澄江县农业面源污染现状及防治措施

2015-04-24 02:06许梅花陶春林马瑞红李家祥
云南农业科技 2015年3期
关键词:农膜面源化肥

许梅花,陶春林,赵 铮,马瑞红,李家祥

(1.澄江县经济作物工作站,云南澄江652599;2.澄江县土肥站,云南澄江652599)

澄江县农业面源污染现状及防治措施

许梅花1,陶春林2,赵 铮1,马瑞红1,李家祥1

(1.澄江县经济作物工作站,云南澄江652599;2.澄江县土肥站,云南澄江652599)

农业面源污染是指由沉积物、农药、废料、致病菌等分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。剧毒农药和大量农药的使用,过量化肥的施撒、不可降解农膜弃于田间,露天焚烧秸秆、大型养殖场禽畜粪便不做无害化处理、随意排放、堆放等是造成农业环境面源污染的重要因素。这些污染源对环境的污染影响最大。与点源污染相比,面源污染的时空范围更广,不确定性更大,成分、过程更复杂,更难以控制。

澄江县位于滇中,辖3个镇2个街道办事处,2013年全县年末总人口141 536人,农业人口110 184人,占人口总数的 77.85%。全县土地总面积77 300 hm2,耕地总面积13 233 hm2,其中:水田面积5 100 hm2、旱地面积8 133 hm2。抚仙湖径流区耕地面积9 993 hm2,2012年全县农作物总播种面积 23 256 hm2,其中:粮豆作物播种面积6 609 hm2、蔬菜种植面积12 647 hm2、烤烟种植面积3 383 hm2、花卉园艺植物面积达317 hm2。县内有全国第二深淡水湖-抚仙湖,湖面面积21 660 hm2,蓄水量206.2亿m3,占云南九大高原湖泊总蓄水量的72.8%,水质为综合Ⅰ类水质,还有各类水库35座、龙潭2个、坝塘63座,水资源极其丰富。农业面源污染已成为影响生态环境质量的重要污染源,尤其对水资源的污染最大,而澄江县水资源极其丰富,又是典型的农业县,农村人口众多,农业生产经营分散,种植业、畜禽养殖等农业面源污染难以控制,农业面源污染已成为澄江县现代农业发展的瓶颈。因此,为了保护有限的农业发展资源、建设美好的人居环境,需要对澄江县农业面源污染进行调查研究,寻求解决农业面源污染的防治措施,促进农业生态环境建设,保护抚仙湖,保护生态环境。

1 澄江县农业面源污染现状

澄江县农业面源污染主要是水土流失、化肥、农药、塑料农膜、畜禽粪便污染以及农作物废弃物的污染[1~2]。

1.1 水土流失污染

土地过度开发将大量的泥沙和营养物质带入各种水体,导致土壤肥力下降、养分损失,还造成水体富营养化和透明度下降,影响人类的生存与社会的可持续发展。澄江县土地总面积77 300 hm2,2004云南省卫星摇感资料显示,全县微度侵蚀面积53 430 hm2,占总面积的69.12%;水土流失面积23 870 hm2,占总面积的30.88%,其中:轻度流失面积14 725 hm2,占流失面积的61.69%;中度流失面积8 125 hm2,占流失面积的34.04%;强烈流失面积1 019 hm2,占流失面积的4.27%。参考2008年玉溪市环科所抚仙湖流域土壤总氮 (TN) 含量 0.009%、总磷 (TP) 含量0.01%的营养成分调查分析成果,以10%进入水域形成污染测算,全县水土流失造成的TN和TP污染负荷分别为7.47 t/a和8.30 t/a。

2 化肥污染

主要是施用量大、施用不合理及流失严重。

2.1 施用量大

化肥的施用给农作物产量带来了巨大的增长,对解决温饱问题做出了贡献,但是由于化肥养分单一,过量的不合理施用,蔬菜面积增大、复种指数提高,化肥利用率明显下降,致使土壤板结、理化性状受到严重破坏。化肥施用量中少部分养分被吸收利用,大量养分通过径流、淋溶、反硝化、吸附和侵蚀等方式进入环境,污染水体、土壤和大气,是造成面源污染的主要原因之一。据统计,全县化肥施用量从2005年的2.8万提高到2013年的3.16万t。

2.2 肥料配比不合理

在肥料配比上,全县N∶P∶K比例为1∶0.44∶0.44,氮肥用量偏高,重施化肥,轻施有机肥,造成盐渍化,地力下降。目前,氮肥平均利用率约30%,剩余部分除以氮和氮氧化物的形态进入大气外,其余大都随降水和灌溉进入水体,导致流域水体中氮磷物质含量增高、水质下降。

2.3 流失严重

澄江县现有耕地主要种植蔬菜、烤烟、水稻等作物,化肥折算N用量600~900 kg/hm2/年,P2O5用量150~300 kg/hm2/年,参考国内外其他地区的污染物排放计算参数,N和P2O5污染物流失量系数分别取90 kg/hm2/年和7.5 kg/hm2/年,COD则参考标准源系数取375 kg/hm2/年,可估算出农田化肥形成的N和P2O5的负荷量。全县农田污染负荷排放量见表1。

表1 全县农田化肥污染负荷排放量

3 农药污染

3.1 农药有效利用率低

农药喷施中只有15%~40%附着在植物上,其余20%~50%降落于地面、5%~15%飘浮于空中,落于地面的农药又会随降雨形成的地表径流流入水域或下渗进入土壤。

3.2 农药施用量逐步增加

随着产业结构调整力度加大,澄江县蔬菜种植面积逐步增加,复种指数提高了4~5倍,2013年全县蔬菜种植面积1.2万hm2,全县农药施用量从1995年的105 t增加到2010年的382 t。2013年全县农药使用量为315.07 t,抚仙湖径流区估算使用量为236.3 t,除30%~40%被作物吸收外,大部分进入水体、土壤及农产品中。

4 塑料农膜污染

澄江县农膜使用主要是地膜覆盖和塑料薄膜大棚,截止2012年全县共有322 hm2塑料薄膜大棚,主要用于种植蔬菜和花卉。2013年全县农膜用量为665.5 t,其中地膜覆盖7 440 hm2,农膜使用量588.5 t;农用大棚及其他途径用量77 t。参照云南省部分市县采用的70%~80%的回收系数计算,全县散落田间地头的农膜在133.1~199.65 t。农膜是高分子有机化合物,在自然条件下很难分解,可残存20年以上,大量残存蓄积影响土壤的透气性,阻碍土壤水肥的运转,影响农作物的生长发育,导致农业减产。但是,塑料农膜在农业生产中能有效改善和优化栽培条件,具有保湿、保温、保肥、保土作用,可以促进农作物早熟、增产,提高农产品质量,因此,使用量呈逐年上升趋势。

5 畜禽粪便污染

根据国家环保总局提供的排泄系数(表2)及相关研究资料,采用畜禽单位污染负荷系数计算,全县畜禽养殖污染负荷排放量见表3。

表2 农村畜禽单位污染负荷系数

表3 全县畜禽养殖污染负荷排放量

6 农作物残体污染

农作物残体产生量按4 500 kg/hm2/年,流失量按产生量的15%,农作物残体中COD、TN、TP的比例分别取2.85%、0.4%、0.09%,根据耕地面积,计算得出全县和抚仙湖径流区农作物残体污染负荷排放量(表4)。

表4 全县农作物残体污染负荷排放量

综上所述,除农药无法计算污染负荷外,全县农业面源污染负荷排放总量见表5。

表5 全县农业面源污染负荷排放总量

7 防治措施

7.1 推广绿色防控技术

主要采取频振式电子灭蛾灯、性诱剂、色板诱杀及生物防治等技术,通过化防与绿色防控相结合的方式达到防病控虫的目的,从而减少农药用量,保护生态环境。2011-2013年,全县绿色防控推广面积4 067 hm2,减施农药5.84 t;在烤烟上实施蚜茧蜂生物防治3 067 hm2,有效降低农药使用量[3]。

7.2 实施测土配方施肥技术

从2009年实施测土配方施肥技术以来,年推广面积 8 667 hm2,减少不合理施 N 373.74 t、P2O5217.98 t。

7.3 引进生物降解膜试验、示范

2010-2013年,引进生物降解膜在青、白花蔬菜上试验示范187 hm2,按普膜平均用量75 kg/hm2、降解率1.99%,生物降解膜均用量105 kg/hm2、降解率74.40%计算,废旧农膜从13 731.201 kg降到5 021.184 kg,降低8 710.017 kg,下降64.43%。

7.4 改善种植方式,减少污染物排放

2013-2014年2年政府共投入资金近5 000万元,拆除全塑料薄膜大棚302 hm2,有效地减少了农业面源污染。

7.5 实施农业产业结构调整

通过土地流转等大力发展景观绿化苗木,蓝莓,荷藕等作物。与烟后种菜豌豆相比,景观绿化苗木减施氮肥996 kg/hm2,减78.3%,减施磷肥310.5 kg/ hm2,减100%;蓝莓减施氮肥 1 069.5 kg/hm2,减84.08%,减施磷肥228 kg/hm2,减73.42%。与常年种蔬菜相比,景观绿化苗木减施氮肥1 182 kg/hm2,减81.07%,减施磷肥261 kg/hm2,减100%;蓝莓减施氮肥1 255.5 kg/hm2,减86.11%,减施磷肥178.5 kg/ hm2,减68.39%。

8 建议和对策

8.1 开发及应用生物和生态工程新技术

减少化肥、农药的施用量,推广生物农药和有机化肥。目前,国际上已商品化的生物农药有30余种,约占农药销售额的30%,中国也将逐步用生物农药取代化学农药。应用节水灌溉技术,提高农业水、肥的利效率。目前中国已经开发出如:小畦灌水技术、间歇灌水技术、膜上灌水技术和污水灌溉技术等比较先进适宜大面积推广的节水灌溉技术。开发推广面源污染治理的新型工程技术,如人工湿地技术等。改善农业生态模式。一是推广立体农业,使大型畜禽养殖企业废水资源得到合理利用;二是在农作物栽培上推广轮作、间作、套种方式,对土地进行保护性栽培;三是加大生态农业精品基地建设,发展绿色农业。

8.2 建立完善监测体系,强化农业环境和农产品质量的监测

建立化肥、农药等化学投入品、农产品市场准入和安全追溯制度,加强农资市场监管和农残检测,提高农资和农产品市场准入门槛,倒逼群众按标准化、生态无害化要求进行生产,最大限度减少农药化肥等投入品使用量。切实有效地开展无公害农产品、绿色食品、有机食品的认证工作。组织开展农业面源污染的基础性调查和监测工作,建立农业农村污染工作基础台帐、建立农业面源污染数据库、重大农业面源污染事故监测体系,并定期发布农业面源污染状况信息。

8.3 强化宣传,营造氛围

要充分发挥广播、电视、报刊、网络、广告等媒介的作用,精心策划宣传主题,搞好专题性报道和动态性报道,因地制宜、广泛开展多层次、多渠道、全方位的农业面源污染危害性的舆论宣传。

[1]澄江县农业局.澄江县农业农村面源污染调查与分析[M]. 2013.

[2]黄晶晶,杜超文,陈一兵,等.中国农业源污染现状及对策[J].安徽学通报,2006(12):47-48.

[3]李伟华,袁仲,张慎举.农业面源污染现状与控制措施[J].安徽农业科学,2007(33):10784-10786.

2015-01-16

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