邢台市农业面源污染现状及防治对策
2014-04-08陈计兵
陈 计 兵
(邢台学院 地理系,河北 邢台 054001)
农业面源污染(ANPSP)是指在农业生产活动中,农田中的泥沙、营养盐、农药及其他污染物,在降水或灌溉过程中,通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏,进入水体而形成的面源污染.这些污染物主要来源于农田施肥、农药、畜禽及水产养殖和农村居民.农业面源污染是最为重要且分布最为广泛的面源污染.
1 邢台市农业面源污染的现状
邢台市地处河北省南部,太行山脉东麓,华北平原西部边缘,北与石家庄市接壤,南与邯郸市相临,西与山西省毗邻,东隔运河与山东相望.总面积12 486 km2,总人口670万人.为保障粮食安全,近几年随着农业的迅速发展和农业投入的不断加大,邢台市农业面源污染问题日益突出.
1.1 农用化学品使用现状
1.1.1 化学肥料污染
随着邢台市人民对农产品需求量的增加,对农用化学用品的投入量也在呈逐年增加态势,其中化肥使用量增加尤为明显.2011年邢台市化肥使用量为 36.62万吨,邢台市耕地总面积为 64.817 万 hm2,单位面积施用量达 564.97 kg/hm².为防止化肥对水体造成污染,发达国家规定化肥施用量的上限标准是 225 kg/hm².显然邢台市农区化肥施用量已明显超标.
在肥料的配比上,N∶P∶K 元素比例为 1∶0.45∶0.17,因此氮肥用量偏高,出现重化肥、轻有机肥的现象[1].化肥不合理的使用情况已成为农业环境污染中的突出问题之一,农田的氮肥使用量大但利用率低,氮肥的平均利用率为35 %,大约相当于发达国家的1/2,未利用的氮肥,除以氨和氮氧化物的形态进入大气外,其余大都随降水或灌溉进入水体,导致地下水中氮磷物质含量增高,河流和湖泊中出现富营养化,成为重要的农业面源污染物.
对农业面源污染造成影响的另外一个重要原因就是施肥方法的不合理,在邢台市的农田耕作中,普遍采取的施肥方法是以撒肥为主,有时会在夏季降雨前抛洒,或随灌溉冲施到农田中,这些做法降低了肥料的利用率,使其利用率仅为40 %左右,大量的肥料流失到土壤中,易造成土壤板结和酸化.
1.1.2 化学农药污染
邢台市对农药的使用以化学农药为主,2011年平均耕地施药量13.49 kg/hm².农药的使用品种上存在多、乱、杂的情况,大约有 30个品种,主要农药品种包括有机磷、聚酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂和生物农药.在对农药的施用上,大多数按比例兑水以喷雾的形式作用于农作物,这种施药方式的利用率很低,只有10 %左右的农药附着在作物体上,其余大部分散落到农田土壤,造成土壤污染,或随流水进入水体,污染水源,并富集在农作物中.在使用过程中还存在任意加大施用量,擅自扩大使用限时限量限作物的农药,如甲胺磷、甲基对硫磷、呋喃丹.施用农药的间隔期缩短,同时加上对高毒农药的使用,虽然在短时间内杀死了害虫和杂草,但是害虫的抗药性也在增加,这样反过来又促使增加药物的施用量,农田防治害虫出现了恶性循环,并且在这个过程中严重损害了农田生境,使生态环境不平衡.
1.1.3 农膜污染
随着邢台市经济的发展,人们生活水平的提高,对蔬菜的需求量逐年增长.蔬菜种植技术的提高,使得塑料大棚和农用地膜的使用量大增,农膜污染已成为农田污染的主要来源之一.至 2011年,地膜使用量占农膜总量的44.3 %,地膜覆盖面积占耕地面积15.4 %.据统计,残膜率达42 %,有近一半的农膜残留在土壤中,覆膜5年的农田农膜残留量可达78 kg/hm².而残膜在自然界中停留100~200年的时间才能降解,因此,农膜残留对环境的污染程度是非常严重的,不仅影响农村的景观,也不利于土壤肥力的循序更新[2].
1.2 畜禽养殖业污染现状
近年,随着人们生活水平的不断提高,对肉、蛋、奶类等副食品的需求量逐年增加,因此,畜禽养殖业得到迅速发展,占农业总产值的比重较大,约 40 %,每年畜禽粪便及粪水的排放量逐年增加,尤其是鸡猪牛羊的畜禽粪便污染问题成为当前农业面源的主要污染源之一.
在畜禽养殖业发展的同时,规模化养殖程度不高,形式多为家庭养殖,且多靠近居民区,23 %的养殖场距离当地居民水源地的距离不超过 100 m.可是就庭户养殖而言,技术应用率不高,表现为多数养殖场没有粪便和污水处理设施,对畜禽粪便通常采取自然堆放的方式进行分解、发酵,而在堆存期间因降水或淋溶而出来的污染物容易排入到周围的土壤环境,然后通过流水作用进入地表水,污染水源,或释放出以氨气、硫化氢为主的恶臭气体,污染空气,影响居民正常生活[3].在目前种植业中,多用化学肥料,畜禽粪便用作农田作物肥料的比重大幅度下降,2008年邢台市的畜牧粪便还田率为30 %~40 %,因此畜禽粪便没有得到合理利用.
在邢台市部分地区也存在水产养殖业,在水产饲养的过程中产生的鱼类粪便和投入的饵料、肥料等对环境的污染日趋严重.水产养殖向周围水域环境中排放大量的饲料、残饵、排泄物等有机物、各类化学药品或抗生素以及氮、磷等营养物,造成周围水域的污染和富营养化及底泥的富集污染.
1.3 生活垃圾处理率低,生活污水无序排放
邢台市农村人口多,伴随着经济的快速发展,农村居民的生活水平也在大幅提高,由此而产生的生活垃圾由原来的单一农产品废弃物过渡到以生活污水和生活固废为主的多种废弃物.农村生活垃圾产生量大,但处理率低,缺乏垃圾处理设备.农村中没有固定的垃圾堆放点和垃圾处理场所,生活固体垃圾大部分都在城郊、乡村、田间地头露天堆放,特别是塑料袋等有害垃圾随意堆放,占去了大片耕地,污染土壤以及地表水和地下水,而大量的生活污水则是采取直接排放方式,污染了河流水质以及生态环境[4].
2 农业面源污染的主要危害
2.1 土壤污染严重,耕地质量下降
过量施用化肥和农药,会使许多有毒有害物质进入土壤,导致土壤肥力下降、土壤板结和土地酸化,引起土壤生态环境的恶化.残留的农膜会田间耕地和管理带来不便,而且会破坏土壤耕层结构,阻碍土壤水分输导和作物对养分的吸收.
2.2 水资源受到污染,影响水资源循环
农药的大量使用,导致水体遭到严重污染,并且已经超过其自身的净化能力.污染物质不仅会对地表水产生污染,当污染物质随雨水或地表径流下渗到地表以下,污染范围逐渐扩散,就会造成地下水的污染[5].地下水受到农药污染后极难降解,易造成持久性污染,若被当作饮用水源,将会严重危害人体健康.
2.3 影响生物资源,破坏生态平衡
化肥农药中有毒、有害物质含量高,这些物质进入生物环境后,首先作用于最开始的生物体,并产生富集,与生物体相互作用,危害生物自身存在.当生物的能量随食物链的流动而传递时,起始浓度不高的农药会在生物体内逐渐积累,愈是上面的营养级,生物体内农药的残留浓度愈高.在这个过程中会造成生物多样性减少,食物链变短,食物网简化,稳定性降低等效应,最终破坏生态平衡[6].当化学品进入水体后,会对水生生物产生影响,氮元素的流入,会增加水体的营养元素,诱发赤潮及水体的富营养化,威胁水中鱼类、贝类的生存,水生生态系统遭到破坏.
2.4 农药残留量高,农产品质量下降
农用化学产品对农作物的危害是严重的.人类利用化学农药、化肥等产品施加于农作物,目的是为了促进植物生长或者防治害虫,而在喷施的过程中,农用化学产品不仅会被植物直接吸收,而且会通过依附于水体、土壤等环境中而被植物间接吸收,使农产品农药残留量巨大.含有农药等化学用品的农产品经过加工及其通过各种途径制成各类食品,影响农产品及食品的质量,后通过人类食用,直接危害人体健康.
2.5 影响农村环境卫生,危害人体健康
农村生活中,生活污水的无序排放及各种生活垃圾的任意堆积,畜禽粪便的无序处理,造成对水环境和空气的污染,危害生活环境.农村生活条件差,环境质量的不高,也会直接危害人体健康.
3 邢台市农业面源污染防治对策
3.1 控制农业面源污染的管理措施
3.1.1 建立管理与监测机构
针对农业面源污染的各种污染源及其对环境造成的危害,应建立和完善市、县、乡三级监督管理体系,做到及时检测与反馈土壤、湖泊、河流和地下水环境中农用化学品的含量,分析环境质量现状,并对其进行评估和预测,做好防治准备.
3.1.2 运用经济管理手段
建立和完善农业面源污染保障系统和奖惩机制.农业面源污染控制需要政府起主导作用,加大政策性资金投入.应建立起政策性融资为主、市场融资为辅的治理农业污染的投融资机制.政府应结合邢台市实际情况,制定相应的农业生产技术标准和配套激励政策,对符合标准的经营者或团体进行扶持和奖励,对造成农业环境污染的生产行为进行经济处罚.
3.1.3 采取政策法规措施
面对农业面源污染的严峻形势,各级地方政府应高度重视,加大对环境的保护力度,采取一系列政策措施,从实际出发,鼓励、引导和支持农民科学种田.制定合理有效的控制方案,鼓励和促进环境工程的建设,治理农业环境污染,加大对农业科技的支持力度,鼓励科学技术在农业上的应用,并支持科研人员对面源污染控制技术的研究.
在政策措施的引导下,还应建立一系列行之有效的法规措施,完善环境立法体系,包括对化肥、农药等农用化学产品使用的强制性规范,使其符合国家制定的质量标准.针对废弃物的无序排放,建立完善的法规管理措施,引入环境质量影响评价体系,制定农业面源污染控制法律法规和管理规章,对于违法、违规的污染环境的行为应加大处罚力度.
3.2 控制农业面源污染的技术措施
3.2.1 减少化学用品的施用量,推广精准农业
科学施肥,推广增施有机肥.农田施用肥料,应减少化肥施用量,增施有机肥,扩大秸秆还田面积,建立减化肥增有机肥的技术体系.充分利用畜禽肥料、生物绿肥、鱼塘污泥等环境友好型有机肥料,实现农田施肥的动态平衡,无机与有机的科学配施,减少单一化学元素的积累,增加复合肥料的配施,提高土壤肥力[3].在科学施肥的基础上,加强水土保持,减少土壤肥力流失,使水土元素比例协调,维持和提高土壤肥力水平.
科学用药,推广生物技术.在使用农药上,应选择低残留、低毒和对生态环境危害相对较小的农药.在农药的搭配上,应交替使用不同品种类型的农药,延长施药间隔期,降低农药施用量,提高农药的利用效率.可以利用生物技术及物理方法,防治害虫,减少化学农药造成的危害.
提高化肥和农药利用率.根据农作物的种类和分布范围,划分不同的施肥区,提高施肥的针对性和科学性.优化化肥投入结构,推广科学施肥、平衡施肥和精准施肥.通过对土壤的养分、植物的生长状况和生长期进行测定,采用适当的方法进行施用及确定合理的化肥施用量,大力实施测土配方施肥项目,优化用肥结构.推广科学施肥技术,根据土壤肥力状况和作物种类,改进施肥方式和耕作措施,掌握合适的施肥期,推广轮作和间作技术.
3.2.2 畜禽粪便的控制措施
目前,邢台市畜禽养殖规模普遍小,形不成规模,这就为专业化合技术养殖带来了不利.因此,建议鼓励促进规模养殖场的建立.对于畜禽养殖粪便,在建立规模养殖场的基础上,对其进行集中处理,减少对环境产生污染.经过处理发酵后的畜禽粪便是非常好的有机绿色肥料,可用于还田,对于改善土壤地力有很重要的作用.
3.2.3 农田的控制技术措施
实行资源综合利用和循环利用,秸秆经堆沤还田或过腹还田,既可增加土壤肥力,又能改善土壤质量.对重污染土地可以进行客土深翻,推广轮作和套种技术.
3.3 实施乡村清洁工程
农村中环境卫生条件差,对于生活污水的无序排放,建议建立有效的排水系统,对污水、雨水进行有序疏导.建立废水集中点以及污水处理站,对于可回收利用的雨水等清洁水合理利用.农村中生活垃圾种类多样,在处理前引导人们对垃圾进行分类,集中堆放固定地点,按照分类垃圾进行分类处理,建立垃圾处理站,统一回收再利用可回收物品,减少对环境的压力.
3.4 提高思想意识,加强环保宣传
对于农村中的环境污染,很大部分原因是由农民的生态环境保护意识薄弱造成的.农民的科学技术掌握能力不高,有时会凭借经验管理农田,因此亟须加强环境保护宣传,推广科学技术下乡支农,加强对农民的科技教育投入力度,提高农民的技术能力,积极引导农民向科学种田发展,培养农民对生态环境保护的意识,树立科学发展的新理念.
[1] 崔健,马友华,赵艳萍,等.农业面源污染的特征及防治对策[J].中国农学通报,2006(3):335-339.
[2] 王建兵,程磊.农业面源污染现状分析[J].江西农业大学学报:社会科学版,2008(3):35-39.
[3] 梁卫红.农业面源污染现状及控制措施[J].现代农业科技,2011(1):293-294.
[4] 李秀芬,朱金兆,顾晓君.农业面源污染现状与防治进展[J].中国人口、资源与环境,2010,20(4):81-84.
[5] 宋家永,李英涛,宋宁.农业面源污染的研究进展[J].中国农学通报,2010,26(11):362-365.
[6] 张杰丽,林涛,毕永君.农村面源污染治理建议与对策[J].辽宁城乡环境科技,2006(4):11-12.