闫 海 (湖北省荆州市环境监测中心站,湖北 荆州 434000)
易绍金 (长江大学化学与环境工程学院,湖北 荆州 434023)
汉川市农业面源污染的综合调查与防治对策
闫 海 (湖北省荆州市环境监测中心站,湖北 荆州 434000)
易绍金 (长江大学化学与环境工程学院,湖北 荆州 434023)
通过对湖北省汉川市农业面源污染源的调查分析,提出了针对性的农业面源污染控制对策。
面源污染;调查;防治;汉川市
面源污染是相对于点源污染而言的一种污染类型[1]。自20世纪80年代末以来,欧美发达国家开始重视农业面源污染的治理和研究,农业生态环境面源污染控制逐步成为全球水污染治理的重点,成为现代农业和社会可持续发展的重大主题[2-3]。在中国,农业面源污染在各类环境污染中的比重占到30%~60%以上[4],农业生态环境面源污染控制与保护已成为区域农业和社会协调发展的“瓶颈”之一。本研究通过对湖北省汉川市农业面源污染源的调查分析,提出了针对性的农业面源污染控制对策。
汉川市位于汉江下游,湖北省中部,孝感市南隅,东邻武汉,西连天门,南交仙桃,北接孝感、云梦、应城,市境东西长55.5km,南北宽53.2 km。汉川市拥有国土面积1663 km2,其中平原面积为1285 km2,占总面积77.4%,水面280 km2,占总面积17%,丘陵土岗98 km2,占总面积5.6%。
2009年全市实现国民生产总值167亿元,全社会固定资产投资67.24亿元,人均国民总产值16907元,农业总产值55.98亿元,农民人均纯收入5598元[5]。
调查的主要面源污染源包括农村生活废弃物、农用化学物质(包括化肥、农药和农膜使用情况)、畜禽养殖、水产养殖等。调查方法主要采用现场调查法和文献调查法相结合的方式,相关数据主要来源于2009年《汉川市统计年鉴》和全国第一次农业污染源普查资料。
3.1 农村生活垃圾产生量大、处理率低
截止2009年底,汉川市农村人口达81.02万人,占总人数的64.4%。按每人每天平均排放0.7kg垃圾和35kg污水量计算[6],汉川市农村地区年产垃圾、污水量分别为20.70万t和1035.03万t。由于缺乏标准的垃圾、污水处理设施,农村生产生活生成的大量垃圾、污水被随意的堆放、倾倒,严重污染了农村生态环境。
3.2 化肥用量过高、肥料配比不合理和流失严重
2009年,汉川市全年实用化肥22.31万t,其中,水产养殖业实用近2万t[5]。过量使用化肥首先污染了环境,氮肥施入土中其氮的利用率只有30%~50%左右,其余大量的氮素以铵氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的形式进入水体和大气,污染了生态环境;磷肥带有氟化物、重金属、放射性元素;钾肥带有氯离子,能污染土壤和水体;其次是使土壤板结,打破了土壤的养分平衡;再次是报酬递减,降低种田效益。长期过度依赖无机化肥,土壤中有机质含量下降,农田生态系统严重破坏和退化,土壤中生物活性降到传统农业的十分之一,从农田流入水体的来自化肥中的氮、磷造成水体富营养化。
3.3 农药使用水平高、品种搭配不合理和污染严重
据统计,2009年,汉川市共使用各类农药达1162t,平均为1.81g/m2;折纯172.5t,平均为0.27g/m2[5]。其中,杀虫剂、杀菌剂、除草剂的使用比例为4.7∶3∶9.2,而高毒高残留有机磷杀虫剂所占比重过大,占农药使用总量的21.5%以上,但其利用率低,约60%的农药散落于环境中,对土壤、地表水、地下水和农产品造成污染。
3.4 农膜回收利用少
农业薄膜的使用已成为一项农业常规技术,但是由于使用后不加回收或回收较少,大量的农膜残留在农田里,即造成了严重的土壤污染,又危害了农作物的生长。2008年全国第一次农业污染源普查,汉川市共抽样调查1200个农户,1693.33 hm2农田,共用农膜100.65t,田间残留达97.70t,占97.06%,农膜回收仅3%左右。2009年,汉川市共用农用薄膜1266t,平均为1.95g/m2,按以上比率计算,回收的农膜只有38t,大量的农膜残留在农田中,有的还在土壤里。
3.5 秸秆回收利用低、燃烧污染严重
农村地区每年夏秋两季双抢时节,大量秸秆堆放在田间路旁,得不到及时妥善处理。据测算,汉川市农作物秸秆总产量约为67.6万t,但回收利用很少。2008年全国第一次农业污染源普查资料显示,汉川市农作物秸秆在外焚烧的占67.55%,丢弃的占17.27%,还田的仅占8.05%。在田间焚烧秸秆既造成大气污染,又降低了土壤的肥力,而抛弃在田间地头的秸秆腐烂后也造成了一定的环境污染。
3.6 畜禽粪便产生量大,处理效率低
资料表明:一个千只蛋鸡场,日产粪约2t;一个万头猪场每天排出的粪尿约20t[7]。如此大的排粪量若得不到妥善处理,不仅会危害畜禽的生存环境,还会严重影响人类环境。畜禽养殖业是汉川市农村经济的重要来源之一。由于消费观念的转变、食物结构的调整及畜禽产品消费量的增加,汉川市的畜禽饲养量近年来稳步增长。据统计,汉川市2008年大牲畜年末存栏10225头,家禽存笼1693.11万只,牲猪出栏46.03万头,但是规模化养殖场粪尿处理率低,粪尿产生量大[5]。据估计,目前汉川市畜禽养殖产生的粪尿50%以上未经处理直接排放。畜禽养殖产生的粪便将会有35%~45%进入水体,造成地表水或地下水污染。畜禽养殖污染是造成河流污染的主要源头之一。
3.7 水产养殖污染严重
水产养殖也是汉川市水环境污染的重要源头之一。水产养殖中人工投饵和鱼类排泄所产生的污染物通过鱼塘换水、清塘等途径污染水体,严重影响了水体水质。汉川市水产养殖场有7个,养殖专业户8072户。水产放养面积为19546.67hm2,其中池塘养殖15466.67hm2,湖泊养殖2586.67hm2,河沟养殖1273.33hm2。另有稻田养殖106.67 hm2。水产品总产量近13万t,每年农药使用量约 0.16万t,化肥使用量约2万t。鱼虾排放物、大量农药和化肥的使用,严重破坏了水体的平衡,污染了水体。水产养殖所带来的水体污染不可轻视。
目前,农业面源污染正在成为汉川市农村生态环境恶化的主要原因之一,严重制约了农业和农村经济环境的可持续发展,必须大力发展循环经济。循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,以可持续发展为目标的经济增长模式,是人类社会在资源约束条件下所选择的发展模式[8]。因而,汉川市应依据循环经济的理论探索和实践农业循环经济模式,加强农业资源的保护,大力推广废弃物资源化利用技术。推进人畜粪便、农作物秸秆、生活垃圾和污水(三废)向肥料、燃料、饲料(三料)的资源转化,清洁水源、清洁田园和清洁家园,实现生产发展、生活富裕和生态良好(三生)的目标[9]。
4.1 农村生活废弃物污染控制
实行垃圾分类,成立废品收购站,强化回收和利用。积极推进新农村和乡村清洁工程示范村建设。通过发展“一池三改”(改厨、改厕、改圈)户用沼气建设,集清洁田园、水源、家园于一体,实施“三清”工程。通过沼气综合利用,以“一气”(沼气)带“三料”(燃料、肥料、饲料)促“五业”(农、林、牧、副、渔业),同时把“一池三改”与庭院经济开发、农村环境综合整治结合起来,全面推进新农村建设。建设村庄排污沟网。实施截污工程,把村庄的污水集中排放到村庄的低洼处进行净化处理,每村建设一个污水处理池或者污水净化塘,在净化塘中种莲藕、绿萍或水葫芦,养泥鳅、鳝鱼以净化水质。在沿湖生态区乡镇建设户用沼气池,建省柴灶、推广节煤炉,每户安装l台太阳能热水器。
4.2 科学施肥,防治肥料污染
要科学施肥,做到不浪费、不污染。据统计,各种作物对化肥的平均利用率为N30%~35%、P(P2O5)10%~20%、K(K2O)35%~50%[11]。应推广测土配方施肥,根据土壤肥力、农作物的需肥特性等来确定施肥量、施肥种类、施肥时期等,以避免盲目施肥,减少浪费,从源头防止农业面源污染问题[11]。大力发展和施用各种对环境温和的新剂型肥料,如多元无机复合肥、作物专用复合肥、有机无机复合肥、缓释肥料、微生物肥料等,这些肥料具有污染轻、改良并提高土壤肥力、提高农作物品质等优点,并加大有机肥的施用力度,鼓励农民施用农家肥及各种绿色化肥。
4.3 推广生物农药,减少农药残留
广泛实施“农药合理使用准则”,合理轮换使用农药,减缓抗药性的产生;以各项政策鼓励高效、低毒、安全新农药和生物农药的开发、生产、使用。引导广大农民学习掌握生物农药使用技术,适时使用生物农药,降低生产成本,降低农药残留,提高产品质量和经济效益。
4.4 研究和开发可降解地膜
可降解地膜是一种在覆盖时有足够的强度,并对土壤起到保温作用,而在作物成熟或收获后能被光或生物降解成对土壤无害物质的农用薄膜。这种可降解地膜一旦开发应用,不仅对农业生产起到重要的作用,而且能消除“白色污染”。但由于经济和技术的原因,这种地膜还不能大面积推广使用[11]。而目前我国使用的地膜多为聚乙烯农膜,不易分解和降解,因而造成对土壤环境的污染。在现有的经济和技术条件下,建议制定有关回收残膜的鼓励政策,加强农田残膜回收,实现农业清洁生产。
4.5 畜禽养殖业污染的控制
加强畜禽养殖业的规划布局。应充分考虑资源、环境、交通、市场等相关因素,合理规划养殖业发展种类、规模和科学布局。对新建养殖场项目进行环境影响评价时,应严格执行“三同时”制度,即应与环境保护设施同步设计、同时施工和同时投入使用。加强畜禽疲情监测和疫病防治,抓好饲料及兽药管理,提高畜禽的食用安全性。应种养结合,发展循环经济。
4.6 加大秸秆综合利用开发力度
要大力推广“机”(机械化秸秆还田)、“留”(小麦高留茬)、“气”(秸秆气化、氨化和沼气)、“铺”(宽行作物行间铺草)、“堆”(堆肥)、“沤”(沤肥)、“压”(设施蔬菜秸秆翻压)等多种秸秆还田模式,禁止随意焚烧。
4.7 加强环保宣传教育
环境教育是提高人们环境意识水平的重要保证。应根据不同目标人群选择合适的教育方式和内容。农村地区环境教育要注意方式和内容的差别;其次,要采用多种形式开展农村环保宣传活动。环保、农牧及能源等部门应充分运用多种宣传方式、教育形式向农民群众广泛宣传和灌输农村环境污染的危害及防治的重要性,提高农民群众的环境保护意识,培养农民良好的生活习惯。
4.8 制定和完善农业面源污染控制管理法规和标准
根据汉川市农业面源污染防治的形势,制定适用于汉川市的农业面源污染控制和综合治理管理办法,明确农业面源污染控制和各项防治任务的责任主体、排污总量控制,面源污染监测、信息发布、预警等有关事宜。在认真执行已有农业面源污染控制相关标准的基础上,制定严格的种植业养分和农药投入限量标准、养殖业等农业面源污染排放控制标准[12]。
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10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.02.009
X508
A
1673-1409(2012)02-S026-03
2012-01-10
闫 海(1975-),男,湖北荆州人,工程师,主要从事环境工程研究。