沂蒙山区农业面源污染现状
2019-12-06孔波王娜
孔波 王娜
摘 要:目前,我国水环境污染情况较为严重,也使得人们对于面源污染具有了较高的重视程度。其中,农业面源污染是最为普遍的污染类型,对于水质恶化具有较大的威胁。在本文中,对国内以及国外的面源污染情况进行了研究,以沂蒙山区为例,对农业污染情况进行细致的研究,同时分析了形成面源污染的原因,最终提出对污染源的控制。同时提出控制迁移转化途径,对污染物传播途径进行切断以及阻断处理。这两个措施可以有效地控制面源污染,对沂蒙山区面源污染的防控具有重要意义。
关键词:农业面源污染;沂蒙山区;污染现状;控制措施
中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)18-0016-02
1 国内外农业面源污染现状
从世界范围来说,地球所具有的面源污染情况较为严重,在世界范围内退化的12亿公顷土地中,其中有12%的比例是因农业面源污染造成的。美国有研究机构统计过,在农业生产活动形成的面源污染中,在全球整体面源污染中具有70%以上的比例。在美国,农业面源污染的存在也将导致湖泊、河流发生严重的污染导致有较多的湖泊、河流水体在水质方面存在不合格的情况,进而导致湿化退化以及地下水污染问题的发生。在欧洲,农业面源污染情况的存在也将对水体造成严重的污染。以爱尔兰为例,在其中已经呈现出富营养化的湖泊当中,没有发现存在明显的电源污染情况。在芬兰,更是有20%的湖泊存在恶化的水质,在农业面源排放中,氮素与磷素在其中占据有非常大的比重,在整体污染源中具有50%以上的排放量,在不同流域中,如区域具有较大的农业投入比例,也将使磷、氮等物质存在严重的聚集情况。在荷兰,农业面源污染情况的存在更是占据了一半以上的氮磷污染比重。即使在俄国,在化肥过量应用的情况下,也使得河流中具有了较高的磷浓度。
相对的国内面源污染状况也不容乐观。目前农业面源污染已为我国水体水质恶化的主要污染源。苏南太湖流域是我国农业最发达的地区之一,农业集约化程度较高,是高投入、高产出区,全区面积仅占全国的0.4%,而化肥消费量占全国的1.3%。从上世纪70年代开始,中国重要水域、各大湖泊当中的水体污染情况进一步加剧,水体当中存在急剧恶化的富营养问题。其中,重要湖泊水质下降明显,在我国的五大湖泊当中,巢湖以及太湖已经进入到富营养化状态,水质中的磷、氮指标等级中已经达到劣五类标准。1995年,进入巢湖的污染负荷中,有50%以上的总磷、总氮正是因面源污染所导致的,而在进入到外海的营养物质中,农业污染也在其中占据较大的比重。太湖流域总氮的60%和总磷的30%来自面源污染。根据我国环保局在巢湖、太湖等区域的调查,在水体当中,工业废水在总磷、总氮中仅仅具有10-16%的贡献率。农田与生活污水中的磷、氮流失才是导致水体发生富营养化的重要原因。我国农业科学院曾经在我国多个地区、600个点位进行抽样调查,在调查中发现,在我国北方高肥用地区域中,地下硝酸盐超过我国饮用水硝酸盐含量限量标准(89mg·L-1)的为20%,主要发达国家饮用水硝酸盐含量限量标准(50mg·L-1)的为45%,在部分区域,含量甚至存在超出500mg·L-1的情况。除此以外,山西、江苏等区域也对高化肥使用情况下、导致水源硝态氮含量超标的情况进行了广泛的报道。才能够这部分研究当中可以了解,地下水硝酸盐污染情况的存在,同农业面源污染间具有直接的关系。根据中国农业科学院的研究结果,虽然我国已经面临较为严重的农业面源污染情况,但相关驱动因素依然处于增加状态,在进入到21世纪之后,我国农业面源污染在水体富营养化方面所具有的影响还将增加,在我国未来可持续发展过程中,农村、农业在发展当中对于水源造成的污染可以说已经成为了重要的威胁与挑战。在太湖流域,62.6%的总氮来自农业面源污染(含生活污水),总磷来自农业面源污染(含生活污水)占75.1%。再比如,吉林省新立城水库由于面源污染进入水体的凯氏氮为495t。
2 沂蒙山区概况
沂蒙山区位于山东省鲁中南低山丘陵区,西接泰山,东到郯庐断裂带,地势西北高东南低,地貌类型复杂多样,山地、丘陵众多,地貌类型齐全是该区最独特的自然地理特征,该区人口密度大,山地丘陵占总面积的80%。年平均降水量为770.2mm,70%的降水集中在6~8月份。年平均降水量680~860mm,是省内雨水最多的地区之一。降雨量具有明顯的地带性,自东向西递减,山地多于平原,迎风坡大于背风坡。因为夏秋降雨多以暴雨形式出现,雨量及强度大,从而导致沂蒙山区土壤侵蚀严重。沂蒙山区总面积22707.8km2,全区中强度以上的水土流失面积15396.7km2。全区平均人口密度744人/km2,而人均耕地面积少,后备土地资源不足,土地的承载力已接近饱和,人地矛盾十分突出。
3 沂蒙山区的农业面源污染现状
沂蒙山区是我国北方土石山区的典型代表。该区水土流失严重,耕地面积急剧减少,导致农业面源污染严重。在现今经济结构不断发展的过程中,人口在居住方面也具有了更为集中的特点。但受到技术以及资金方面的限制,以及在固体垃圾回收机制方面缺乏情况的存在,也不具有集中转运以及固定地点收集渠道,对于垃圾更多的是自由堆积,对于形成的生活污水,存 在没有处理就存在直接对其进行排放的情况,以此随着雨水进入到河流当中、在道路当中存在积水,并因此使细菌、蚊蝇存在严重的滋生情况。此外,禽畜粪便较多的在露天堆积,并没有进行无害化处理,并因此随着生活污水进入到河流以及地下水当中,这部分情况的存在都将对当地居民的健康产生影响。
4 沂蒙山区农业面源污染成因分析
4.1 化肥、农药的大量投入
沂蒙山区生产中的化肥使用比例失衡,氮肥用量过高,磷肥、钾肥偏低。以2012-2015年河东区为例,根据该地区农作物化肥使用情况,存在化肥使用量偏大的情况。同时,在单位播种面积、耕地面积的化肥用量方面也随之增加。自20世纪90年代以来,沂蒙山区农药用量在1760.270t,2015年为3560.899t,25年增长了2倍多。其中除草剂增长速度最快,可以看到,在农药量不断增加的过程中,在农药使用结构方面也存在较为严重的不合理情况。在杀虫剂应用类型中,有机磷类杀虫剂依然在其中占据重要的比重,具有80%以上的使用量。
4.2 生活垃圾的随处排放
在该方面,具體表现为生活垃圾、生活污水总量较大,且具有较为复杂的成分。在这部分污水中磷、氮排入到水体当中之后,则将使水体因此发生富营养化的问题,使虫卵、病原菌在进入到水体当中之后导致污染情况的发生。同时,还存在在没有对污水处理、即将其直接应用在农田灌溉当中的情况。在此过程中,灌溉面积发展盲目以及水质超标情况的存在,对于地下水、土壤以及农业作物都造成了十分严重的污染。沂蒙山区仅市区即具有50万t/年的垃圾产量,并较多以露天的方式堆放。而在城市人口不断增加的情况下,每年也将产生出大量的垃圾。就目前来说,沂蒙山区在垃圾处理当中依然通过掩埋的方式进行,且在填埋方式上十分简陋,仅仅为废弃的土坑,鱼塘简单的填埋处理,且存在直接在露天环境中堆放的情况。对于这部分处理方式来说,不仅将对大量的土地造成侵占,且在填埋处理后,土地在使用方面也将受到限制,垃圾不容易分解腐烂,对于地下水、大气与土壤等造成了十分严重的危害,且具有爆炸隐患。此外,因缺少垃圾回收以及分类措施,也因此导致垃圾资源的浪费与流失。
4.3 畜禽养殖粪便的随处排放
在农业产业结构调整中,禽畜养殖中产生粪便是目前面临的新式问题。近几十年,沂蒙山区的畜牧业实现了高速发展,一家一户的小规模养殖粪便对生态环境的影响较为明显。在现今农村养殖业迅速发展的过程中,确实为当地地区的发展带来了较多的经济收益。但在畜禽粪便排放的过程中,也将对生态环境造成较大的恶化。在禽畜粪便中,具有较多类型的有机污染物,包括有总磷、总氮、化学耗氧量以及生物耗氧量等,这部分污染物的存在,则将随着地表径流渗透对地下水、地表水造成严重的污染。从而给农村生态系统带来巨大的破坏,造成严重的农业面源污染。
5 沂蒙山区农业面源污染控制措施
在实际对农业面源污染进行控制中,主要措施有:首先,要控制污染源,从源头上入手避免污染物出现进入到水体当中的情况,这也是目前对面源污染进行控制的有效方式。其次即是控制污染物的迁移转化,采取适当措施对其传播途径进行切断或者改变。
在源头控制的具体措施方面,可以在对现有的农田灌溉以及耕作方式进行优化与改变,通过该方式对面源污染的发生几率进行降低,同时在此过程中加强对于化肥、农药的应用管理。根据研究,在使用不同类型农药,在使用方式、用量、季节方面存在差异,以及在雨后进行使用时,则将产生不同的元素流失效应。对此,即需要以此为基础鼓励农民对农药化肥进行科学施用,积极做好测土施肥,对农田养分最佳养分管理进行推行,以最佳生态效益、最佳经济效益为目标施肥,在做好生态农业发展的基础上做好源头控制工作。同时,人们要提高环境意识,减少生活垃圾的丢弃与生活污水的排放,积极修建废物处理设施,包括有垃圾填埋场、废水处理池,并对生活垃圾做好回收以及分选处理,通过这部分措施的应用实现面源污染的有效减少。
在具体过程阻断方面,即需要控制好污染物扩散途径,通过适当措施对污染物生成后排入到地表水体、地下水体的数量进行减少,措施包括有渗滤池。沉砂池以及水处理设施等。同时,要对不同植被在土壤养分吸收能力的互补作用进行充分利用,同时包括有景观因子在面源污染物方面的过滤以及截留能力,通过人工天然等水塘系统、湿地、树篱以及水陆交错带的建设对地下径流导致的面源污染问题进行有效的减小与规避。
参考文献
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