农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施分析

2021-12-07宰青化

江西农业 2021年24期

宰青化

（云南省宣威市农业环境保护监测站，云南宣威 655400)）

现如今，生产活动所形成的水体富营养化问题已成为水污染治理的重难点，并且还是突出的环境问题之一。水体富营养化，不仅影响渔业发展、水资源科学使用，而且还有碍于农业生产的长远发展，加剧水底淤积，一定程度上降低河流蓄水能力，从而造成了洪涝灾害。在二十世纪初，随着众多工业废水及生活污水的出现，产生了水体富营养化现象，伴随化肥使用量的提高，还有肥料流失量的提升，使得水体富营养化现象越来越突出。究其原因，水体富营养化几乎都是水体中氮、磷浓度提高造成的，因此，人们将注意力放在营养物质的控制上，尤其在点源污染控制上，借助对重污染单位开展全方位的整治，并对污水开展统一处理，可以在很大程度上减少水体中营养物质含量，但就目前的水质污染情况来看，却没有得到有效的缓解。这使得人们对农业面源污染重视起来，尤其是因为环境破坏导致的水体流失，为受纳水体提供了众多的营养物质。

1 农业面源污染对水体富营养化的影响

农业面源污染往往是因为大面积污染所导致的，其中存在的问题有废弃物淋溶污染等。近些年，虽然人们治理污染的能力逐渐提升，然而不管是农田养分投入还是流失，都表现出增加的趋势，这使得污染变得更严重，也导致农业成为引起水体富营养化的关键因素，究其原因，一般有三点，第一，基于流域面积来看，流域周边作物种植面积的比例是非常大的。第二，土壤及气候等条件的变化，都导致养分开始由土地转移到水体中[1]。第三，化学肥料投入开始变大，这使得一系列养分开始流失。根据相关的报告可以得知，农业面源污染是导致河流及湖泊污染的关键因素，这也在一定程度上限制了水清洁行动目标的完成。并且在地表水中，富营养化现象越来越突出。有关报道显示，农业面源污染约占河流和湖泊有用物质负荷总量的70%。结合一些欧美国家的情况来分析，对于农业排磷，所存在的污染负荷比例较大，一般介于25%至69%之间。以水体硝酸盐来看，很大一部分源于养分流失，当然也属于磷的重要来源。按照一些欧美国家的报道，虽然点源污染得到了有效控制，然而若是面源污染不能得到全面控制，那么水体也将很难达到相关标准。在美国，其面源污染达到了总污染的三分之二，在这之中，农业贡献率达到了75%左右。

2 基于水体富营养化，农业面源污染防治分析

2.1 农业面源污染源的管理

在大部分地区，由于人们对水体富营养化的关注，所饲养产品一般会先对磷进行优先管理，如果饲料中的磷元素含量大于饲养产品所需的数量，那么将出现磷元素流失的现象。大部分地区都有这一问题，特别是家畜饲养业发达的区域，比如美国东北部，大部分农场在对奶牛进行饲养时，借助集中放牧的方式来降低磷的输入数量。这种集中管理的方式还能全面提高奶牛场利润，降低劳动力的运用。并且基于人们环保意识的提升，往往很少输入饲料，因此，这也在一定程度上降低了外界磷元素输入量[2]，这使得人们开始对家禽饲料中含有的磷元素吸收调节加以重视。在二次世界大战过程中，因为精饲料及化肥供应相对短缺，这造成粪肥中磷元素的含量逐渐减少，在土壤中含有的磷元素积累量也开始下降，这在一定成度上还降低了磷的负荷量。由此可以看出，降低饲料中磷元素含量，以及减少磷元素施加量能减少渗入土地中的磷量。并且在动物饲料中加入酶制剂还能进一步增加磷消化吸收效率，比如植酸酶，它可以全面增加作物的恢复效率。与此同时，植酸酶还能减少动物对矿质的需求量，但是在经济上能否实现还应深入开展研究。除此之外，利用对诱变玉米突变体进行筛选，能够降低玉米粒中含有的植酸磷。根据某个鸡饲养试验来看，低植酸玉米能够增加磷的利用率，减少粪肥中磷元素的含量。对此，利用基因工程来降低玉米植酸磷含量，能够进一步增加饲料利用率，减少排泄粪便中的磷量。

2.2 养分转移途径管理

对于陆地以及水体来说，湿地属于二者的过渡带，可以容纳高负荷化学及生物化学需氧量等废弃物。根据有关实验显示，地表水及河流水的水质同淡水湿地现存量有着一定的正向关系。若是湿地减小甚至是消失，那么水体将接受外来输入营养物及别的物质，这就会导致水体富营养化。针对湿地而言，它能够发挥生物过滤器的作用，往往是借助湿地研制及构建污水处理系统。近些年，在对人工湿地进行构建时，因为建设过程所需要投入的资金相对较少，并且实际的污水处理过程也相对简便，大多数情况下不需要运转费用，还能进一步提高绿化面积，能够很好地发挥美化环境及净化空气的作用，除此之外，还可以帮助某些特定物种构建针对性的栖息地，该技术在美国及德国等地都获得了较快的发展，同时还获得了政府的支持。现阶段，不管是自然湿地还是人工湿地，几乎都会运用在城镇二级处理水中开展处理。比如瑞典，在对池塘及湿地系统进行恢复之后，发现它的治理养分流失效率越来越高，他们觉得，想要实现降低农业养分流失的目的，应运用农业措施来对池塘及湿地系统进行恢复，这样才可以有效解决水体富营养化问题。湿地可以很好地去除氮磷元素，有着较强的去除效率，究其原因，是由于它本身的特征，还有负荷速率方面的原因[3]。一般而言，其去氮率要在去磷率之上，这是因为二者的循环过程有着一定的区别，然而通过部分实验来看，湿地可以对水体的磷元素进行截留。基于湿地系统来看，任意的生物化学过程，都能实现可溶性磷的转化，借助沉积作用到达地球圈。对于湿地而言，利用湿地植物对磷元素进行直接吸收的养分是相对较少的，且还有95%左右的磷会遗留在沉积物中。针对新形成的湿地来说，它的磷滞留能力是非常强的。基于“年龄”的提高，它的能力也会相应降低。想要更好地将营养物质除去，往往依赖于人工湿地植被，以及厌氧与好氧的关系。除此之外，湿地植物还可以实现金属离子的富集，能够全面消除金属污染。

2.3 实行小流域治理，缓解水土流失

根据地表径流以及泥沙入湖量来看，在外负荷中，氮及磷元素有着非常大的比例，对此，想要有效处理水体营养化问题，应采取治理水土流失的办法，这是一种行之有效的方式。具体来说，全部缓解水土流失的措施都能实现水体富营养化的治理。针对坡度在25度以上的陡坡，应采取退耕还林的方式，在全部河流的轻、中度水土流失位置，都应开展水土保护林及涵养林的建设，同时促进封山育林及幼林抚育建设，若是政策得到执行，且措施适当，将在很大程度上增加森林覆盖率，有效降低水土流失面积，减少水体中营养物质含量。基于人口密度比较大的地区，以及水土流失现象显著的区域，需强化肥料结构的调整，进一步完善施肥技术，提高有机肥料的施加，合理运用化肥，加大力度改善农作物品种，提高复种指数，将两熟制变成三熟制，有效处理林及粮争地的问题，促进节柴灶的发展，同时强化有关生物能源沼气方面的研究，促进物流及能流的转化，从而全面降低氮及磷的流失。比如某省构建的生态发展模式，将种植业当作基础，利用种植业促进养猪业进步，进一步促进沼气工程建设，最后又通过沼气工程，全面强化种植业和养猪业的进步，从而实现猪多肥多，进一步达到粮多钱多，在这样往复循环的模式下，生物将获得多层次的利用，有利于全面减少化肥使用量，提高养分利用率，以实现综合治理的目的。除此之外，针对恰当的地区，应构建科学的拦水截沙等工程设备，有效缓解泥沙冲刷，进一步实现水体富营养化防治的目的。