中国集约化农田污染防控浅析
2013-04-07陈小香
唐 政,陈小香,2
(1.贺州学院,广西 贺州 542899; 2.广西大学,广西 南宁 530004)
中国集约化农田污染防控浅析
唐 政1,陈小香1,2
(1.贺州学院,广西 贺州 542899; 2.广西大学,广西 南宁 530004)
针对当前中国农田污染特征和污染格局,系统地阐述了农田污染的现状、污染来源以及污染指标,指出当前研究和治理中存在的问题。结合中国国情,提出农业污染防控走“源头预防、过程阻断和末端治理相结合”的道路,实现农业清洁生产和可持续发展双轨道前进。
农田污染;防控措施;集约化
随着社会经济的不断发展,土地的集约化利用程度越来越高。土地的集约化利用在推动社会经济发展的同时,也为土壤环境质量带来诸多不利因素。诸如肥药的不合理施用,引起大量农药残留和氮磷流失,土壤生态环境受到破坏。地下水过量超采,导致地下水位下降,部分地区出现地下漏斗现象。[1]工业废水、废气、废渣不合理排放,集约化养殖带来的蓄禽粪便、污水以及居民生活垃圾等任意处理,大量有毒有害物质在土壤中残留。[2]外来生物入侵,生态区系变化,导致土壤生产力下降。[3]这些不利因素,严重制约着土壤环境质量建设,造成土壤严重污染。本文试从农田的污染现状、污染源、污染指标及防控措施等方面,对前人的研究成果进行综述,结合生产实际,提出当前研究存在的问题,并科学展望了将来的研究方向,以期总结农田污染防控的有效经验,进一步丰富农田污染防控理论,为有关部门科学决策提供理论指导。
一 农田污染现状
自九十年代以来,有关部门开展了农田污染调查,截至2011年,调查发现,中国农田土壤肥力下降(有机质含量降到1%)和土壤质量退化现象严重。[4]中国耕地面积为1.3 ×108hm2,[5]其中低产农田面积高达42%,污染农田约占耕地总面积的六分之一,农田中有机农药残留量高达50%-60%,全国大约有650-700万公顷的农田使用污水灌溉。[6]全国水土流失面积已达367万平方公里,占国土总面积的三分之一以上,另外有40%的土地受到酸雨的危害。由于农业生态系统遭到严重破坏,农业生产抗灾能力减弱,各种灾害增多。农田受灾成灾面积由上世纪50年代的910余万公顷增加到80年代的2000余万公顷和90年代的36110余万公顷。[7]半个多世纪以来,每年因灾害引起的粮食减产量约400亿公斤。城市近郊蔬菜种植区因氮肥过量施用而引起的地下水硝态氮污染已成为当前我国普遍存在的严重问题。城郊种养地下水硝酸盐含量,按国内标准记算超标20%。以北京市为例,菜田灌溉水井硝态氮平均含量为8.66mg/L,超标率高达36.0%,是粮田灌溉水井的4倍。[8]自1981-2010年,中国土壤全磷含量平均增加210mg.kg-1,年增加11%,随着磷含量的积累,磷流失的环境风险加大。高毒、高残留农药在生产中仍占据一定比例,喷施的农药利用率仅为30%-40%,农产品中农药检出率高达30%,尤其是在城乡结合的蔬菜种植区,瓜果类蔬菜农药检出率超过60%,地下水农药检出率也远远高于粮食种植区。[9]全国受重金属污染的土地面积达2000万hm2,约占总耕地面积的1/5。[10]
二 农田污染源分析
中国农田污染的主要因素;首先是工业与生活垃圾大量排放。其次是滥用农业化学品,中国目前单位面积化肥、化学农药施用量均超过世界平均水平的3.5倍。三是农业废弃物,约三分之一的畜禽粪便和作物秸秆被随意排放和焚烧、丢弃。四是外来物种的侵入,破坏农田生态区系,构成生物污染。随着农业生产集约化水平的提高,农用化学品造成的污染问题变得日趋严重,据报道,集约化农田对城郊地区地表氨态氮含量贡献率为50%,总磷为30%。[11]中国目前是世界上化肥、农药和农膜使用量最大的国家,同时也是秸秆、蓄禽粪便等有机垃圾产出量最高的国家。大部分农田没有采取平衡施肥和科学施药。60%的养殖厂缺乏污水净化和粪便无害化处理措施。没有明确的标准对农产品加工企业排污进行限制。中国现有外来植物600多种,其中杂草有108种,10余种杂草已经威胁着农作物的生长。统计资料表明,我国单位耕地面积化肥用量已达289kg/ha,农药用量4.2kg/ha(均为折纯用量)。[12]集约化蔬菜、花卉种植区农用化学品过量施用问题更为突出,北京、山东、云南等省(市)蔬菜主产区氮肥平均用量均在1500kg/ha以上,磷肥用量超过1200kg/ha,而利用率尚不足10%,[13]综上所述,中国农产品产地质量安全建设任重道远,前景不容乐观。
三 农田污染的主要指标
农田污染物种类多、结构复杂,不仅包括传统的农药、重金属污染,还包括化肥流失、畜禽粪便污染、秸秆废弃或焚烧、塑膜残留、大量温室气体排放等。近年来,规模养殖场畜禽和集约化种植业已经成为农田污染的主要来源,其温室气体排放问题也日渐突出。我国1995年发布《土壤环境质量标准》,确定了多种重金属、有机物的环境质量标准,对土壤污染指标进行界定。土壤中农药残留指标有:有机氯,有机磷。土壤重金属包括:铜、汞、镍、镉、铬、铅、砷。土壤中氮、磷、钾、全盐量、硼、氟。中国农田的污染源已由工业逐渐转变成农业自身污染,正在由面源污染转向立体污染,污染指标涉及很多方面。我国现有的农业生态环境评价和监测、生态无害化生产模式与技术评价标准、农用化学品环境安全标准、农产品质量安全标准已经不能满足日益变化的土壤环境实际。因此对于土壤环境监测和污染指标的研究还需要进一步加强。
四 农田污染防控
中国的农田污染十分严重,农田污染防控迫在眉睫。对于中国这样一个典型的农业大国,采取有效的污染防控措施具有非常重要的意义。纵观世界污染防治历史,典型的模式和思路有:先污染后治理模式,末端治理模式,源头阻断模式,环境优先思路,全程防控模式等。先污染后治理模式和末端治理模式严格意义上讲是相同的,都是被动的治理模式,治理难度大,风险高。对于中国和整个世界不是可走的道路。源头阻断模式和环境优先思路,强调环境的基础作用和重要价值,对于控制环境污染,保障经济的可持续发展是必不可少的。但是对于发展中的中国来说,采取这种方式,还应该考虑经济发展实际和当前的污染现状。处理好环境保护和经济发展的矛盾,是中国和其他发展中国家必须面临的问题。发达国家采取的全程防控体系,针对农田污染,开展产地环境污染和生产加工过程污染控制,在控制农田污染防控,保障农产品安全方面起到了积极的作用。
五 存在的问题与展望
据有关学者分析,中国农田污染防治存在的突出问题首先是农田污染的基本情况不清晰,由于各部门之间缺乏有机配合,部门之间利益为重,全面系统的农田污染监测网络没有形成,基础数据缺乏标准性、可靠性,信息匮乏,一些标准缺乏必要的试验支撑,区域性、实用性相对较差;其次是在总体治理思路上,缺乏科学系统的理论指导,污染防治目标不明确,没有长期战略性的规划方案;第三由于中国农田污染研究开展得相对较晚,污染防控技术体系不完善,关键技术不过硬,技术集成低,可操作性差;第四是污染防治的政策法规不完善,法制宣传不力,群众环保意识淡薄,积极性不高,社会参与机制不畅。诸多因素制约着农田环境质量建设,中国农田污染治理面临着从认识、政策、法规、管理和技术等一系列难题。
从农业发展与农田污染防治的实际需要出发,吸收各种思路与观点的精髓,将“发展中治理”与“治理中发展”相结合,注重借鉴国外先进经验,采取“源头预防、过程阻断和末端治理相结合”的技术思路,以“物质生态循环、资源高效利用、污染生态净化”为核心,通过科学规划、工程推动和全社会积极参与,在国家的统一部署下,突出重点、部门协同,按区域、分步骤推进农田污染防控事业,走出一条中国特色的农田污染立体防控道路,实现农业清洁生产和可持续发展双轨道前进。
[1]朱兆良,孙波.中国农业面源污染控制对策研究[J].环境保护,2008(08):4-6.
[2]唐政,邱建军,邹国元,王立刚.有机种植条件下水肥管理对番茄品质和土壤硝态氮累积的影响[J].植物营养与肥料学报,2010,16(2):413-418.
[3]唐政,邱建军,邹国元,王立刚.有机种植条件下水肥管理对氮素淋洗和氮素平衡的影响研究[J].中国土壤与肥料, 2010,1:19-24.
[4]彭莉,王莉玮,杨志敏,陈玉成,乔俊婧,赵中金.降雨对农家堆肥氮磷流失的影响及其面源污染风险分析[J].环境科学,2012(02):407-411.
[5]唐政,邱建军,李虎,王立刚.小清河流域水环境农业非点源污染研究[J].中国农学通报,2008,11(24):44-48.
[6]邱建军,李虎,王立刚. 中国农田施氮水平与土壤氮平衡的模拟研究[J]. 农业工程学报,2008(8).64-69.
[7]唐浩,熊丽君,黄沈发,王敏,吴健,吴建强,李银生.农业面源污染防治研究现状与展望[J].环境科学与技术,2011(S2):107-112.
[8]杜连凤,冀宏杰,张怀志,张认连,张维理.不同肥力菜地氮肥去向研究[J].农业环境科学学报,2010(S1):162-166.
[9]董章杭,李季,孙丽梅.集约化蔬菜种植区化肥施用对地下水硝酸盐污染影响的研究——以“中国蔬菜之乡”山东省寿光市为例[J].农业环境科学学报,2005(06):1139-1144.
[10]王国安,牛静.中国农业面源污染的成因及治理——基于汾河流域研究成果[J].世界农业,2012(03):69-71.
[11]邢娇阳.我国农业面源污染的治理对策研究[J].经济研究导刊,2012(05):112-113.
[12]邱建军,李金才,李哲敏,游侠,任天志. 我国生态农业标准体系基本框架探讨[J].中国生态农业学报,2008(5).45-48.
[13]朱兆良.中国土壤氮素研究[J].土壤学报,2008(05):778-783.
ClassNo.:X53DocumentMark:A
(责任编辑:郑英玲)
PreventionandControlofIntensiveFarmlandPollutioninChina
Tang Zheng1,Chen Xiaoxiang1,2
(1.Hezhou University, Hezhou, Guangxi 542899, China;2.Guangxi University, Nanning,Guangxi 530004,China)
The agricultural non-point pollution has become a main factor causing ecological environment problem and pollution event. This paper analyses the distribution , features , formation of the agricultural non-point pollution and puts forward some measures to control the agricultural non -point pollution in the farmland area.
agricultural non-point pollution;prevention and control measures;intensity
唐政,博士,贺州学院化学与生物工程系。研究方向:生态农业。
陈小香,硕士,研究实习员,贺州学院图书馆。研究方向:农业科技组织与服务。
2012年度广西高等学校立项科研项目(201204LX456)资助。
1672-6758(2013)03-0152-2
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A