中國農(nóng)業(yè)面源污染研究進(jìn)展

李昕

【摘 要】在中國，農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為一個(gè)重要的環(huán)境問題。其形成的原因以及相應(yīng)的防治措施已引起社會(huì)各界的關(guān)注和討論。本文著重對(duì)中國農(nóng)業(yè)面源污染的概況、根源和防治措施研究進(jìn)行相關(guān)綜述，揭示其成因，為農(nóng)業(yè)面源污染防控工作提供理論支撐。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)面源污染；富營養(yǎng)化；化肥；防治措施

Chinas Agricultural Non-point Source Pollution Research Progress

LI Xin

（Jilin Agricultural University， Changchun Jilin 130118， China）

【Abstract】In China， the agricultural non-point source pollution has become an important environmental problem. The reason of its formation and the corresponding prevention and control measures had aroused the concern and discussion of all sectors of the society. This article is an overview focused on the general situation， origin and prevention measures of agricultural non-point source pollution in China. It can reveal the causes and provide theoretical support for the agricultural non-point source pollution prevention and control work.

【Key words】Agricultural non-point source； Eutrophication； Chemical fertilizer； Prevention and control measure

0 引言

近些年來，隨著人口數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，對(duì)糧食的需求量也大幅度增加，為了充分利用有限的土地資源保證糧食的充足供給，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中越來越多的農(nóng)藥和化肥被使用，過量及超量施肥現(xiàn)象十分普遍。過量的化肥及農(nóng)藥極易伴隨著降水或灌溉過程，通過農(nóng)田地表徑流或地下滲漏進(jìn)入水體，造成地表水和地下水的污染，這種污染也被稱為農(nóng)業(yè)面源污染[1]。農(nóng)業(yè)面源污染的特點(diǎn)是空間廣泛、對(duì)象多樣、后果嚴(yán)重、時(shí)間持久[2]。

農(nóng)業(yè)面源污染是水體富營養(yǎng)化的主要原因，當(dāng)過量的含氮含磷的化肥進(jìn)入水體，其含量超過水體的自凈能力時(shí)，就能使水體產(chǎn)生藻華現(xiàn)象，如今農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)使中國接近一半的湖泊呈富營養(yǎng)化狀態(tài)，甚至威脅到城鄉(xiāng)居民的飲用水安全。面源污染物進(jìn)入水體后，不僅對(duì)水生生物造成直接危害，還會(huì)通過食物鏈的富集作用危害食物鏈頂端的人類的身體健康[3]。

1 農(nóng)業(yè)面源污染的概況

農(nóng)業(yè)面源污染，作為面源污染的主要類別之一，已逐漸成為一個(gè)全球關(guān)注的重要環(huán)境問題。農(nóng)業(yè)面源污染不僅造成土地退化，還是水環(huán)境質(zhì)量惡化的主要原因。例如，在荷蘭，水體中的氮、磷負(fù)荷有60%和50%左右來自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[4]；在美國，農(nóng)業(yè)活動(dòng)引發(fā)了60%以上的地表水環(huán)境問題[5]；在中國，太湖水體富營養(yǎng)化的總氮總磷貢獻(xiàn)率中，農(nóng)業(yè)面源污染的所占的比例分別是59%和30%[6]，滇池水體中的氮、磷負(fù)荷有53%和42%來自農(nóng)業(yè)面源污染物[7]。根據(jù)2010年2月發(fā)布的全國污染源普查公告，農(nóng)業(yè)污染源排放的污染物中化學(xué)需氧量、總磷為和總氮量分別占全國總量的43.71%、67.27%和57.19%，目前我國年農(nóng)藥使用量達(dá)到30多萬噸，化肥年使用總量達(dá)到4124萬噸，平均每公頃耕地施用化肥達(dá)400Kg（發(fā)達(dá)國家設(shè)置的安全上限為225Kg/hm2）。綜上可知，我國農(nóng)業(yè)面源污染無論從污染的廣度還是從污染的深度來看，都遠(yuǎn)超發(fā)達(dá)國家，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國承受的環(huán)境污染壓力更是其他國家所不能比較的，所以，探究影響農(nóng)業(yè)面源污染的因素，以及開展農(nóng)業(yè)面源污染防治的技術(shù)研究已經(jīng)刻不容緩。

2 農(nóng)業(yè)面源污染的根源

農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的根源并不復(fù)雜，主要包括農(nóng)村生活污染、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染和農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污染。農(nóng)村生活污染是指農(nóng)村居民生活時(shí)產(chǎn)生的生活垃圾、生活污水、糞便等。生活污水一般未經(jīng)處理就直接排放到附近的水體中，生活垃圾長(zhǎng)期堆積也會(huì)產(chǎn)生滲濾液污染土壤和地下水[8]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染是指由于對(duì)糧食的需求量越來越大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥和農(nóng)藥的施用量越來越大，而利用率卻呈下降趨勢(shì)，過量的化肥和農(nóng)藥就會(huì)通過多種途徑進(jìn)入土壤、水體甚至空氣中造成污染[9]。農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖污染是指由于養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速而畜禽產(chǎn)生的廢棄物處理率低下，廢棄物長(zhǎng)期堆積所產(chǎn)生的有害氣體、滲濾液對(duì)空氣、土壤和水體造成的污染[10]。

3 農(nóng)業(yè)面源污染的防治措施

我國對(duì)于農(nóng)業(yè)面源污染的研究和發(fā)達(dá)國家相比起步較晚，20世紀(jì)80年代才開始對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染開展相關(guān)研究，對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的研究還處于初級(jí)階段。綜合國內(nèi)外對(duì)面源污染防控的措施和技術(shù)，面源污染防控技術(shù)和管理措施可以大致歸納為以下幾種方法：人工濕地技術(shù)、緩沖帶和水陸交錯(cuò)帶技術(shù)、水土保持技術(shù)、農(nóng)田養(yǎng)分管理措施。

人工濕地技術(shù)主要是通過土壤或人工填料和生長(zhǎng)在其上的水生植物組成的獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)的吸附、吸收和降解作用，減少氮、磷化合物進(jìn)入水體的總量。我國目前已在太湖、滇池等地利用人工濕地技術(shù)進(jìn)行了控制農(nóng)業(yè)面源污染的實(shí)踐[11]。但是由于人工濕地技術(shù)還存在嚴(yán)重的二次污染問題，以及受氣候條件影響較大，限制了人工濕地技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用和推廣。

緩沖帶和水陸交錯(cuò)帶技術(shù)是指通過具有一定寬度、生長(zhǎng)著植物的地帶，利用植物的生長(zhǎng)吸收、沉淀農(nóng)田徑流中的營養(yǎng)物質(zhì)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。研究表明，農(nóng)田地表徑流經(jīng)過緩沖帶后，剩余的總氮、總磷量?jī)H為初始的1/7[12]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過緩沖帶后農(nóng)田地表徑流中的磷可以減少27%-97%，且緩沖帶的減磷效果隨帶寬的增大而增大[13]。雖然緩沖帶和水陸交錯(cuò)帶對(duì)污染物的過濾效果顯著，但如果得不到適當(dāng)?shù)墓芾恚S著污染物在緩沖帶中的不斷累積，緩沖帶有可能從污染的沉降點(diǎn)變成污染的輸出源[14]。

農(nóng)業(yè)面源污染主要是由地表徑流引起的，減少水土流失是治理面源污染的根本手段。水土保持技術(shù)所包含的工程措施、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施和生物措施不但能促進(jìn)植物吸收作用和微生物降解作用，還能抑制徑流淋失與揮發(fā)。

在農(nóng)業(yè)面源污染防治中，農(nóng)田的養(yǎng)分平衡問題是目前急需解決的問題，而化肥的過量超量施用更是重中之重。研究表明，當(dāng)化肥施用量超過一定水平后，其養(yǎng)分流失量顯著增大，而在減少化肥施用量或不施化肥時(shí)，其養(yǎng)分流失量變化不大，而作物的產(chǎn)量卻有明顯的下降，這主要是農(nóng)田養(yǎng)分不均衡、土壤保肥能力較差造成的[15]。就全國范圍來說，農(nóng)田上氮和磷的投入過大，而多余的氮和磷并未被作物吸收，而是進(jìn)入了環(huán)境中，磷還大量積累在土壤中，農(nóng)田中的鉀卻大多處于虧缺狀態(tài)。因此，嚴(yán)格土壤的養(yǎng)分管理，推廣科學(xué)合理的施肥方式勢(shì)在必行。目前主要有以下幾種措施：多種施肥方式相結(jié)合、平衡施肥技術(shù)、生物固氮技術(shù)、開發(fā)新型肥料[16]。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)面源污染問題嚴(yán)重制約著我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，影響人民群眾的身體健康和幸福感。隨著國務(wù)院頒布《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，作為計(jì)劃的一部分，我國將加大對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染防治工作的投入，我國農(nóng)業(yè)面源污染的狀況一定會(huì)得到有效控制，但農(nóng)業(yè)面源污染防治工作仍然任重道遠(yuǎn)。

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[責(zé)任編輯：湯靜]