两次污染源普查农业面源对水环境影响变化情况探究
2021-04-06董騄睿
董騄睿,程 涵
(南京市生态环境科学研究院,江苏 南京 210013)
1 引言
现阶段,随着我国粮食的产量逐年增加,农户种植过程中不规范操作,大量使用化肥农药,污染物经地表径流冲刷进水体,畜禽和水产养殖未经处理的污水直排进水体,均导致农业面源污染日趋严重,给水环境造成一定压力,使得农业面源成为水体污染主要来源[1]。前期国家大力推进生活源和工业源的水污染防控工作,并取得一定成效,但是农业面源污染是我国“三河三湖”的主要污染贡献源,威胁着我国水环境质量[1-2]。通过对2007年和2017年2次污染源普查农业面源污染情况进行比较分析,探究农业面源对水体影响的变化情况,为“十四五”水环境防治工作提供参考依据,具有重要意义。
2 农业面源变化分析
2.1 我国农业面源的总体变化情况
根据我国《第一次全国污染源普查公报》[2]及《第二次全国污染源普查公报》[2]的结果可知,2007年全国农业污染源COD、TN及TP排放量(流失量)分别为1324.09万t/a、270.46万t/a、28.47万t/a,2017年全国农业污染源COD、TN及TP排放量(流失量)分别为1067.13万t/a、141.49万t/a、21.2万t/a(表1)。从排放量(流失量)可以看出,2017年COD、TN及TP排放量(流失量)比2007年分别降低19.4%,47.7%及25.5%,排放量(流失量)呈现减少趋势,说明农业绿色发展政策取得了一定成效。2007年农业面源COD、TN及TP排放量(流失量)分别占全国水污染物排放量(流失量)的49.8%、46.5%和67.2%,2017年农业面源COD、TN及TP排放量(流失量)分别占全国水污染物排放量(流失量)的43.7%、57.2%和67.3%,见图1。从图1可以看出:2017年农业面源TN和TP排放量(流失量)占水环境污染源总量的比例均有所上升,表明TN和TP排放量(流失量)农业源贡献率有所上升,对水体污染影响加强,一方面由于农业面源污染物排放具有不确定性和不可计量型,大量污染物通过径流进入水体,形成浓度低且规模大的污染[2],另一方面由于种植业中肥料投入量且利用率低,均导致农业面源污染控制难度较大,因此在“十四五”阶段农业源污染需重点关注。
表1 2007年及2017年农业污染源主要污染物排放情况
图1 2007年和2017年农业面源污染源排放量占比率
2.2 我国不同农业源排放情况对比
将2007年及2017年我国种植业、畜禽养殖业、水产养殖业的污染物排放情况分别统计,2017年种植业、畜禽养殖业、水产养殖业及农业源合计TN年排放量较2007年排放量分别降低55%、41.8%、-20.7%及47.7%,2017年种植业、畜禽养殖业、水产养殖业及农业源合计TP年排放量较2007年排放量分别降低29.9%、25.4%、-3.2%及25.5%,见图2。从图2可以看出,2017年畜禽养殖业和水产养殖业的削减率高于农业源合计情况,并且2017年水产养殖业TN和TP的排放量较2007年排放量均有所增加,据研究表明,2017年我国水产饲料需求总量接近2070万t,是2010年的1.46倍,是水产养殖中氮、磷输入的主要来源,分别占68%~92% 和73%~91%[6],这导致水产养殖业TN和TP的排放量有所增加。
图2 不同农业源TN及TP削减率
3 农业污染源排放控制对策
3.1 完善种植业污染防治
“十四五”期间继续推广应用生物农药、高效低风险农药,开展测土配方施肥工作,推广水肥一体化施肥技术和设施,推进农业企业实施清洁生产,实现农业生产生活物质的循环利用。推广应用喷灌、管灌、微灌、防渗渠灌等节水灌溉技术,鼓励、支持、实施区域内灌区节水灌溉建设项目。
加快推进农药化肥使用量零增长行动。以主要农作物病虫害测报为基础,科学指导农户用药;大力宣传使用绿色防控产品奖励政策,实施统防统治技术应用和推广,减少化学农药的使用量。继续推广商品有机肥购置使用补贴政策;通过开展耕地质量等级监测,指导农户开展科学施肥;加强主要农作物秸秆综合利用管理,促进秸秆资源化利用(自然还田肥料化),减少化肥使用量。继续推广水肥一体化施肥技术模式,推动规模化种植场(生产基地)安装喷灌或滴灌等节水设施,促进农药化肥减量增效。加大农资监督执法管理,积极部署农资打假、违禁使用农药等专项整治工作,保障农产品质量安全。大力宣传和推进农业生产废弃物的回收处理,保护生态环境质量。
发展“生态拦截沟渠+生态湿地”技术[6],因地制宜构建农田退水生态屏障,利用退养鱼塘、废弃坑塘等构建调蓄净化湿地,改造现有排水沟为生态拦截沟,使农田退水经生态拦截沟初级净化后进入调蓄净化湿地,同时构建低压灌溉及循环系统,将净化后的尾水回用至农田灌溉,减少新鲜水使用量和化肥施用量,减轻农田退水污染,实现农田退水原位循环“零排放”,降低农业面源污染。
3.2 加强畜禽养殖污染防治
按照资源化、无害化和减量化的原则,采取还田利用、生产沼气、有机肥、污水达标回用/排放等方法开展和巩固畜禽养殖废弃物资源化利用工作成效,进一步提高畜禽粪污综合利用水平,建立“畜-沼-种”三结合的循环经济模式,打造经济高效、循环利用的绿色养殖基地。
3.3 强化水产养殖污染防治
进一步强化水产养殖污染防治工作,加快百亩连片养殖池塘标准化改造进程,在完成百亩连片养殖池塘标准化改造的基础上,进一步推进50亩以上养殖池塘标准化改造。标准化改造应包括池塘结构、进排水系统、净化区、供水供电等基础设施,并按照生产实际需要进行统一改造建设及配置相应净化设备、渔业机械、辅助设施。推广沉淀池、曝气池、生态净化池以及两级过滤坝处理模式,各水产养殖场净化区面积不低于养殖总面积的8%~10%。在适宜养殖区科学确定养殖地点、养殖品种,严格控制养殖强度,推广水产标准化健康养殖模式,推广精量投饵技术和循环水养殖技术。强化水产养殖投入品使用管理,依法规范使用饲料和药物,推广应用配方饲料,严禁使用禁用鱼药。依法规范、限制使用抗生素等化学品。
4 结论与建议
(1)2017年COD、TN及TP排放量(流失量)较2007年排放量(流失量)呈现减少趋势,2017年农业面源TN和TP排放量(流失量)的占水环境污染源总量的比例均有所上升。
(2)2017年畜禽养殖业和水产养殖业的削减率高于农业源合计削减率,2017年水产养殖业TN和TP的排放量较2007年排放量均有所增加。
(3)推进农业企业实施清洁生产,秉持农药化肥使用量零增长的原则,同时在条件允许的地区建设生态拦截沟渠+生态湿地,构建农田退水生态屏障;提高畜禽粪污综合利用水平,建立“畜-沼-种”三结合的循环经济模式;加快百亩以上及50亩以上标准化改造进程。