定, 第五十八条对保护耕地、合理施用化肥、农药进行了规定, 第五十九条对加强小流域综合治理, 预防和治理水土流失也进行了规定, 但这些有关农业面源污染防治的规定过于原则, 其中“合理使用化肥、农药”, “合理”规定的范围过于广泛, 应该对其使用方法及标准加以详细规定, 避免立法的最终目的在实际操作过程中难以落实。《清洁生产促进法》对农业领域的清洁生产只在第22条作了原则性规定, 即“农业生产者应当科学地使用化肥、农药、农用薄膜和饲料添加剂, 改进种植和养殖技术, 实现农产品的优质、无害和农业生产废物的资源化, 防止农业环境污染。”2004年修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中把农膜污染问题纳入进来, 第19条规定:使用农用薄膜的单位和个人, 应当采取回收利用等措施, 防止或者减少农用薄膜对环境污染;该法律规定虽涉及到农用膜对农村环境污染, 但规定过于原则性, 缺少相应的配套细则实施, 可操作性不强。法律中多项条款规定都使用“合理施用化肥、农药”、“采取措施防治农业面源污染”、“依照有关法律、行政法规的规定处罚”, 怎样衡量“合理”、如何采取措施来防止, 法律、行政法规的相关规定是怎样的?则没有做出详细的规定。

(三) 农业面源污染的法律责任认定模糊、处罚力度过轻

我国农村环境破坏和法律行为造成的危害和损失已经达到十分严重的程度, 因此, 必须通过法律强制手段追究相应责任主体的法律责任形式来防治农业面源污染问题, 保障生态农业健康持续发展。目前的法律虽对农业面源污染法律有所涉及, 却少有相应的法律责任规定, 或者即使有法津规定, 但对法律责任承担者的责任认定及处罚上存在处罚责任模糊、不具体。如《水污染防治法》第48条“指导农业生产者、合理地施用化肥和农药, 控制化肥和农药的过量使用, 防止造成水污染”。《清洁生产促进法》第22条法规中采用了“防止水污染”、“禁止”等措词加以约束, 却没有明确规定污染者应该承担的法律责任, 发生农业面源污染时难以追求相关污染者的法律责任。有些规定的处罚力度过轻, 难以达到法律惩戒的目的, 影响法的实效。如《秸秆禁烧和综合利用管理办法》规定, 对违反规定在秸秆禁烧区内焚烧秸秆的, 可以对直接责任人处以20元以下罚款;造成重大大气污染事故, 导致公私财产重大损失或者人身伤亡严重后果的, 对有关责任人员追究刑事责任。在现行经济条件下, 20元额度的罚款很难起到威慑与警诫作用。

四、完善我国农业面源污染防治的相关立法

(一) 加强我国农业面源污染防治的立法建设, 突出立法重点, 完善相应法律法规

我国法律法规主要针对工业污染, 涉及农业面源污染的较少, 早已不能满足日益严重的农业面源污染问题。我国在农业面源防治领域, 可以借鉴发达国家“以预防为主、防治结合”和“环境效益和经济效益兼顾、优先考虑环境效益”为立法指导思路。笔者认为, 以建立生态农业为立法重点, 农业面源污染防治应以鼓励机制与处罚机制相结合, 以鼓励机制为主要手段, 通过生态补偿等多种经济补偿方式, 达到防治农业面源污染的效果, 从根本上控制农业面源污染的发生。比如对化肥、农药、农膜管理的专门立法以及一些有利清洁生产的技术规范、化肥农药的质量标准体系。在建立农业面源污染防治立法, 同时形成配套法律机制, 制定相关法规及实施细则, 为防治农业面源污染提供有效的法律依据。

(二) 建立农业生产过程中的环境影响评价制度

1979年《中华人民共和国环境保护法 (试行) 》正式确立了环境影响评价制度, 2002年通过的《中华人民共和国环境影响评价法》则进一步确立了环境影响评价制度。目前, 我国环境影响评价制度的适用对象主要是两大类:一是建设项目;二是规划。农业面源污染方面并未纳入环境影响评价范围之内, 环境影响评价制度对环境污染和破坏的预防功能、对经济社会发展与环境保护的协调功能在一定的条件下同样可以在农业环境保护中发挥作用。《中华人民共和国农产品质量安全法》, 建立了农产品的质量安全风险评估制度, 主管部门设立的农产品质量安全风险评估专家委员会对可能影响农产品质量安全的潜在危害进行风险分析和评估, 该法对农产品的产地和生产过程中的投入品也作出严格限制, 提出应当建立农产品生产记录。其评估的目标是确保农产品的质量安全, 却未涉及农产品生产过程中的面源污染对环境的影响, 并且其没有针对整个生产过程的环境影响评价作制度化、系统化的规定。笔者认为, 在农业生产过程中, 应确立针对农业生产过程中的环境影响评价制度。由于农业面源污染可直接导致农产品质量下降, 危害人民身体健康。建立农业生产过程中的环境影响评价制度, 不但确保了农产品质量, 可以从源头预防农业面源污染的发生。

(三) 完善农业面源污染的法律责任

在农业面源污染防治的法律机制运行过程中, 完善法律责任是保证法律运行中的必需环节, 是法律实施的保障机制。我国防治面源污染的相关法律责任较少, 目前的农业面源污染法律责任规定, 仅仅限于义务性条款, 原则性过强, 很多防治面源污染的法律法规中都没有设定相关的责任规定。即使有些法律法规中设定了防治面源污染的相关责任规定, 大多没有明确问责的主管部门, 导致主管部门之间有利益争着问责, 没有利益则相互推诿、扯皮。目前法律责任针对性不强, 处罚力度不大, 起不到惩戒作用, 法律责任方面不能得到有效支持与保障作用。因此, 在今后的农业面源污染防治立法中, 从行政责任、民事责任、刑事责任三方面都要加以体现, 使其有机的协调的结合起来, 并在法律责任执行过程中要有具体的执行标准, 细化、量化, 使执行部门有法可依, 执法时有法可循。

(四) 明确农业面源污染的主管部门, 科学合理划分各部门的职责权限

由于农业面源污染涉及到农、林、牧等多个部门, 在污染防治中必然出现相关职能部门职责交叉与重叠的现象, 这种现象会造成两种结果, 一种是各职能部门争相负责, 产生权力冲突, 另一种是各职能部门互相推委, 产生权力真空, 这两种结果都不利于农业面源污染的防治。农业面源污染的防治需要多部门的相互合作与配合, 这种合作不仅要建立在农业行政部门和环境保护行政部门之间, 还要建立在它们与各自相关方之间, 只有这样才能实现农业面源污染的有效控制。农业部作为国家的农业行政主管部门, 长期以来一直主管农牧业的生产以及农业投入品的生产和使用管理, 是农业部门在促进产业发展和保护环境这两个目标之间, 往往倾向于前者。而国家环保部门对于农业污染问题, 又起不到直接的控制作用, 导致农业污染管理处于一种真空状态。为改变这种谁都可以管, 谁都可以不管的局面, 立法应明确农业部门为农业面源污染防治的主管部门, 负有防治农业污染的法律责任, 其他部门有义务配合其履行职责。因此, 我国的相关立法应按一个统一的标准对现有职能部门的职责进行划分, 划分其职能时分充分考虑到农业面源污染源具有复杂性、广泛性, 通过立法科学合理的界定出各职能部门的职责, 各部门依法律赋予的职责行事, 职责明确, 权力和责任平衡。

摘要:我国面对巨大的人口压力, 为使农业土地资源充分得到使用与利用, 化肥和农药的施用成为提高土地产出水平的重要手段。化肥和农药的大量使用造成土壤、水体 (河流、湖泊、海湾) 和大气环境质量的污染, 成为我国农业面源污染的最主要诱因。农业面源污染规模大、防治困难, 已经成为危害全球生态环境的一个重要问题。中国是一个农业大国, 农村是农民生产与生活的基地, 是全国人民生活的源泉, 近年来我国农村生态环境恶化严重, 防治农业面源污染, 提高农产品质量, 是国民经济的根本, 关系到社会经济的可持续发展。农业面源污染控制对农村生态环境保护、全面建设小康社会以及生态文明建设都具有重要意义。

关键词:农业面源污染,生活垃圾,立法

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