农业面源污染因素分析及治理措施探讨
2019-05-22桑益恒
桑益恒
农业面源污染产生于农业生产过程中,它是指某些未经合理处置的污染物对农业种植区域土壤、水体、空气以及农产品造成各种污染,而且农业面源污染因素类型众多,具有极强的不确定性和随机性,可能以任何途径发生于任何位置,发生范围及防治难度都相对较大。本文主要以云南省怒江州土壤肥料工作站为背景,分析了当地农业面源污染的具体因素类型,并探讨相应治理措施。
农业面源污染主要来自于农村农作物在生产过程中所产生的各种废弃物,它侧面折射了农业生产过程中的某些不合理情况,例如大量农药、化肥的流失,残留于农田中的禽畜粪便与农用薄膜处理不当。总而言之,不科学的农业种养方法容易导致农业面源污染大量产生。
1云南省农业面源污染发生概况
1.1化肥及农药面源污染
由于云南省大部分土地面积分布于山区,所以省内的坡耕地面积占到48.5%左右,这导致大面积的坡耕地容易发生地表径流问题,进而导致农用化肥与农药的大量流失。根据2018年云南省省内的农业污染源普查报告数据显示,全省农业污染源排放到环境中的COD占到全省农业面源污染总排放量的11.38%,约达到18.2万t。就以云南省怒江州为例,当地的农田施用化肥利用率相对偏低,平均总损失率高达70%,化肥利用率的持续走低代表当地化肥流失率的持续走高,其所造成的环境污染相当严重。
另一方面,怒江州农业在农药施用比例环节也存在严重失调的情况。考虑到怒江州大部分土壤呈现出明显的偏酸特性,所以过多的农药施用已经导致部分土壤出现盐化、酸化、农田径流流失大量氮、磷等等现象问题。而由此所导致的州内农田地下水与饮用水硝酸盐含量超标问题也极为严重,它直接导致了当地水体的富营养化。根据怒江州土壤肥料工作站的相关数据统计,当地针对农田土壤的农药喷施量中大约有40%~50%左右会直接降落并残存于土壤中,其中还有10%~30%会漂浮于大气中,再通过自然降水返回到陆地并渗入土壤。当地大面积喷施农药对病虫害的影响作用并不大(仅0.1%~0.5%),而99%以上的农药都会最终滞留于土壤环境中。
1.2畜禽规模养殖面源污染
怒江州目前正在大搞畜禽规模化养殖,而由畜禽规模养殖所带来的面源污染则占到当地整体农业面源污染的38.93%。这主要是因为当地畜禽养殖场的治污设施相对简陋,养殖户环保意识不强。例如像大量的畜禽养殖废水直接被排入到怒江州周边自然水域中,大量未经处理的畜禽粪便在微生物发酵作用下持续产生二氧化硫以及粪臭素等有毒有害气体,它们同时污染大氣和水体,对人体健康造成极大伤害。
1.3农村生活污水面源污染
怒江州农村人口居住相对集中,存在大量来自于农村生活的污水面源污染因素,这些生活污水面源污染长期无法得到集中有效清理,且存在明显的污水任意排放状况,而生活污水也会导致病原菌污染产生,对人畜都产生极大危害。
2怒江州农业面源污染治理技术措施探讨
2.1化肥及农药面源污染治理技术措施
怒江州首要解决的是农作物种植中大量施用化肥及农药所带来的面源污染因素问题。首先当地就采用到了化肥减量化技术与缓释肥料技术,思考如何适度降低肥料的成分比例,大幅度节约成本并减少肥料营养流失。例如在怒江州稻田基肥方面的化肥施用量就直接减量20%左右,确保当地的经济效益与环境效益大幅度上升,同时保证水稻产量不受显著影响。在这里所应用到的缓释肥技术在近年来发展较快,怒江州希望通过在肥料化学成分表面涂上半透水性物质以缓慢释放化肥中的营养物质,使其肥效增长,并确保缓释肥能够在土壤中被逐步分解,被农作物所充分吸收利用。缓释肥技术每次施用可保证至少1年有效期,它有效减少了肥料中氮肥成分的大量流失。
怒江州在农药面源污染治理方面采用到了农药减量化与残留控制技术。还以当地水稻种植为例,针对水稻螟虫等重大病虫害的防治就首先削减水稻种植区域大约30%的农药用量,同时通过高效降解技术将农药残留于土壤中或水体中的稳定结构破坏,即将农药酶基因降解并转移到其它载体上,最终经过培养获得高效降解农药工程菌,通过工程菌种消化农药残留。
2.2畜禽规模养殖面源污染治理技术措施
怒江州将畜禽规模养殖所产生的面源污染归纳到废弃物范畴,除畜禽养殖废水、粪便以外,还包括了农作物秸秆等等废弃物。针对它们的处理方式主要是在当地农村大量收集并进行科学化治理,例如秸秆还田或将秸秆打捆、收集、加工、制造成为建筑材料。而畜禽粪便农业面源污染则主要通过当地的农肥化技术进行资源化处理,某些固体部分在经过发酵以后即可生产出优质有机肥,再配合还田措施实现废弃物循环利用。某些畜禽规模养殖所产生的废弃物液体则主要运用到了厌氧发酵方式直接生产出沼气,形成可再生能源供当地农业生产生活二次利用。
2.3农村生活污水面源污染治理技术措施
怒江州当前采用到了拥有过滤、土地处理与暗管排水三大功能集合为一体的污水再利用系统,专门用于消除当地生产生活污水面源污染中所产生的大量氮、磷等物质。例如为有效防止生活污染物随降雨渗透到水体或地表土壤之下,当地还建立了专门化的生物拦截系统,试图阻断污染物直接进入到农田土壤受纳水体中。像目前怒江州就希望引入加拿大的“草地+树木过滤带系统”,基于庞大生物工程与地方植物带共同组成大规模生物隔离带,专门有效减缓当地生活污水流速,同时截流大量的氮、磷等导致水体富营养化物质,同时促进水体中微量元素的颗粒物沉淀效应。
结合农业面源污染因素类型,云南省怒江州的农业生产情况及实际治理措施,本文基本上明确了我国农业农村在发展进程中如何合理应对农业面源污染问题,它希望基于农药化肥源头减量、农业废弃物前置阻断、废弃物及生生活污染资源二次循环利用的基本原则来实现当地农业生态系统的全面修复,期待实现怒江州乃至云南省农业的整体可持续发展。
(作者单位:673199云南省怒江州土壤肥料工作站)