（江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇南京 210019）

0.引言

農(nóng)田退水指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)灌溉或降雨，通過地表徑流或土壤滲透等形式流出并匯入至環(huán)境水體的農(nóng)田排水[1]。農(nóng)田退水主要來源于灌溉、地下水補(bǔ)給、降雨等方式產(chǎn)生的過剩水份。農(nóng)田退水不僅會(huì)降低土壤肥力和化肥利用效率，還往往攜帶大量流失的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入河道，直接或間接地引起水體的富營養(yǎng)化問題[2]。嚴(yán)重的時(shí)候農(nóng)田退水還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境水體溶解氧急速下降，因長時(shí)間缺氧影響水生植物生存，引發(fā)農(nóng)村黑臭水體問題。此外，不同農(nóng)田種植方式產(chǎn)生的農(nóng)田退水對納污河道的流動(dòng)變化規(guī)律有較大影響，其中直播稻種植方式相比插秧水稻具備勞動(dòng)效率高、季節(jié)土地利用率高、全生育期短等優(yōu)點(diǎn)，但是由于直播水稻根系淺，根系對肥料吸收不充分時(shí)，營養(yǎng)物質(zhì)易于通過農(nóng)田退水進(jìn)入環(huán)境水體，對于環(huán)境水體的污染更為嚴(yán)重。太湖流域是我國著名的魚米之鄉(xiāng)，豐沛交錯(cuò)的水系與突出的水資源問題并存。開展太湖流域農(nóng)田退水調(diào)查研究工作是“十四五”期間加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境管理和保護(hù)的重要組成部分，更是深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，加強(qiáng)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.農(nóng)田退水污染現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)田退水污染成因

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，為了促進(jìn)農(nóng)作物生長，過量施用化肥和農(nóng)藥的現(xiàn)象普遍存在，加之由于農(nóng)作物對肥料等物質(zhì)吸收有限，未能有效處理農(nóng)田退水?dāng)y帶無機(jī)鹽、氮磷等物質(zhì)直接排放到環(huán)境水體中，或者因滲漏到地下水，造成水環(huán)境污染。農(nóng)田退水?dāng)y帶的污染物經(jīng)歷3個(gè)階段后匯入河道[2]：農(nóng)業(yè)輸入階段、污染源管理階段和污染物運(yùn)移管理階段。在農(nóng)業(yè)輸入階段，農(nóng)田中的飼料、牲畜糞便、農(nóng)藥、化肥等通過灌溉或者降雨進(jìn)入農(nóng)田退水；在污染源管理階段，上一階段的物質(zhì)部分被吸收促進(jìn)作物生長，部分被土壤吸附、固定與礦化，少部分農(nóng)田退水匯入地表徑流或者進(jìn)入地下水；在運(yùn)移管理階段，農(nóng)田退水隨地表徑流或者地下水滲透進(jìn)入受納河流。源頭控制、過程阻斷和養(yǎng)分再利用是農(nóng)田退水全過程治理的重要方向[3]。

1.2 農(nóng)田退水污染特點(diǎn)

近年來，農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)成為我國水體污染的主要污染來源。農(nóng)業(yè)面源污染包括種植業(yè)污染源、養(yǎng)殖業(yè)污染源、農(nóng)村生活污染源等主要類型。其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中廢棄農(nóng)膜、流失的化肥與農(nóng)藥、作物秸稈漚田水等隨著灌溉水或者降雨以農(nóng)田退水的方式污染水環(huán)境。農(nóng)田退水作為面源污染，具備不同于點(diǎn)源污染的特點(diǎn)，包括廣泛性、季節(jié)性、隨機(jī)分散性、監(jiān)測難度大、污染不確定性等[4]，導(dǎo)致農(nóng)田退水污染防治及管理的難度較點(diǎn)源污染更大。目前國內(nèi)外主要在立法、管理和源頭控制等方面實(shí)施農(nóng)業(yè)面源污染防治措施，對流失過程的污染防治還局限在理論研究和典型區(qū)域?qū)嶒?yàn)階段[5]。李佳琪[6]根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)黑龍江省泡田期后插秧前、效分蘗臨界期、拔節(jié)孕穗期、黃熟期退水量分別占水田總退水量55%、25%、5%、15%，對應(yīng)總氮排放速率分別為 23.18g/s、58.15g/s、11.59g/s、34.88g/s。

2.農(nóng)田退水污染來源

農(nóng)田退水在本質(zhì)上是攜帶過剩營養(yǎng)物質(zhì)的水，探索農(nóng)田退水循環(huán)利用是推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的有效途徑。邢君杰等[7]對寧夏引黃灌區(qū)靈武試驗(yàn)區(qū)西大溝的2個(gè)監(jiān)測斷面水質(zhì)進(jìn)行了退水水質(zhì)評價(jià)分析，結(jié)果表明，灌區(qū)農(nóng)田退水水質(zhì)受到灌水、施肥及其他污染源的綜合影響，建議從源頭控制措施入手，推行清潔生產(chǎn)和生態(tài)化養(yǎng)殖，改善農(nóng)田退水水質(zhì)。劉潔等[8]通過對安徽巢湖地區(qū)的實(shí)地調(diào)查研究和分析得出，其農(nóng)業(yè)面源主要的污染源和污染途徑來自施用化肥量過大且結(jié)構(gòu)和方法不當(dāng)、施用農(nóng)藥強(qiáng)度高、量大且技術(shù)落后、農(nóng)作物秸稈利用率低、農(nóng)膜使用量大造成土壤殘留逐年累積。楊圣廣[9]為明確丘陵地區(qū)水稻種植型農(nóng)田退水對地表水環(huán)境的影響，對安徽省肥西縣山南鎮(zhèn)地處江淮丘陵地區(qū)的水稻田的農(nóng)田退水及附近河道取樣分析得出，秸稈禁燒政策實(shí)施后，大量農(nóng)田秸稈翻覆回田，秸稈量遠(yuǎn)超土地實(shí)際處理能力，漚田浸出液作為農(nóng)田退水匯入河流成為主要的污染來源。

3.農(nóng)田退水治理措施

許多國內(nèi)外專家學(xué)者的研究結(jié)果及實(shí)踐表明，在農(nóng)田退水治理采取的多種方法措施中，以水生植物或者土壤為基礎(chǔ)的生態(tài)土地處理系統(tǒng)效果較為理想。具有投資建設(shè)成本低、運(yùn)作管理便捷、工藝流程簡單且凈化效果優(yōu)良等特點(diǎn)，具有的較好應(yīng)用前景[10]。

3.1 生態(tài)污染治理工程

洪瑜等[11]在寧夏回族自治區(qū)引黃灌區(qū)進(jìn)行稻田退水溝渠原位實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)有效防治農(nóng)業(yè)面源污染，其采用黃菖蒲、美人蕉、千屈菜等5種不同浮床植物探索對農(nóng)田退水中氮磷吸收能力以及去除效果，研究結(jié)果表明，在寧夏回族自治區(qū)引黃灌區(qū)中美人蕉和浮床空心菜更適合作為農(nóng)田退水水質(zhì)改善的主要植物。楊圣廣[9]針對秸稈型農(nóng)田退水，提出了減少秸稈返田數(shù)量至合理的平衡點(diǎn)，實(shí)施旱作水作輪休輪耕，有效利用溝塘壩渠的多種功能，充分發(fā)揮常綠水生植物和生態(tài)水渠提高水體自凈能力的作用等防治建議。張愛平等[12]通過對寧夏回族自治區(qū)引黃灌區(qū)退水污染現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，指出客觀的自然地理?xiàng)l件、農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的大量使用、落后的排灌工程體系以及傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理方式是導(dǎo)致灌區(qū)農(nóng)田退水?dāng)y帶大量污染物質(zhì)進(jìn)入黃河的主要原因，建議從加強(qiáng)農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的管理，調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)、改進(jìn)養(yǎng)分轉(zhuǎn)移途徑，加強(qiáng)水土流失治理等多種途徑著手解決灌區(qū)農(nóng)田退水污染問題。

3.2 全過程污染防治管控

對農(nóng)田退水污染的控制，不應(yīng)只針對農(nóng)田退水發(fā)生的某一個(gè)環(huán)節(jié)，而是應(yīng)該形成一個(gè)完整的體系，對農(nóng)田退水污染各個(gè)環(huán)節(jié)的防治措施加以整合、梳理[5]。太湖流域是魚米之鄉(xiāng)，持續(xù)推進(jìn)化肥減量增效，以生態(tài)肥替代傳統(tǒng)化學(xué)肥料，是實(shí)現(xiàn)從源頭控制農(nóng)田退水污染的有效措施。朱金格等[13]在太湖水源地陸域保護(hù)區(qū)原位構(gòu)建生態(tài)溝——濕地系統(tǒng)對涵蓋施肥期的農(nóng)田退水進(jìn)行了攔截凈化，結(jié)果表明，生態(tài)溝末端配置人工濕地能增加農(nóng)田退水中去除氮、磷的效率，且該系統(tǒng)具有可復(fù)制移植性，能帶來一定的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益，是削減農(nóng)田污染的重要途徑。唐浩等[14]針對上海市當(dāng)?shù)氐牡胤浆F(xiàn)狀并結(jié)合區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)面源的污染特征，探索出一套與濱岸緩沖帶技術(shù)配合實(shí)施的工程性BMPs措施以防治農(nóng)業(yè)面源污染，還提出采用生態(tài)排水溝、穩(wěn)定塘以及暴雨蓄積池等措施提高對農(nóng)田退水的有效凈化效果。

3.3 監(jiān)測體系與管控措施

黃曉龍等[2]指出，農(nóng)田退水污染以多種途徑輸出，且攜帶成分復(fù)雜的污染物，會(huì)嚴(yán)重威脅到河流水體的健康。農(nóng)田退水的水質(zhì)監(jiān)測雖然對農(nóng)田退水的治理起不到直接相關(guān)的作用，但是卻具有十分重要的意義。從表面上看，河流水體的水質(zhì)改善依賴于農(nóng)田退水的專項(xiàng)治理措施以及精確的管理政策，但是如果沒有水質(zhì)監(jiān)測的持續(xù)配合，這種有效的水質(zhì)改善現(xiàn)象將很難達(dá)到或者維持。農(nóng)田退水等非點(diǎn)源污染的準(zhǔn)確評價(jià)和污染控制策略的評價(jià)還應(yīng)依賴于有效的水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目。

4.結(jié)論與展望

隨著我國對農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境管理和保護(hù)的重視，農(nóng)田退水污染防治是推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理的重要措施。農(nóng)田退水環(huán)境污染防治要建立全過程污染防治體系，加強(qiáng)監(jiān)測與管控措施，結(jié)合生態(tài)污染治理工程，開展農(nóng)業(yè)面源污染調(diào)查與監(jiān)測評估工作，全面掌握農(nóng)田退水對水體和土壤等環(huán)境的污染程度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，加強(qiáng)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)。