顾桂华 苏生平 周桂官 唐 敏
(1江苏省东台市蔬菜栽培技术指导站 224200;2东台市蔬菜研究所)
江苏省东台市是全国知名的蔬菜瓜果产销基地,也是江苏最大的设施蔬菜生产基地。随着农业产业结构的调整,设施蔬菜栽培面积不断增加,蔬菜生产呈规模化、专业化和工厂化发展趋势,瓜果蔬菜产量与效益也在不断提升。但随着沿海地区大发展的同时,面源污染对环境危害也日益显现,沿海瓜菜等高效农业的可持续发展出现了新的挑战。经过系统研究,我们将蔬菜面源污染危害与防控实践有关情况总结如下。
即大中型生猪、奶牛、肉蛋鸡养殖排污。以东台沿海1镇5场为例,2013年年排污量达380多万t,其中中粮集团年养殖肉猪30万头,年排污150万t。其危害主要有以下几方面。(1)占地和污染农田生态环境:粪尿中大量的氮、磷渗透入地下,导致地下水中硝态氮、硬度和细菌总数超标;(2)造成地表水富营养化:东辽河源头区径流小区实验基地范围内畜禽粪尿未加处理随意排放,通过雨水径流进入河道,影响辽河源头区水质,造成水体污染;(3)恶臭:刚排泄的畜禽粪便含有NH3、H2S、胺等有害气体,在未能及时清除或清除后不能及时处理时臭味将成倍增加,不仅危及周围居民的健康,而且也会影响场内畜禽及农作物的生长发育。
主要是沼液的收集渗漏和乱排乱放对水源、空气及农田的人为污染。东台市现有20多座沼气工程及1000多座户用沼气,每年消解养殖粪污300多万t,产生沼液沼渣100万t,其中40%左右还不能得到有效处理,处在临时贮存状态,其中大型沼气工程多采用露天氧化池暂贮。即使沼液施入农田,也由于沼液未经充分发酵和过滤处理,灌溉后会提高土壤pH值,土壤全氮(TN)、全磷(TP)含量在沼液灌溉后均有增加,使用过量也会对土壤产生次生盐渍化等二次污染(部分使用沼液的大棚西瓜后茬种麦出现长势不良等盐渍症状)。目前,除认识不到位外,沼液资源难以利用的最主要原因是沼液过滤技术不过关。由于沼气发酵残留物还含有部分粘稠状的沼渣,渣液往往混在一起,常规过滤器很容易被堵塞而且不易清洗,因此给大规模施用带来较大困难。另外,沼液在农作物生产过程中代肥施用还缺乏试验及可靠的配套技术,影响了其大面积应用。得不到及时消化的沼液长期露天集聚,或下渗污染地下水源,或滋生病虫害,若遭连阴雨发生漫池则直接污染周边环境。
主要是通过土地流转大面积种植大棚西瓜,及伴随大棚西瓜种植超剂量施肥造成土壤次生盐渍化及连作障碍,破坏了土壤环境。东台沿海1镇5场年污染面积达0.67万hm2以上。首先是农药在各环境要素中循环并重新分布,污染范围极大扩散,导致全球大气、水体(包括地表水和地下水)、土壤及生物体内都含有农药残留。被土壤吸收的农药一部分渗入植物体内被人或动物摄取,另一部分除挥发和径流损失外,也可被农作物直接吸收并残留于体内,造成残留化学农药污染。其次大量的化肥和农药是引起水污染的又一重要原因。偏施化肥加剧了土壤板结和水体污染,造成连作障碍。其三农膜属于有机高分子化学聚合物,在土壤中难降解,残留于土壤中会破坏耕层结构,影响土壤通气和水肥传导,对农作物生长发育不利,即使降解也会释放出有害物质,这些有害物质长年在土壤中积累,破坏生态环境。农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等还会对农产品带来污染,危害人类健康。
以东台沿海1镇5场为例,现有常住居民及外来人员7万多人,年排污量15万t左右。农村生活垃圾和生活污水随意丢弃或倾倒,均不进行处理,特别是河道两旁,垃圾入河污染现象十分严重,蚊蝇满天飞并传播病毒,环境污染严重,人体健康也受到危害。
由城郊转移至沿海地区的小微企业三废污染严重,主要有小造纸、小五金、小皮革、小砖窑等。
与点源污染相比,农村面源污染具有分散性、隐蔽性、随机性、不易监测、难以量化等特征,同时又与农业生产紧密结合,人们对农村面源污染认识不足,特别是农业生产者没有防治意识,没有成为面源污染防治的主力军,致使面源污染持续发展。
与点源污染的集中性相反,面源污染具有分散性特征,它随流域内土地利用状况、地形地貌、水文特征、气候、天气等不同而具有空间异质性和时间上不均匀性。排放的分散性导致其地理边界和空间位置不易识别。
大多数面源污染问题,包括农业面源污染,涉及随机变量和随机影响。例如,农作物的生产会受到自然条件的影响(天气等),因为降雨量的大小和密度、温度和湿度的变化会直接影响化学制品(农药、化肥等)对水体的污染情况。
由于面源污染涉及多个污染者,在给定的区域内它们的排放是相互交叉的,加之不同的地理、气象、水文条件对污染物的迁移转化影响很大,因此很难具体监测到单个污染者的排放量。另外,农村面源污染还具有量大面广,难以防控和持续升高等特点,其危害性目前尚未引起人们的足够重视。
解决沿海地区农村面源污染属国际性难题,而我国由于农业生产压力每年剧增,所以控制农村面源污染的工作就更加困难。要想解决好流域农村面源污染根本问题必须全面开展流域源头的农村污染治理工作,采取综合措施加强农村面源污染防治。
综合统筹城乡发展,完善相关法律法规,形成整体和系统的农村污染防治和控制的法律法规体系,使农村污染有法可依、有章可循。农业污染是农村面源污染的重要源头,防治农村面源污染要突出抓好农业污染这个重点。在农村面源污染控制和治理过程中,由当地政府设立专门机构,管理农村居住区的环境,控制与处理农村生活污水、生活垃圾和地表径流,逐步加大对农村环保的投入,解决落后的基础设施,减轻日益加大的污染负荷,缓解因农村径流和水土流失对水体造成的危害。
科学合理安排养殖小区布局,在中长期规划与投资管理上力求相对集中,探索农业项目报批建设前实现环境评估,对已建成大中型养殖项目可编制和探索养殖污染集中收集,集中化污处理;对已建成大中型沼气工程,应出台有效措施督促指导其业主完善沼液沼渣等废弃物的处理办法,力求田外消化,确保杜绝二次污染。
目前,广大农村的耕种方式有诸多不科学、不合理之处,很少考虑到土壤水分和化肥的保持,很多地方顺坡耕种和灌溉用水过量,水土流失严重。结合面源污染和水土保持工作的特点,建立流域面源污染类型、等级、程度等指标体系,并在综合分析的基础上合理利用农药、化肥。主要治理措施有:(1)加大测土配方施肥技术的推广力度,削减农药使用量,实施达标防治,避免盲目用药和乱用药,有效提高农药利用率;大力推广应用有机肥,削减化肥使用量;制定新的化肥和农药管理法律、法规,鼓励能减少面源污染的化肥和有机肥的生产和使用。(2)针对不同作物确定相应的化肥、农药和有机肥施用量、施用时间和施用方法,并积极推广使用高效低毒低残留农药、生物农药以及病虫害生物防治技术。(3)积极研究和普及沼液代肥应用技术,做到科学合理运筹。
试验表明,不同阻控措施条件下雨后径流量是不同的。从径流量变化趋势看,顺坡垄>裸地>肥料减量化>地埂植物带>农药减量化>水平梯田,说明顺坡垄种植方式最不利于水土流失防治,地埂植物带和水平梯田可在一定程度上减少地表径流量,进而降低水土流失。由此可见,改变顺坡耕种方式或采取适当的耕种阻控措施有利于减少径流量和水土流失量,减轻农村面源污染扩散程度和范围。据观测,林带可降低风速20%~50%,有效防风距离为林带树高的30倍(其中林带迎风面为5倍,背风面为25倍),风速愈大,这种防护作用愈显著。由于风速的降低,在风沙地区可以防止风蚀表土、沙埋粮田和幼苗等现象,有明显的护土作用,土壤中水分的蒸发量也相对减少15%~25%。同时,由于林带阻碍了气流的垂直交换,使近地面的空间湿度保持在70%以上,延长作物生长期10d以上,增产幅度可达10%~20%。农田林网具有明显的生物排水作用,可有效降低地下水位,对改良砂姜黑土易渍易涝特性尤为重要。
加强环保宣传教育,树立可持续发展观念,提高全社会环境意识。由于农业面源污染涉及面广,治理难度大,只有实行多学科、全方位的综合治理,才能对其进行有效控制。因此,要通过多渠道、多途径、多层次、多形式的宣传教育活动,在村民中广泛宣传面源污染的危害和环境污染防治的法律法规,提高村民环保意识。在加强先进农业技术推广的同时,还要提高广大农民对科学发展和环境保护的认识,及时更新他们的知识和技能,只有广大农民群众的认识提高了,农业面源污染的控制和治理才能有更好的效果。农村环境问题从根源上可认为是环境意识薄弱造成的,因此,提高村民环保意识,是防治污染的有效措施。加强知识培训和先进农业技术的推广,以提高农民的思想观念和农业科技水平,使农业面源污染防治变为农民的自觉行为。