彭振丽
(大同市水务局农业节水站 山西大同037004)
大同市地处晋北半干旱地区,为黄土高原的一部分,属北温带大陆季风气候,年平均气温5.1~7.1℃,多年平均降水量为384~454mm,全年为干旱气候类型,夏季为半干旱气候类型,降水季节分布不均,年际变化大。干旱频繁,全年多大风。局部暴雨、山洪灾害几乎每年都要发生。总的来说,大同市的地理位置、地形地貌、气候条件等,决定了本市的农业生态环境十分脆弱。
据统计,大同市现有2000个村民委员会,乡村人口160万人,共有各类水井近8000眼。生活饮用水全部使用地下水。“十一五”期间,大同市环保部门对部分村庄地下水进行监测,选取6个监测点作为代表。采用《地下水质量标准》GB/T14848-93Ⅲ类标准作为评价标准,选取综合评价加附注法的评分方法对农村地下水水质进行评价。
农村地下水监测结果见表1。
2006年至2010年地下水质量综合评价采用GB/T1484893《地下水质量标准》中推荐的综合评价加附注法的评分法。
表1 “十一五”期间农村地下水监测结果(单位:mg/L)
首先,根据《地下水质量分类标准》进行各单项组分评价、划分组分所属质量类别。然后对各类别按表2分别确定单项组分评价分值Fi。
表2 单项组分评价分值
再按下式计算综合评分值F。
式中Fmax—单项组分评价分值Fi中的最大值;
n—项数。
最后根据F值,按表3划分地下水质量级别,再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后。
表3 地下水质量级别划分表
评价结果如表4。
表4 “十一五”期间大同市农村地下水评价结果
从监测结果可知,赶牛沟的氟化物、高锰酸盐指数超标严重。宏赐村的亚硝酸盐氮、电瓷厂2#的锰、挥发酚都严重超标。从评价结果可知,宏赐村和电瓷厂2#水质的F为8.47和8.97,达到极差污染水平,都已受到严重污染。其余各点水质的F在3.70~4.21范围内,均为较好水平,宏赐村的地下水受到NO2—N的污染,电瓷厂2#的地下水质受到挥发酚的污染。
由此可见,大同市农村地下水除氟背景值高以外,NH3—N和NO2—N都有一定程度的污染,水质硬度较高,和“八五”、“九五”、“十五”比较,农村地下水有污染加重的趋势。
目前,大同市农村的化肥年使用量为26万t。为了提高作物产量,使用化肥是一项有效的方法,农作物总产及单产不断上升,给农村生产带来勃勃生机。但也给地下水造成一定污染。化肥中氮、磷是植物的重要营养元素,施用氮、磷化肥对提高作物产量起着巨大的作用。资料显示,在目前的施肥技术水平下,农田化肥的利用率仅为30%~50%,挥发损失约20%,淋溶损失约10%,反硝化损失约15%,地表径流冲刷损失约15%,总计损失量60%。化肥中的硫酸根、氯根、亚硝酸根、硝酸根等有的在土壤中大量积累,有的随地表径流进入河道,随着灌溉、降水渗入到地下水中,造成地下水水质污染。
大同市农村农药年使用量为78.51t,并且逐年增加。农药的使用会使作物病虫减少,增加作物产量,但对土壤、水体的影响也不容忽视。农药中90%使用的是高毒高残留农药,低毒的生物农药所占比例仅为2%~3%。农药中的杀虫剂、杀菌剂、除草剂通常在田间喷洒,一部分直接散落在土壤中,或附着在植物上,经雨淋冲刷进入地下水;另一部分被蒸发或随尘土飞扬进入大气,飘散而进入河水中,经渗漏进入地下水,严重污染地下水水质。
大同市农村地貌类型分为丘陵地区和冲积平原区,地形复杂,沟壑纵横,占78.6%的地面物质的组成以黏粒为主,粒径小于0.05mm的土壤颗粒占90%,这就决定了地表易于冲刷的特性。而且农村植被稀疏(林地面积32万hm2,森林覆盖率为15.1%),加上存在滥砍滥伐和过度放牧的不合理利用现象及全年多大风的气候条件,导致了水土流失严重。据统计,全市水土流失面积达101.74万hm2,占土地总面积的72.0%。土壤的大量流失导致了营养物质的大量流失。氮、磷元素经降水、淋滤渗透进入地下水中,对水体的污染日趋严重。
目前,大同市农村畜禽粪便年产量接近15万t。由于大多数没有得到科学合理利用和处理,大量畜禽粪便中的氮、磷造成地下水严重污染。据调查,农村畜禽粪便利用率仅为49%,一些地方的畜禽粪便污染负荷已占到农村污染负荷的35%,远远超过工业污染负荷。据调查,养殖一头牛生产并排放的废水超过22个人生活的废水,养殖一头猪产生的污水相当于7个人的生活废水。
由于农村环卫设施的缺失或不完善以及公众环境意识不强等原因,农村生活污水任意排放,垃圾泛滥成灾。据统计,农村生活污水人均日排放量在75kg以上。全市农村垃圾年产量已达343.1万t。生活垃圾严重堵塞和污染河道、沟渠、道路,占用大量宝贵的土地资源,同时废物经过雨淋湿浸出毒物,使土地毒化、酸化、碱化,其污染面积往往超过所占土地数倍,并导致地下水体二次污染,危及农村饮用水安全。
将坡耕地及荒山荒坡实施退耕还林、种草的方法,增加地表植被覆盖率,提高坡面拦蓄能力,就地拦蓄坡面污染源,有效减少对地下水环境的污染。在沟道内修建淤地坝,在道路旁边修建水窖等中小型蓄水设施,拦蓄河道、道路等地面径流,不仅可以发展集雨灌溉,提高农作物产量,而且可以使污染物在水中得到沉淀、净化,减少对地下水的污染。
大力推广使用无公害生物农药,减少化学农药使用量。在防治病虫害过程中,可使用生物防治、农业防治、物理防治的办法。严格按照农药安全使用标准。尽量使用低毒低残留的农药。可采用测土配方施肥方法,科学合理施用调配化肥,减少因施用化肥不当带来的损失和地下水体污染。
加大资金投入,建设垃圾填埋场或垃圾焚烧场。配备专门的卫生保洁员和清运车,将垃圾收集清运到垃圾填埋场或垃圾焚烧场进行无害化处理。在垃圾处理过程中,结合农村特点,采用科学利用的手段,处理农村垃圾。从卫生填埋、焚烧等单一方式向无害化、减量化、资源化的综合处理方向发展,建设垃圾处理与利用集成的新模式,变废为宝,切实做到农村经济与资源环境协调发展。
加大对农业技术推广的投入,教育和培训一大批农业技术推广人员,促进农业生产新技术的应用,引导农民逐步发展生态农业和绿色农业。
天镇县南高崖村探索出一种庭院经济型生产模式。南高崖村农户多分散居住,承包耕地并不多,但庭院面积较大且周边有条件较好的小片土地,用户可种植蔬菜、瓜果。农业技术培训推广人员引导农民在庭院内建设30~40m3旱井两座,高效收集和利用雨水及生活污水。建设塑料大棚或塑膜小拱棚,种植蔬菜等,还在庭院附近建设羊圈,圈养绒山羊、猪或牛。在庭院附近建设沼气池,猪圈、厕所和温室大棚四位一体农村新能源。根据可利用水量、市场需求,附近土地条件和饲料资源,确定蔬菜、果树、花卉等庭院种植与畜禽养殖结构与规模,推广高效种养实用技术,努力提高雨水、生活污水、畜禽粪便的利用和转化效率。同时减轻地下水环境的污染,保护农业生态环境,增强农业发展后劲,实现农业的可持续发展。