摘要生态宜居是美丽乡村建设的基本内涵,而农业面源污染已成为最主要的污染源,制约乡村建设的发展。总结了我国目前农业面源污染现状,并提出了相应对策。
关键词农业面源污染;美丽乡村建设;生态文明建设
中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611(2014)04-01162-02
作者简介朱建奎(1978-),男,安徽濉溪人,农艺师,从事农技推广工作。
党的十八大提出了“建设美丽中国”的伟大构想,“美丽中国”在广大农村的实践就是建设美丽乡村。宜居、宜业、富裕、文明、和谐是美丽乡村的基本内涵。然而,农业面源污染和生态破坏不断加重,已成为阻碍美丽乡村建设的重要因素。控制农业面源污染,对改善生态环境,建设美丽乡村具有重要意义[1]。笔者对农业面源污染的成因、危害和控制措施进行了归纳总结。
1农业面源污染的概念和特征
1.1面源污染的概念面源污染是相对点源污染而言的[2]。点源污染具有排污点位集中、途径明确等特征,主要指工业生产与部分城市居民生活过程中产生的污染物。而面源污染则没有固定排放点,没有排污管网。面污染源一般来自农业、森林砍伐、矿业、建筑与城市五个方面,包括泥沙、细菌、需氧物质、重金属、有机物等。面源污染是全世界普遍存在的环境问题,而农业面源污染又是其中最为突出的一部分。
农业面源污染是指农业生产和农村居民生活过程中产生的、未经处理的泥沙、化肥、农药、畜禽粪便、生活垃圾等有机或无机物,对水体、土壤、空气及农产品造成的污染[3]。
1.2农业面源污染的特征面源污染形成过程受区域地理条件、气候条件、土壤条件、土壤结构、土地利用方式、植被覆盖和降水过程等多种因素的影响,具有分散性、隐蔽性、滞后性、发生区域的随机性、排放途径及排放污染物的不确定性和污染负荷时空分布的差异性等特点,不易监测和量化,很难采用末端治理的方式来控制[4]。农业面源污染是当今世界环境污染治理最棘手的难题之一。
2农业面源污染的现状
2.1种植业面源污染突出
2.1.1化肥。1978年以来,我国化肥用量急剧增长。2009年达5 404.4万t(纯量),接近400 kg/hm2,远远超过国际上为防止水体污染而设置的225 kg/hm2安全上限。N、P、K比例为100∶45∶17,过量施用氮和磷,钾肥不足。氮肥利用率仅30%~35%,磷肥10%~20%,钾肥35%~50%,比发达国家低15~20个百分点。未被利用的养分通过径流、淋溶、反硝化、吸附和侵蚀等方式进入环境,造成水体氮磷富集,土壤性质改变,生产力下降,农产品质量降低。
2.1.2农药。近10多年来,我国农药年用量稳定在23万t左右(有效成分),93.3%为化学农药;平均2.25 kg/hm2左右,是欧盟国家的3倍;利用率只有30%左右,相当于欧盟国家的50%。附着在植物体上的药剂只有10%~20%,接触到目标害虫的仅1%~4%,40%~60%降落到地面,5%~30%漂游于空中。我国每年有0.8亿hm2农产品农药残留超标,通过食物链累积危害人畜健康。长期连续使用某种剧毒高残农药,使害虫抗药性增强,农药用量增加,还会大量地杀伤天敌生物,破坏农田生态平衡,容易发生生产性、非生产性中毒事件。残留农药通过各种渠道流入水体,致使水体残留超标,水质恶化。
2.1.3农膜。20世纪80年代,我国已成为世界上最大实施“农业白色工程”的国家。2005年农膜用量超过120万t,覆盖面积967.4万hm2。我国农膜主要成分为聚乙烯或聚氯乙烯,降解困难,回收难,长期残留土壤中,到1997年底就有40多万t的农膜残留在土壤中。农膜残留在土壤中影响耕作,改变或切断土壤孔隙连续性,阻碍水分下渗,降低土壤抗旱能力,导致次生盐碱化;阻止根系伸展,影响作物正常吸收水分和养分,容易造成倒伏、死苗、弱苗和减产。残膜还会对农村景观造成影响。
2.1.4秸秆。每年收获季节,都会有大量的秸秆堆放在田间地头、路边树旁,部分作饲料或燃料运回家,大部分秸秆被就地集中焚烧。不仅浪费宝贵的可再生资源,还对大气环境和农田生态系统产生巨大的污染和危害,引起交通事故增多和火灾频发。
2.2养殖业造成的污染严重
2.2.1畜禽养殖。20世纪60年代以来,我国畜禽养殖业始终保持高速发展的势头,存栏量每10年增加1~2倍,由农民家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖。我国90%以上的畜禽养殖场没有污水处理系统,畜禽排泄的大量粪便得不到合理利用和及时治理。不仅浪费有用的有机肥料,还污染空气(恶臭)、水体,传播病原体。一个千头肉牛场日产粪尿20 t,千只蛋鸡场日产粪尿2 t,万头猪场日产粪尿约20 t[5]。2010年我国畜禽粪便产生量突破50亿t,相当于同期工业固废量的4倍多。
2.2.2水产养殖。水产养殖向周围水域环境中排放大量饲料、残饵、排泄物等有机物、化学药品或抗生素及氮、磷等营养物,造成周围水域的污染、富营养化和底泥的富集污染。
2.3生活垃圾污染严重我国农村每天产生100多万t生活垃圾。绝大部分农村没有固体废弃物、废水处理设施,生活垃圾随意堆放在路旁、田边地头、水塘沟渠或直接排放到河渠,严重污染农村环境。
2.4水土流失过大的人口压力,导致人们乱垦荒地、滥伐森林、超载放牧,城市的扩张和不适当的建设项目开发与管理,造成土地资源严重退化,水土流失。目前全国水土流失面积355.55万km2,占国土总面积的37.08%。每年土壤流失量达50亿t,其中75%来自农田及林地。流失的地表土不仅带走了大量的养分,还造成河道淤塞,导致蓄洪能力下降。
3农业面源污染对美丽乡村建设的影响
3.1生态宜居是美丽乡村建設的基本内涵我国目前共有60多万个行政村、250多万个自然村,居住着2亿多农户、近8亿农民。大部分的重要生态根基也在农村。美丽乡村是宜居、宜业、富裕、文明、和谐的农村存在和发展状态。《安徽省美好乡村建设规划(2012~2020)》把美好乡村建设目标定位为:生态宜居村庄美,兴业富民生活美,文明和谐乡风美。新农村建设包括生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁和管理民主等目标任务,蕴含着生产集约高效、生活低碳富裕、生态环境良好等生态文明要素。
3.2农业面源污染已成为最主要的污染源化肥、农药、生长调节剂、农膜的大量使用以及畜禽养殖污染物的无序排放,致使农业面源污染日益严重,已超过工业及城市生活污染而成为最大的污染源[6]。治理农业面源污染已经成为摆在各级政府面前的一项刻不容缓的任务,也是美丽乡村建设尤其是环境建设的最大障碍[7]。目前30%~50%的地球表面受到面源污染的影响,我国受农业面源污染影响的耕地近2 000万hm2,近50%的地下水被农业面源污染[8]。
4控制农业面源污染的对策
4.1生态循环措施
4.1.1工业品投入减量化、替代化。合理配置资源,增加中低产田的化肥投入。推行农田最佳养分管理,降氮稳磷增钾[9],增施有机肥,提倡分次施肥、湿润施肥和化肥深施。推广测土配方施肥,根据土壤肥力、作物需肥特性等确定施肥数量、种类和时期。开发对环境温和的新剂型肥料,如精制有机肥、生物有机肥、多元无机复合肥、作物专用复合肥、有机无机复合肥、缓/控释(失)肥料、微生物肥料等。
建立健全农作物病虫害测报體系,开展适期防治,减少用药次数,降低施用强度。推广高效低毒农药、生物农药、植物源农药,避免或禁止施用高毒、剧毒农药。实行综合防治,扩大物理、生物和农业防治,推广以虫治虫、以菌治虫、灯光诱杀虫、黄板诱杀虫和新型施药器械、防虫网等。
开发推广可降解塑料薄膜,利用天然产物和秸秆纤维生产农用薄膜,部分取代塑料薄膜。
进行养殖关键技术集成创新,研制开发环保配合饲料、无公害饲料添加剂。水产养殖要减少投饵和用药量,定期清淤,设置增氧机;种植水生植物、撒播光合细菌。
4.1.2废弃物资源化、再利用。健全畜禽粪便资源化管理政策、机制,开发有机无机复合肥。将堆肥技术、现代化大型沼气工程“零废物”技术和农田安全消纳沼液、沼渣体系作为永久解决畜禽养殖废物治理的首选方案。
综合利用农作物秸秆。树立产业理念,变禁烧为产业开发引导;建立收储运体系,重视技术集成创新,制定并落实扶持政策,培育秸秆利用企业,破解产业开发瓶颈;发展循环经济,实现秸秆能源化、肥料化、饲料化和原料化。
推广适期揭膜技术,限制使用厚度过小的农膜。制定有关残膜、包装袋回收鼓励政策,加强农田残膜回收,集中处置包装袋。
4.1.3农产品质量安全化。创建无公害农产品生产基地和标准化生产综合示范区,规范生产技术规程,实行标准化生产。培育品牌产品,高度重视产品质量和安全水平,注重产品商标注册和“三品一标”认证,提高市场占有率和竞争力。
4.2工程技术措施
4.2.1推行一池三改。结合“改厨、改厕、改圈”,建设与村庄规模相配套的生活污水净化沼气工程,以户为单位实行“沼气池、太阳能畜禽舍、厕所”三连通,使粪便、废水及时入池,为农民提供安全、清洁的绿色生物能源[10]。沼渣肥田,沼液灌溉瓜果菜,替代水用来稀释农药、拌食用菌栽培料。每口8 m3的沼气池年可处理人畜粪便、作物秸秆和各种养殖业废弃物7.5 t。
4.2.2搞好村庄、岸边绿化。硬化路面,植树造林,种花种草,滤化村内空气,改善人居环境;加强农田基本建设,建设防护林网,改造坡耕地,退耕还林(花、果);近水植被绿化或建设植物绿篱,兴建由漂浮植物池、沉水植物池、挺水植物池及草滤带组成的人工湿地,防止水土流失。
4.2.3治理固体废弃物和生活污水。在田边、地头、村庄和公共场所设置垃圾箱,自然村配备卫生保洁员,负责固体废弃物收集、分检。分级使用农业、工业和生活用水,修建微型水利工程,集蓄雨水。建立村庄排水、污水处理系统,把污水集中排放到低洼处进行生物净化处理。
4.2.4控制水土流失。采取陡坡禁止耕作(坡度>25°)、作物残茬管理、设置缓冲带和边缘区、修筑梯田、等高线耕作、覆盖种植、建造小水库和免耕、少耕、间套种等技术,尽量减少水土流失。对现有河网分步实施清淤,把清出的河底污泥返回农田。