第一篇:農業面源污染的現狀及處理方法大全
農業面源污染的現狀及處理方法
1農田尾水
1.1農田退水的現狀
世界人口的快速增長,導致人們對糧食的剛性需求與日俱增。通過多施化肥來提高產量和收益已成為絕大多數農民的定式思維和習慣。為了提高糧食單產,化肥、農藥施用量逐年增加,但利用率卻較低,未被利用的化肥和農藥隨地表徑流、農田排水等流入地表水環境引起面源污染問題。較之工業源污染實施清潔生產得到有效治理,過量施肥導致的農田面源污染已成為水體污染最大的污染源,農業面源污染不僅影響水體質量,而且也阻礙農業持續、健康地發展,成為社會經濟發展需要解決的熱點和難點問題。
面源污染與點源污染是相對的。農業面源污染是指在農業生產過程中所產生 的溶解性或非溶解性的污染物,如泥沙、化肥、農藥等,在降水或灌溉過程中,通過地表徑流、農田排水等方式流入受納水體而造成的面源污染。氮、磷是農業面源污染引起水體富營養化的主要限制性因子。據美國環保局調查,農業面源污染是導致美國40%的河流和湖泊水質不合格的主要污染源。在瑞典,農業源占流域中氮的來源的60%~87%。在荷蘭,農業面源污染的總氮、總磷分別占流域污染總量的60%和40%~50%。相比之下,我國作為化肥的生產和應用大國,氮肥的使用居世界之首,農業面源污染問題亦不容樂觀。據估計,在我國水體污染中,來自農業源的氮占到了水體污染的81%,磷占到93%。而農田生產中,又以水稻生產中不合理田間肥水管理方式導致的營養流失較大,其中氮肥的損失達30%~70%。我國水稻種植面積占總耕地面積的26.18%,種植區域廣泛;而大面積的水稻種植區主要分布在秦嶺黃河以南,占到70.19%。因此,由稻田直滲、側滲、地表徑流(含人工排水)等方式所帶來的水體污染不可忽視。有研究表明,南方太湖流域稻季氮素環境排放總量與施氮量之間呈顯著正相關,約占總施氮量的30%,其中徑流和滲漏分別占到排放總量的25%和18%。而寧夏引黃灌區作為我國西北內陸大型人工灌區,有大小排水溝200 多條,水稻生產上的大水大肥方式導致氮肥隨農田溝渠退水流失進入黃河達到20%~65%;灌溉期排水溝水
質總體為重度污染,劣吁類水質占70.0%。
1.2農田尾水的特點
農村面源污染具有排放年內變化量較大、路徑隨機、排放區域廣泛等特征,同時,其產流、匯流具有較大的空間異質性,對區域內河道、水塘等水體的水環境質量影響較為嚴重,以太湖流域的直湖港為例,2007年全年水體中的總氮(TN)和總磷(TP)濃度分別平均高達8.98 mg·L-1 和0.35 mg·L-1,其主要支流的龍延河近直湖港段,2009 年下半年至2010 年上半年分別平均達7.57 mg·L-1 和0.28 mg·L-1。據統計,農村面源污染是造成直湖港流域水質惡化的主要因素,其中的總氮和總磷排放量分別占到總排放量的56.8%和65.6%。同時由于不合理的開發利用等原因,造成水系堵塞、淤積,更加劇了水體水質的惡化。
農田退水中氮和磷元素含量較高,是導致接受其水體富營養化的主要因素之 一。農田退水的氮、磷污染特征主要表現在4個方面:一是農田溝渠退水氮、磷污染發生與水稻整個生長季同步,且與田間施肥和灌溉時間保持高度一致。二是農田退水中氮、磷濃度指標不同程度地超過了地表水環境質量標準,達到中度污染、甚至重度污染水質標準。三是農田溝渠退水中氮、磷輸出主要形態是氨氮、硝氮和可溶性磷酸鹽;灌溉和降雨時,農田溝渠退水中氮、磷遷移轉化規律相似,氨氮、總氮、可溶性磷和總磷均沿程和隨時間呈指數遞減變化,硝態氮呈二次多項式曲線變化。四是絕大多數農田退水并沒有因其富集氮、磷養分回灌農田,而是自由排放流入地勢低洼或下游的池塘、湖泊或河流,成為下游水體的污染源。農田退水中的氮、磷是湖泊、河流水質退化的主要貢獻者。
1.3農田尾水的處理狀況
據調查,我國設市城市污水處理率已經從2006年的55.7%上升到2013年的99.1%,接近飽和;縣城污水處理率從13.6 %上升至82.6 %,相比之下,長期以來對農村面源污染重視不夠、投入很少,導致農田面源污染已成為水體污染最大的污染源。據《全國環境統計公報(2015)》顯示,2015年農業源化學需氧量排放量高達1068.6萬噸,占比全國廢水中化學需氧量排放總量的48.06 %;農業源氨氮排放量高達72.6萬噸,占比全國廢水中氨氮排放總量的31.6 %。因此,農村農田退水的治理將是我國下階段污水處理的“主戰場”。
導致我國農田退水處理困難的原因主要有:1)我國是農業大國,但是生產技術相對落后,粗狂型的生產模式浪費了大量的化肥農藥;2)我國現行家庭聯產承包責任制的土地政策,導致難以實現有效統一的管理;3)長期以來,我國把主要精力放在工業廢水和城鎮生活污水的治理上,對農田退水的危害意識不足,導致了農業面源污染問題日益嚴重,成為了湖泊、河流水質退化的主要污染源。
2農田退水處理技術
農田退水中所含氮、磷污染物將沿著溝渠流向區域低位的湖泊或河流,是小流域中湖泊或河流水體污染的源。因此,在農田退水進入湖泊或河流之前,高效去除農田退水中過量的氮、磷營養物質成為確保湖泊和河流良好水質的關鍵。國際上,受污染水體的修復方法通常有物理、化學和生物-生態法3種。從應用趨勢和綜合環境效益角度,生物-生態方法是水體環境修復中最應推崇的舉措之一。近年來,應用于處理農田尾水的工程性措施主要有生態溝渠技術、生態浮床技術、穩定塘處理技術、生態濾池技術、水生植物塘與人工濕地技術等。
2.1生態溝渠技術
生態溝渠是在農田系統中構建成一定的溝渠,是農田非點源污染排放物和收納水體之間的過渡帶,在溝渠中配置多種植物,并在溝渠中設置輔助性工程設施,如透水壩、攔截壩等,對溝渠水體中氮、磷等污染物質進行攔截和吸附,其中包括溝渠基質吸附、植物吸收、底泥吸附,以及溝渠輔助物所產生的減緩流速和沉降泥沙等,從而達到凈化水質的目的。植物是生態攔截溝渠塘的重要組成部分,可通過人工種植和自然演替的方式形成。因此,植物的篩選成為生態溝渠構建中最重要的環節,應篩選根系發達、凈化效果好、生長適應能力強、無休眠或短休眠期、經濟價值與景觀效果好的植物,其目的在于增加生物多樣性,適應本地環境,延長使用壽命,提高脫氮除磷的效果。
生態溝渠的顯著優點是農田退水在排水過程中得到一定程度的凈化,為后續的人工濕地系統減輕了處理負荷,有效的提高了處理效果。在工程中還可以充分利用現有的部分農田土質排水溝渠,引入生態護坡和水生植物,實現改造,可以節省部分資金。其缺點是由于排水在其中的流速較緩,因此其占地面積較硬質排水溝渠大,受地區氣候條件的限制,春夏時節需要種植植物,秋冬季節需要對植物進行收割處置。
2.2生態浮床技術
生態浮床技術是運用無土栽培的原理,采用現代農藝和生態工程措施,將陸生或水生植物移栽到水面的一種水體污染治理技術,其原理是通過植物吸收、吸附、微生物降解等作用,達到凈化水質的目的。該技術具有投資少、見效快、管理方便等優點,是一種行之有效的水體原位生態修復技術,廣泛應用于富營養化的河道、水塘、湖泊等水體。生態浮床技術不僅能降低污染物濃度,同時也對浮游植物群落產生積極影響,研究表明3種生態浮床覆蓋率下水體中的浮游植物群落結構復雜性和生物多樣性指數均顯著高于空白對照組,其中,26%覆蓋率比39%覆蓋率水體中的浮游植物生物多樣性指數要高,群落結構更復雜,隨后是13%覆蓋率處理。
傳統的生態浮床技術除注重凈化效率外,更多考慮景觀需求,投入成本無法得到補償,因此,結合農業生產的實際需要,栽培適宜的經濟作物,不僅可以實現對水質的改善,同時還可以通過收獲水稻,產生一定的經濟效益,補償了一部
分污染治理的投資成本。因此,在對農村面源污染及農業生產現狀進行調查的基礎上,采用當地能產生經濟效益的植物構建生態浮床,改善水體水質、修復水體生態,達到因地制宜、節省投資的目的。
需要說明的是,生態浮床只能作為農村水環境生態修復中的一種“強化”技術,可以在短期內實現改善水質的修復目的,但并不是永久性的技術手段,而要持續穩定水質、促進水生態系統的良性發展,則需要利用構建長效的技術體系。
2.3生態濾池技術
生態濾池(MEEF)是利用水生微生物和人工填料上的生物膜形成的模仿自然生態系統來進行污水凈化的一種水處理技術,污水中的顆粒物主要通過人工填料進行過濾,生物膜與微生物主要負責污水中的可溶性污染物。這種生態濾池污水處理技術實際上是模仿天然的生態系統,利用各種生態關系來進行水中污染物的處理和凈化,是一個半自然生態系統。作為農田尾水處理終端,生態濾池的滲濾介質可以對尾水進流產生滯流作用,為隨后的水分蒸騰提供時間,平均可減少33%的徑流量,其截流作用對于水量控制的貢獻最為突出。在生態濾池中,植被對于保持水流容量起到重要作用,因為作物根系的生長和衰老可用于對抗滲濾系統介質的壓縮與堵塞,絕大部分懸浮固體和重金屬污染物可以被有效去除。相對而言,N和P的去除隨著生生態濾池設計結構的變化差異較大,現階段研究也著重對有利于去除N、P污染的系統重構進行。在Bratieres等人的研究中,上覆植被種類、滲透深度、滲透介質、滲透面積、進流污染濃度作為測試因素,被整合成125種測試組合分別接受最優化測試,結果表明植被選擇對于N的去除至關重要,添加有機質對P的去除效率有很大提升。
2.4穩定塘處理技術
穩定塘是一種經過人工適當修整后設圍堤和防滲層,主要通過微生物降解、沉降、轉化、截濾等作用去除污染物。其有效水深在1-2m,由于藻類光合作用放氧和水表面的大氣復氧而形成一個上部好氧區(距水面0.6m),而塘子底部較深形成了一個底部厭氧區,而在兩者之間形成一個兼性區。這樣就形成了一個厭氧-缺氧-好氧的一個體系,可以實現同步脫氮除磷。有機物的去除一般包括沉淀和絮凝、厭氧微生物的作用、好氧微生物的作用、浮游生物的作用和水生植物的作用,氮在穩定塘內的去除,主要是通過生物同化吸收轉化為自身有機氮、氨氮的吹脫作用、形成生物沉淀以及硝化/反硝化等幾種途徑,磷元素去除涉及有機磷在微生物作用下分解氧化,菌藻及其他生物吸收無機磷合成新細胞,以及可溶性磷與不可溶性磷之間的轉化等多種機制的共同作用。其對NH4+-N的去除易受環境溫度、pH等因素影響,表現為溫度和pH 較高時,硝化/反硝化以及NH4+-N的揮發作用是TN 的主要去除機制,若在冬季低溫時,NH4+-N揮發作用則會受到抑制。穩定塘對P的去除主要是水生植物吸收和底泥對P的吸附/ 解吸等多種機制的共同作用。缺點是占地面積大、水力停留時間長、散發臭味、處理效果不穩定等。
穩定塘同時具有調蓄作用,因排水干渠來水包含了降雨形成的流量變化很大的地表徑流,若不進行有效調節,將影響水質凈化效果,甚至會對處理設施安全造成危害。因此,建設穩定塘凈化調蓄系統,可以起到水量調蓄和水質凈化的雙重作用。
2.5人工濕地處理技術
人工濕地處理系統是利用人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用對污水進行處理的一種技術。絕大多數人工濕地由四部分組成:(1)土壤、砂、礫石等透水性基質;(2)蘆葦、香蒲等適于在飽和水和厭氧基質中生長的植物;(3)微生物種群;(4)在基質表面流動的水體。人工濕地利用基質的土壤吸附作用、微生物的生物降解作用以及植物的吸收作用,來實現污水的高效凈化、無害化與資源化。
濕地凈化污染物的機理比較復雜,其主要凈化機理除植物對懸浮性污染物的過濾吸附及吸收作用外,植物根系附近的微生物對有機物及氮磷營養物的去除起到了關鍵作用。特別在脫氮上,蘆葦具有通過莖稈向根系供氧的能力,可在根系附近形成脫氮所必備的好氧和缺氧區域,促進濕地生態系統的硝化和反硝化作用進行,強化其凈化能力。濕地系統還可以通過沉淀、過濾和吸附等作用直接去除不溶性污染物。植物的作用主要可以歸納為以下幾種:直接吸收、利用污水中可利用態的營養物質,吸附、伏擊重金屬和一些有毒有害物質,部分挺水植物還有抑制藻類生長效應。
濕地與常規污水處理系統相比具有不可比擬的優點:只要有現成的土地,濕地的建設費和運行費用低,易維護,而且對污水處理廠難以去除的營養元素都有較好的凈化效果;比常規處理系統更加靈活,能更好地適應沖擊負荷,可以充分利用當地的自然條件,達到治污和濕地保護的雙重功效。
第二篇:農業面源污染251
目錄
1.定義......................................................1 2.污染現狀..................................................1 3.污染類型及危害............................................2
3.1化肥污染及危害......................................2 3.2農藥污染及危害......................................2 3.3農膜污染及危害......................................3 3.4禽畜糞便污染及危害..................................3 4.治理措施..................................................4
4.1生物治理............................................4 4.2化學治理............................................4 4.3推行循環利用........................................4 4.4積極進行宣傳教育....................................5
I
1.定義
廣義的農業面源污染是指農業生產活動造成的污染,它是一種常見的面源污染。隨著人口數量和糧食需求的不斷增加,促使農業中施肥量的不斷增加,最終導致了農業面源污染狀況日益加劇。為了緩解農業面源污染的不斷惡化,許多有效的措施被應用。為了更好地治理農業面源污染,有必要對目前治理方法、存在的問題及未來發展方向進行較為詳細的闡述,最終實現農業可持續發展的目標。
2.污染現狀
我國是人口大國,同時也是一個農業大國。但是我國的農業生產技術以及相應的管理措施都存在很多問題,同許多發達國家相比,落后很多。所以,在農業生產中,造成的污染很嚴重,尤其是農業面源污染對環境造成很大的危害。
農業面源污染現在的情況,總體上叫不容樂觀,但是污染種類多、分布廣,各種類型在不同地區差異是比較大的。在西北干旱地區,由于農膜的大量使用,農膜污染問題、白色污染問題就是比較突出的問題;而在中東部地區,由于化肥、農藥的使用,再加上特殊的生活氣候條件,農藥化肥面源污染的問題相對就比較突出;在南方地區,由于畜禽養殖規模化水平比較高,規模也比較大,相對來講農業畜禽糞污污染問題就比較突出。
現在我國的化肥農藥用量居世界第一,但是利用率比發達國家低15%-20%。而若化肥過量使用就會造成土壤酸化,進而會誘發土壤重金屬離子活性的提高。土壤pH值每下降一個單位,重金屬鎘的活性就會提升100倍,增加骨痛病等疑難病癥的患病風險。
另外由于工礦業和城鄉生活污染向農業轉移排放,導致農產品產地環境質量下降也是造成農業面源污染的另一個重要原因。
3.污染類型及危害 3.1化肥污染及危害
據聯合國糧農組織分析,近年來世界糧食翻了一番,化肥起了50%的作用。我國在1965~1988年間,化肥施用對農業總產出增長的貢獻達4.17%,對土地生產率提高的貢獻達41.43%,對勞動生產率增長的貢獻達53.89%。而現在,我國已經成為世界上化肥使用量第一的國家。由于其增產作用明顯、使用方便,所以農業生產過程中,人們廣泛而又大量的使用化肥,化肥用量不斷上升,有機肥用量則隨之銳減;而且我國生產力較低,化肥施用不夠合理,利用率偏低,大量流失遷移,不僅不利于培肥土壤肥力,還使土壤肥力下降,增加農業成本,而且嚴重加劇了農業面源污染,降低了產品質量。
氮肥的利用率為30%~40%,磷肥的利用率只有10%~15%,鉀肥的利用率為40%~60%。化肥的大量使用,特別是氮肥用量過高,使部分化肥隨降雨、灌溉和地表徑流進入河、湖、庫、塘,污染了水體,造成了水體富營養化。長期不合理過量使用化肥,造成土壤結構變差,土壤板結,土壤肥力下降,農作物減產。氮肥淺施、撒施后往往造成氮的逸失,不僅對大氣造成污染,而且對臭氧層起到破壞作用。同時,化肥的不正確使用,也會增加大氣中的二氧化碳的含量,增強溫室效應。不合理使用化肥,導致農產品的生物污染和化學污染,尤以化學污染為重。特別是過量施氮,造成農產品硝酸鹽含量過高和重金屬含量超標,對人類的食物安全和健康造成威脅。
3.2農藥污染及危害
據對農藥的使用及污染情況調查,當前農藥使用品種較多、亂、雜,約有30余個品種,許多被禁止的農藥依然在使用,不僅對環境造成損害,而且導致了在食品中的有害殘留。我國對農藥的依賴性還特別強,其造成的農業面源污染十分嚴重。
農藥的利用率普遍偏低,絕大部分都低于30%,所以70%以上的農藥散失于環境之中,嚴重影響農業生態環境。大多數農藥以噴霧劑的形式噴灑于農作物上,其中只有10%左右藥劑附著在作物體上,而大部分噴灑于空氣中,施藥時部分農藥落入土中,附著在作物上的農藥也因風吹雨打滲入土中,大氣中農藥又降至土壤中,使土壤中農藥殘留量及衍生物含量增加,嚴重污染土壤。土壤中農藥被灌溉水、雨水沖刷到江河湖海中,污染了水源。農藥的不合理使用,在一定時間內或多或少都有部分殘留或超量殘留在農作物上,導致農產品農藥殘留量增加,嚴重影響了人民的身體健康和出口貿易。
3.3農膜污染及危害
近年來,隨著我國的經濟不斷地發展,農業種植水平的提高,塑料地膜的使用量不斷增加,農膜污染已成為農田污染的主要來源之一。據統計,我國農膜年殘留量高達35萬噸,殘膜率達42%,有近一半的農膜殘留在土壤中;覆膜5年的農田每公頃農膜殘留量可達78公斤,目前我國有670萬公頃覆蓋地膜的農田污染狀況日趨嚴重,成為農田污染的主要來源之一。
農膜屬高分子有機化學聚合物,在土壤中不易降解而且降解之后產生有害物質,逐年積累,污染土壤,進而對農作物也產生污染。農膜中所含的聯苯酚、鄰苯二甲酸酯等微量環境荷爾蒙物質也會對農產品帶來污染,進而危害人類的健康。絕大部分使用不可降解地膜,在地膜殘留嚴重的地方,農作物減產20%~30%,這對農業可持續發展來說是一個不容忽視的隱患。殘存的農膜碎片日益積累,又沒人收集處理,在農村地區隨風飄揚,嚴重污染農村環境。
3.4禽畜糞便污染及危害
隨著我國的不斷發展,各種產業也隨之發展壯大。尤其是畜禽養殖業發展迅速,但是畜禽養殖業的發展也帶來了很大的環境問題,畜禽糞便及糞水的排放量逐年增加,畜禽糞便污染問題成為當前農業面源的主要污染源之一。
根據國家環保部畜禽養殖污染調查顯示,全國畜禽糞便排放量逐年增多,其排放的固體廢物數量也十分龐大,已經超過了工業的產生量,糞便污水的COD大大超過工業廢水魚生活污水的COD排放量之和。畜禽糞便不經任何無害化處理就直接排放,這些畜禽糞便攜帶大量的大腸桿菌、寄生蟲卵等病源微生物和大量的氮、磷等進入江河湖泊,不僅污染養殖場周圍的環境,而且導致水體和大氣的污染,更是我國江河湖泊富營養化的主要污染源。
4.治理措施 4.1生物治理
在農村建立穩定塘,穩定塘是一種利用天然凈化能力的生物處理構筑物的總稱,主要通過菌藻類之間的相互作用實現對廢水中有機污染物的處理。而且該方法投入少,運行成本低,適合在農村地區開發運用,并且對當地的環境也有一定的美化作用。
4.2化學治理
該方法主要通過向土壤中施加土壤改良劑的方式減少土壤中N、P的流失。改良劑主要包括硫酸亞鐵、聚丙烯酰胺(PAM)和生物碳(biochar)等。但是化學措施是否會造成另外的污染還有待研究。
另外就是通過化學研究改善化肥的配方,提高肥料的利用率;多渠開辟有機肥料;改善施肥技術。
4.3推行循環利用
國家應該加強管理,大力推行新型綠色種植,養殖模式;比如桑基魚塘的養殖模式,“農田水微循環利用”、“稻田養魚(鴨)”、“豬-沼-果(菜)”等新的模式,還可以技術推進規模經營,以便于對廢棄物進行統一的收集處理。這樣做既
可以增加產量,還可以減少農業面源污染的數量。
4.4積極進行宣傳教育
加強對農民的宣傳和教育,尤其強調對人體的危害,使之認識到農業面源污染的危害性,從而自發的減少農業面源污染。另外,現在網絡較為發達,可以多選取一些農業面源污染的真實實例進行宣傳,讓人們有切身的感受;還可以通過網絡進行宣傳教育,使環保意識深入人心。
農業面源污染
第三篇:農業面源污染
控制中國農業面源污染的政策建議
農業面源污染正在成為我國農村生態環境惡化的主要原因之一,嚴重制約了農業和農村經濟環境的可持續發展。因此,控制農業面源污染是確立和認真落實中央“全面、協調、可持續的發展觀” 中的一個重要問題,也是2005國家經濟發展工作的一個重要內容。
目前,種植業中化肥和農藥的過量使用引起了農業土壤、水體(河流、湖泊、海灣)和大氣的環境質量衰退。導致污染的主要原因包括:化肥、農藥投入的增加,肥料和灌溉水的利用效率低,養殖業有機廢棄物的處理率低,缺乏農業技術推廣服務和公眾環境意識。農業面源污染還引起經濟方面的損失,包括兩個方面:一是過量使用化肥和農藥降低了農民的純收入,二是湖泊富營養化和酸雨導致了經濟損失。由于農業面源污染的區域差異和地區經濟發展水平的不同,建立農業面源污染控制對策面臨很大的挑戰,恰當的控制政策需要考慮到不同的農業氣候、耕作制度和農民收入水平,不同省區需要制定并執行不同的控制措施。
對此,建議重點針對15個農業面源污染處于高風險水平的省、直轄市(北京、上海、天津、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、湖北、河北、河南、安徽、陜西、寧夏、湖南),在政策、法規和技術3個方面進行系統的控制。在政策方面:建立恰當的糧食安全政策;引入農業環境評價體系和循環經濟的概念和方法;加強農民專業技術組織的建設;推動面源污染控制成熟技術的推廣應用和研究示范。在法規方面:建立清潔生產的技術規范;建立有機廢棄物排放法規。在技術方面:結合監測和普查,完善農業環境安全的評估體系;推廣成熟的施肥和施藥技術;加強推廣體系建設;實施流域綜合管理。
中國農業在短短20多年的迅猛發展,已經在沿海發達省市出現了水環境污染問題,而且愈演愈烈,跨越了歐美發達國家在一百多年農業發展中走過的歷程。農業面源污染影響了土壤、水體和大氣的環境質量。首先是累積于飲用水源和土壤中的化肥和農藥對沿海省份的廣大居民健康構成了威脅。2002年有六個省2個直轄市(北京、上海、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、湖北)的農業面源污染處于高風險水平,預計到2010年,將增加到15個省、直轄市(增加了河北、天津、河南、安徽、陜西、寧夏、湖南)。其次是引起湖泊、河流、淺海水域生態系統的富營養化,引發赤潮。同時,氮肥的氣態損失(目前中國農田施用化肥和有機肥產生的N2O氣體逸失量約占世界的1/3)作為溫室氣體影響了氣候變化。此外,過量施肥和施用農藥增加了生產成本,降低了我國農產品在國際市場的競爭力,影響了農民的凈收益。
導致農業面源污染的主要原因包括:過量使用化肥和農藥,利用效率低下(中國在占世界不到1/10的耕地上使用的氮肥量占世界的1/3);過量灌溉引起損失,特別是蔬菜種植業;廣泛使用的肥料品種易于形成面源污染;施肥技術落后,施肥不平衡;化肥和農藥包裝沒有使用說明或者說明不恰當;缺乏推廣服務,農民缺乏相關的施肥知識;公眾尤其是農民缺乏環境意識。
由國務院和國家環保總局提出的污染防治對策正逐漸限制工業污染源的排放,目前正在實施城市污水處理措施。然而,除非各級政府采取強有力的、全面的控制措施,由規模化養殖業導致的點源污染和作物種植導致的面源污染將成為水體和空氣污染的重要來源。控制農業種植業導致的面源污染涉及千家萬戶,比較復雜,其中的關鍵是完善政策框架和配套制度,強化推廣機構建設,鼓勵和推動農民采用有效的技術和管理經驗。
在控制和治理中要貫徹4個原則:增加農民收入,減少貧困;綜合規劃、管理農村地區的環境;在農村規劃體系中引入環境影響評估的觀念;對農業采用循環經濟的觀念。在政策方面:
(a)建立恰當的國家糧食安全政策,促進面源污染控制。考慮到糧食安全、面源污染以及其它環境問題,控制方案應該把糧食自給率保持在90%左右,減少環境壓力。同時進行農
藝學和經濟學的分析論證,考慮將國家糧食增產的重點恰當轉移到中西部中產地區,如山西、江西、廣西。
(b)在各級政府的農業發展規劃中引入農業環境評價體系和循環經濟的概念和方法;加強面源污染危害和原因的宣傳,增強全民生態環境意識與參與意識;改善投資環境,鼓勵和促進農業環境治理工程的建設。
(c)加強農民專業技術組織的建設,發展農業種植業專業戶,提高種植業效益,促進農業技術推廣和應用。
(d)全面推動面源污染控制成熟技術的推廣和使用,啟動面源污染控制新技術的研究和示范。
在環境立法方面,借鑒國際上成功的法規,制訂強有力的法規體系。
(a)建立國家清潔生產的技術規范,擬定新的化肥和農藥管理法律法規,鼓勵能夠減少面源污染的化肥和有機肥的生產和使用,包括:(i)制訂化肥和有機肥的質量標準;(ii)建立農業優良耕作技術體系,針對作物確定化肥、農藥和有機肥的施用量、施用時間和施用方法。
(b)建立我國有機廢棄物排放的法規,有效控制城鎮的污水排放和規模化養殖場牲畜糞尿的排放。同時,開展城鎮地區生活垃圾處理設施的基礎建設。加快農村生活垃圾的資源化進程,提出資源循環利用的方案。在技術體系方面:
(a)結合監測和普查,完善農業環境安全的評估體系。主要措施包括:(i)在面源污染高風險區(15個省、直轄市)建立監測站,監測土壤、河流、湖泊以及地下水含水層中的化肥、有機肥和農藥的含量,評估其對環境和人類健康的影響;(ii)開展污染高風險區的面源污染現狀調查,提供全面的可靠信息。(iii)在各級政府發展規劃中引入農業環境評價指標體系。
(b)推廣成熟的施肥和施藥技術,提高化肥和農藥的效率,減少對環境的影響。包括:(i)確定不同區域主要作物的施肥區劃,采用平衡施肥、深施和水肥綜合管理措施,重點避免在作物生長早期大量施用氮肥;(ii)恰當應用長效緩釋肥,鼓勵使用有機肥,并采用改良的施肥方法;(iii)采用免耕和其它農田保護技術(緩沖帶和生態溝渠),減少由于土壤侵蝕導致的磷酸鹽和農藥損失。
(c)需要采取緊急行動加強推廣體系建設,改進對農民的技術服務支持,提高化肥和有機肥的利用率。包括:(i)將農業技術推廣與商業活動(如經銷化肥和農藥)分離;(ii)引進對政府和私營農業技術推廣人員的資格認證,提高推廣人員的技能;(iii)通過農民專業技術組織促進農業生產技術推廣;(iv)拓寬農民的培訓方式;(v)增強農技推廣人員農民的環境意識。
(d)在污染區域實施流域綜合管理計劃,統一規劃面源污染
控制政策,設立執行部門進行小流域面源污染的綜合治理。采用生態溝渠、生態濕地、生態隔離帶等技術,同時開展面源污染控制最佳措施體系的研究和示范,尤其是開發適合農村及農田污染物控制的生態技術,吸取國家環保局和農業部發展綠色農業的經驗,利用已有的生態縣(市)作為面源污染控制試點區。在流域的綜合管理中,由當地政府設立專門機構,管理農村居住區的環境,控制與處理農村生活污水、生活垃圾和地表徑流
第四篇:農村農業面源污染的現狀及應對范文
農村農業面源污染的現狀及應對
農業面源污染是指由農藥、化肥的廢棄物,稻草秸桿,畜禽糞便等分散污染源引起的對水層、河道、大氣等生態系統的污染。面源污染的時空范圍廣、不確定性大,成份、過程復雜,難以控制。近年來,從中央到地方高度重視農業面源污染問題,采取了一系列行之有效的措施。但面源污染由來已久,尤其是近幾年呈現出逾來逾烈的態勢,嚴重制約生態農業建設和統籌城鄉經濟發展。
一、XXX鄉農業面源污染現狀分析
(一)農業面源污染的主要表現形式。
農業面源污染有很多種表現形式,歸納起來,主要有以下幾種。
一是化肥、農藥過量施用。目前,農村化肥、農藥的使用量總體水平普遍較高,部份田塊每畝使用量甚至達到200多公斤化肥和20公斤農藥,折純氮400公斤,超出全國平均化肥施用水平。究其原因是部份農戶貪圖省時省力,不按農技部門提供的配方量,超劑量使用農藥、化肥,特別是部分殺蟲劑,個別農戶超劑量達到配方量的2—3倍,對土壤、水體造成嚴重危害,并影響到農產品的質量安全。
二是人、畜、禽糞便無序排放。由于當前新農村建設以及居民點建設都沒有得到很好的規劃,造成農村的人、畜、禽糞便無害化處理尚處在起步階段,農戶畜禽圈舍布局不合理,甚至部分規模養殖場都沒有對糞便進行無害化處理或處理不當,糞便中有害成份直接排入溝渠河道,直接影響公共衛生,也對環境造成難以恢復的影響。農業面源污染引發的環境問題也日益成為村民群眾關注的焦點。
三是農業廢棄物的污染。農業生產產生的稻草秸桿等農業廢棄物綜合利用率不到40%左右,大部份農戶采取焚燒的方式,既浪費資源又影響大氣環境,同時還會造成嚴重的交通隱患和火災隱患。
(二)農業面源污染帶來的危害。
1、對人體健康帶來影響。大氣質量降低,糞便垃圾未能及時清理,直接影響到人居環境質量的提高,累積于河道水體中的殘留化肥、農藥,通過飲用水、農副產品等方式進入人體,給人體帶來一定的直接或間接危害。
2、對人居環境帶來危害。農業廢棄物焚燒、養殖場排放的糞便,農田化肥、農藥等排入河道后,大量的含氮、磷有機物,毒素、碳氫化合物進入自然水體、大氣,會造成水體“富營養化”而難以發揮自凈功能,并使水生物大量死亡,對水產養殖帶來影響。化肥、農藥的長期殘留,造成土壤退化,從而減少農田產量和降低農產品質量,最終造成生態系統破壞,人居環境惡化。
二、農業面源污染治理難的原因
一是相對于工業“點狀源”污染,農業污染是“面狀源”污染,這使之更難監測和控制,其治理難度比工業更大;
二是對農村建設缺乏監管和設計規劃,對農民關于農業污染的成因和防治方法宣傳不夠,大多數農民的環境保護意識較為淡薄;
三是由于技術、經費、人才等方面的原因,治理的手段和技術還相對滯后,一些科技成果的轉化、見效還不快。
三、近年來農業面源污染所取得的成果
經過多年努力,農村也已逐漸摸索出了一些綜合治理農業面源污染的路子,并取得了一定的成果。一是通過致力開展標準化農業的推廣,推行綠色無公害認證,嚴格控制農藥、化肥的施用量,從源頭上確保農產品質量安全。二是科學制定畜禽發展規劃,啟動新農村建設,規劃定畜禽規模養殖場,推廣沼氣池建設及格式化糞池治理。三是積極開展平衡施肥工作,實施秸稈還田技術,以減少化肥、農藥的使用量。四是努力提高秸桿綜合利用率,積極推行秸桿繁育食用菌、秸桿飼料等新技術,穩步提高秸桿循環利用水平。
四、農業面源污染的處理建議和對策
(一)以提高資源利用率為核心,大力建設節約型農業和有機農業。
大力發展農業循環經濟。加快實現傳統的“資源—產品—廢物”向“資源—產品—再生資源”模式轉變,實現農業資源的循環利用。一是推廣沼氣綜合利用技術,沼氣具有本小利大,經濟實用等優點,是一種理想的農村清潔能源。以沼氣為紐帶的生態農業模式是一條利用率較高的循環經濟實現途徑。二是推廣各種高效生態農業模式。充分調動各類農業經濟主體的積極性和創造性,形成社會關注、探索發展生態經濟的新路子。三是穩步提高資源的利用水平。實現資源綜合利用,“變廢為寶”是循環經濟理念的重要體現。實施秸桿還田、培育食用菌等方法,減少對環境的污染,而且對降低生產成本、改善土壤結構、實現無公害生產都有良好的促進作用。
(二)以推廣科學施肥用藥為抓手,嚴格控制農業自身污染。
一是全面實施“沃土”工程,加強畜禽糞便等有機資源的利用,提倡以沼氣、厭氧處理加工成為無害、無臭便于施用的有機肥。推廣秸桿利用率達到90%以上。二是全面實施“肥藥減量增效工程”。積極抓好測土配方施肥技術的推廣應用。大力提倡增積增施有機肥,減少碳銨等化學肥。三是全面實施節約型施藥技術,以綜合防治為主,從科學合理用藥和提高農藥利用率入手,加快推廣高效、低毒、低殘留的農藥新品種的應用,并控制化學農藥使用次數和使用量,逐步普及滅蟲燈,性誘捕器、防蟲網等殺蟲設備。
(三)以建設“四化型”畜禽場為載體,有效改善畜禽養殖污染。
堅持畜牧業發展與環境保護并重,積極推廣適用的養殖技術和治理技術,促進畜牧業健康良性發展。一是科學制定規劃,根據區域的生態環境容量和畜禽廢棄物污染治理能力,確定各區域合理的畜禽養殖總量,實行生態養殖。二是加快畜禽生態養殖小區建設,化大力氣建設“養殖規模化、管理專業化、產品綠色化、糞便無害化”的四化型畜禽場,走規模化、集約化的養殖之路。三是切實治理畜禽養殖污染。積極改善飼養技術,強化糞便無公害化治理,本著“減量化、無害化、資源化”的原則對畜禽糞便進行合理處理利用,將畜禽糞便變廢為寶,切實減輕養殖場對環境的污染。
(四)以機制創新、政策引導為主線,營造良好的農業面源污染治理氛圍
一要加強領導。農業面源污染治理是一項長期、復雜、牽涉面大的系統工程,需要很多部門來配合協調。要樹立統籌治理和循環經濟理念,把治理農業面源污染作為農業和農村經濟工作的重要內容,與降低農業生產成本、改善農村生活環境和增加農民收入結合起來,真正納入各級政府的重要議事日程。二要加大投入。農業面源污染治理工作需要大量的資金,要盡快制定有關投資、稅收和價格等方面的優惠政策,鼓勵社會、企業和農民投入,調動社會各方的積極性,建立多渠道、多元化的投入機制。三要加強監管。要整合資源,采取聯合各職能部門執法的形式,加強綜合執法、綜合監管力度。四要加強引導。控制農業面源污染主體是農民,要充分利用各種宣傳手段,加強治理農業面源污染、保護農業生態環境的宣傳。加大對農民的科普教育和政策引導,引導和幫助農民走“生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路”,實現經濟發展和環境保護的協調統一。
第五篇:寧波市農業面源污染現狀及對策研究
寧波市農業面源污染現狀及對策研究
薛旭初
寧波市農業科學研究院寧波農業科技2006(1):16-19農業面源污染又稱農業非點源污染,是指在農業生產活動中,氮素和磷素等營養物質,農藥、重金屬以及其他有機和無機污染物質,土壤顆粒等沉積物,從非特定的地點,以不同的形式對大氣、土壤和水體等環境形成污染,尤其是通過農田的地表徑流和地下滲漏造成水域環境的污染。由于農業生產活動的廣泛性和普遍性,加上農業面源污染涉及范圍廣、隨機性大、隱蔽性強、不易監測、難以量化、控制難度大,因此,農業面源污染已成為目前影響我市農村生態環境質量的重要污染源,其發展趨勢令人擔憂。為此,就我市農業面源污染現狀及對策研究進行了專題調研。通過對近年來我市農業面源污染中的化肥、農藥、農膜和秸稈四大污染因子的現狀調研和成因分析,提出了相應的對策和建議。
1化肥、農藥和農膜的使用狀況及對農村生態環境的影響
1.1化肥的使用狀況及對農村生態環境的影響
1.1.1化肥的使用狀況
化肥用量偏大從2001年~2004年我市農作物化肥使用情況的調查結果(表1)來看,一方面,隨著城市化進程的加快,耕地面積持續減少。從2001年的213 978hm2減少到2004年的211044.6hm2,4年減少2933.4hm2,2004年人均耕地約0.037hm2,是全國人均耕地0.11hm2的33.6%,是世界人均耕地0.25hm2的14.8%,并且還在不斷減少。另一方面,為了增加農作物產量,化肥用量不斷加大。首先,化肥施用總量偏大,從2001年的110 119t增加到2004年123 990t,4年增加13 871t,年平均化肥施用總量117 747.8t。其次,單位耕地面積和單位播種面積的化肥用量也與時俱增,其中,單位耕地面積化肥用量從2001年的514.6kg/hm2增加到2004年的587.5kg/hm2,4年增加72.9kg/hm2,年平均單位耕地面積化肥用量達到了555.5kg/hm2,是全省平均443kg/hm2的1.25倍,是全國平均375kg/hm2的1.48倍,是美國平均108.4kg/hm2的5.12倍,超過發達國家為防止化肥對水體污染設置的225kg/hm2的安全閥上限2.47倍。表1寧波市農作物化肥(純養分)用量情況
化肥使用比例失衡,氮肥過高,磷肥不足,鉀肥偏低調查數據(表2)顯
示,我市年平均單位耕地面積氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥用量分別達到319.0kg/hm2、104.8kg/hm2、41.9kg/hm2和89.9kg/hm2;年平均單位播種面積氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥用量分別達到183.7kg/hm2、60.6kg/hm2、24.2kg/hm2和52.2kg/hm2。我市氮(N)、磷(P2O5)、鉀(KO)肥的平均比例為1∶0.33∶0.13,全世界施用化肥氮磷鉀的平均比例為1∶0.46∶0.36,根據科學資料,糧食中氮磷鉀的吸收比例約為1∶0.45∶1,由此可見,我市生產中的化肥使用比例失衡,氮肥用量過高,磷肥不足,鉀肥偏低。而且隨著每年化肥的大量施用,土壤鉀的供求已經出現嚴重的不平衡問題。同時,重化肥,輕有機肥的現象普遍存在,有機態養分所占比例明顯偏低,土壤酸化、地力下降。
表2寧波市農作物單位耕地面積化肥(純養分)用量統計表
1.1.2化肥對農村生態環境的影響
據統計,化肥在使用過程中浪費十分嚴重,約有70%逸失于環境中,造成對農業生態環境的污染。一是化肥大量使用,特別是氮肥用量過高,使部分化肥隨降雨、灌溉和地表徑流進入河、湖、庫、塘污染了水體,造成了水體富營養化。據監測,農村許多淺層地下水硝酸鹽氮、氨氮、亞硝酸鹽氮都嚴重超標,部分地區水體中硝酸鹽含量超過飲用水標準(NO-
3-N 11.3mg/L)的5~10倍,不能飲用。
二是長期不合理過量使用化肥,忽視有機肥,造成土壤結構變差,容重增加,空隙度減少,土壤養分失衡,有益微生物數量甚至微生物總量減少,土壤板結,地力下降,農作物減產。三是化肥不合理應用,造成大氣污染。氮肥淺施,撒施后往往造成氮的逸失,不僅對大氣造成污染,而且對臭氧層起到破壞作用。同時,化肥的不正確使用,也會增加大氣中的二氧化碳的含量,增強溫室效應。四是不合理使用化肥,導致農產品的生物污染和化學污染,尤以化學污染為重。特別是過量施氮,造成農產品硝酸鹽含量過高及重金屬含量超標,在蔬菜、水果中尤為明顯,對人類的食物安全和健康造成威脅。
1.2農藥的使用狀況及對農村生態環境的影響
1.2.1農藥的使用狀況
農藥用量偏大近幾年,我市農藥用量一直居高不下。調查數據(表3)表明,我市農藥用量為2001年7252t,2002年7218t,2003年6952t,2004年7257t,年平均農藥施用總量達到了7169.8t。年平均單位耕地面積農藥用量為33.8kg/hm2,其中殺蟲劑為18.6kg/hm2,殺菌劑為5.9kg/hm2,除草劑為
7.6kg/hm2,、其它為1.7kg/hm2。農藥施用水平我省居全國首位,而我市高于全省平均,是全省平均16.9kg/hm2的2倍,是全國平均7.5kg/hm2的4.51倍。
農藥產品結構不合理據統計,全世界農藥市場的組成為:殺蟲劑占28%、殺菌劑占19%、除草劑占48%、其它占5%;而我市農藥產品組成為:殺蟲劑占55.03%、殺菌劑占17.46%、除草劑占22.49%、其它占5.02%。由此可見,我市農藥產品結構不合理,殺蟲劑用量過大,這是造成農作物殘留量超標而引起中毒的客觀原因。而且,劑型不配套,在我市使用的所有農藥制劑中,乳油、可濕性粉劑等劑型占到60%以上,成為影響環境質量和人體健康的潛在因素。此外,農藥質量不理想。2004年8月、10月,農業部農產品質量安全監督檢驗測試中心(寧波)對鄞州、象山、寧海、余姚等縣(市、區)11家農藥經銷店的農藥進行抽檢,55批次農藥有17批次不合格,合格率為69.1%。
表3寧波市農作物農藥用量情況
1.2.2農藥對農村生態環境的影響
由于農藥的利用率低于30%,所以70%以上的農藥散失于環境之中,嚴重影響農業生態環境。一是大多數農藥以噴霧劑的形式噴灑于農作物上,其中只有10%左右藥劑附著在作物體上,而大部分噴灑于空氣中,并通過皮膚和眼睛粘膜表面接觸損害人體。再是通過呼吸系統吸入引起呼吸道疾病,嚴重的會導致急性中毒,慢性中毒,甚至致癌。二是施藥時部分農藥落入土中,附著在作物上的農藥也因風吹雨打滲入土中,大氣中農藥又降至土壤中,使土壤中農藥殘留量及衍生物含量增加,嚴重污染土壤。三是土壤中農藥被灌溉水、雨水沖刷到江河湖海中,污染了水源。不同水體遭受農藥污染的程度依次為:農田水>田溝水>徑流水>塘水>淺層地下水>河流水>自來水>深層地下水>海水。四是農藥的不合理使用,使農作物在一定時間內或多或少都有部分殘留或超量殘留或有毒的代謝產物,導致農產品農藥殘留量增加,嚴重影響了人民的身體健康和出口貿易。五是由于長期不合理使用農藥,農田內蛇、青蛙、蚯蚓等數量已顯著減少,泥鰍、黃鱔等幾乎絕跡,有益天敵加速消亡,有益生物種群數量急劇下降,生物多樣性遭到了嚴重破壞,生物鏈單一,不少地區農田生態平衡失調。同時,病蟲產生抗
藥性而使病蟲危害加劇,結果農藥施用量越來越大,加重了農業生態環境污染,使其陷入惡性循環之中。
1.3農膜的使用狀況及對農村生態環境的影響
1.3.1農膜的使用狀況
農膜用量逐年增加調查統計(表4)表明,我市農作物農膜用量為2001年4185t,2002年5496t,2003年5859t,2004年5999t,年平均農膜用量達到了5384.8t,農膜用量逐年增加。2004年與2001年相比,農膜用量增加1814t,增幅高達43.35%。年平均單位面積農膜用量達到了680kg/hm2,其中經濟作物占82.5%,糧食作物占0.83%,其它作物占16.67%。
可降解農膜比例低,農膜回收率低我市使用的農膜中,可降解農膜僅占農作物農膜總用量的0.86%,絕大多數屬于不可降解農膜,占到99.14%。從全市的整體情況來看,棚膜的平均回收率為65.3%,地膜的平均回收率為44.2%。
1.3.2農膜對農村生態環境的影響
一是農膜的推廣使用給農田土壤帶來“白色污染”。農膜屬高分子有機化學聚合物,在土壤中非但不易降解而且降解之后產生有害物質,逐年積累,污染土壤生態環境。同時,大量的農膜在土壤中積累惡化土壤理化性狀,造成土壤的通透性變差,使土壤中養分的遷移受到阻礙,并因此影響作物的生長發育。二是農膜中所含的聯苯酚、鄰苯二甲酸酯等微量環境荷爾蒙物質還會對農產品帶來污染,并危害人類的健康。三是由于絕大部分農膜使用不可降解地膜,在膜殘留嚴重的地方,農作物減產20%~30%,這對農業可持續發展是一個不容忽視的隱患。四是殘存的農膜碎片日益積累,在田頭、地角、房前、屋后、溪邊、樹上,隨處可見,影響村容村貌,嚴重污染農村環境。
2秸稈產量、利用情況及焚燒、廢棄對環境的影響
2.1秸稈產量、利用情況
調研結果說明,我市農作物秸稈產生量最大的農作物是水稻,約占全市秸稈產生總量的50%,其次是藺草、茭白、瓜果豆類等作物。我市年平均農作物秸稈產生總量為1 846 386t(表5),其中綜合利用量(含秸稈還田)為1 213 038t,綜合利用率66.2%;秸稈焚燒量325 186t,焚燒率17.5%;秸稈廢棄量197 044t,廢棄率10.6%;焚燒和廢棄率高達28.1%。
表5寧波市農作物秸稈產生及利用情況
2.2秸稈焚燒、廢棄對環境的影響
調查發現,我市農作物秸稈量大面廣,焚燒和廢棄率高,其中水稻、藺草收獲季節秸稈焚燒尤為嚴重。大量的秸稈被焚燒或拋棄于河溝渠或道路兩側,不但污染大氣和水體,影響農村的環境衛生。而且秸稈焚燒,彌漫的煙霧造成能見度降低,直接威脅機場和公路的交通安全。