农业面源污染的危害与治理措施

农业面源污染的危害与治理措施摘要：农业面源污染已经成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约了农业和社会经济环境的可持续发展。推动农村经济又好又快发展，必须有效防止农业面源污染。概述了面源污染的定义，从土壤、水体、大气三个方面介绍了面源污染的危害。同时结合国外在农业面源污染方面的管理与控制经验，阐述了我国在政策措施、工程措施、农业措施、经济措施以及新技术的运用方面所做的努力，在此基础上提出了相应的建议。关键词：农业面源污染；危害；治理措施中图分类号：X52文献标志码A引言面源污染为污染物以广域、分散和微量的形式进入地表及地下水体。与通过集中排污口排放的点源污染相比，面源污染起源于分散和多样的区域，地理边界与发生位置难以识别和确定，且具有不确定性、难检测性和随机性等特征，加之公众在农业生产过程中对施用化肥和农药等对环境造成的危害缺乏重视，所以与点源污染相比就加深了相应的研究和治理难度。农业面源污染已经成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约了农业和社会经济环境的可持续发展。推动农村经济又好又快发展，必须有效防止农业面源污染。一农业面源污染的定义点源污染和面源污染是水体污染的两大主要来源。面源污染，是指溶解性或固体污染物在大面积降水和径流冲刷作用下汇入受纳水体而引起的水体污染。它又有广义和狭义两种解释，广义面源污染包括城市面源污染和农业面源污染，一般对于大多数水体来说，农业面源污染是最大的“贡献者”，所以狭义面源污染仅指农业面源污染。二农业面源污染的危害由于农业生产导致的面源污染已经成为环境污染的第一大污染源，20世纪70年代初，美国等一些发达国家为了使工业等点源污染的废水达到零排放标准，不惜投入巨资，大规模兴建污水处理厂，其结果仍然不能消除水污染，从而令人们意识到面源污染尤其是农业面源污染在环境污染中的贡献度是不容忽视的。农业面源污染的危害主要表现在以下几个方面：2.1对土壤的危害：农户为了使农作物有更好的收成会只顾眼前利益施用大量的化肥和农药，其中的有毒物质就会进入土体，造成对土体性质改变，使其土壤肥力下降。土壤肥力的下降就会导致农产品产量的下降，农户就会继续加大化肥和农药的施用量，从而形成恶循环，导致农产品质量也跟着下降，农田土壤生态环境更加恶化。2.2对水体的危害：水是人类的生命之源，有研究表明，工业、生活污水以及面源污染对水体的污染各占l，3。可见，面源污染在水体污染中的贡献值是不容忽视的。面源污染对水体的污染主要表现为：2.2.1加重水体的富营养化，使湖泊水质恶化。农业面源污染一直是富营养化的主要贡献者。水污染的核心问题是水体的氮和磷富营养化。研究表明，对于湖泊、水库等封闭水域，当水体内无机氮总量大于0.2mg/L时，磷酸盐磷浓度大于0.01mg/L时，就可能引起藻华现象的发生。水体一旦发生富营养化，藻类和其他水生生物异常繁殖，使水体浑浊，透明的降低，导致阳光入射强度和深度降低，DO值减小，大量的水生生物死亡，从而使水生生态系统和水功能受到严重阻碍和破坏。同时，因为水体富营养化，水体表明蓝藻、绿藻疯长，形成绿色浮渣，使水质更加恶化。2.2.2淤积水体，降低水体功能由于面源污染的发生与区域间的降水密不可分，在发生水土流失的区域污染物就会随着泥沙进入水体，不但泥沙抬升河流与湖泊床水位，降低水体的蓄水能力，而且泥沙携带的污染物会污染水体，降低水体的环境承载力，造成水生生物的灭绝。2.2.3污染地下水我国幅员辽阔，南北之间的水资源分配有很大的差异，对于许多水资源匮乏的北方地区，生活用水主要是靠开采地下水。对于氮肥施用量大的地区，已经造成了严重的地下水硝酸盐污染。2.3对大气的危害面源污染对于大气的污染主要表现在农药与化肥的过量施用上。例如，农业生产过程中施用的农药，在有风时进行飞机喷雾或喷粉时，其损失率可达到70%以上；这些空气中的残留农药通过空气流动向其他地区迁移，从而加剧农药中的有毒物质的扩散。三农业面源污染的管理与控制措施3.1国外农业面源污染的管理与控制措施在农业面源污染的管理和控制技术方面，美国在上个世纪70年代推出的最佳管理措施最具代表性。BMPs自诞生以来就在欧美等地得到了广泛的应用，并且在面源污染的管理与控制方面积累了宝贵的经验。BMPs可以分为源头减少控制措施和末端治理控制措施。源头控制措施是从源头上控制污染物的来源，通过减少污染物的种类和数量来控制。主要包括建立暴雨蓄积池和稳定塘、生态排水沟渠、滨岸缓冲带以及人工湿地。除此之外，美国还通过农田最佳养分管理、有机农业或综合农业管理模式、等高线条带种植、农业水土保持技术措施等来完善美国的农业面源污染的治理。欧美国家针对地下水硝酸盐非点源源污染主要采用源头控制的对策。在全流域范围内通过农田最佳养分管理等农业措施对水源保护区农田轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种、施肥方式的规定进行源头控制。澳大利亚也通过制定最佳养分管理的指导方针来解决本地的农业面源污染。除此之外，还通过一系列的氮、磷流失的水文途径与过程的概念模型，径流、排水和养分流失的过程模型，土地管理、土壤与气候变量、养分总量和浓度之间的经验关系，利用地理空间信息建立一些面源污染方面的指标来完善对面源污染的治理。3.2我国农业面源污染的管理与控制措施及建议与国外相比，我国的农业面源污染污染的研究与治理起步比较晚，农业面源污染量大面广，污染控制难度大，需要从政策措施、工程措施、农业措施、经济措施以及新技术的运用等方面多管齐下，共同推进。3.2.1政策措施及建议我国农业面源污染污染的治理起步于20世纪80年代，起步初期至今，我国针对农业面源污染污染的污染现状，制定了一系列的法规与政策，同时国家环保总局于2002年和2003年分别发布了《畜禽养殖污染防治技术规范》和《畜禽养殖污染物排放?俗肌贰Ｎ?农村治理大规模畜禽养殖污染提供了依据。虽然我国各部门在农业面源污染的法规政策方面做了很大的努力，但是这些法规与政策缺乏限定性的农业生产技术标准，相关规定可操作性不强，责任追究制度还不完善。我国要吸取欧盟和其他国家的立法经验，制度农田管理制度，建立限制性的农业生产技术标准；完善环境管理制度，充分发挥政府的管理职能，制度及实施切实可行的环境管理制度。3.2.2工程措施及建议面源污染类型多样、区域空间特异性很大，因而对某一具体面源污染的治理应根据其污染特点，因地制宜地选择合理有效的治理措施。如对于小于250的坡耕地改造成梯田，是控制水土流失的有效途径。在污染农业区，特别是在处理农田灌溉水和村落污水的混合废水时，最佳措施就是使用人工湿地和氧化塘技术；在土地利用强度较大，施肥量大的湖滨农田区主要是使用生物净化和少废农田工程技术；在需要滞留泥沙，N、P等污染物时采用拦沙植物带技术；为了防止引起水体富营养化和水质恶化的土壤养分肥料、畜禽粪便、田间泥沙、大气降尘等进入河道水体就需要建立滨岸缓冲带。在工程措施的选取中，要遵循以“源头控制”为主的原则，提高农业面源污染的源头控制能力，从根本上提高土壤的肥力。同时，工程措施要与生态景观相结合，在建设工程措施是要考虑到对生态环境的影响，不要让这些工程措施顾此失彼，得到少量的经济利益是在牺牲生态环境的代价之上。3.2.3农业措施及建议在农业措施方面，必须切实贯彻“高产、优质、高效、生态、安全”的指导思想及“低耗”、“无污染”的总原则，从农业生产的源头上减少农业生产活动对环境的影响。科学的耕作管理耕作管理是通过降低污染物的迁移能力来控制面源污染。科学合理的耕作技术可以提高生产效率，减少水力、风力侵蚀，降低面源污染产生的风险。科学的耕作管理主要有等高线种植、免耕一少耕法、作物残茬覆盖以及合理轮作。合理的养分管理作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。合理的养分调控措施不仅能够提高作物产量，还能够保持提高土壤肥力、保障农业持续发展。我国要借鉴欧美等国家的相关经验，应积极推广农田最佳养分管理。积极发展生态农业，提倡减少农业化学品的投入与使用，对农业废弃物考虑综合利用。发展替代性环保农业投入品，促进农业面源污染的有效防治。积极推广成熟的高效施肥技术，加强农业生态系统中养分循环和优化养分的基础性研究。3.2.4经济措施及建议经济手段是建立在经济激励基础之上的一些政策手段。通常包括奖励、惩罚及市场创建，如排污收费、排污交易权、产品收税等。2007年9月，国家环保总局印发《关于开展生态补偿试点工作的指导意见》，这是我国中央政府首次对开展生态补偿措施发布的指导性文件。江苏省在此文件引领下，率先在太湖流域上下游之间建立了经济补偿制度。但是，由于经济基础及社会发展水平的限制，我国在经济政策的制定上与国外相比还存在着很大的差距。如《排污费征收使用管理条例》的税收主体并没有将面源污染者包括在内，我国排污收费制度本质上还是停留在控制点污染与末端治理上。在对水环境有害的产品进行税收时并没有制定全面详尽、切实可行的规章制度，并且许多对环境有害的产品还未列入税收之列。因此，为了弥补现有政策的不足，加强对面源污染方面的研究，制定切实有效的政策。3.2.5新技术的运用及建议计算机技术和卫星遥感技术的发展为面源污染研究提供了崭新的数据获取方式。以陆地卫星数据库、航空摄影、GIS和陆地资源信息系统为代表的“3S”技术在农业面源污染的机理研究和污染敏感性时空分布评价等方面取得了显著的成果。近年来，GIS在渗漏带污染物迁移、转化模拟中的应用越来越受到各国的关注。主要表现在集成能处理非稳定流系统中污染物的瞬时态模型到GIS中来评价面源污染物的渗漏潜力；面源污染研究所需的数据传统上都是靠搜集现有资料或野外实测获得，卫星遥感技术和全球定位系统的发展则提供了崭新的数据获取方式，并可以大大提高其准确度和精密度。通过卫星图片解译，可获取土壤、植被、地形地貌、土地利用方式及水质的数字化信息。我国科学家今后的努力方向应该是如何尽量融合“3S”技术，以提高数据的精确度，特别是要研究如何通过遥感影像精确提取水环境信息。将GIS技术融入到数学和空间模型中，实现多模型间的优势互补。AGNPS与GIS的结合估测土壤侵蚀率和侵蚀量也是当今的研究热点。结语：随着对点源污染管理和控制的完善，无论是发达国家还是发展中国家，农业面源污染都是―个值得而且必须研究的重要领域。国外已经在非点源方面的研究也比较成熟，我国在积极借鉴国外经验的同时，也要结合我国的经济、地域以及社会发展等方面因地制宜的采取各种措施，形成?m合我们国家国情的控制与管理措施。