農(nóng)田水生態(tài)問題與治理對策探析

袁先江

（1.水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院；2.水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蚌埠233000）

農(nóng)田水生態(tài)問題與治理對策探析

袁先江1，2

（1.水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院；2.水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蚌埠233000）

本文結(jié)合安徽省實(shí)際，總結(jié)分析了農(nóng)田水利發(fā)展中面臨的水資源供需矛盾、農(nóng)田水利工程建設(shè)欠科學(xué)、農(nóng)業(yè)水土資源污染趨重等因素引發(fā)的農(nóng)田水生態(tài)問題，提出了大力發(fā)展農(nóng)田節(jié)水減排技術(shù)、構(gòu)建生態(tài)灌區(qū)、強(qiáng)化農(nóng)田水利工程生態(tài)能力、落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度等對策措施。

農(nóng)田水利；節(jié)水減排；生態(tài)灌區(qū)；安徽省

引言

近年來，灌區(qū)水環(huán)境惡化、農(nóng)業(yè)面源污染等農(nóng)田水生態(tài)問題凸顯，也暴露出長期以來農(nóng)田水利治理中存在的重工程建設(shè)、輕農(nóng)田生態(tài)環(huán)境保護(hù)，重工程經(jīng)濟(jì)效益、輕農(nóng)田生態(tài)環(huán)境效益，忽視農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理的傾向。新時(shí)期應(yīng)總結(jié)長期以來農(nóng)田水利治理的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以科學(xué)發(fā)展觀和新的治水思路為指導(dǎo)，落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度，深入推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)，轉(zhuǎn)變農(nóng)田水利發(fā)展思路與理念，探索推進(jìn)以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境并重的農(nóng)田水利治理新模式。

1 農(nóng)田水生態(tài)問題

1.1 水資源開發(fā)利用問題

（1）水資源供需矛盾突出

安徽省多年人均占有水資源量約為1100m3，約為全國平均水平的1/2，接近人均1000m3的國際水資源緊缺標(biāo)準(zhǔn)，特別是淮河以北地區(qū)人均水資源量僅約為460m3，小于國際公認(rèn)的人均500m3的嚴(yán)重缺水線，屬于極度缺水地區(qū)。同時(shí)，降水時(shí)空分布差異性較大，在空間分布上，沿淮淮北地區(qū)人口占全省的44%，耕地面積約占全省的50%，但年均水資源總量僅占全省的16%，屬資源性缺水地區(qū)；從時(shí)間分布上，受季風(fēng)的影響，年內(nèi)降水量主要集中在汛期，多以洪水形式出現(xiàn)，同時(shí)年際間降雨懸殊，水資源的開發(fā)利用難度大。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)用水需求快速增長，同時(shí)也導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)、生活廢污水排放量倍增，河流及湖泊水質(zhì)惡化，尤以淮河、巢湖等重點(diǎn)水域水污染狀況最為嚴(yán)重，淮河、巢湖同時(shí)被納入全國水污染重點(diǎn)治理的“三河三湖”之一。農(nóng)田灌溉用水作為第一用水大戶，由于復(fù)種指數(shù)提高與需水高產(chǎn)作物播種面積擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)用水量增長較快，而灌水技術(shù)落后，作物種植結(jié)構(gòu)不合理，農(nóng)田用水效率低下，灌溉用水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。安徽省1980～2013年總用水量及農(nóng)田灌溉用水量情況如表1所示?？傮w上，水資源緊缺、水資源利用效率低、水體污染加劇并存，加劇了水資源的供需矛盾。

表1 安徽省1980～2013年農(nóng)田灌溉用水分析單位：億m3

（2）水資源開發(fā)利用潛力有限

新中國成立以來，安徽省興建了大量水資源綜合利用工程，水利工程供水量和水資源開發(fā)利用程度不斷提高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1980～2010年30年間全省供水總量從116.6億m3增加到288.8億m3，年均增長3.1%，其中以地表水源為主的提水工程供水量增長較快?？傮w上，安徽省淮河以南地區(qū)水資源相對豐富，長江和新安江流域地表水開發(fā)利用仍有較大潛力，但在部分支流上用水矛盾已有顯現(xiàn)；淮北地區(qū)缺乏建設(shè)大型蓄水工程條件，沿淮湖洼地又存在著蓄水與糧食生產(chǎn)、防洪排澇的矛盾，當(dāng)?shù)厮Y源的開發(fā)潛力已十分有限，其地表水開發(fā)利用率超過50%，已超過國際公認(rèn)的40%的合理限度，繼續(xù)挖掘和開發(fā)的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境成本也難以承受；淮河干流及淮河以北地區(qū)河道斷流問題已很普遍，部分已喪失河道基本功能，在1959、1966、1978、1995等大旱年份，淮河干流最大年斷流天數(shù)達(dá)到89d、最長斷流河道長度85km，潁河最大年斷流天數(shù)達(dá)到212d、最長斷流河道長度57km，支流河道斷流狀況更為嚴(yán)重。與此同時(shí)，大量早期建設(shè)的供水工程還不同程度地存在著結(jié)構(gòu)老化、效率降低的問題，以及流域（灌區(qū)）水資源的過度開發(fā)利用導(dǎo)致生態(tài)用水得不到保障，致使灌區(qū)河道下游流量減少，生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。

1.2 農(nóng)田水利工程建設(shè)問題

（1）傳統(tǒng)的農(nóng)田水利治理理念，影響農(nóng)田水生態(tài)系統(tǒng)

農(nóng)田水利工程擔(dān)負(fù)著農(nóng)田灌溉排水、配置水資源的功能，又具有調(diào)節(jié)農(nóng)田水分、改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、美化農(nóng)村環(huán)境的功效。而隨著水資源供需矛盾的凸顯，為緩解農(nóng)業(yè)用水危機(jī)，近年來農(nóng)田水利工程建設(shè)力度普遍加大，各地大興鋼筋混凝土工程建設(shè)，農(nóng)田水利工程建設(shè)呈現(xiàn)點(diǎn)多、線長、面廣、密度大，溝渠河網(wǎng)及庫塘岸坡硬質(zhì)化、順直化、均一化，自然河流渠道化，溝渠河流非連續(xù)化，閘壩等攔蓄工程多等特點(diǎn)。農(nóng)田水利治理過程中過度突出農(nóng)田灌排系統(tǒng)攔水、蓄水、調(diào)水、引水、配水功能和提高水的利用率，強(qiáng)調(diào)其工程建設(shè)與經(jīng)濟(jì)效益，而忽視農(nóng)田水利工程的生態(tài)功能與灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境效益，嚴(yán)重影響農(nóng)田水生態(tài)系統(tǒng)的天然凈污能力。

（2）水域岸坡硬質(zhì)化建設(shè)，破壞生物多樣性

溝渠、河道、庫塘等水域岸坡是水陸交錯(cuò)帶，對促進(jìn)農(nóng)田地表水～地下水水量與水質(zhì)自由交互、調(diào)節(jié)農(nóng)田氣候、保持水土具有重要作用。而在農(nóng)田水利治理實(shí)踐中，因過分強(qiáng)調(diào)灌溉渠道的輸水效率、減少水量滲漏損失，河溝和庫塘岸坡的防洪功能及岸坡穩(wěn)定，而普遍采用混凝土、漿砌塊石等材料進(jìn)行襯底、護(hù)坡或護(hù)岸，產(chǎn)生水域岸坡的硬質(zhì)化現(xiàn)象，這種方式淡化了溝渠、河道、庫塘等水域的濕地資源功能和生態(tài)功能，割裂了土壤與水體的關(guān)系，阻斷了地表水～地下水之間自然的、正常的水量與水質(zhì)交互作用，使水域與土壤及其生物環(huán)境相分離，影響了水域的自然凈化能力，同時(shí)也影響了水體及周邊動(dòng)植物的生長與繁殖，有些生態(tài)功能就會(huì)隨之消失，破壞農(nóng)田水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。失去自凈能力的農(nóng)田水系、水域只會(huì)加劇水污染的程度，破壞了農(nóng)田水域的生態(tài)鏈，導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化。溝渠河網(wǎng)形態(tài)的多樣化是水域生物物種多樣化的前提條件，其形態(tài)的硬質(zhì)化、順直化、均一化建設(shè)趨勢，對生物多樣性與農(nóng)田水生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響。

1.3 農(nóng)業(yè)水土資源污染問題

（1）廢污水的排放，污染灌溉水源

隨著工業(yè)和城市的發(fā)展，工業(yè)廢水及城鎮(zhèn)生活污水排放量呈逐年增加的趨勢，導(dǎo)致水體污染范圍不斷擴(kuò)大、污染程度居高不下，尤其是淮河及支流重大污染事故時(shí)有發(fā)生，巢湖大規(guī)模藍(lán)藻也不時(shí)爆發(fā)。近10年來，國家逐步加大了淮河、巢湖污染治理力度，污染狀況得到初步遏制，但要達(dá)到規(guī)劃的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)仍需時(shí)日。水污染進(jìn)一步激化了業(yè)已存在的缺水矛盾，同時(shí)水資源短缺又加劇了生態(tài)環(huán)境惡化，河湖生態(tài)環(huán)境用水普遍匱乏。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年安徽省工業(yè)廢水排放總量7.1億t，工業(yè)廢水C O D排放量8.7萬t，氨氮排放量0.8萬t，排入污水處理廠的不足1億t，城市污水處理廠集中處理率88.4%；城鎮(zhèn)生活污水排放量19.5億t，生活污水化學(xué)需氧量排放量43.6萬t，氨氮排放量5.8萬t；全省實(shí)測入河污水量32.3億m3/年，化學(xué)需氧量26.8萬t/年，氨氮2.55萬t/年，總磷0.40萬t/年，總氮5.14萬t/年。全省污水量、化學(xué)需氧量和氨氮三者年排放達(dá)標(biāo)率分別為67.3%、34.4%、38.4%。受工業(yè)廢水及城鎮(zhèn)生活污水排放的影響，農(nóng)田灌溉水源受到嚴(yán)重污染，大量未經(jīng)處理的廢污水被農(nóng)田直接或間接引用，造成二次污染；同時(shí)水污染造成土壤板結(jié)、堿化，降低作物性狀、農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，水生動(dòng)物、植物、微生物種類和數(shù)量不斷降低甚至絕跡。

（2）化肥農(nóng)藥的施用，面源污染突出

化肥和農(nóng)藥的施用是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、減輕農(nóng)業(yè)病蟲害、提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重要措施，但也是污染農(nóng)業(yè)水土資源的重要因素。近些年來，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對農(nóng)藥、化肥依賴性越來越高，農(nóng)藥、化肥施用量越來越多，呈逐年增加的趨勢。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年安徽省農(nóng)業(yè)化肥施用量338.4萬t、農(nóng)藥施用量11.8萬t。單位面積化肥、農(nóng)藥等化學(xué)品使用量增加迅速，加上缺乏科學(xué)合理的調(diào)控消減措施，導(dǎo)致大量化肥、農(nóng)藥進(jìn)入水體和土壤，帶來嚴(yán)重的水土資源破壞與農(nóng)業(yè)面源污染。一方面造成地表水富營養(yǎng)化、地下水污染、同時(shí)也污染了土壤，導(dǎo)致土壤理化性狀惡化，土壤結(jié)構(gòu)與功能的下降；另一方面無選擇的殺滅或傷害生物，導(dǎo)致生物種群關(guān)系失調(diào)，農(nóng)藥化肥殘留污染農(nóng)業(yè)環(huán)境，使農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量下降，對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

2 農(nóng)田水生態(tài)治理對策

2.1 重視并加強(qiáng)農(nóng)業(yè)節(jié)水減排工作，提高農(nóng)業(yè)水資源利用率，控制農(nóng)業(yè)面源污染排放

大力推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水減排技術(shù)，就是通過農(nóng)田灌溉用水的低消耗、低排放、低污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水肥的高利用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高產(chǎn)出、高效益，這是發(fā)展農(nóng)田生態(tài)生產(chǎn)力的集中體現(xiàn)。

（1）大力發(fā)展農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)

節(jié)水灌溉是一項(xiàng)技術(shù)系統(tǒng)工程，節(jié)水過程包括水資源調(diào)度、配水、輸水、灌水、土壤蒸發(fā)、植物蒸騰等諸多環(huán)節(jié)。節(jié)水技術(shù)是由水資源、工程、農(nóng)業(yè)、管理等環(huán)節(jié)的技術(shù)措施組成的一個(gè)綜合技術(shù)體系。因此在推廣節(jié)水灌溉工程中，一方面要大力發(fā)展管道輸水、噴灌、微灌、渠道防滲等工程節(jié)水技術(shù)；另一方面更應(yīng)重視發(fā)展灌溉水合理利用、輸配水、田間灌水、作物優(yōu)化灌溉制度、農(nóng)藝與管理等農(nóng)田灌溉各環(huán)節(jié)節(jié)水技術(shù)，并注重單項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)新和各環(huán)節(jié)節(jié)水技術(shù)的匹配性與適應(yīng)性；如灌區(qū)水源優(yōu)化配置與利用技術(shù)、畦田改造技術(shù)、水稻控制灌溉技術(shù)、旱作物非充分灌溉技術(shù)、栽培技術(shù)、耕作保墑技術(shù)、化學(xué)保水劑技術(shù)、節(jié)水抗旱作物品種選育、節(jié)水管理技術(shù)等。優(yōu)化配套農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)體系，充分挖掘綜合節(jié)水技術(shù)的巨大節(jié)水潛力；同時(shí)要轉(zhuǎn)變節(jié)水灌溉發(fā)展理念，不應(yīng)以單一追求節(jié)水為目標(biāo)，而忽視灌區(qū)水源的涵養(yǎng)，破壞農(nóng)田水資源系統(tǒng)的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)效益與生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

（2）加強(qiáng)農(nóng)田減排防污工程建設(shè)

農(nóng)田減排房屋工程建設(shè)是減少農(nóng)田廢污水排放，提高農(nóng)業(yè)水肥利用率，控制農(nóng)田面源污染的一項(xiàng)重要措施。因此，在農(nóng)田水利治理中，一方面應(yīng)按照減排防污的要求，開展排水溝系、塘堰、農(nóng)村河溝整治、水系連通以及生態(tài)化改造，確保農(nóng)田水利工程與自然環(huán)境融合，維護(hù)農(nóng)田灌排系統(tǒng)的整體性、連續(xù)性與自然風(fēng)貌的多樣性，促進(jìn)與農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性、一致性，體現(xiàn)農(nóng)田水利工程的農(nóng)田特色與自然特色。另一方面要重視雨水資源利用、稻田攔蓄水、地表水地下水聯(lián)合利用、土壤水庫、塘堰與溝道蓄水調(diào)控、水肥耦合等技術(shù)，統(tǒng)籌兼顧農(nóng)田蓄排關(guān)系，提高增強(qiáng)農(nóng)田水系的水資源調(diào)控能力、減排防污與自凈能力。

2.2 構(gòu)建生態(tài)型灌區(qū)，重視農(nóng)田水利工程生態(tài)功能

生態(tài)型灌區(qū)是指灌區(qū)工程布局合理，資源開發(fā)利用合理高效；灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美自然；灌區(qū)農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)效益顯著，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良；灌區(qū)建設(shè)發(fā)展與流域生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，“自然一社會(huì)一經(jīng)濟(jì)”可持續(xù)和諧發(fā)展的新型灌區(qū)。

（1）重視發(fā)揮灌區(qū)水利工程生態(tài)功能

灌區(qū)各類水利工程應(yīng)符合保護(hù)灌區(qū)生態(tài)的要求，應(yīng)盡量與周邊生態(tài)環(huán)境、景觀結(jié)合，做到協(xié)調(diào)一致、相互融合。水庫、坑塘、河道等蓄水設(shè)施應(yīng)制定水域、水深和水質(zhì)保護(hù)規(guī)定，其水域岸線應(yīng)盡可能保留自然狀態(tài)，盡量避免過多的人工痕跡或間斷性地保留原生態(tài)，為農(nóng)田水生動(dòng)植物創(chuàng)造良好的生存條件；河道、渠道等輸水工程不應(yīng)單純以減少輸水損失為目標(biāo)，實(shí)行全部硬化，應(yīng)因地制宜、科學(xué)論證、適度硬化，渠道襯砌應(yīng)堅(jiān)持生態(tài)治理理念，原則上設(shè)計(jì)水位線以下采取防滲襯砌，設(shè)計(jì)水位線以上應(yīng)采取生態(tài)護(hù)坡，充分發(fā)揮其生態(tài)、地下水補(bǔ)給等綜合功能，因地制宜地建設(shè)生態(tài)型溝道；水閘、堰壩等控制工程應(yīng)充分兼顧其在灌區(qū)水系溝通、促進(jìn)水體流動(dòng)方面的重要作用與功能。同時(shí)應(yīng)重視發(fā)揮灌區(qū)“長藤結(jié)瓜”式工程布局的生態(tài)功能，構(gòu)建灌區(qū)生態(tài)廊道。

（2）保證灌區(qū)生態(tài)需水

灌區(qū)規(guī)劃與節(jié)水改造中，必須保障灌區(qū)的水土資源平衡，統(tǒng)籌兼顧灌區(qū)的生態(tài)水量，包括：水庫、坑塘等人工水域生態(tài)系統(tǒng)需水，以及天然植被、水土保持，河道、湖泊、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)需水；對由于過量引水造成生態(tài)環(huán)境破壞的應(yīng)采取積極的治理措施，通過節(jié)水和減少灌溉規(guī)模，還生態(tài)用水。

（3）構(gòu)建灌區(qū)防污染措施體系

嚴(yán)禁污水進(jìn)入渠道，實(shí)行灌溉、排污分設(shè)。污水灌溉一定要達(dá)到灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。灌溉回歸水，含有大量的農(nóng)藥、化肥，是面污染的重要來源，要實(shí)行科學(xué)灌溉，減少回歸水的排放。對于水體的富營養(yǎng)化，有條件的地方，加強(qiáng)水循環(huán)、水流動(dòng)，實(shí)行水體置換和沖淡。

2.4 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)用水管理，落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度

水是生態(tài)之基。農(nóng)業(yè)作為社會(huì)用水第一大戶，迫切需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)用水管理，改變農(nóng)業(yè)用水粗放的局面。因此，在農(nóng)田水利治理實(shí)踐中，應(yīng)落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)用水“三條紅線”、“四項(xiàng)制度”管理。應(yīng)遵循人、水、社會(huì)和諧發(fā)展客觀規(guī)律，以水定需、量水而行、因水制宜，把最嚴(yán)格的水資源管理制度與生態(tài)文明理念融入到農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約、保護(hù)的各方面和農(nóng)田水利規(guī)劃、建設(shè)、管理的各環(huán)節(jié)，保障灌區(qū)“自然一社會(huì)一經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)的可持續(xù)和諧發(fā)展。

3 結(jié)語

農(nóng)田水生態(tài)建設(shè)是水生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。重視并加強(qiáng)農(nóng)田水生態(tài)建設(shè)，從根本上扭轉(zhuǎn)農(nóng)田水生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，是在新時(shí)期、新形勢下推進(jìn)農(nóng)田水利治理向更深層次、更廣范圍、更高水平發(fā)展的重要任務(wù)，是開展水生態(tài)文明建設(shè)的重要實(shí)踐，是建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的重要基礎(chǔ)和支撐。

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A

1672-2469（2015）05-0016-03

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.05.005

袁先江（1973年—），男，高級工程師。