农业面源污染及其预防对策

2014-08-15 00:45刘元明姜福元毛张菊
湖北植保 2014年4期
关键词:面源水体畜禽

刘元明 姜福元 毛张菊

(湖北省植物保护总站 武汉 430070)

农业面源污染是指在农业生产过程中,在广大农村普遍存在溶解的或不能溶解固体物的污染。如农田中的农膜、氮素、磷素、农药、重金属,养殖场畜、禽、鱼粪便,农业及农药废弃物与农村生活垃圾等有机或无机物质,从农村某些非特定的地域,或在降水和径流冲刷作用下,通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏,使大量污染物进入受纳水体(如地下水、河流、湖泊、水库、海湾等);或将污染物遗弃于田头地角;或将油菜杆、麦杆、稻草等农作物秸杆焚烧所引起的环境污染。农业面源污染的特征为污染的区域广泛、污染发生的随机性和突发性时空变化大、无法准确确定源区、可以在农业生产活动中的任何位置发生。农业面源污染的日趋严重,给农产品、畜禽产品、水产品的生产安全和人民身体健康带来很大的威胁,如何减轻面源污染、造福子孙是当前急需研究及解决的难题。

1 农业面源污染的主要来源

农业面源污染的主要来源有:过量使用农药、化肥、激素;违法使用禁用的剧毒、高毒农药;农业、农药废弃物管理和处置不当;随意乱扔化肥农药空包装;引起“白(黑)色污染”的地膜过量及不合理使用;少数污染企业向农村转移;畜禽养殖场粪便和污水污染;水产养殖污染;农村生活污水污染等。

1.1 农用塑料薄膜污染

随着地膜覆盖栽培技术的大面积推广应用,地膜水稻、地膜玉米、地膜马铃薯、地膜蔬菜等在大幅度提高农作物产量、增加农民收入的同时,每年数以千万吨计的塑料残余物,残留在农村地区,农田农膜年残留量在45kg/hm2以上,农膜残留污染凸现形成“白(黑)色污染”,严重影响农田土壤通透性和农作物根系生长,破坏农业生态环境。

1.2 农药对环境造成巨大影响

资料表明,我国单位面积化学农药的平均用量比世界发达国家高2.5倍~5倍,每年遭受残留农药污染的农作物面积超过0.67亿hm2。2012年我国推行“公共植保、绿色植保”以来,化学农药使用量,总体呈下降趋势,但目前仍然是防治农作物病、虫、草、鼠害的“当家品种”。加上植保新技术普及力度存在差异,滥用农药、违法使用禁用农药,随意提高农药使用量以及农药废弃物管理和处置不当等现象时有发生,造成土壤、地表水、地下水、大气都受到污染,杀伤了害虫的天敌,打破了害虫和益虫原有的种群平衡关系。造成生态失衡,使害虫抗药性增强。农药的大量使用,导致农产品农药残留量超标,严重危害人体健康。据联合国世界卫生组织统计,世界每年约有22万人死于农药污染事件。农药对环境污染有如下途径:

1.2.1 生产性污染

我国每年都要生产、加工、分装和消耗大量农药,从而加大对大气、土壤和水体造成污染。

1.2.2 对大气的污染

主要来自农药的喷洒,喷洒到大气中的农药微粒,在气流作用下可飘移到很远的地方。喷洒到植物或土壤表面的农药,在气流作用下也可飞扬到空中,造成大气污染。如在上风头喷洒的除草剂可以随风漂移到下风头敏感作物造成药害。

1.2.3 对土壤的污染

除草剂直接施入土壤;杀虫剂制成毒土或毒砂施入土壤;喷施到作物植株上的农药滴入土壤,都会造成土壤污染。近几年,除草剂对后茬作物产生药害的事故时有发生。

1.2.4 对水体的污染

在水田中施用农药,农药直接进入田间水体;含农药的雨水落入水体;植物或土壤中粘附的农药,经水冲刷或溶解进入水体;农药生产企业的废液排入水体;随意放置农药废弃物或乱扔农药空包装等都会造成水体污染。

1.2.5 废弃农药污染

我国废弃农药总量大约有4000t~6000t,这些废弃农药经过日晒雨淋,或自然挥发,或随雨水冲刷渗入地下,污染大气、水质和土壤,会直接危害人体健康,或通过食物链的逐级传递,最终威胁到人们的身体健康。

1.2.6 农药包装物污染

在我国广大农村,农药以个体经营为主,缺乏健全的回收处理机制和渠道,农药空包装得不到妥善的处理,许多农民习惯于将农药空瓶空袋随手丢弃在田边、地角、沟渠、沟边和池塘里,降雨后会产生径流污染,同时也会和农药一样造成空气和土壤的污染。

1.3 化肥污染

我国耕地不到世界1/10,而近年来氮肥的使用量却占全世界的近1/3,每年超过1500万t的废氮流失到了农田之外,并引发环保问题:一是造成水体富营养化;二是使土壤性质改变和肥力下降;三是会污染农产品;四是会污染大气。氧化氮,其单位分子量的增温潜能是温室气体二氧化碳的200倍,还可导致臭氧层破坏。同时,目前我国农村磷肥平均利用率为10%~20%;钾肥平均利用率为35%~50%,大部分成分流失。

1.4 秸杆焚烧加重环境污染

农业已成为工业用煤、汽车尾气之后温室气体的第三大排放源,其中秸秆燃烧是农业污染大气的主要因素。焚烧秸秆时会释放大量的二氧化碳,此外还会导致大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三项污染指数明显升高。秸秆焚烧产生的滚滚浓烟中二氧化硫的浓度比正常大气高出一倍,二氧化氮、可吸入颗粒物的浓度则要高出三倍,当可吸入颗粒物浓度达到一定程度时,会对人的眼睛、鼻子和咽喉等具有黏膜的器官产生较大刺激,轻则造成咳嗽、胸闷、流泪,严重时可能导致支气管炎发生。

1.5 畜禽养殖场粪便和污水污染

畜禽养殖环境污染问题是发达国家和发展中国家共同关心的问题,尤其是对于畜牧业发展较快、人口密集的国家及地区威胁会更大,已成为畜牧业生产发展和环境保护的全球性问题。据资料表明,一个千头奶牛场可年产粪尿约1.8万t;一个万头猪场年产粪尿约3万t,全年可向周围排放约 100t~160t氮和 20t~33t磷。

1.6 水产养殖对环境的污染

主要是渔用饵料、饲料、肥料、农药的残留与流失。由于湖北水产养殖以大江大湖为主,污染相对内塘养殖来说影响较小,但日积月累之后不容小视。

1.7 农村生活污水污染

农村生活污水未经处理就直接排放所导致的后果是:地表水质严重下降,农村居民身体健康受到影响,生态平衡遭受破坏。我国农村生活污水大部分还处于无序排放的状态,并且已成为水体环境的重要污染源。

2 农村面源污染趋势分析

随着人民生活水平的不断提高,人们对农产品、畜禽产品、水产品的刚性需求增大,农业面源污染引起环境压力将会进一步加剧。主要表现在以下几个方面:

2.1 面源污染产生量和排放量加大

随着经济的发展和生活水平的提高,人们对肉食品的需求日益增加。今后一段时间,是畜牧业、水产业生产方式转型的重要时期,农村分散养殖将进一步减少,规模化养殖场将大幅度增加,种、养业脱节会更加严重,畜牧养殖污染将进一步加剧。未来几年,蔬菜、瓜果、花卉产业将得到较大发展,规模化种植面积将大幅提高,过量施肥的现象很难在短期内迅速扭转,土壤氮、磷养分富集还将继续,蔬菜、瓜果、花卉农田对水体富营养化的潜在威胁将有增无减。

2.2 面源污染的历史累积在短期内难以实现生态修复

过去农业生产片面强调产量,追求经济效益,忽视环境,导致农药、化肥的过量使用而沉积在土壤中,目前适用的政策措施和工程技术相对缺乏,污染的惯性作用将持续,短期内无法好转,已经污染的区域污染程度还会进一步加剧。

2.3 农民环境意识提高需要一个较长的过程

面源污染与农业生产、农民生活息息相关,农民环保意识的提高是农村面源污染防治取得成功的重要因素,没有广泛的农户参与、不打一场保护环境的人民战争是无法改善农村环境的。但提高广大农民环保意识是一个相当长的过程,需要全社会的共同努力。

3 农业面源污染的预防措施

3.1 推行良好农业规范(Good Agricultural Practices,简称 GAP)

2003年4月国家认证认可监督管理委员会首次提出在我国食品链源头建立“良好农业规范”体系,并于2004年启动了China GAP标准的编写和制定工作,China GAP标准起草主要参照EUREPGAP标准的控制条款,并结合中国国情和法规要求编写而成。我国良好农业规范允许有条件合理使用化学合成物质,即如何用药施肥,并且其认证在国际上得到广泛认可。目前,国家和地方还制订和实施了一系列“绿色食品”和“无公害农产品”生产技术规程。

3.2 牢固树立“公共农业”、“绿色农业”、“生态农业”和“安全农业”的理念,推行绿色食品生产

推广测土配方施肥、施用有机肥、秸杆还地(田)、减少化肥用量、控制单施化肥、科学防病治虫技术。推行病虫综合防治(IPM),推广生物防治措施、农业防治措施、物理防治措施,科学有效使用高效低残留农药,杜绝使用禁用农药。全面禁止秸秆焚烧,鼓励秸秆等农业废弃物综合利用、变废为宝。

3.3 推广节约资源和保护环境的农业技术,发展以沼气工程为主的农业循环经济

结合“改厕、改圈、改厨”,推广能源生态农业模式。建立种植业和养殖业紧密结合的生态工程,实现“环境友好型”农业发展。大力发展生态旅游村和新农村建设。

3.4 教育农民增强环境保护意识,改变陋习

农药空包装应带离田间,集中归位。因地制宜,设立农药空包装回收点,统一回收农药空包装。可采用兑换物品或折价等方式,鼓励农民积极参与农药空包装回收活动。在湖北省“三万”(万名干部进万村洁万家)活动的引领下,集中收运处置农村生活垃圾,制定农村生活垃圾的集中收运处置实施方案。建立农村生活垃圾集中收运体系。建立管理机制和运行机制,开展无害化处理工作。

3.5 农药废弃物处理

2005年3月,中德两国政府启动实施了中德合作的“农药废弃物管理”项目,江苏、湖北和吉林为项目实施省份。湖北省农业厅在农业部和国家环保总局的大力支持下,2007年12月16日,在武穴市田镇湖北华兴水泥股份有限公司启动了湖北省收缴的高毒农药及废弃农药及包装物集中销毁行动,共销毁了127t高毒农药和废弃农药。中德合作的“农药废弃物管理”项目(二期)也已实施。

3.6 以建设“四化型”畜禽场为载体,有效改善畜禽养殖污染

建设“养殖规模化、管理专业化、产品绿色化、粪便无害化”的四化型畜禽场,走规模化、集约化的养殖之路。本着“减量化、无害化、资源化”的原则对畜禽粪便进行合理处理利用,将畜禽粪便综合利用,切实减轻养殖场对环境的污染。

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