农业面源污染现状与防治进展

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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农业面源污染现状与防治进展

刘捷

广东开源环境科技有限公司

摘要:随着我国社会经济快速持续增长,点源污染问题被更多人关注并采取有效手段控制,那么面源污染问题在环境污染中更加凸显。当下面源污染是破坏世界地下水及地表水水质的重点来源之一,并且面源污染已经造成世界有30%-50%的面积受到污染影响,采取措施治理面源污染能够带动整个经济发展以及提高人居环境质量。

关键词:农业,面源污染,防治,进展

在专业的、系统性的学术性文献当中面源污染一般被称之为非点源污染[1]。对于点源污染来说,其指的是工业生产时和一些城市当中出现的污染物,此污染方式有着明确排污途径以及集中排污点的特点。面源污染可以从两个角度进行理解,从广义角度理解就是说缺乏稳定排污口的环境污染,相反地,从狭义角度理解就是非点源污染[2]。

1农业面源污染的形式及危害

农业面源污染形式是在开展农业生产活动过程中,溶解的或固体的磷素、氮素等有机或无机营养物质以及含重金属元素或其他有毒有害污染物的农药、畜禽粪便等物质,经过农田土壤表层径流及农田土壤渗漏进而污染地下水或地表水的环境,其是造成河流湖库等水体水质进一步恶化的关键原由,因污染物的可迁移性、运动无序性、扩散性以及相对微量性等因素,导致污染具有较长的潜伏性、机理不明确以及较大风险等特征,进而造成农业面污染已是当前国内外污染治理重点,也是我国新农村建设的阻碍之一。

1.1化肥污染

不合适的施肥或是施肥过量都会使土壤中有毒元素和重金属增多,使作物营养不平衡和NO-积累以及破坏土壤结构,导致土壤酸化和使微生物活性降低的问题出现,进而污染水体以及土壤。从农业生产方面来说,所施化肥的30%-40%被农作物吸收,剩下的被浪费。通过有关资料显示,我国氮、磷、钾肥的有效利用占比分别是30%-35%、10%-20%、35%-50%,比发达国家低15-20个百分点。对比各个位置的试验结果,我国年农田氮肥损失率在33.3%-73.6%,总损失率在60%。肥料流失过多,通过流入沟渠、进而流入到河流湖库等水域中,造成水环境中营养物质累积,水质富营养化的严重后果。

1.2农药污染

化学物质例如农药会将土壤的功能及结构改变,导致其性质改变以及酸化,对土壤当中的生物造成直接的破坏,并且使土壤生态平衡受到影响,部分农药残留期较长,进而对人体造成伤害。若农药为粉剂的情况下,只有10%的药剂在植物中,如果是液体的情况下,只有20%的在植物体中,1%-4%接触害虫,40%-60%降至地面,5%-30%分散于控制,大约有80%农药进入到环境当中,土壤当中以及大气当中的农药通过地表径流、降水以及土壤进入到水体当中,最终使得水环境质量降低。

1.3农膜污染

如果没有清理使用过的农膜,那么就会污染环境,在土壤当中残存的农膜碎片会切断或是改变土壤孔隙的连续性,使水分难以下渗,减少土壤的抗旱力,进而使得土壤次生盐碱化,土壤里的残膜影响根系串通,以及阻碍营养物质以及水分的摄取,降低作物产量,同时还会恶化农村环境。

1.4秸秆燃烧污染

农村区域在收获时节,不少秸秆在田间和树旁放置,除去一些当作燃料或是饲料被收走,剩下的较多秸秆会被就地焚烧,不仅使资源产生浪费,在进行焚烧时还会出现浓烟严重污染大气环境,浓烟引起的酸雨进一步对自然环境产生面源污染,而且还对人们的健康不利[3]。

1.5养殖业面源污染

畜牧业不断发展,畜禽养殖场产生的含有污染物的粪便和废水可能会随雨水进入到附近的土壤环境当中,之后经过水土流失到自然水体中。畜禽粪便当中含有不少病原体细菌以及重金属,进而影响到水体的卫生安全。采用畜禽粪便污染的水源进行灌溉或是施用没有通过安全处理的粪肥则会影响农作物安全。因水产养殖面积及产量的上涨,饲料、鱼类粪便、药物和肥料会严重污染水体,水产品养殖户往附近水体当中排放较多的饲料、排泄物等化学药物和营养元素,导致附近水体和底泥的富营养化污染严重。

1.6水土流失因子

因人口的不断上涨给土地带来了压力,使得人们滥砍伐森林,致使城市扩张及不合适的建设项目管理和开发。不仅造成土地资源退化,引起水土流失,而且土壤及其中含有的农药、重金属等污染物质、氮磷等营养物质都会汇入到自然水体,进而恶化水质。

2农业面源污染现状

通过国外研究资料来看,全球大概有12%的退化耕地是由面源污染导致的。根据美国环境保护署2003年的统计资料可知,美国的河海湖库的首要污染来源就是农业面污染,产生的严重后果是大约40%的水域水质不达标,进而造成湿地退化及地下水污染[4]。当然,可以说农业面源污染也是导致欧洲国家水体污染的重要原因之一,尤其是地下水的硝酸盐污染。另外还会导致地表水环境中营养元素磷的聚积,因为农业面源释放的磷占据地表水环境中磷污染总量的24%-71%。而且各个流域当中农业投入比例较大的湖库区域相对较易造成磷、氮等元素的累积。我国农科院的研究表明:国内部分水体氮磷富营养化污染严重的关键原因就是农村畜禽养殖污染物无组织排放、农田生产活动以及城乡结合部的无组织排污区域。另外针对中国流域面积较广的水域,水环境富营养化一般是高磷、氮肥料用量的菜果花农田面积增加以及城镇建设迅速扩张但基础设施未跟上导致污染物随意排放等因素造成。

3农业面源污染防治

对农业面源污染造成影响的关键包含土地质地、土地利用类别、监管手段、气候以及地形特征等多种要素。其中管控措施一般包含有两个方面,其一为管控污染源扩散,其二是降低污染物质往周边水体转移。

3.1政治手段

一些经济实力较强的国家解决农业面源污染问题主要是从控制污染源方面着手,关键是通过发展科技的手段,采取更先进、更绿色有效的农艺生产技术来减少或消除农业面源污染的产生。根据相关管理部门的奖罚手段,鼓励农户使用先进绿色的方法,并且在关键的农业灌溉水源区域设置限制性农艺生产技术准则,减低畜禽、水产养殖业、农村生产生活等磷、氮营养元素的淋溶及雨水冲刷。

3.2实行农田最佳养分管理

地表水中,流域景观特征是对其影响的关键变量,弄清它们的关系能够对污染潜力预测,进行流域管理能够减少污染。从农业面源控制来看,在加拿大等地已成功的将面源污染的复杂性与管理手段的科学性相结合以达到减少污染的目的。即根据水源保护区施肥量、农田轮作、施肥形式、农作物特性、施肥形式规定等达到最佳养分管理目的;控制源头,畜禽场面源污染是根据畜禽场和农田合适分配、密封性等方面规定,降低水体当中的污染物。

3.3植被过滤带和人工湿地

意大利研究者探讨了在该地区农用地中设置植被过滤带,研究其在含除草剂的地表径流中产生的影响,结果表明该过滤带对污染物在地表径流中有积极影响,即降低了污染物的浓度并吸收了污染物。德国学者在湖库附近和河流两岸放置面积不等的植被过滤带,用来拦截农田里面的污染物质及土壤颗粒,且把护岸改造成为坡度较缓的草坪。我国有关人员也将植被过滤带(也被称为人工湿地)应用于面源污染控制当中。人工湿地应用湿地沟槽将各种过滤植物和材料相结合,实验结果表示人工湿地在夏天具有非常明显的过滤作用,冬季与秋季最低,夏天麦秸的清除氮能力最佳,脱氮作用在冬季与秋季区别不大。单一时期的人工湿地系统无法很好地去掉含量高的总氮,由于该系统无法同时给予厌氧及有氧条件。垂直水流湿地可以很好的将氨态氮去掉,而脱氮效果有效。但水平水流湿地给予了脱氮条件,而硝化作用确实有限的,那么就需要将二者进行结合。

4结语

人们生活质量的高低会被生存环境以及给予的物质材料丰富程度所影响,那么就需要有关部门及人员高度关注农业面源污染控制工作,当前就需要从法律及政策方面规范农业生产活动,主要从源头控制方面做起,鼓励进行小流域综合治理以及农业最佳施肥管理,再通过末端控制以及过程控制的形式,例如加设人工湿地以及植被缓冲带等形式,从而更好地控制农业面源污染问题。

参考文献

[1]尹伶俐.非点源污染对潘一矿采煤塌陷区水污染贡献研究[D].合肥:安徽理工大学,2012.

[2]夏熙.减轻白马湖周边农业面源污染的对策研究[D].扬州:扬州大学,2017.

[3]李晓梅.浅析农业面源污染现状及其治理对策[J].农业工程技术;新能源产业,2013,31.

[4]石梓涵.农业污染现状与影响分析[J].现代农业科技,2011(11):262-263.