中国农业面源污染研究论文

中国农业面源污染研究论文（精选10篇）

中国农业面源污染研究论文 篇1

中国经济、社会的迅猛发展,农业取得了举世瞩目的成就。但中国农业整体水平不高,科技含量和农民的环保意识较低,特别是日益严重的农业面源污染已成为制约中国农业和农村可持续发展的重要因素。

中国农业面源污染的严重性主要表现在水、大气、土壤等方面。一般而言,农业面源污染是指在农业生产活动中,氮素和磷素等营养物质,农药以及其他有机或无机污染物质,通过农田的地表径流、农田渗漏或挥发作用,形成的污染,主要包括农药污染、化肥污染、农膜污染、秸秆污染、集约化养殖场污染以及污水灌溉带来的污染。

由于农业活动的广泛性和普遍性、发生区域的随机性及污染负荷分布的差异性,农业面源污染具有长期性、隐藏性、难治理的特性。虽然国家对农业面源污染十分重视,但农业面源污染的治理没有达到预期效果,并且近年来随着经济和农业的进一步发展,农业面源污染持续恶化。为了中国农村及农业的可持续发展,必须加强对农业面源污染的治理。

一、中国农业面源污染的现状

由于农村的环境保护长期受到忽视,环保政策、环保机构、环保人员以及环保基础设施均供给不足,导致农业面源污染失控。中国的环保工作从一开始就把重点放在大城市、大工业和大工程上,自20 世纪80 年代以来,政府针对城市环境问题制定和实施了一系列相关的法律政策,如现行的《大气污染防治法》、《水污染防治法》等都是以城市为中心而设计的,而有关农村、农业的环境政策和法律法规却很不健全,甚至存在诸多空白。值得注意的是,在环境治理的基础设施方面,农村也远远落后于城市。落后的基础设施与日益加大的污染负荷之间的矛盾日益突出,直接导致了农业面源污染的加剧。农业面源污染的主要原因有:

1.化肥使用量过多。长期以来,我们都认为,中国用不足世界10%的耕地养活了世界上22%的人口;然而,我们却常常忽略一个事实:中国的化肥使用量超过了全世界总量的1/3。统计显示,1980 年至今,中国粮食单产水平提高了56%,而化肥投入量增长了225%;同期,德国、法国等发达国家粮食单产水平提高了51%~52%,而化肥投入量则减少了31%~47%。近几年来,由于农业化肥用量的增加,化肥已成为农业环境中一种主要污染物。施入土壤中的各种肥料只有一部分被作物吸收,大量的营养物质从土壤中流失,有的转化为”难效态”而残留在土壤中,有的则在化学反应过程中挥发到大气中。公开资料显示,各种作物对肥料的平均利用率,氮为施用量的40%~50%,钾为30%~40%,磷为10%~20%。对作物不合理大量施肥,不仅导致营养物质损失,降低肥料中营养元素的利用率,而且还造成对环境的污染。

2.农药使用量过多。中国农药的产量和使用量都居世界前列。中国农药工业协会的数据显示,2012 年全国农药行业产量达112 万吨,比上年增长11%,其中除草剂产量增40%。据调查,喷施的农药若是粉剂,仅有10%左右的药剂附着在植物体上;若是液体时,也仅有20%左右附着在植物体上;1%~4%接触到目标害虫,40%~60%降落到地面,其余的药剂飘游于空中。大量使用农药,虽然控制了病虫害,但是造成农产品品质下降。目前,在中国使用的约250 种农药中,高效低毒农药品种只占15%左右。化学农药还大量地杀伤天敌生物,破坏农田生态平衡。由于农药没有得到合理使用,大部分被浪费,这部分农药通过各种渠道流入水体,致使水体各种污染物质含量超标,水质恶化。

3.养殖场成为污染源。目前,中国畜禽养殖业由过去农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖,而且越来越集中在城市周围。由于畜禽养殖的饲养方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化,畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。从养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等,随每天冲洗的污水流入河道、湖泊,造成水体污染、鱼类大量死亡,对环境造成严重污染。畜禽养殖场的排放污染物,主要是畜禽粪便,它除含有氨、氮、磷、钾外,还含有大量的COD和其他物质。畜禽养殖污染已经成为中国环境污染的重要因素之一。中国目前只有少部分养殖场引进了国外的沼气发酵设备进行厌氧发酵处理,大部分禽畜养殖场均没有采取任何处理直接排放,对周围环境造成危害。此外,畜禽养殖对周围环境的危害还有畜禽场废物污染和畜禽体、畜禽产品中残留的有毒化学物质等。

二、中国农业面源污染造成的危害

1.化肥的污染。大量施用化肥导致水中氮、磷的含量增加,使藻类等水生植物生长过多,引起水域富营养化。使用化肥地区的井水或河水中氮化合物的含量也会增加,甚至超过饮用水标准。长期过量而单纯施用化学肥料,会使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微团粒上有机、无机复合体的铵离子量增加,并代换Ca2+、Mg2+等,使土壤胶体分散,土壤结构破坏,土地板结,并直接影响农业生产成本和作物的产量和质量。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,化学肥料中还含有其他一些杂质,如磷矿石中含镉、铅等,这些杂质也可造成环境污染。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,进入大气对空气造成污染。还有相当一部分以有机或无机氮形态进入土壤。

2.农药的污染。喷洒农药时,雾状或粉剂的微粒悬浮在大气中,造成对大气的污染。施药时散落在田间的农药,随灌溉水或雨水的冲刷,流入河道、湖泊和海洋,造成对水体的污染。此外,工厂“三废”排放,洗涤药械等活动也会造成农药对水体的污染。施药时,大部分农药降落于地表,造成农药对土壤的污染。另外,药剂浸种、拌种等施药方式,则使农药直接进入土壤中。大气中的农药,也会随雨水降落而污染土壤。喷洒农药对农作物直接污染,以及作物对周围环境农药的吸收,会造成农药对农产品的污染。畜禽食用了被污染的饲料,也会造成农药对畜禽产品的污染。

3.养殖场污染。一部分养殖场和养殖大户对养殖粪便、垃圾随意堆放,仅作简单处理或处理不及时、不达标,养殖场周边空气污染。排泄物迅速腐烂发酵,产生硫化氢、氨气、硫醇、苯酚、挥发性有机酸等上百种有害物质,以及畜禽体内排出的有害气体,都会对大气造成污染。

畜禽粪便通过污染地表水,进而通过土壤污染地下水。畜禽粪便和废水中含有大量的有机物氮、磷、钾、硫及致病菌等污染物,未经处理的高浓度有机废水的集中排放,大量消耗水体中的溶解氧,使水体变黑发臭,富营养化。当前畜禽粪便主要的消耗途经是作为有机肥料直接还田,粪便中还含有大量的病源微生物和有害物质,如果不加限制地还田,其负荷超出了农田环境的消化能力,也会对农业环境构成污染。

三、治理中国农业面源污染的措施

1.建立针对农产品生产过程的环境影响评价制度。环境影响评价是指在从事工程建设、开发行为或国家制定规划、政策和法律时,应当于计划阶段或正式实施前,就其可能造成的环境资源影响进行分析、预测和评估,并提出相应的预防或减轻不良环境影响的对策和措施。在农业面源污染防治领域,应确立针对农产品生产过程的环境影响评价制度。早在2006 年4 月中国就通过了《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。该法对农产品的产地和生产过程中的投入品也做出严格限制。为农产品生产过程的环境影响评价打下了很好的基础,但其评估的目标是确保农产品的质量安全,没有考虑到生产过程中的面源污染对环境的影响,所以,中国现行立法应对农产品质量安全评估制度进行补充完善,在此基础上建立农产品生产过程的环境影响评价制度,以此来控制农业面源污染。

2.建立针对农产品生产过程的清洁生产制度。在农产品的生产过程中采用清洁生产制度不仅是必要的也是可能的。首先,农业生产应采用清洁的农业投入品。农民应采用低毒低残留的农药、化肥,易回收易降解的农膜。其次,农业生产应采取清洁的田间操作措施。美国的最佳管理实践就是很好的例子。现已提出的最佳管理实践有:少耕法、免耕法、综合病虫防治、防护林、草地过滤带、家畜粪肥的大田合理施用、人工水塘和湿地等方法和措施。对于这些方法和措施,中国可以结合自己的国情进行合理安排,在此基础上形成一系列的清洁生产技术标准,并据此进行环境影响评价,从而有效地控制农产品生产过程中产生的面源污染。

3.建立农业生态补偿制度。农业面源污染的治理是一项投资大、周期长、短期内难以见效的复杂系统工程,这就需要建立和完善农业生态补偿机制,提供强有力的政策支持和稳定的资金渠道,实现生态和经济的可持续发展。农业生态补偿按补偿资金的承载主体可分为国家补偿、社会补偿和区域自我补偿,补偿方式也可以多样化,如政策补偿、技术补偿、连续补偿与一次性补偿。

事实上,世界主要发达国家早在20 世纪70 年代就开始了农业生态补偿制度的实践。如美国于1971 年提出了乡村洁水计划,根据这个计划政府为那些自愿执行最佳管理措施来减轻农业面源污染的农场主分摊部分费用,此外,还考虑给农场主以税额减免。这些生态补偿政策实践为中国的农业生态补偿制度的形成提供了很好的示范。

在农业面源污染防治领域,农业生态补偿主要表现为政府、社会对自愿采用新技术和新生产模式来提高农业资源的利用率并以此来减轻农业面源污染的农民进行补偿或农民通过这种长效发展机制来实现自我补偿;政府为防治农业面源污染项目的实施创造条件,如科技、文化、教育、卫生事业的发展、基础设施的建设等。

摘要：在中国农业取得举世瞩目成就的同时,中国农业面源污染日益严重,主要原因是过量并且不合理地使用农药,过量的使用化肥,农膜污染、秸秆污染、集约化养殖场污染等。农业面源污染是目前水体污染的最大原因之一,治理农业面源污染刻不容缓。

关键词：农业面源污染,化肥污染,综合治理

中国农业面源污染研究论文 篇2

南川区农业环境监测站 王于泽

摘 要: 结合南川区农业面源污染现状，分析造成农业面源污染的四大原因，提出五点防治对策。

关键词: 农业环境;面源污染;防治对策;南川区

所谓面源污染，主要是指在农业生产过程中不合理使用而流失的农药、化肥、残留在农田中的农用薄膜和处置不当的农业畜禽粪便、恶臭气体以及不科学的水产养殖等产生的水体污染物对水体、土壤和空气及农产品造成的污染，具有位置、途径、数量不确定，随机性大，发布范围广，防治难度大等特点。随着城镇化、工业化进程加快，南川区农业面源污染日益突出，直接影响农村环境质量，阻碍和影响农业农村经济的可持续发展，已成为农村环境污染防治的重点和难点。因此，防治农业面源污染，改善农村生态环境，维护生态安全，发展循环农业，已成为当前重要的任务。1 污染现状

目前，南川区农业面源污染主要来源于3个方面: 化肥、农药、农膜和农作物秸秆等种植业污染源;畜禽粪便、水产投肥和用药等养殖业污染源;农村生活污染源。1.1 种植业污染源 1.1.1 化肥

2009年，南川区34个镇街施用化肥折纯总量为34000t，其中 1 氮肥18200t、磷肥7000t、钾肥3800t、复合肥5000t，单位施用量58.7kg/667 m，超出发达国家为防止化肥对土壤和水体造成污染而设置的安全上限43.7kg/667 m。由于盲目超量施肥，致使化肥利用率低，氮肥、磷肥和钾肥利用率分别为35%、18%和32%。

化肥面源污染主要表现在:（1）矿质肥料中重金属含量高于土壤本底。长期大量使用造成部分土壤重金属含量明显上升;（2）氮磷钾比例不协调，氮肥过量，造成肥料当季利用率不高，蔬菜、水果等农产品硝酸盐含量超标，品质下降;（3）设施栽培田块超量施用化肥，加之频繁灌溉，造成土壤次生盐渍化和地下水污染;（4）大量化肥通过农田径流流入江河，造成水体富营养化。1.1.2 农药

南川区使用农药按纯量计算，2008年310t、2009年350 t，单位施用量分别为0.5 kg/667㎡、0.6 kg/667 m，依次高出国家标准0.3kg/667㎡、0.4kg/667 m，病虫害综合防治率70%。农药的长期大量使用，致使害虫抗药性愈来愈强，且大量害虫天敌被杀灭，破坏了农田生态平衡和生物多样性，农药每667 m平均用量逐年增加，造成农业面源污染。

农药面源污染主要表现在:（1）在蔬菜、果树等农作物使用禁用农药造成农药残留超标，夏、秋季发生率较高;（2）施药器械和方法落后，大部分药液洒落于土壤表面，形成在土壤中农药残留;（3）用后农药瓶袋弃置于沟渠边、池塘旁或施药后雨水冲洗，部分农药污染水体。1.1.3 农膜

222 南川区2009年使用农膜210t，其中地膜约180 t，平均使用量为0.36 kg/667 m。据调查测算，南川区农膜回收约178.5t，年残留量高达31.5 t，残膜率达15%。部分残膜进入农田土壤后，分解产生有毒物质污染土壤，改变土壤理化性质，造成耕地理化性状恶化，通透性变差，阻碍农作物根系吸收水分及根系生长，导致农作物减产。1.1.4 农作物秸秆

据调查测算，南川区2009年粮食作物秸秆产生总量为58万t，其中禾本科粮食作物秸秆52.2万t、油料豆类秸秆5.8万t。其中，作为农村生活用能作燃料直接焚烧的秸杆约为34.8万t，占60%;堆放在田间地头、随意抛弃的秸秆约为5.8万t，占10%;作为饲料、肥料综合利用秸杆总量约为17.4万t，占30%。随意焚烧秸秆造成严重的空气污染，有时还会引发山火。部分农户将秸秆长期弃置堆放或推入河沟，日晒、雨淋、沤泡引起腐烂，污染水体。1.2 养殖业污染源 1.2.1 畜禽养殖业

据调查，2009年南川区有各类畜禽规模养殖大户2583户，同比增长54.7%。生猪、肉（蛋）鸡、水禽规模养殖率达到43.1%、65%、85%，同比增长6.1%、4.5%、4.8%。加上畜禽养殖散户，畜禽养殖总量为1404万头（只、羽），猪、牛、羊、禽产生粪便总量达128.58万t，这些粪便的资源化处理率虽然已达90%，但仍有10%未经过无害化处理，直接排入附近的溪河、鱼塘，有15%左右的养殖场距居民水源地不足50 m，50%的养殖场距居民住房或水源地不3 足200 m，给生活环境特别是水环境带来严重的污染和危害。1.2.2 水产养殖业

2009年南川区水产养殖总面积904.6 hm，其中经有关部门批准具有法人资格的水产规模化养殖场有4家，养殖面积在2 hm以上的水产养殖专业户有84家。养殖方式以池塘养殖为主，排水方式有自流和机械排水两种情况。一些水产养殖户和规模化养殖场为了追求经济效益，大量投入饵料和化肥，利用各种废弃料和畜禽粪便作水产饲料，投饵量最多的草鱼高达2000～3000 kg/667 m，使水质严重恶化，这些水又直接排放于农田或溪河，造成农业面源污染。

1.3 农村生活污染源

据调查测算，2009年底南川区农村居民为55.5万人，其中有粪污无害化处理利用设施的有9.5万人，占17.1%，无粪污无害化处理利用设施的有46万人，占82.9%;农村生活污水处理率不到30%，生活垃圾的无害化处理率仅为25%左右;村镇饮用水卫生合格率、卫生厕所普及率分别只有40%、60%。南川区共建有户用沼气32294座，占适建农户145000户的22.3%。2 原因分析

2.1 环保意识有待增强

农业环保社会氛围还没有完全形成，特别是一些镇街领导和有关部门对农业面源污染与资源破坏问题的严重性缺乏清醒的认识，没有把这项工作列入重要议事日程。各级政府和广大干群目前仍只注重城市环境保护，忽视农业环境与资源保护的现象还十分突出，片面追求农村经济发展的短期效益，旧账未除新账发生，以牺牲农业环境、破坏农业资源为代价换取一时的、局部的经济增长。同时，广大农民群众农业环境保护意识比较淡薄，不合理使用农业投入品的现象比较普遍，乱堆、乱倒、乱扔等不良习惯随处可见，加剧了农业面源污染和资源破坏。2.2 管理职能有待理顺

目前没有出台有关农业环境保护的全国性专门法律法规，农业部门管理农业环境保护工作的职能没有明确，导致农业面源污染的管理体制不顺。农业环境污染治理工作涉及到多个部门，部门之间职责交叉，经常出现扯皮现象，一定程度上阻碍农业面源污染防治工作的有效开展。2.3 农服体系有待完善

农业科技人员队伍不稳定，区级农业技术人员年龄偏大、出现断层，镇街农服中心作用发挥不明显，新技术传输不畅，适应农民日益增长的农业技术需求较差。农业信息沟通渠道不畅，无法满足农村环境整治需求。农业保险等基本市场经营服务不到位。2.4 环保经费有待增加

农业环境保护工作是一项任务重、矛盾多、难度大的公益事业，必须有财政投入作为保障。目前我区各级财政用于农业环境保护管理、技术开发与推广等方面的资金严重不足，基本上没有将农业环境保护经费列入财政预算，很多工作任务难以落实，阻碍了农业环境保护事业的顺利发展。3 防治对策

3.1 统筹兼顾，创新工作机制

农业面源污染防治，关系广大农民的切身利益和南川区经济的可持续发展。在新的形势下，做好农业面源污染防治工作，要处理好3个关系:（1）处理好农村经济发展与环境保护的关系，实现经济发展与环境保护“双赢”;（2）处理好城市环保与农村环保的关系，逐步改变农村与城市环境保护不平衡的状况，从总体上全面改善环境质量;（3）处理好主动预防和被动治理的关系，预防治理并重，多还旧账不欠新账。3.2 明确责任，加强环保管理

农业面源污染问题涉及到整个农业生产和农村千家万户，具有广泛性、分散性和隐蔽性，治理难度较大。南川区政府将农业面源污染防治各项目标任务分解下达到各镇街，并将完成情况继续纳入党政一把手环保实绩考核和政府目标考核。南川区环保局、农业局、林业局和水务局等有关部门紧密配合抓好南川区农业面源污染防治工作，各镇街负责区域内的农业面源污染防治管理工作。加强机构建设，提升队伍素质，严格考核奖惩，规范运作日常工作。对实施农业面源污染防治成绩显著的单位和个人，给予表彰和奖励。对因工作不力导致目标任务不能按期完成的责任单位和个人启动问责制。

3.3 加强宣传，提高思想认识

树立科学发展观，坚持以人为本思想，站在可持续发展的战略高度，着眼于提高农产品质量安全水平，为全面建设社会主义新农村创造良好的条件，充分认识加强农业环境保护工作的重要性和紧 6 迫性，彻底改变以牺牲农业环境、破坏农业资源为代价的粗放型增长方式，努力实现经济发展和农业环境保护相协调的目标。同时，进一步加强区新型农民培训学校建设，不断提高农民素质，逐渐改变陈规陋习，加快农民变为市民步伐。3.4 加大投入，实施定位监测

农业环境保护既是一项公益性事业，又是一项社会性工作。财政部门要预算必要的工作经费，保证农业环境保护工作的正常开展。为加强农业面源污染的监督管理，要建立农业面源污染定位监控点，及时掌握了解南川区农业面源污染的现状及变化趋势，并建立农业面源污染数据库，定期发布农业面源污染状况信息。3.5 多措并举，防治面源污染

推广生态种养先进适用技术，实施多轮驱动，控制农业面源污染，减少重金属及其化学物质对环境的污染，力争3年内农业面源污染治理率由55%达到65%。3.5.1 科学使用农用物资

推广科学施肥技术和合理使用农药技术，实施测土配方施肥技术、病虫草鼠害统防统治技术，控制和治理农业面源污染，减少化肥、农药和农膜用量，提高有机肥使用量，限制使用碳酸氢铵。到2011年，单位化肥施用纯量强度由58.7 kg/667 m减少到16 kg/667 m，接近发达国家安全上限;单位农药施用纯量强度由0.6kg/667 m

222减少到0.18 kg/667 m，超过全国平均水平;病虫害综合防治率由70%达到80%;农膜回收率由85%达到95%。3.5.2 推进秸秆综合利用

对秸秆禁烧和综合利用工作加强行政执法力度，采取各种行政措施，有效地遏止秸秆焚烧的漫延。加强农技、农艺、农机等秸秆还田技术的配套和创新，提高秸秆还田数量和还田质量，保证秸秆还田的顺利进行，有效地减少秸秆对环境的污染。到2011年，秸秆综合利用率由30%达到90%。3.5.3 推广乡村清洁工程

大力推广以“清洁田园、清洁家园和清洁水源”为主要内容的乡村清洁工程，从生产过程和生活环境入手，充分利用清洁化生产、资源化利用和无害化处理三大技术，加强农村基础设施建设，解决农业面源污染问题。加快市级生态农业示范区建设，结合示范区农业生态环境特点，按照整体、协调、循环、再生的原则，因地制宜地实施稻田、早地、林地、水面、庭院五大生态建设，采取工程、生物、农艺三大技术措施，推行“猪-沼-果（菜）”、稻田生态养殖、庭院生态-观光休闲、无公害农产品生产等多种生态模式，推进土地适度规模经营，防治农业面源污染。到2011年，推进清洁能源普及率、土地集中经营度、村镇饮用水卫生合格率、卫生厕所普及率分别由99%、40%、60%、24.1%达到99.5%、95%、80%、30%。3.5.4 实施健康生态养殖

（1）合理布局规划。对新建大型畜禽养殖场开展环境影响评价，使其尽可能远离饮用水源、河流。（2）增设处理设施。对现有畜禽养殖场的粪便进行处理和综合利用，大力推广畜禽粪便厌氧发酵和商品有机肥生产等成熟的技术，建立大中型能源环境示范工程。（3）整治畜禽养殖污染。把畜禽粪便污染治理和综合利用纳入 8 防治农业面源污染工作重点，根据各畜禽养殖场不同的生产规模和基础设施条件，分别采取资源化、无害化和减量化的治理办法，有针对性对开展粪便和尿液等污染物的综合治理工作，对一些条件十分简陋、设施很差、规模不大、效益不好的养殖场严格实行关停。到2011年，畜禽粪便资源化处理率由90%达到100%。3.5.5 加强农村沼气建设

（1）加强政府引导。充分利用各类新闻媒体和各种形式，全方位、多角度、深层次宣传农村沼气建设的意义和作用，形成领导重视、部门帮扶、社会支持、群众自办的浓厚氛围。制定完善发展规划，抓好争资立项工作，努力增加专项投入。对兴建沼气工程的业主给予投资、信贷、税收、土地、技术等方面的优惠和扶持。（2）推进规范建设。建立健全项目资金管理制度、公示制度和资金使用审计制度，严禁挤占、截留、挪用项目资金。加强部门协调，抓好农村沼气工程实施、技术培训、检查指导、质量监督等具体工作，确保100%正常交付使用。（3）完善后续服务。在南川区各个乡镇（街道）成立沼气技术服务站，每村（居委）配备1名持证沼气技工，做到有人管事、有人办事，切实加强沼气建设与安全生产管理。到2011年，每年新建农村户用沼气池12000口以上，累计建成6万口以上，农村沼气覆盖率由22.3%达到42%。3.5.6 加强农产品质量安全监管

农业面源污染防控研究 篇3

关键词：农业面源污染；化肥；农药；农膜；秸秆；种植业；养殖业；成因；危害；防控

中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）12-0015-03

随着我国农业农村经济的稳步发展，粮食产量实现历史罕见的“十二连增”，对于保障我国粮食安全和社会经济发展具有重大的现实意义。但片面追求产量增加的同时，农业生态环境的承载压力加大，农业面源污染问题严重，亟待实施农业供给侧改革，转变农业发展方式，强化农业面源污染治理，促进农业可持续发展。

1 农业面源污染的成因及危害

农业面源污染是指在农业生产活动中，由农药、化肥、废料、沉積物、致病菌等分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。与工业点源污染不同的是，农业面源为分散排放，污染分布最为广泛，现已占全国污染排放的“半壁江山”。

1.1 种植业面源污染

我国人口众多，但土地资源十分有限，随着人口数量的增加，对粮食的需求也日渐增加。如何让有限的耕地产出更多的粮食成为农业发展的最紧要问题，也是关乎民生和国家稳定的大事。在粮食“十二连增”的光环背后，是土地无法承载的压力。农作物生长需要大量的养分和水分作为基础保障，而土壤的天然供给能力十分有限，因此，人类在长期的农业生产活动中不得不依靠施用大量的化肥、农药等维护农作物生长，而这些化肥、农药及其他有机或无机污染物无疑会通过农田地表径流和农田渗漏，带来越来越严重的地表、地下水等农业面源污染，给农业生态环境和农业可持续发展带来重大负面影响。

从化肥的使用来看，我国化肥使用量超过全世界总量的1/3。1980年至今，我国粮食单产水平提高了56%，而化肥投入量增长了225%。过量施用的化肥只有少部分被作物吸收利用，而大部分养分被浪费掉，有的残留于土壤中，有的挥发到大气中，有的流失到河流里。其危害主要体现在：一是大量施用化肥会导致水中氮、磷含量增加，使藻类等水生植物生长过多，引起水域富营养化。二是过量施用化肥会使土壤酸化、土地板结，影响农业生产成本和作物产量。三是过量施用化肥会增加蔬菜、牧草等作物的硝酸盐含量，引起人和牲畜中毒事故。四是我国农田化肥中的氮仅35%在当季被作物利用，过量施用的氮肥会有相当数量直接从土壤表面挥发成气体或进入土壤后转化成氮和氮氧化物，造成污染。目前，化肥已成为农业生态环境的主要污染物之一。

从农药的使用来看，我国农药使用量在32万t（有效成分）左右，占世界农药总用量的1/7，单位面积农药使用量高于世界平均水平。尽管农药总体使用量趋于稳定，但农药利用率偏低，仅为35%，而且在我国使用的250多种农药中，高效低毒农药品种只占15%左右。研究发现，喷施粉剂农药和液体农药时，仅有10%～20%的药剂会附着于植物体上，1%～4%的药剂会接触到目标害虫，40%～60%的药剂会降落于地面，余下的药剂飘游于空中。使用农药虽然有助于控制病虫害，但过量使用会带来诸多危害：一是田间喷洒雾状或粉剂农药时，农药微粒会悬浮于大气中，造成大气污染。二是施药时散落于田间的农药会流入河道，造成水体污染。三是大部分农药降落于地表或直接进入土壤，造成土壤的污染。四是农药带来的农产品污染会转嫁到人和畜禽，通过食物链和生物富集作用，造成农药对人畜产品的污染。五是施用农药会杀伤天敌生物，破坏农田生态平衡，影响生物多样性，造成农产品品质下降。因此，防治农药污染已成为世界上很多国家关注的环境问题。

在农业生产中，还有一种污染环境的作业方式，就是农业用膜污染，即农业“白色污染”。目前，我国农膜用量在250万t左右，应用面积已超过亿亩，成为世界上最大的农膜生产国和使用国。这些农膜均为聚乙烯和聚氯乙烯，属于不可分解的高分子化合物，如果滞留于土壤之中就会形成永久性白色垃圾。尤其是农业生产中大多采用成本较低、厚度在0.012 mm以下的超薄地膜，这种地膜易破碎、难回收，导致“白色革命”逐步演变为“白色污染”，农田地膜残留污染问题日益突出。随着土壤中残膜量的不断增加，其危害性愈发显现：一是阻碍土壤毛管水和自然水渗透，影响土壤吸湿性，破坏土壤结构，降低土壤肥力水平，阻碍作物生长发育，甚至引起地下水难以下渗和土壤次生盐碱化，导致农作物大幅减产。二是残膜分解后会析出铅、锡、酞酸脂类化合物等有毒物质，造成土壤环境污染。三是残膜因无法降解回收而乱堆乱放，随风四处飞扬，有的放火焚烧释放二恶英等严重的致癌物质，给农村生态环境造成污染并危害人身健康。

近年来，焚烧农作物秸秆带来的环境污染日益引起政府部门的高度重视。一方面，随着农作物产量的增长，农作物秸秆量也随之大幅增加，超出了土地自我消化能力和农民生活、养殖等使用量；另一方面，随着农村能源结构的变化，农民取暖烧火做饭不再依赖农作物秸秆，导致农作物秸秆在生活用能源中所占的比例愈来愈少。这些因素导致大量的秸秆置于田间无法消化，一些农民图省事和按照传统习惯，将剩余的秸秆一烧了之，对大气环境造成污染。此外，废弃的秸秆经风化、雨淋与腐烂，会使秸秆中的有机物进入水体，造成水体污染。

1.2 养殖业面源污染

目前，我国养殖业已经由个体家庭饲养转变为集约化、工厂化养殖，且多集中于城市周边。规模化工厂化养殖产生的大量有机污染物和氨、氮、磷、钾等排放物会随着污水流入水体造成污染，而且，受养殖业集约化程度不断提升及其废弃物资源化利用率较低的双重影响，养殖业面源污染程度将会加剧。有调查表明，2010年全国畜禽养殖业的化学需氧量、氨氮排放量分别达到1 184万t、65万t，占全国排放总量的比例分别为45%，25%，占农业源的95%，79%，畜禽养殖污染已成为我国农业面源污染的主要“贡献者”和环境污染的重要因素。其危害主要体现在：一是部分养殖场和养殖大户随意堆放或简单处理养殖粪便、垃圾，导致周边空气腥臭和排泄物腐烂发酵，继而产生硫化氢、氨气、硫醇、苯酚等有害物质和有害气体，造成周边环境和大气污染。二是养殖场产生的粪便在污染地表水的同时还可通过土壤污染地下水，使水体变黑发臭和富营养化，造成水体污染。三是把养殖场粪便作为有机肥料直接还田，导致粪便中的大量病原微生物和有害物质进入土壤，造成土壤污染。四是养殖场废弃物管理不善，导致蚊蝇孳生、细菌繁殖，造成疫病爆发。据化验分析，1 mL牧场污水中有33万个大肠杆菌、69万个肠球菌、1 750个产气荚膜杆菌以及伤寒、鼻疽、布氏杆菌等致病菌。五是我国只有少部分养殖场采用沼气发酵设备进行厌氧发酵处理，大部分养殖场均没有采取任何处理直接排放，对周围环境造成危害。

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2 农业面源污染防治策略

2.1 加强农业环境保护体系建设，为农业环境保护提供组织保障

各级政府及农业部门在统筹城乡农业农村经济发展的大局中，应把农业面源污染防治和农业环境保护列入重要工作议程，并在各级政府发展规划中引入农业环境评价指标体系。建立完善农业面源污染防治体系，加大农业环境保护力度。构建全国农业面源污染监测网络，推进农业面源污染监测常态化、制度化运行。完善农业环境安全的评估体系，在面源污染高风险区建立监测站，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。

2.2 转变农业生产方式，树立循环农业发展理念

通过转变农业生产方式，发展循环农业，集约、高效、节约利用有限的农业资源，拓宽农业资源利用的空间，加大资源的循环利用及综合利用力度，缓减人口持续增加而人均资源日趋紧缺的矛盾，达到提高效率、降低成本、保护环境的目的。农业循环经济发展应按照“无害化、低排放、零破坏、高效益、可持续、环境优美”的思路，统筹规划农业各产业发展。其技术包括减量化生产技术、生产资源再利用技术、资源化利用废弃物技术，即推广以沼气为纽带的“四位一体”生态农业模式技术、农牧结合生态农业模式技术、农产品精深加工技术、保护性耕作技术，发展旱作节水农业技术、秸秆综合利用技术等。

2.3 普及测土配方施肥技术，启动实施化肥农药使用量零增长行动

各级农业及肥料管理部门应制定不同区域主要作物的施肥区划，采用平衡施肥、深施、水肥一体化管理等措施，推广科学施肥技术，避免化肥的过量使用。扩大测土配方施肥使用范围，加强配方施肥指导服务，推进配方施肥进村入户到田。研发新型肥料产品，鼓励农民多使用有机肥，集成推广种肥同播、化肥深施等高效施肥技术，提高用肥精准性和利用率。结合高标准农田建设和耕地质量保护与提升行动，开展科学施肥技术的示范推广，加大宣传培训力度，引导农民科学施肥，提升耕地内在质量，力争到2020年，实现测土配方施肥技术推广覆盖率达到90%以上，化肥利用率达到40%以上，全国主要农作物化肥使用量零增长。

2.4 推广使用高效低毒低残留及生物农药，推进农作物病虫害统防统治与绿色防控

植保部门应加强农药使用管理，规范农民用药行为。推行高毒农药定点经营，健全高毒农药可追溯体系。加大生物农药、高效低毒低残留农药研发、推广和应用力度，实现科学用药和精准施药。植保专家应深入一线，加大培训力度，指导农民科学用药。推进农作物病虫害专业化统防统治与绿色防控融合，力争到2020年，主要农作物病虫害绿色防控覆盖率达到30%以上，农药利用率达到40%以上，全国主要农作物农药使用量零增长。

2.5 推进畜禽养殖标准化建设，提高畜禽养殖废弃物综合利用水平

推进畜牧业绿色发展，实施农牧结合、种养循环，总结推广一批畜禽粪污处理和资源化利用的典型模式。充分考虑畜禽养殖污染防治要求和周边环境承载能力，科学规划畜禽养殖布局，制定畜禽养殖面源污染防控政策。推行标准化规模养殖方式，鼓励和支持散养密集区实行畜禽粪污分户收集、集中处理。推行水产健康养殖模式，推广工厂化循环水养殖、池塘生态循环水养殖及大水面网箱养殖底排污等水产养殖技术。结合我国畜禽养殖小规模、大群体与工厂化养殖并存的特点，采取能源化利用和肥料化利用相结合，推动养殖过程清洁化、粪污处理资源化、产品利用生态化。力争到2020年，75%以上的规模畜禽养殖场（区）配套建设废弃物贮存处理利用设施，基本解决大规模畜禽养殖场粪污处理和资源化问题。

2.6 深入开展秸秆综合利用，推进秸秆利用向规模化和产业化发展

充分利用农作物秸秆综合利用政策，推进秸秆“五料化”利用。加大宣传培训力度，推广秸秆收集、粉碎还田、青黄贮饲料化等技术。建立秸秆收储运输市场化机制，降低收储运输成本，实现秸秆综合利用的规模化与产业化。在大气污染重点区域，加大农业环境监测力度，解决秸秆露天焚烧问题。力争到2020年，实现秸秆综合利用率达85%以上的目标。

2.7 推动高标准地膜的推广应用，解决农田残膜回收技术难题

加快生态友好型可降解地膜研发，制定使用可降解地膜的激励政策。加快地膜残留捡拾与加工机械研发，解决农田残膜回收技术难题。严禁生产和使用不符合标准的地膜，从源头保证农田残膜可回收，力争到2020年，實现当季农膜回收率达80%以上的目标。

3 结语

农业面源污染已严重威胁着农产品质量和粮食生产安全，制约着农业农村经济可持续发展，影响着社会民生和人类生活。治理农业面源污染，加强农业环境保护，功在当代，利在千秋。农业面源污染治理是一场持久战，必须坚持顶层设计，实施依法推动，号召社会参与，强化技术支撑，狠抓监测监督，多措并举，协调落实，才能确保农业面源污染防控工作取得成效。

参考文献

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[4] 饶静，许翔宇，纪晓婷.我国农业面源污染现状、发生机制和对策研究[J].农业经济问题，2011（8）：81-87.

中国农业面源污染研究论文 篇4

张桃林表示,现在农业面源污染局部有好转,特别是通过采取一些有效的防控措施,包括侧土配方施肥、绿色防控,包括一些清洁生产资料和技术的应用,尤其是在一些重点防控地区,包括在滇池、巢湖、太湖有所好转,但是也有一些地方问题比较突出,而且还有加剧的趋势。面源污染,实际上也是要针对解决的重点问题,一个是化肥农药的污染问题,现在化肥的使用量总体还是较高的,而且化肥的利用率还不高,尤其是果树、蔬菜方面的问题相当突出。

中国现在的农药使用量,农药利用率跟发达国家比较还有较大差距,如何解决?主要是要通过新型的高效低毒低残留的农药,包括生物农药的研制,和农药统防统治技术相结合,但是中国现在统防统治、专业化防治的措施应用的范围还不是很广,所以作为下一步需要加强的工作重点,把农作物病虫害绿色防控覆盖率提高到30%以上。

畜禽粪污是农业面源污染的一个最大的来源。农业面源污染在COD里面大概占到90%以上都是由于畜禽粪污,现在饲养生猪12亿头,出栏每年7亿头左右,而且现在规模化养殖的速度比较快,规模化养殖500头以上的,可以达到40%左右。规模化养殖之后,做得好可以集中处置,提高利用效率,提高产业化水平,但是如果处置不当,或者配套设施跟不上,那么可能甚至会产生环境事件。所以这是为什么加强清洁养殖、标准化养殖,尤其是对配套设施加强建设的原因,农业部提出75%以上的规模化畜禽养殖场配套建设废弃物贮存处理利用设施。

中国农业面源污染研究论文 篇5

3农业面源污染的防治措施

我国虽然对农业面源污染的研究起步晚，但是在综合和引进国外先进措施和模型基础上有很大成效。主要防治措施有人工湿地技术、缓冲带技术、水陆交错技术和水土保持技术等。人工湿地技术主要是通过土壤对在河流内生长的水生植物组成独特和生态吸附系统，通过吸附系统达到降解和吸收，以减少氮磷钾等进入水中的总量。但是湿地技术会产生二次污染，所以规模化应用和推广比较难。缓冲带技术和水陆交错技术是通过对植物生长带的设计和种植，让植物对农田的剩余营养物质进行吸收，以净化水质。虽然缓冲带的效果比较好，但是随着时间推移，缓冲带也会被污染，如果得不到有效管理，缓冲带可能会变成污染源。水土保持技术主要是通过工程和农业技术、生物措施结合，来促进植物的吸收和降解，同时控制水土流失。在农业面源污染的防治过程中，农田的养分平衡是需要解决的首要问题，化肥的过量施用是问题的重中之重。因此严格对农田进行养分管理，推广合理施肥是农业面源污染的重要治理方式。

4对农业面源污染的未来展望

农业面源污染研究和治理涉及物理、化学和生物等多方面理论，是一个综合性的系统工程。在目前研究进展现状的基础上，对未来的展望如下：

一是要应用同位素技术来跟踪农业面源污染研究，以提供精确的科学数据。同位素技术主要是以流域为单位，把大气—植被—土壤—地表水—地下水作为一个系统来进行跟踪，以辨识农业污染的来源，并对来源进行定量，以估算出农业面源污染物的输出和迁移等；二是通过一定模型来确定面源污染与水体之间的缓冲过度区。沟渠可以通过植物和底泥吸附来进行自然降解，以降低污染物进入水体的数量；三是农业面源污染主要是对河流、水库等地下水的污染，研究农业面源污染在地下水中的输出和影响规律，也是未来的研究重点和热点；四是构建河流总体容量控制模型，以形成对河流的环境治理和管理机制。主要是将河流分为一级、二级和小支流，按照治理目标依次进行治理，通过方案解决小流域污染的基础问题。通过健全农业面源污染的监测和预警体系，发挥出治理方案的宏观性和时效性。

参考文献

[1]余进祥，刘娅菲.农业面源污染理论研究及展望[J].江西农业学报，，21（01）：137-142.

我国农业面源污染研究进展 篇6

1 农业面源污染的来源

1.1 畜禽粪便

近年来, 由于大量畜禽粪便未经过处理而直接排放, 是我国养殖业不断发展壮大的必然结果, 成为我国水体富营养化的主要污染源之一。这些畜禽粪便携带大量的寄生虫卵、大肠杆菌等病原微生物不仅污染养殖场周围的环境, 大量的氮、磷进入江河湖泊或地下水, 导致水体和大气的污染。浙江省猪存栏数为1 362万头, 畜禽存栏总量15 398万只, 其畜禽养殖污水排放量达8.68亿t, 但全省畜禽污水和粪便的工程处理率分别仅为2.8%和5.0%, 加剧了水体富营养化, TN、TP、COD的年直接排放量分别为3.66万、2.12万、20.10万t。

1.2 农药

目前, 我国农药的使用量居世界第1位, 我国农药各种制剂产量达到80万~120万t, 有效成分生产量达46万t。2001年来, 全国平均农药 (有效成分) 使用水平为12.7 kg/hm2, 各种制剂施用总量约120万t, 农药总使用量每年基本稳定在23万t左右 (有效成分) [3]。浙江省的农药使用水平则为16.93 kg/hm2, 其中除草剂3.38 kg/hm2、杀菌剂4.26 kg/hm2、杀虫剂8.70 kg/hm2。喷施农药只有10%~20%附着在植物体上, 施用的有效利用率很低, 其余部分有5%~30%飘浮于空中, 有40%~60%降落于地面, 并随降雨形成的地表径流而下渗进入土壤或流入水域, 导致农业面源污染。

1.3 化肥

化肥的施用有效提高农作物产量, 对解决我国的温饱问题及农民奔小康做出了贡献。据统计, 2001年我国平均化肥使用量为400 kg/hm2, 化肥总施用量为4 253.8万t。近年来, 还有逐年增长的趋势, 我国化肥用量占世界化肥总施用量的30.8%, 已成为世界上施用化肥最多的国家[4]。研究表明, 化肥过量地不合理施用, 严重破坏土壤的理化性质。浙江省纯氮流失率为19.2%, 流失量为11.5万t, 其中水田纯氮流失率为23%。我国钾肥利用率仅为35%~50%, 磷肥为10%~20%, 氮肥利用率仅为30%~50%。未被利用的养分是农业面源污染的主要来源, 其通过淋溶、径流、吸附、反硝化和侵蚀等方式进入环境, 污染土壤、水体和大气。

1.4 塑料农膜

近年来, 由于塑料地膜使用量的不断扩大, 一些农田中残留的塑料地膜不断累积, 破坏了农作物生长的土壤环境, 使土壤的通透性下降, 严重影响农作物正常的生长代谢, 开始产生负面的影响。截至目前, 浙江省使用总量为45万t, 耕地平均用量为190.9 kg/hm2, 其中可降解仅为3.1%, 回收利用率为62.3%。据统计, 覆膜5年的农田农膜残留量可达78 kg/hm2。

1.5 生活污水与生活垃圾

生活污水、生活垃圾量大, 成分复杂。其中的氮、磷排入水体, 会引起水体富营养化, 病原菌、虫卵等进入水体造成污染。浙江省农村生活污水排放量85 640.79万t, 处理率仅2.5%, 而生活垃圾年产生总量为1 003.81万t, 综合利用率为27.8%。

1.6 水土流失

由于人们不合理地耕作、乱砍滥伐等原因, 导致水土流失严重, 从而使引起土壤侵蚀和养分流失也是十分惊人的。我国水土流失的面积达到367万km2, 占国土面积的38.2%。浙江省水土流失面积达2.53万km2, 约占全省土地总面积的24.3%, 年土壤流失量至少在6 000万t, 损失氮、磷、钾近120万t。

2 农业面源污染的特征

农业面源污染成为影响水体环境质量的主要污染源[5], 具有随机性大、排放点不固定、涉及范围广、潜伏周期长、控制难度大等特点, 由于没有固定的污染源, 其机理认识模糊和滞后, 污染造成的时间空间变化幅度大、污染一旦发生, 其控制与治理代价高昂, 而且非常困难。一是广泛性。随着人工生产的化学物质逐年增多, 经济的高速发展, 使自然环境难以承受, 随着径流进入水体, 并且这些物质在地球表层分布广泛, 其所产生的生态环境影响更是深远而广泛。二是潜伏性。以农药、化肥施用为例, 使用之后, 在无降水或灌溉时, 形成的面源污染直接起因于降水和灌溉的时间。三是随机性。由于降水的随机性和其他影响因素的不确定性, 从面源污染的起源和形成过程分析, 面源污染与区域的降水过程密切相关。如土壤结构, 农作物类型、气候、地质地貌等, 决定了面源污染的形成具有较大的随机性。四是模糊性。以农业面源污染为例, 面源污染的主要来源之一是化肥和农药的施用, 但化肥和农药施用量、农作物类型、作物生长季节、土壤性质、使用方式和降水条件不同而且不同因子之间又相互影响时, 所导致的养分和农药的流失会有很大的差异。五是研究和控制难度大。由于面源污染来源的复杂性、机理的模糊性和形成的潜伏性, 在研究和控制面源污染方面具有较高的难度。六是滞后性。在很大程度上, 农田中化肥和农药施用造成的污染, 除了与化肥和农药的施用量有关, 还与降雨和径流密切相关。研究显示, 通常一次化肥或农药的使用所造成的面源污染将是长期的, 而且当施用化肥后, 若遇到降雨造成的面源污染将会十分严重[6]。

3 农业面源污染的负荷估算与评价

3.1 农业面源污染的负荷估算

基本采用以剖析污染负荷与土地利用方式之间的内在联系为出发点作为农业面源污染研究方法, 为估算面源污染发生负荷量。农村面源污染研究主要采用径流试验场法, 监测降雨径流的水量、水质, 确定污染物单位负荷量。清华大学傅国伟教授等采取了2种方法估算面源污染负荷:一是通过对水体纳污量的分析计算, 推算汇水区的污染物输出量, 即立足于对受纳水体的水质 (及水量) 分析。二是直接立足于污染物在区域地表径流的迁移过程。我国在系统地 (而不是离散地) 进行面源污染负荷模型研究, 己进入起步阶段, 研究内容涉及模型模拟、面源污染负荷评价及模型与GIS结合技术等。李恒鹏等[7]采用Arcgis的水文分析模块, 利用GIS叠加分析方法, 获取太湖源流域浙西区各子流域的降水、径流深度、土地利用结构信息, 分析研究区主要土地利用类型与径流量的统计关系, 建立该区年尺度的径流估算模型, 结果表明, 太湖源流域浙西区COD、BOD、TN、TP的年输出率分别为:14 631.69、6 401.93、4 281.753、287.67 t。朱松等[8]利用Ann AGNPS农业非点源模型对浙江省宁海县颜公河流域氮、磷污染物负荷进行了估算, 经过验证, 该模型计算结果基本可靠。

3.2 农业面源污染的评价

面源污染负荷的主要危害评价可概括为以下4个方面[9]:一是引起水体富营养化, 破坏水生生物的生存环境;二是淤积水体、降低水体生态功能;三是造成建筑物和财产的直接损失;四是污染饮用水源, 危害人体健康。

4 农业面源污染控制与管理对策

对面源污染, 国际范围内仍然缺少有效的控制和监测技术, 在控制上采用源头控制策略, 强调在全流域范围内通过农田最佳养分管理等农业措施削减氮、磷总量[10,11]。

4.1 强化政府控制农业面源污染的职能和责任

充分认识农业面源污染防治的紧迫性、必要性和复杂性, 各级政府在农业面源污染防治工作中要充协调好农业、环保、水利、科技等部门的关系, 明确目标责任;将农业面源污染防治的目标、任务作为考核市、县、乡各级政府和主要领导政绩的内容之一;处理好受益区、自理区、保护区的利益关系[12]。

4.2 关键采用操作简单、价格便宜的替代技术控制农业面源污染

鼓励农民自愿采用环境友好的替代技术, 如农田最佳养分管理, 通过对水源保护区农田轮作类型、施肥量、施肥时间、肥料种类、施肥方式的规定, 进行源头控制。

4.3 在水源保护区制定和执行限定性农业生产技术

在对水源保护区、水源涵养地, 因地制宜地制定和执行限定性农业生产技术标准, 实施源头控制, 是进行氮、磷总量控制、减少农业面源污染最有效的措施。如对这些地区采取肥料类型、施肥量、施肥期、施肥方法的限定。控制水土流失, 进行水土资源综合管理。尤其是坡耕地, 应进行改造或还林还草。提高肥料利用率, 改进施肥技术, 推广以平衡施肥为主的科学施肥技术等。以无害化、减量化和资源化为目的, 研究和开发畜禽粪便的处理和利用实用技术, 根据《畜禽养殖业污染物排放标准》GB18596-2001, 推动行业污染处理水平的提高。建立一批污水处理及粪尿综合利用示范试点工程, 带动污染处理的发展。

摘要：综述了我国农业面源污染的来源和特征, 总结了农业面源污染的负荷估算和评价方法, 并提出控制与管理农业面源污染的对策, 以期促进农业面源污染的治理。

关键词：农业面源污染,来源,特征,治理对策

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农业面源污染情况及解决对策研究 篇7

一、存在的问题及原因

1. 施用化学肥料不科学

据统计, 2013年化肥用量总计73555吨, 2014年化肥用量达到91852吨。从近年来化肥使用情况分析, 化肥用量在不断增加, 片面的依赖化肥现象日益突出。调查显示, 在农业生产中, 农民过分地追求方便、经济实惠, 大量施用化学肥料, 而忽视了化学肥料的不足之处。第一、化肥是单质肥料, 长期施用造成土壤养分比例失调, 破坏有机质, 反过来影响化肥的肥效;第二、使农田生态环境遭到破坏, 过度施入化肥, 大量的化学物质进入土壤、空气和水系;第三、土壤理化性状恶化。长期施用化学肥料, 土壤有机质破坏殆尽, 团粒结构性能降低, 土壤板结现象加剧, 保水保肥能力降低;第四、土壤微生物区系发生变化, 农作物易发生各种病害;第五、农产品品质下降, 化肥部分物质被作物吸收积累到植物体中, 影响产品品质;第六, 每年都要加大用量增加生产成本。

全市种植业生产重化肥轻农肥倾向非常严重。同时在化肥使用上重施氮肥、磷肥, 轻视钾肥、微肥, 化肥使用配比不合理。由于以上原因造成耕地土壤理化性状逐渐恶化, 降低化肥使用效果, 致使农作物产量和质量不断下降。此外, 随着化肥使用量的增加和不合理的施用, 加之有机肥料的长期缺乏, 致使耕地土壤有机质含量逐年下降。

2. 使用农药现象较普遍

在农业生产环节, 大安市病虫草害还是以化学防治为主, 全市农药使用总量达到435吨。随意加大用药量、混乱配比等不合理使用农药的现象普遍存在, 严重影响了有害生物的可持续治理, 并对人畜安全、自然生态环境构成极大的威胁, 致使土壤、水、大气等自然资源环境污染加剧, 防治成本增高, 农产品农药残留严重超标, 直接威胁人们的身体健康。

3. 地膜造成严重白色污染

随着农业现代化的不断发展, 地膜覆盖已成为确保农业高产稳产的重要手段, 是一项成熟的农业栽培技术, 能够有效改善和优化栽培条件, 抵御不良气候环境, 具有增温、保墒、抑制杂草生长、促进作物早熟和提高农产品质量和产量的作用。但是随着地膜覆盖栽培年限的延长, 残留地膜回收率低, 土壤中废旧地膜量逐步增加, 导致了土壤的“白色污染”问题, 即废旧地膜污染。由于土壤中废旧地膜碎片改变或切断了土壤孔隙连续性, 土壤含水量下降, 甚至导致地下水难以下渗, 引起土壤次生盐碱化。另外, 废旧地膜影响土壤物理性状, 若长期滞留在地里, 会极大影响土壤的透气性, 阻碍土壤水肥的调节, 影响土壤微生物活动和正常土壤结构形成, 最终降低土壤肥力水平。

目前, 大安市应用地膜的主要作物有玉米、瓜菜、花生、烤烟等, 西甜瓜和蔬菜基本实行全膜覆盖种植方式, 地膜使用量80千克/公顷。农用地膜的厚度多数为0.008~0.01毫米, 低于厚度0.008毫米的地膜已很少见。2013年, 全市地膜用量是1639吨, 2014年是2000吨。据大安市农业环境保护与农村能源管理站调查统计, 废旧地膜回收率只有50%左右, 有30%的废旧地膜被掩埋、焚烧或者被大风刮走, 地膜残留率保守估计在20%以上, 降解至少需要200年以上的时间。从近年来地膜使用情况分析, 大安市地膜用量逐年增加。治理废旧地膜污染, 保护农田生态环境已成为当前维护农业生态环境, 促进农业可持续发展所亟待解决的问题。

问题产生的原因, 一是部分基层领导依然存在“先污染、后治理”的观念, 片面追求高经济、高增长, 忽视了污染对环境造成的危害。二是农民生态环境意识淡薄, 一方面一味的追求产量最大化和劳动强度最小化, 大量施用化肥农药, 加剧了农业环境污染, 另一方面对已经建好的环保设施管理不善, 垃圾乱堆乱放等陋习还不同程度存在。

二、解决对策

1. 做好测土配方施肥

实施测土配方施肥, 首先要对不同地块的土壤进行化验, 测出不同地块的养分状况, 然后根据不同作物对土壤营养成分的要求, 分析、计算最佳施肥配方和施肥量, 能做到缺什么补什么, 缺多少补多少, 从而达到农作物高产优质高效的目的。实践证明, 推广测土配方施肥技术可以提高化肥利用率5%~10%, 实行测土配方施肥不但能提高化肥利用率, 还能改善农产品品质, 是一项增产、节肥、节支、增收的技术措施。

2. 提倡增施农家肥

农家肥含有机质和腐殖质, 能改良土壤机构, 协调土壤的水、肥、气、热, 增强土壤的通气透水能力和保水、供肥、供水能力, 可缓和土壤酸碱性变化, 可清除或减轻盐碱类土壤对作物的危害。

3. 大力推广秸秆还田

好处是增加土壤养分, 减少化肥用量、提高有机质含量、改善土壤理化性状和质地、提高作物产量和品质、降低秸秆焚烧引起的空气污染。此外, 还可以采取种植绿肥、保护性耕作等技术措施, 改良土壤, 达到培肥地力的目的。

4. 加强农药监管, 控制土壤污染

重点是控制污染源。加强农药执法监督检查工作, 把高毒有机磷农药、未登记农药、假劣农药作为依法打击的重点, 把乡 (镇) 农药市场、城乡结合部农药市场作为区域监管的重点。督促农药经营业户建立经销档案, 实现可追溯管理, 净化农药市场, 确保农业生产用药安全。指导农民科学、合理、安全地使用肥料、土壤调理剂等农业投入品。做到合理使用农药, 渐进地限制和杜绝激素类农药对成熟果蔬的使用;杜绝使用未经无害化处理或者经处理后仍不符合国家规定要求的污泥、粉煤灰、城乡生活垃圾和其他有机废弃物作为肥料直接施入耕地, 防止重金属、有机污染物和其他有毒有害物质污染耕地。

5. 及时回收地膜, 减少白色污染

中国农业面源污染研究论文 篇8

生活垃圾和生活废水的任意排放,畜禽粪便、农作物秸秆的不合理利用,城市工业、交通产生的酸性气体,农业上各种农药的大面积使用,都对库区环境造成直接的污染或潜在的威胁。特别是农业面源污染,生产方式陈旧、农药化肥的过量使用、土地利用规划不合理、田间管理落后,当区域降雨形成地表径流时,就会加重水土流失,径流携带地表当中的污染物质进入水体,给水体的功能正常发挥带来负面影响[1]。

由于南苕溪在汛期,水流量大,上游大量泥沙被洪水冲至青山水库。水库的缓冲作用,使泥沙沉积在底部,所以青山库底质以泥沙为主。

因此,青山水库水体中面源引入的污染物主要是大量泥沙,化肥、农药和其次生代谢产物,BOD,BOD5,NH3-N,TP等污染物。

2 研究区域概况

2.1 库区的流域位置

杭州市青山水库坐落在杭州市西郊临安市境内,上游距临安市8 km,下游距杭州市约40 km,是一座以防洪为主,结合灌溉、发电、养鱼、下游环境用水等综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。

2.2 流域水系

临安市水资源总量为26.62亿m3,其中地表水23.13亿m3,地下水3.51亿m3,人均5 248 m3,高于全国、全省水平。

青山水库位于太湖流域东苕溪主干流南苕溪上。南苕溪发源于东天目山,由北向东南贯穿临安市青山水库。南苕溪在临安市境内主流长65.6 km,流域面积620.8 km2;青山水库水文站实测多年平均流量14.5 m3/s。中苕溪境内主流长27.8 km2,流域面积185.6 km2。南苕溪和中苕溪流经市境东部,在余杭区内与北苕溪汇合注入东苕溪。

水库坝址以上流域集雨面积603 km2,总库容2.13亿m3。水面积20.2 km2,坝高24.1 m。

3 污染负荷研究方法

3.1 青山水库入库支流的污染物负荷研究方法

3.1.1 年径流量的分割

借鉴应用水文学的处理方式,将总径流分为地表径流和基流两部分,对壤中流和地下径流不做区分;认为基流是河道内常年出现的那部分水流,在径流过程线中表现基本稳定,其大小主要受流域的土壤、植被、地形、地质及气候等的影响。

采用直线分割法[3]从总径流中将基流分离出来的过程,可细分为平割法和斜割法2种。平割法又称枯季最小流量法,即将枯季最小流量作为地下水流出量进行水文分割。

3.1.2 各支流入库面源污染物负荷总量

根据水文分割法原理,在河川基流、地表径流划分基础上,将基流状态下水体中的污染负荷视为点源及枯水期天然背景值;将地表径流状态下水体中的污染物视为面源及丰(平)水期天然背景值(以下统称为面源,不再区分),则河流年入库污染总负荷[3,4]可表示为:

式中:t为时间;Cp(t)为t时刻点源污染物质量浓度;Cnp(t)为t时刻面源污染物质量浓度;Qp(t)为河川基流量;Qnp(t)为地表径流量;Wt为入库污染总负荷。

一般对式(1)进行离散化处理:

其中,Wt可由监测断面的水质、水量数据直接求出:

式中,Ci为第i次监测的污染物质量浓度;Q为第i次监测的流量;Δt为第i次监测所代表的时间段。

面源污染负荷可表示为Wnp=Wt-Wp,即:

式(4)为面源负荷估算公式。其中,面源污染负荷通过总污染负荷与点源污染负荷之差估算;点源污染负荷通过枯水期实测污染物质量浓度计算;河川基流由径流分割得到。

3.2 库区的土壤流失面源污染负荷预测

本次研究主要利用华东勘测设计院关于临安土壤侵蚀基础研究资料,考虑预测年水库汇水区内植被覆盖因子和侵蚀控制因子的变化,对入库土壤流失面源污染负荷预测。

3.2.1 通用土壤流失方程[5]

式中:A为单位面积土壤流失量(kg/m2);R为降雨能量因子;K为土壤侵蚀因子;L为坡长因子;S为坡度因子;C为植被覆盖因子;P为侵蚀控制措施因子。

式中:i30为30 min最大降雨强度(mm/min);为相应时间的降雨强度(mm/min);r为相应时间的降雨历时(min)。

式中:I为地面坡降(%);m为常数值(一般取0.5,当I>10%时,取0.6当I<0.5%时取0.3)。

3.2.2 可浸出污染物负荷估算公式

式中:M为流域土壤中某污染物浸出量(kg);Cl为单位质量土壤中某污染物浸出量(mg/kg);F为流域面积(m2)。

4 结果分析

4.1 青山水库入库支流的污染物负荷预测

4.1.1 青山水库入库支流基流分割

4.1.1. 1 南苕溪基流分割

采用2008年桥东村站(东经119°38′,北纬30°16′)逐月流量观测数据,绘出流量线。分析可知,南苕溪入库流量在6月的汛期较大,其余月份较小。选取直线分割法中的平割法,以最枯3月流量为基流进行水文分割,得到南苕溪入库基流、地表径流量、总径流量,其中地表径流量占总径流量的73%。

2008年南苕溪流量线见图1,入库基流分割见表1。

4.1.1. 2 其它入库支流基流分割

南苕溪桥东村站年降水量1 530.8 mm,集雨面积233 km2,因此年平均径流系数为1.376/(233×1.5308×0.01)=0.39。

108m3

除南苕溪外,还有横溪、锦溪、灵溪、双林溪从东、南、北3个方向入库,由于缺少流量数据,年总径流量计算采用以下方法计算:

年总径流量=年平均径流系数×集雨面积(km2)×降水量(mm)×10-5。由此式得到横溪、锦溪、灵溪、双林溪的年总径流量、地表径流量和基流量见表2。

4.1.2 入库面源负荷计算

南苕溪、横溪、锦溪、灵溪、双林溪入库污染负荷见表3。

t

由表3可知,南苕溪、横溪、灵溪、双林溪面源污染严重,化肥和农药的元素使用与流失,特别是N、P元素进入水体促使了青山水库水体富营养化的加剧;锦溪除了面源污染外,点源污染即工业污染严重,负荷占比较大。因此锦溪沿岸的工业污染源应该是重点防治对象。

4.2 库区的土壤流失面源污染负荷预测

4.2.1 参数确定

4.2.1. 1 降雨能量因子R

根据南方实测数据提出的R值计算式,该算式符合我国南方地理环境,并考虑月降雨量,R计算公式为:

式中Pi为月降雨量(mm)。由青山水库站降水量监测数据得R为270。

4.2.1. 2 土壤侵蚀因子K

据调查,水库区内主要土壤类型为红壤土和黄壤土,根据土壤类型和有机质含量,确定库汇水区内K值为0.24。

4.2.1. 3 植被覆盖因子C

水库区植被覆盖度约为80%。库区不同植被覆盖C值见表4。

4.2.1. 4 侵蚀控制因子P

侵蚀控制因子P是土壤流失通用方程中的一个重要因子,反映土壤受到人为各种管理措施的保护性影响的大小,如无任何水土保持措施,P值均为1。由于库区在个别地区采用等高耕作,确定P值取0.68。

4.2.1. 5 坡长因子L、坡度因子S

区域内的坡长、坡度因子与地面坡降有关。水库汇流区内取平均坡度20°,则坡降因子平均为36.4%。再根据公式分别计算评价区域内坡长因子和坡度因子为0.085和0.082。

4.2.1. 6 土壤中污染物浸出量CL

土壤中污染物的浸出量主要和土壤的质地、构成、有机质含量以及污染物在土壤中的迁移转化规律有关。为求得土壤中污染物浸出量,对研究区域内典型土壤进行取样、分析,对土壤中污染物浸出量进行实验。结合水库汇水区内土壤的本底值及其理化特性,确定研究区域内土壤中污染物浸出量TP、NH3-N,BOD5分别为73.8 mg/kg、129.6 mg/kg、98.8 mg/kg。

4.2.2 库区土壤流失面源污染负荷量A

由式(5)得出库区土壤流失面源污染负荷量A为0.00 455 kg/m2。库区流域土壤TP、NH3-N,BOD5的浸出量分别为202.48 kg,355.58 kg,271.07 kg。

5 结论与讨论

由于非点源污染具有广域、随机的排放特点,而且主要是随着地表径流迁移到受纳水体,这就决定了研究非点源污染负荷是和对水文、汇流过程的研究与分析密切相关的。因此针对非点源污染数据资料稀缺,机理模型难以建立的问题,对非点源污染年负荷量估算时运用水文分析方法,根据监测开展时间相对较长、数据比较密集的水文资料,采用水文分析平均浓度法计算青山水库入库支流的污染物(富营养化指标TP和NH3-N,有机污染指标BOD5)负荷。

采用华东勘测设计研究院的有关土壤侵蚀基础研究资料,考虑预测年库区内植被覆盖因子和侵蚀控制因子的变化,运用通用土壤流失方程和可浸出污染物负荷估算公式,对水库库区的土壤流失面源污染负荷(富营养化指标TP和NH3-N,有机污染指标BOD5)进行了计算。

青山水库库区流域土壤TP、NH3-N,BOD5的浸出量分别为202.48 kg,355.58 kg,271.07 kg。

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中国农业面源污染研究论文 篇9

作为举世闻名的特大型水利工程,三峡工程的生态环境效应成为国内外关注的重大问题,尤以库区水质为焦点所在,而面源污染则是受纳水体水质恶化的重要原因之一[1,2]。随着三峡工程的竣工与运营,其生态环境效应亦随之逐步突现,部分支流出现“水华”现象,库区农业面源污染问题日益突出[1,2,3,4]。因此,根据库区生态环境特点和农业面源污染发生特征,结合库区农户生活生产方式以及地形地貌、土地利用、种植作物等条件,提出了既能有效控制污染发生,又能使经济投入最小化,也适宜库区的控制技术体系,具有十分重要的现实意义。因此,本文针对三峡库区生态环境特点和农业面源污染发生特征,紧扣农业面源污染发生来源,采取源头控制、过程阻断和末端调控相结合的综合防控思路,以“水、土、热、气、肥”5要素的综合控制为主线,根据农村生活区—农业生产区—消落带生态屏障区3个空间层次,提出了农村居民点—旱坡地—水田—消落带多重拦截与消纳农业面源污染技术体系,以期对三峡库区农业面源污染控制战略决策提供科学依据,从而有力地促进库区生态与经济的同步建设和协调发展,形成经济发展与环境保护的良性循环。

1 国内外农业面源污染控制已有研究成果

随着水环境污染问题的日趋严重、农业面源污染形成机理及其危害研究的逐步深入,农业面源污染问题研究成为环境科学、水文学、生态学、土壤学以及土地科学等学科的研究热点[5]。目前,国内外一些国家和地区已把农业面源污染防控作为水质管理的必要组成部分,并提出了各种行之有效的控制措施。综观已有研究成果,当前国内外面源污染控制总体思路比较一致,即通过利益相关者等控制主体,采用工程措施、技术措施、科学规划、政策法规、管理和监测等多种控制手段,从源头、过程和终端等不同环节来控制不同类型的农业面源污染。

随着对农业面源污染研究的深入,可以发现,仅靠单一的控制措施无法彻底防控农业面源污染,因而对农业面源污染防控措施的研究开始从单一措施演变到多方法、多角度、多层次的综合措施,即通过建立污染控制措施体系进行控制。在这方面,美国最具代表性,其在20世纪70年代提出的“最佳管理措施”(Best Management practices, BMPs)是典型代表。BMPs使得农业面源污染控制摆脱了单一手段难以应对的困境,它已由一种确定的手段、方法演化成一种思想、理念。目前,BMPs是一个日趋完善的关于预防、应对、控制农业面源污染的措施集对于具体区域和问题的响应[6]。

相比之下,我国农业面源污染及其防控研究较晚、认识较少,但也发展了一些具有区域特色的控制措施[5]。更为重要的是,一些综合化的控制理念或模式相继涌现,如农业面源污染立体化削减体系[7]、生态拦截型沟渠系统[8]、农业立体污染的防治技术体系[9]和农田生态系统管理措施[10]等。

2 三峡库区农业面源污染发生特征

结合当前已有研究成果和笔者实地调查,三峡库区农业面源污染主要来源自农业生产和农村生活,主要包括农田种植、畜牧养殖和居民点生活污染,具体有化肥、农药等农用化学品的使用,农田地表径流,农作物秸秆和旱坡地水土流失,畜禽养殖废物、农村生活污水以及农村生活垃圾等固体废物污染,具体发生过程如图1所示。

3 农业面源污染控制技术体系构建

3.1 构建原则和目标

农业面源污染控制技术体系构建是一项复杂的系统工程,需要充分考虑库区自然生态和社会经济差异、农户生活生产方式和环境意识差异和对生活质量要求等因素;要遵循因地制宜的原则,结合库区生态环境特点和农业面源污染发生特征,以“水、土、热、气、肥”5要素的综合控制为主线,来构建农业面源污染控制技术体系。

3.2 构建思路

众所周知,三峡库区地形地貌是以山地、丘陵夹沟谷为主,旱坡地分布在山地、丘陵的中上部,水田分布在丘陵的下部与沟谷,由于“蓄清排浊”的运行方案,将在库区145~175m水位之间形成一个水位落差达30m的消落带,加之库区农户居住分散,生活污染日益严重,分散型畜禽、种植业废弃物污染大量存在,则可以根据这一特征:一方面在居民点和农田等源头减少面源污染物输出;另一方面构建旱坡地和水田生态系统的生态工程拦截与消纳面源污染物,最后利用消落带多功能复合系统重建和植被恢复削减氮磷库存,使进入库区水体的面源污染物降低至最低水平。基于此,针对库区农户生活生产方式和地形地貌、土地利用空间分布、种植作物等情况,采取源头控制、过程阻断和终端调控相结合的综合防控思路,在农村生活区—农业生产区—消落带生态屏障区三个空间层次,构建了农村居民点—旱坡地—水田—消落带多重拦截与消纳农业面源污染技术体系,如图2所示。

3.3 构建内容

1)旱坡地面源污染物生态工程拦截技术研究。众所周知,三峡库区旱坡地较多,由于垦殖过度、复种指数高与耕作管理粗放,使其成为该区养分流失和水土流失的主要发生地以及江河泥沙的主要来源[5]。因此,从旱坡地降水的就地拦蓄,实现降水资源化的生态工程研究着手,并以建设3大水库(土壤水库、生物水库和工程水库)为基础,利用条带植物篱、保护性耕作、高分子调控剂等构建旱坡地生态工程拦截体系,同时采用旱地作物专用缓/控释复合肥料产品、清洁生产施肥技术体系,进行旱坡地水肥耦合高效利用技术研究。

2)水田生态系统农业面源污染物拦截和消纳关键技术研究。水田生态系统是具有较高生产力和养分吸纳能力的人工湿地生态系统,其独特的结构体系使其具有拦截流域水、土、养分流失之功能[11]。只要配置科学,加之水肥管理措施得当,该生态系统可有效减少拦截和消纳农业面源污染物。鉴于此,则采用水田免耕技术,并结合水稻清洁生产施肥技术体系,进行提高水田生态系统拦截和消纳农业面源污染物能力的关键技术和水田生态系统消纳农村生活污水与农业废弃物的关键技术的研究并进行集成。

3)消落带氮磷生物消纳技术研究。消落带既是三峡库区水体氮磷的“源”,又是库区径流氮磷的“汇”,是面源污染物进入库区水体的最后一道生态屏障防线[12]。因此,要对消落带进行科学管理、规划并合理利用,并通过植被恢复等途径削减控制面源污染物,从而实现治理库区水体污染的目的。考虑到库区实际情况,选择适宜物种,恢复或重建消落带植被,是该区植被恢复重建和生态环境保护的关键环节。众所周知,根据“蓄清排浑”的运行方案,消落带落干期为每年的5-10月,此时正是本地光、热丰裕之时,利用该有利条件,筛选奢侈吸收氮磷生物,并研究配套管理技术,以消纳最后汇入消落带中的氮磷;并据此构建库岸生物拦截带,结合消落带利用和管理,建立消落带氮磷生物消纳技术体系。

4)农村生活、分散型畜禽、种植业废弃物污染负荷削减与资源化利用技术体系研究。三峡库区农户生活、分散型畜禽、种植业废弃物等污染严重,可针对此情况进行农村生活垃圾分类收集、集中储存、定期清运;分散型畜禽粪便的资源化利用技术及模式,如沼气农业生态循环利用技术、生物废水生物挂膜处理技术、高效安全土地处理技术、堆肥处理技术;秸秆资源综合利用的关键技术及循环利用模式,如秸秆生物质气化利用技术、秸秆碳化、膨化以及表面改性利用技术研究。

4 应用与示范

本研究选择在涪陵区珍溪镇王家沟小流域,其为长江的一级支流,包含珍溪镇渠溪村2社和3社两个村民小组,幅员面积1.52km2,旱坡地、水田、桑园、柑橘园、蔬菜地等各种土地利用类型完备,出口处是大面积的消落带。小流域内居民居住分散,农业面源污染问题突出,为三峡库区农村居民点—旱坡地—水田—消落带多重拦截与消纳农业面源污染技术体系集成与示范提供较好的支撑。

通过研究与示范,核心试验区内氮磷肥投入量降低20%,化肥利用率提高5个百分点;畜禽粪便减少排放60%以上。技术示范区内氮磷肥投入量降低10%,化肥利用率提高3个百分点,农业面源径流氮磷损失量减少30%。泥沙流失降低80%,径流损失降低40%,富营养化物质的流失量控制在临界值内;面源污染物截纳率,总氮为60%、总磷为70%。农业废弃物资源化回收率达到60%以上。

同时,示范区土壤保蓄水分能力提高20%,水分利用效率提高5%以上,肥料利用效率提高3%~5%;化学肥料使用量降低20%;土地生产率提高10%~20%,农民人均可支配收入增长8%以上,每公顷直接生产成本降低10%以上,农业废弃物利用率提高60%以上,直接经济效益提高20%以上,间接经济效益提高30%以上。

5 结论

三峡库区农业面源污染问题日益突出,根据该区生态环境特点和农业面源污染发生特征,提出了适宜的控制技术体系,意义重大。本文结合国内外农业面源污染研究的已有成果,结合库区农户生活生产方式以及地形地貌、土地利用、作物种植等条件,以“水、土、热、气、肥”5要素的综合控制为主线,提出了三峡库区农村居民点—旱坡地—水田—消落带多重拦截与消纳农业面源污染技术体系。同时,以王家沟小流域为例,进行实证研究和集成示范。结果表明,该技术体系环境、经济和社会效益很好。但也应看到,鉴于资料收集和时间有限等原因,该研究工作仍处于“点”上的研究,整体性和系统性较差,多数研究尚停留在试验使用阶段,规模应用较少。因此,该技术体系整体控制效果还有待于进一步评价分析,示范推广应用还需要进一步加强,这些工作都是下一步需要继续加强之处。

摘要：三峡库区生态环境敏感且脆弱,是我国长江流域和西部地区生态环境建设的重点地区。近年来该区面源污染尤其是农业面源污染问题日益突出,并引起人们的高度重视。如何根据库区生态环境特点和农业面源污染发生特征,提出既能有效控制污染发生,又能使经济投入最小化的控制技术体系,具有十分重要的现实意义。为此,结合国内外农业面源污染控制的已有研究成果,根据库区农户生活生产方式以及地形地貌、土地利用、种植作物等条件,以“水、土、热、气、肥”5要素的综合控制为主线,在农村生活区—农业生产区—消落带生态屏障区3个空间层次构建了库区农业面源污染控制系统,并提出了三峡库区农村居民点—旱坡地—水田—消落带多重拦截与消纳农业面源污染技术体系。该体系已在三峡库区典型区域农业面源污染控制的实践案例中进行了验证,实践证明,其所涉及的诸多关于农业面源污染控制思想和技术体系对其它类似流域的农业面源污染控制具有积极的借鉴意义。

关键词：农业面源污染,农村居民点—旱坡地—水田,消落带多重拦截与消纳,三峡库区

参考文献

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中国农业面源污染研究论文 篇10

一、农业面源污染的PSR模型分析

PSR (Pressure-State-Response)模型，即为压力-状态-响应模型，是由联合国经济合作和开发组织(OECD)联合国环境规划署(UNEP)共同提出的环境概念模型。在PSR模型框架内，某一类环境问题可以由压力、状态、响应这三个不同但又相互联系的指标类型来表达。压力(P)指标反映人类活动给环境造成的负荷;状态(S)指标表征环境质量、自然资源与生态系统的状况，回答发生了什么样变化的问题;响应(R)指标表征人类面临环境问题所采取的对策与措施。PSR模型在农业面源污染研究的应用较少。依据上述框架，农业面源污染系统的PSR模型，可以从总体上反映农业活动、人口增长与农业面源污染、水污染以及应对措施之间的相互关系。农业现代化发展，人口的增长以及食物需求的增长造成农业面源污染的巨大排放量与排放系数可视为“压力”;由农业面源污染排放引起的水质污染可视为“状态”;由此反馈的人类活动，也就是提出的有效对策可视为“响应”。PSR模型从人类活动与环境系统的相互作用与影响出发，对农业面源污染的排放量、造成水质的污染以及治理的对策，具有较强的系统性和完整性。

二、阿什河流域农业面源污染PSR实证分析

（一）研究区农业面源污染概况———状态分析（S)

阿什河是松花江右岸一级支流，阿什河由南而北纵贯阿城区中部，在阿城境内全长113公里，占了近一半，流域面积2319平方公里，流经阿城区平山镇、小岭镇、交界镇、玉泉街道、亚沟镇、双丰镇、舍利乡、料甸乡、新利街道、松峰山镇。因此，本文选取阿什河流域阿城区段为研究区域。近年来，阿城区农业人口众多，农业种植面积广，畜禽养殖规模大，由于过去地方经济发展迅速，片面追求GDP，人口增加，物质需求的增大，大幅度提高粮食产量，使得化肥农药施用量急剧增加，利用率极低，造成水体的污染;畜禽养殖规模大，畜禽粪便都没有经过处理，直接排入河道;随着人口的增加，农村居民生活污水排放增加，大部分都是未经处理直接排放;生活垃圾也随着人口的增加而增多，特别是居民集中的地方问题就更加严重，且没有采取任何防渗措施。农业生产资料的投入，大规模的养殖以及居民的生活致使大量生活污水、垃圾、化肥、畜禽粪便未经处理，直接排入河中，农业面源污染严重。据统计分析资料，城市居民生活排放污染物占总排放量的94.5%，一度使劣Ⅴ类水体的比率达100%。

（二）阿什河流域农业面源污染的压力分析（P)

1. 农业面源污染绝对实物排放量

在通过调查分析农业面源污染来源的基础上，根据产污对象的代表性、典型性以及数据资料收集的难易程度，确定核算化肥污染、畜禽养殖污染、农村生活污水污染和生活垃圾污染这四个来源对农业面源污染COD、TN和TP的排放负荷和贡献。相关数据从2011年哈尔滨统计年鉴，农业统计年报，环境质量年报，以及阿城区政府部门的相关统计报表收集。

本文采用氮磷流失量分别占当年施肥量的11%和3%进行计算。畜禽粪尿和农村生活污水污染排放量本文将采用排污系数法进行估算，选取的排污系数来自相关的文献资料。禽畜粪尿和农村生活污染排放量根据以下公式进行计算：

禽畜粪尿和农村生活污染排放量=代表产生TN、TP、COD污染的人口或禽畜的数量×TN、TP、COD年排污系数×流失率

农村生活垃圾污染，其COD、TN、TP参考垃圾渗滤液，分别取50.00、1.00、0.2 mg·kg-1，乡村入河系数取0.20，计算生活垃圾污染物排放量。计算结果见表1。

通过收集数据，对阿什河流域阿城区段的农业面源污染进行了分析。结果表明(见表1)，阿什河流域2011年度农业面源污染COD、TN、TP的实物排放总量分别为19200.740t/a、3688.160t/a、760.179t/a，合计排放量为23649.080 t/a，说明阿什河流域阿城区段的农业面源污染已经非常严重。其中农村生活污水排放量最大，污染最严重，排放量为19052.377t/a，畜禽养殖污染次之，生活垃圾相对较小，仅为1.840 t/a。

2. 农业面源污染绝对等标排放量

由于各污染物的排放与计算标准不同，并且危害程度也不一样，无法在同一尺度上来比较各种污染物的危害量比关系，因此在分析农业面源污染时引入等标排放量，采用“等标污染负荷”方法对COD、TN和TP进行核算，等标污染负荷计算公式为：

式中：Pij指第j个污染源第i种污染物的等标污染负荷(立方米)。Cij是该污染源中第i种污染物的排放浓度。Ci0是第i种污染物的评价标准，本文采用GB3838—2002中的Ⅲ类水质标准，其中COD为20 mg/L, TN为1mg/L, TP为0.2mg/L。Qij为第j个污染源含i污染物的介质排放量(立方米)。Mij为第j个污染源第i种污染物流失量(吨)，即绝对排放量。计算结果见表2。

从计算结果来看，阿什河流域阿城区段2011年农业面源污染的等标排放总量为8614.622×106m3/a，其中COD、TN、TP的等标排放量分别为1819.443×106m3/a, 4376.557×106m3/a, 2418.621×106m3/a, TN的排放量最大。从污染源来看，农村生活污水污染最大，等标排放量为4734.872×106m3/a，畜禽养殖和农田化肥次之，生活垃圾的污染相对较小。这说明阿什河流域阿城区段的农业面源污染主要是由于农村的生活污水产生的，同时农业的畜禽养殖和农业生产过程对其也产生了较大污染。

3. 农业面源污染相对等标排放量

由于绝对等标排放量是总量指标，其仍受到该地区的国土面积、人口等总量指标的制约，而各个乡镇的国土面积、人口等都不相同，无法在同一尺度上来比较，因此将污染源合并为种植业、养殖业、生活等三个污染源，分别计算污染物的排放系数。

等标排放系数=绝对等标排放量/国土面积(或农业人口)

通过进一步研究，发现国土等标排放系数更能说明问题，基于国土的等标排放系数见表4，从表4可以看出，2011年阿城区每平方千米的等标相对排放量为57.953×106t/km2, TN的等标相对排放量最大，为29.299 t/km2，种植业、养殖业、生活分别排放12.911×106t/km2、12.819×106t/km2、32.224×106t/km2，这说明农业面源污染主要是由城镇居民生活污水以及生活垃圾污染造成。

4. 农业面源污染源解析以及严重污染区域的确定

根据对阿什河流域农业面源污染等标污染排放量及排放负荷的计算(表3)，污染源的等标污染负荷比为农村生活污水(54.96%)>畜禽粪尿(22.64%)>农田化肥(2052%)>生活垃圾(1.88%)。污染物的等标负荷比为TN (5080%)>TP (28.08%)>COD (21.12%)，将污染源等标污染负荷比按从大到小排列，计算累计负荷比，当污染源或污染物的累积负荷比达到80%左以所包含的污染源或污染物即可确定为主要污染源后主要污染物。[7]根据“80%”的原则来看，从表3可以看出，阿什河流域阿城区农业面源污染的主要污染物是TN、TP;主要污染源是农村生活污水。从基于国土的等标排放系数(表4)可以看出，综合污染严重的区域前三的是玉泉、小岭和亚沟，种植业污染严重的区域是玉泉、亚沟和小岭;养殖业污染严重的区域是双丰、料甸和舍利;生活污染严重的区域是玉泉、平山和亚沟。

三、结论及对策———响应（R)

（一）结论

本文针对阿什河污染严重，流域水质呈Ⅴ类或劣Ⅴ类的问题，运用PSR模型对阿什河流域阿城区段2011年的农业面源污染进行了分析，通过绝对等标排放量以及相对的基于国土的等标排放系数得出，阿什河流域阿城区段的主要污染物是TN、TP，主要污染源是农村生活污水，综合污染严重的区域是玉泉、小岭和亚沟。

（二）阿什河流域农业面源污染的治理措施（R)

根据压力、状态的分析，得出阿城区生活污水污染最严重，畜禽养殖和农业生产也造成了阿城区的农业面源污染，针对这三方面提出治理措施，具体如下：

1. 政府完善相关的法律体系，保证农业面源污染的治理有法可依;加强科学的规划，加大对水污染设施的资金和技术投入力度;加强城市基础设施的建设，加强监管，严格执法，确保水处理设施以及其他设施的正常运行;政府还可以提高水价，收取污水排放费，以及垃圾处理费，运用经济手段来减少废水、垃圾的排放量。

2. 健全城镇的生活垃圾处理系统和保障机制，推广节水措施。在玉泉、小岭、平山、亚沟建设完备的城镇生活污水处理厂，以及污水收集网络，将大部分污水截流处理，减轻污水直接排入河流，保证污水网络覆盖各个乡镇的主要居住区。在玉泉、平山、亚沟建设生活垃圾处理场，对垃圾进行分类管理，采用填埋、堆肥等处理方式进行处理，提高废弃物的综合利用率。

3. 开展绿色循环农业，在种植业污染严重的玉泉、亚沟和小岭，发展生态农业，推广循环经济模式，推广绿色生产新技术;在全区各个乡镇，推行测土配方技术，控制化肥农药的施用量，推广有机肥、生态肥，对积极配合的农田、农户进行经济补偿。

4. 大力发展规模化、集约养殖，优化畜禽养殖业布局，减少面源污染。将生物技术运用于养殖业，在玉泉、料甸、舍利等大型养殖区发展沼气项目，建设沼气装置，运用干湿分离技术，对畜禽养殖产生的粪便进行统一收集处理，并将生活污水以及人类粪便一起收集到沼气化粪池中，将产生的沼气运用于日常生活中，沼渣用于农田作肥料，彻底解决畜禽粪便的污染问题。

参考文献

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[2]张大第, 张晓红, 章家琪, 等.上海市郊区非点源污染综合调查评价[J].上海农业学报, 1997 (1) :31-36.

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[4]国家环境保护总局.全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策[M].北京:中国环境科学出版社, 2002:77-78.

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[6]陈玉成, 杨志敏.基于“压力-响应”态势的重庆市农业面源污染的源解析[J].中国农业科学, 2008 (8) :2362-2369.

[7]张从, 崔理华, 陈玉成.环境评价教程[M].北京:中国环境科学出版社, 2002:24-26.