抚仙湖流域农业面源污染防治策略研究
2021-01-09段典榕张晓旭
段典榕,孔 燕,罗 玉,张晓旭
(云南省生态环境科学研究院,云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室,云南 昆明 650034)
0 引言
湖泊流域污染负荷来源可分为点源和面源两类,点源污染包括工业源、城镇生活源和规模化畜禽养殖;面源主要包括农业农村面源、城市面源、水土流失、内源和湖面干湿沉降[1]。农业农村面源污染包含了村镇生活污水、农村固体废弃物、农田农药化肥、水土流失和暴雨径流等主要面源污染[2]。目前,城市面源在污水管网完善和污水厂提标改造、海绵城市建设等一系列工作后已得到很好的控制;随着生态文明建设的推进,农村环境得到有效改善,农村生活污水已建设多个设施收集处理,农村面源污染基本得到控制,农业面源已成为湖泊流域最主要的面源污染负荷来源。
农业面源污染具有形成过程随机性大、影响因子多、分布范围广、潜伏周期长、研究和控制难度大等特点,这些特征也使得农业面源污染治理比点源污染治理难度大、见效慢。对于不同湖泊流域的面源污染防治,更需要针对具体湖泊特点,结合当地发展,系统性地开展治理,不单纯的“为治而治”[3~5]。抚仙湖、杞麓湖等高原湖泊的主要污染负荷均来自于流域农业面源,高原湖泊农业面源污染主要污染物为总氮、总磷和化学需氧量,主要来自于种植业的耕地径流水[6]。近年来,抚仙湖在防控面源污染方面做出了积极探索。
1 抚仙湖流域农业面源污染防治策略
抚仙湖储水量200多亿m3,且为I类优良水质,是我国重要的水资源战略储备库。但近十多年来,随着湖周经济的快速发展,抚仙湖水质呈现快速下降趋势,营养状态明显上升,局部水域TN与TP时有超标,且沿岸部分水体已出现Ⅱ类水质现象,湖泊水生态系统也面临退化风险,引起了各级政府与社会各界的高度重视。“十三五”以来澄江县除实施《抚仙湖水环境保护治理“十三五”规划》外,还实施了《云南省抚仙湖山水林田湖草生态保护修复工程试点项目实施方案(2017-2020年)》、抚仙湖保护雷霆行动、抚仙湖五年行动计划等一系列举措,取得了较好的实施效果,2019年抚仙湖稳定保持Ⅰ类水质。目前,抚仙湖入湖河流众多,尤其北部片区,人口聚集,农业生产密集,抚仙湖流域面临着主要来于农业面源污染产生的总氮、总磷和化学需氧量负荷压力,对于农业面源污染负荷目前的防治策略主要从污染源头削减、污染过程全控制和末端拦截生态处理三方面进行。
1.1 污染源头削减,治标治本
农业面源污染负荷来源包括化肥农药、农田固体废弃物、地膜,主要氮、磷污染还是来自于化肥农药径流,抚仙湖流域通过按照国家农业部“一控两减三基本”要求发展清洁农业,循环经济、生态农业,降低施肥强度,有效减轻了农业面源对支流与主河道水质的污染压力。具体措施包括清洁农业推广、农业高效节水减排、休耕轮作、生态农业示范建设等。
径流区休耕轮作:径流区农田种植原来以复种指数高的蔬菜为主,化肥农药施用强度高,伴有大量白色地膜废弃物产生。调整种植结构后,以蓝莓、荷藕等作物种植为主,减少了作物复种指数,化肥、农药施用量大大减少。与常年种植蔬菜相比,蓝莓亩减施氮肥83.7kg,减施磷肥11.9kg;荷藕亩减施氮肥76.3kg,减施磷肥14.2kg;景观绿化苗木亩减施氮肥78.8kg,减施磷肥17.4kg。
清洁农业推广:“十三五”期间,抚仙湖径流区包括菜豌豆、玉米、蓝莓、荷藕等作物实施增施有机肥、减施化肥、测土配方施肥示范,强化技术实验、示范、培训和服务;在抚仙湖径流区实施农作物病虫害绿色防控,通过灯光诱集法、色板诱集法、性诱剂诱集法防治农作物病虫害。
1.2 污染迁移过程全控制,削减面源污染
氮、磷、化学需氧量负荷一般会随灌溉、降雨等产生的地表径流转移,汇集进入河道最终进入湖体。“十二五”以来,抚仙湖流域实施了马料河(现抚澄河)、代村河、路居河、东大河、山冲河、梁王河、洗菜沟等十三条入湖河流生态综合治理、清水产流修复工程,通过河道综合整治,河流水质明显好转,2015年马料河(现抚澄河)、代村河、路居河水质脱离劣Ⅴ类,其他开展治理工作入湖河流水质有所好转。
洗菜沟生态河道治理工程中,新建了农田湿地3处共0.645hm2(9.68亩),总处理规模400m3/d,实施了从西龙潭分水闸以南至抚仙湖边入湖口河道生态护岸建设,全长6.36km。农田湿地设计收集农田废水,经过湿地处理后再进入河道,湿地对农田废水具有沉降、过滤和净化作用,湿地具体处理效率目前还不明确,正在进行研究;生态河道的植被可以减缓污染负荷的迁移速度,河岸的绿化对氮磷有一定的消耗削减作用。独房大沟、大清沟、窑泥沟等河道生态治理采用了同样的策略,农田湿地与生态河道共同作用,以期能更大程度削减农田面源污染负荷。
1.3 末端拦截,筑牢入湖前最后一道防线
抚仙湖北岸生态调蓄带项目是一个集截污、调蓄、净化、回用和生态景观于一体的综合利用工程,项目主要是在枯期把上游面源污染水和生活污水截入生态调蓄带储蓄,利用泵站提水至上游灌溉渠道进行利用;汛期利用现有河道和渠道泄洪,改善现状渠道排水不均情况。北岸生态调蓄带的建设最大限度地削减入湖污染量,提高区域水资源循环利用率,确保抚仙湖北岸水生态安全。
抚仙湖北岸生态调蓄带位于新环湖路以北,西起广龙小村、东至肖嘴新村,宽为100m,设计总长约7.85km,生态河道总蓄水量22.4万m3。目前调蓄带已经形成一条带状湿地,集“截”“储”“调”“回”“净”于一体,是抚仙湖北岸生态湿地的重要组成部分。在调蓄带下端一级保护区内,抚仙湖北岸生态湿地等多块湿地与调蓄带连通,形成抚仙湖生态屏障。
1.4 问题
一是河道水质在河畔农田湿地和生态湿地的共同作用下应该有很大提升,调蓄带污染负荷压力也会逐渐减轻。但就调查情况看,部分农田湿地存在设计不够合理,部分时间处于无水进入状态,进入的农田废水难以维持湿地自身的运行;部分调蓄带出水口设计过高,调蓄带水难以出流。调蓄带各项优势下隐藏的一个问题是水体流动性太差,污水长时间留存会带来水质恶化的风险。二是测土配方施肥、生物防治病虫害目前是否仍在推广使用不清楚,测土配方施肥类工程实施过程中,由农业部门发放施肥建议卡给农户,建议卡发放后由农户自行配肥施用,农户积极性不高,施用情况及施用效果未做到有效监管。
2 湖泊流域农业面源污染防治对策建议
2.1 进一步完善农业面源污染治理体系
一是强化农村面源基础调查,遵循“一湖一策”精准防治,针对抚仙湖流域农业农村面源定量识别不精准的现状,以详实的基础调查工作为根基,以精细化识别污染贡献源为目的,系统摸清抚仙湖流域农业面源来源构成等。
二是开展农业面源污染关键区识别,运用“退、调、转、控”综合防治。充分利用现行农村土地确权基础数据库,确定抚仙湖农业面源污染严重区,结合抚仙湖政策及经济结构状况,精细化制定各湖农业面源污染防治措施。
三是切实引导和鼓励农民使用测土配方施肥、生物防治和精准农业等技术,加强秸秆、农膜废弃物资源化利用,加强技术推广过程中的指导与监督。
2.2 构建九湖流域系统的农业面源污染防治法律制度体系
汲取发达国家关于农业面源污染立法方面的分类管理立法理念,按照“严格、细致、可操作性强”的立法要求,构建系统九湖流域农业面源污染防治法律制度体系[7~8]。一是修订现行抚仙湖流域相关保护条例,补充、细化关于农业农村面源防控方面的条款,强化农业面源污染防治工作的重要性、明确责任主体、完善激励机制、明确惩处力度;二是制定专门针对云南九湖流域肥料、农药管理的相关法律法规,可制定类似《湖泊流域肥料登记管理办法》《湖泊流域农药管理条例》等专门性法律条例。