李杰
摘要 本文分析了我國(guó)水體面源污染的來(lái)源和現(xiàn)狀,并根據(jù)水體面源污染的特殊性,提出了水體面源污染防控技術(shù),包括推廣化肥農(nóng)藥減量施用技術(shù)、農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術(shù)和農(nóng)田污染物質(zhì)的生態(tài)攔截技術(shù)以及建立健全國(guó)家級(jí)水體面源污染監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與預(yù)警體系,以期為全面控制水體面源污染奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 水體面源污染;來(lái)源;防控技術(shù)
中圖分類號(hào) X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2018)17-0187-02
水體面源污染關(guān)系人們的生活飲水健康,農(nóng)業(yè)面源污染物已經(jīng)成為水體污染的主要來(lái)源之一。對(duì)于我國(guó)絕大多數(shù)流域而言,水體污染的主要來(lái)源是農(nóng)田徑流、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)徑流以及城鄉(xiāng)結(jié)合部污水排放和垃圾堆放等[1-2]。隨著城市污水收集管道和雨污分流工程的建設(shè),城市面源污染正逐步得到控制,而面源污染處理技術(shù)及其推廣應(yīng)用滯后,公眾環(huán)保意識(shí)缺乏,使農(nóng)業(yè)面源污染成為大部分水體污染的主要原因,并嚴(yán)重威脅人們的飲水安全[3]。
1 我國(guó)水體面源污染來(lái)源
1.1 農(nóng)業(yè)面源污染
農(nóng)業(yè)面源污染是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中農(nóng)田中的土粒、營(yíng)養(yǎng)鹽、農(nóng)藥、重金屬、畜禽糞便及生活垃圾等污染物,在降水或灌溉過(guò)程中,通過(guò)農(nóng)田地表徑流和地下滲透,進(jìn)入水體造成的水體污染。農(nóng)業(yè)面源污染通常具有分散性、隨機(jī)性、難監(jiān)測(cè)等特點(diǎn),無(wú)法進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè),難以跟蹤真正的污染源頭,給面源污染治理帶來(lái)較大難度。
農(nóng)業(yè)面源污染主要有農(nóng)藥污染、化肥污染、農(nóng)用膜污染和畜禽糞便污染等[4]。目前,我國(guó)有機(jī)肥施用少、化肥施用量過(guò)高,使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞、物理性狀變差、保水保肥能力降低、地表徑流加劇、養(yǎng)分損失嚴(yán)重,導(dǎo)致農(nóng)田水體污染嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年我國(guó)化肥年用量為5 912萬(wàn)t,平均達(dá)328.5 kg/hm2,遠(yuǎn)高于世界平均水平(120 kg/hm2),是美國(guó)的2.6倍、歐盟的2.5倍,化肥施用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)防止水體污染國(guó)際安全上限值[3]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,農(nóng)藥和地膜的不合理使用也是農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源,并且由此造成的水體污染問(wèn)題日益突出[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)農(nóng)藥年用量達(dá)140萬(wàn)t,每年施用的農(nóng)藥有效成分在12 kg/hm2左右,且高毒、高殘留的有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥占比大。噴施的農(nóng)藥中僅有30%左右被作物吸收,另外60%~70%進(jìn)入環(huán)境中,引起水體和大氣的污染[6]。在我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,畜禽糞便是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,能供給農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分、有效改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性狀,在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。但是,我國(guó)畜禽糞便資源化、農(nóng)肥化程度低,技術(shù)手段缺乏,加之養(yǎng)殖業(yè)過(guò)度集中于城市周?chē)瑢?dǎo)致畜禽糞便成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來(lái)源之一,也成為水環(huán)境敏感地區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的主要污染源。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)每年糞水和糞便的排放總量超過(guò)19億t,耕地禽畜糞便污染量達(dá)到1.86 t/hm2 [7]。
1.2 城市面源污染
城市面源污染是雨水和徑流沖刷地面,使污染物從非特定地點(diǎn)進(jìn)入受納水體而引起的水體污染[8]。城市面源污染引起的水體污染已引起國(guó)內(nèi)外的重視,也是水體污染控制及治理的重點(diǎn)。城市地表徑流中的污染物(城市垃圾、動(dòng)物糞便、城市建筑施工場(chǎng)地堆積物)是城市面源污染的主要來(lái)源,是防控的重點(diǎn)。此外,草坪施用的化肥、農(nóng)藥以及空氣沉降物、車(chē)輛排放物等,也是城市面源污染的重要污染源[9]。
2 水體面源污染防控技術(shù)
根據(jù)水體面源污染的特殊性,結(jié)合我國(guó)水體面源污染的現(xiàn)狀,諸多行業(yè)專家提出了“控源減流”的綜合治理策略,即控制源頭污染物的排放量,減少地表徑流和地下滲漏量[10-11]。具體包括化肥和農(nóng)藥減量施用技術(shù)、農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術(shù)、農(nóng)田污染物質(zhì)的生態(tài)攔截技術(shù)等。
2.1 化肥、農(nóng)藥減量施用技術(shù)
我國(guó)化肥用量遠(yuǎn)超世界平均水平,但平均利用率僅約30%。大部分肥料養(yǎng)分經(jīng)地表徑流、滲漏和揮發(fā)等途徑損失掉,加劇了水體富營(yíng)養(yǎng)化,嚴(yán)重污染了水體。因此,研究減量施肥技術(shù)具有重大意義。目前,化肥減量技術(shù)主要包括測(cè)土配方施肥技術(shù)、氮肥運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)、種植制度優(yōu)化技術(shù)、緩控釋等新型肥料技術(shù)、施加土壤改良劑控制氮、磷流失等。近年來(lái),我國(guó)在農(nóng)藥減量施用方面取得了良好進(jìn)展,如針對(duì)水稻螟蟲(chóng)、灰飛虱、紋枯病及條紋葉枯病等重大病蟲(chóng)害,已研發(fā)了多項(xiàng)無(wú)公害防控技術(shù),水稻核心示范區(qū)減少農(nóng)藥用量30%。但是,目前減量施用機(jī)理研究不深入,農(nóng)田農(nóng)藥減量施用研究存在技術(shù)零散、集成度低、推廣應(yīng)用難等問(wèn)題[2]。
2.2 農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術(shù)
畜禽養(yǎng)殖廢棄物、農(nóng)作物秸稈等的處理不僅關(guān)系水體污染的控制和處理,而且也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村固體廢棄物資源化的關(guān)鍵。在農(nóng)作物秸稈處理方面,應(yīng)以部分還田或全量還田為主,嚴(yán)禁焚燒;此外,還可以進(jìn)行秸稈回收再利用,如制作生物有機(jī)肥、花卉盆缽或用作能源、建筑材料等。
2.3 農(nóng)田污染物質(zhì)的生態(tài)攔截技術(shù)
國(guó)外對(duì)農(nóng)田污染物質(zhì)的生態(tài)攔截主要是設(shè)置生物隔離帶控制氮、磷的徑流遷移,如加拿大的“草地—樹(shù)木過(guò)濾帶系統(tǒng)”,降低徑流中污染物含量作用顯著[12]。在國(guó)內(nèi)的研究中,楊林章等[13]提出了生態(tài)攔截型溝渠系統(tǒng),包括工程部分和植物部分,用在太湖地區(qū)進(jìn)行農(nóng)田污染物質(zhì)的生態(tài)攔截,能減緩水體流速,促進(jìn)農(nóng)田徑流中顆粒物質(zhì)沉淀,對(duì)農(nóng)田徑流中總氮的去除效果達(dá)48.1%,對(duì)總磷的去除效果達(dá)40.2%。
3 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)水體面源污染的控制及治理也已到了刻不容緩的地步,應(yīng)在實(shí)施“控源減流”綜合治理(化肥和農(nóng)藥減量施用技術(shù)、農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術(shù)、農(nóng)田污染物質(zhì)的生態(tài)攔截技術(shù)等)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)污染監(jiān)管,加強(qiáng)河道整治,促進(jìn)生態(tài)修復(fù),以全面控制和治理水體面源污染。同時(shí),還要建立健全國(guó)家級(jí)水體面源污染監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與預(yù)警體系,及時(shí)發(fā)布污染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,為全面控制水體面源污染奠定基礎(chǔ)。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 張維理,武淑霞,冀宏杰,等.中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染形勢(shì)估計(jì)及控制對(duì)策Ⅰ.21世紀(jì)初期中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的形勢(shì)估計(jì)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,37(7):1008-1017.
[2] 楊林章,馮彥房,施衛(wèi)明,等.我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,21(1):96-101.
[3] 張晨.水體面源污染控制的最新進(jìn)展綜述[J].污染防治技術(shù),2017,30(4):34-36.
[4] 金書(shū)秦,武巖.農(nóng)業(yè)面源是水體污染的首要原因嗎?:基于淮河流域數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)[J].中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì),2014(9):71-81.
[5] 吳永紅,胡正義,楊林章.農(nóng)業(yè)面源污染控制工程的“減源-攔截-修復(fù)”(3R)理論與實(shí)踐[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,27(5):1-6.
[6] 閻世江,張繼寧,劉潔.世界各國(guó)農(nóng)藥減量化實(shí)踐調(diào)查[J].農(nóng)藥市場(chǎng)信息,2017(5):26-28.
[7] 仇煥廣,廖紹攀,井月,等.我國(guó)畜禽糞便污染的區(qū)域差異與發(fā)展趨勢(shì)分析[J].環(huán)境科學(xué),2013,34(7):2766-2774.
[8] 趙劍強(qiáng).城市地表徑流污染與控制[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.
[9] 侯培強(qiáng),王效科,鄭飛翔,等.我國(guó)城市面源污染特征的研究現(xiàn)狀[J].給水排水,2009(增刊1):188-193.
[10] 柴世偉,裴曉梅,張亞雷,等.農(nóng)業(yè)面源污染及其控制技術(shù)研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2006(6):192-195.
[11] 趙永宏,鄧祥征,戰(zhàn)金艷,等.我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀與控制技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(5):2548-2552.
[12] DUCHEMIN M,HOGUE R,KORT J,et al.Reduction in agricultural non-point source pollution in the first year following establishment of an integrated grass/tree filter strip system in southern Quebec(Canada)[J].Agriculture Ecosystems & Environment,2009,131(1):85-97.
[13] 楊林章,周小平,王建國(guó),等.用于農(nóng)田非點(diǎn)源污染控制的生態(tài)攔截型溝渠系統(tǒng)及其效果[J].生態(tài)學(xué)雜志,2005,24(11):1371-1374.