高铜涛
(安徽省阜阳市环境信息中心,安徽 阜阳 236000)
近年来,随着农业生产方式和农民生活方式的较大变化,秸秆利用量不断下降,秸秆污染逐渐成为农业生产污染的主要问题之一,特别是每年夏收季节的小麦秸秆露天焚烧,给城乡生产及居民生活带来严重影响。秸秆焚烧导致的区域空气污染事件日益增多,秸秆的大面积集中焚烧已成为区域性重霾污染事件的主要原因之一[1]。在一定气象条件下,秸秆焚烧排放的大气污染物可以长距离输送,影响范围较大[2],可见秸秆焚烧污染会呈长距离、区域性污染的特点。从秸秆焚烧污染看,秸秆焚烧量、秸秆焚烧密度、卫星监测到的火点位置和总火点数主要集中于江苏中北部、安徽北部[1],而这些区域是小麦的主产区,由此可知麦秸焚烧是部分区域夏季秸秆污染的主要贡献因素。小麦、水稻、玉米、油菜4种农作物产生的秸秆,构成了农业的主要秸秆资源,秸秆污染主要和这4类秸秆资源未能充分利用息息相关,但目前文献极少分类分析各类秸秆的污染及利用问题,针对性不强。对小麦秸秆污染进行分析,找出问题症结,对控制夏季重霾污染更具有针对性。
麦秸焚烧不但造成资源浪费,还会排放大量污染物,使空气中的总悬浮颗粒物迅速增加,烟尘、炭黑产生较明显。环保部门发布的监测数据表明,焚烧期间可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮3项污染指数都高出平时数倍[3,4],可以在短时间内造成空气质量快速下降。遇到静风、低气压、湿度大等不利扩散气象条件时,污染气体容易形成重霾污染带,从而大面积影响环境空气质量。
一些农民迫于禁烧的行政管理压力,把麦秸收集后堆放在沟河塘边,甚至直接抛入水体,麦秸浸泡水中,如遇下雨冲刷会使堆放的麦秸淋滤水进入水体,造成水体发黑发臭,悬浮物增加,水质逐渐恶化。不同于大气污染的是,较小的沟河塘水环境容量有限,一旦遭受污染,需要长时间恢复甚至难以恢复。
麦秸及麦茬在焚烧时产生热量不仅使土壤水分迅速蒸发,而且会烧焦土表,既杀死土壤中的大量微生物,又破坏土壤有机胶体,降低有机质含量。表层土壤生物锐减量一般下降70%左右,不利于作物对土壤中营养物质的吸收,同时土壤中的速效氮磷钾会有不同程度的损失[5,6],严重破坏了土壤结构和生态平衡。
麦秸较干燥易燃,焚烧时易留下火灾隐患,尤其是风大晴朗天气,可引起连片麦秸起火不容易控制,引发火灾,造成财产损失和威胁生命安全。秸秆焚烧产生的大量烟雾,直接降低了大气能见度,威胁到航空、公路及水运的交通运输安全,严重时会发生交通安全事故。
麦秸焚烧可导致空气污染指数上升,当空气中可吸入颗粒物浓度达到一定程度时,对人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激较大,轻则造成咳嗽、胸闷、流泪,达到中等污染级别以上的重霾污染时,可能导致支气管炎等疾病的发生[4]。受麦秸污染的水体,特别是饮用水源地水体,会对民众饮水安全造成影响。
小麦秸秆不论是焚烧还是无序堆放,都会引起环境污染。每年各地都耗费大量人力物力并采取行政措施管理,效果仍不理想。小麦秸秆和其他秸秆污染相比,既有共同之处又有其特殊之处,原因较多,较难控制。
随着农民生活水平提高、外出务工人员增多,少量秸秆或罐装液化气等已能满足农民日常生活用能需求,麦秸直接用作生活燃料量降速快,秸秆资源由过去的主动收集发展到目前的大量废弃。秸秆生物质能电厂目前布点还较少,消化利用麦秸能力有限。麦秸主要用于养牛饲料,而小麦主产区养牛规模有限,加之配方饲料的普及,利用量也很小。
机械化收割小麦后,秸秆长度约30cm,是过去手工收割长度的1/2或者1/3,又因麦秸本身光滑,不易用叉等农用工具收集,专用机械收集成本高,一般农户出于经济原因不会采用。小麦收割后,收集不充分总会有一部分麦秸留在田地影响耕种。如果秸秆长度适宜,易于收集还可集中堆放于指定地点,供于其他利用需要,但目前则是麦秸难以收集,费时费力,极易导致一烧了之。
目前已有很多秸秆利用技术[7,8],如秸秆直接还田、牲畜过腹还田、秸秆发电、秸秆气化、秸秆造纸及编织工艺品等。虽然这些技术能充分利用秸秆资源,但存在利用条件、成本效益、规模场地等限制因素影响,都不能完全满足各地现实需求,还有待改进,否则还是难以推广,不能充分发挥作用。
机械收割麦茬要求留茬10cm左右,由于田地平整度、油耗成本等原因,实际中很少能达到这个高度要求,普遍在15~20cm。过高的麦茬影响播种大豆,未充分收集的麦秸也会影响出苗,再加上耕种周期短暂,导致农民采取焚烧麦茬的方式来抢时播种。
除了广泛深入宣传、提高农民的环保意识,必要的督查管理外,还应采取以下防治对策。
各地应结合自身的条件和需求来选择秸秆利用技术,并加以改进,可分区域采取“一区一策”的利用方式。如养牛业发达地区,宜发展麦秸过腹还田和发酵制沼气相结合的方式;平原地区麦秸收集方便,有条件的可依托当地生物质发电厂,可消化大量秸秆;适宜直接还田地区可就地转化利用。
小麦主产区一般人多地少,农民分到的地块面积普遍较小,秸秆禁烧涉及农户众多难以管理,有的是因别的地块点火引起自己地块秸秆着火,责任主体也难界定。可结合土地流转鼓励规模化经营,连片土地也易于机械化收割和打包收集,禁烧责任主体也明确,易于禁烧管理。
现有的大部分农机只能进行收割,具有打捆或粉碎功能的一体化收割机因为购买、运行费用高,目前使用还较少。应针对现有的机械进行适当改进,使之具有打捆或者粉碎还田功能,同时进行农机财政补贴,适当降低购买费用和运行费用,只有收割服务人员和农户都能接受,才能推广,从源头控制污染。
控制秸秆污染是农业生产领域的一项重要课题,也是消除其对人们生产生活危害的一项紧迫任务。小麦秸秆污染控制对减轻或消除夏季重霾污染具有重要意义。实践证明,小麦秸秆污染仅靠宣传和督查管理效果不理想,发展因地制宜的综合利用技术、改造农业机械作业功能、加强综合管理,才有可能逐步转变目前的不利影响,使秸秆利用有出路,既能转化为资源,又从源头控制污染。
[1]朱佳雷,王体健,邓君俊,等.长三角地区秸秆焚烧污染物排放清单及其在重霾污染天气模拟中的应用[J].环境科学学报,2012,32(12):3045~3055.
[2]尹 聪,朱 彬,曹云昌,等.秸秆焚烧影响南京空气质量的成因探讨[J].中国环境科学,2011,31(2):207~213.
[3]贾宏群.焚烧秸秆对环境质量的影响与防治[J].科技传播,2012(2):51,57.
[4]谢其标,陆上岭,王 艳.秸秆焚烧和秸秆次生污染危害及控制利用[J].环境科技,2009,22(2):113~114.
[5]张明明,蔡同锋.试论秸秆污染及其综合利用技术进展[J].北方环境,2010,22(4):79~81.
[6]牛晓艳.浅谈秸秆焚烧的危害及综合利用[J].农技服务,2008,25(10):133,162.
[7]刘丽香,吴承祯,洪 伟,等.农作物秸秆综合利用进展[J].亚热带农业研究,2006,2(1):75~80.
[8]张 燕.中国秸秆资源“5F”利用方式的效益对比探析[J].中国农学通报,2009,25(23):45~51.