王俊玲，匡 敏，王 曉，趙佳文，熊 杰

（湖北生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430200）

農(nóng)業(yè)面源污染主要指的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中使用化學(xué)肥料、農(nóng)獸藥（包括殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)劑、飼料添加劑和抗生素等激素）、聚乙烯材料（地膜、大棚塑料用品、防蟲網(wǎng)、遮陽網(wǎng)、種植袋、水果套袋、快遞包裝材料和快餐外賣餐盒）、農(nóng)業(yè)廢棄物（作物秸稈、肥料、農(nóng)獸藥包裝材料等）以及農(nóng)村生活垃圾、廢水，畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖無序排放污水、廢物，農(nóng)田周邊工業(yè)“三廢”，自然災(zāi)害、外來野生生物等對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來的污染［1］。中國農(nóng)業(yè)面源污染因國情呈現(xiàn)幾個(gè)特點(diǎn)，其一中國地域面積大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)范圍較為廣闊，農(nóng)業(yè)面源來源較為分散且呈現(xiàn)多樣性；其二污染的發(fā)生受自然地理、水文、氣候特征等多因素影響，導(dǎo)致時(shí)間的隨機(jī)性和空間的不確定性；其三農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留的氮磷等營養(yǎng)元素不會(huì)對(duì)環(huán)境造成直接影響，一般會(huì)先在土壤中累積，并緩慢向外環(huán)境釋放，存在一定的滯后性。

湖北省地處中國中部、長江中游，自然條件優(yōu)越，有耕地476.86 萬hm2，永久基本農(nóng)田3 925.33 萬hm2，2021 年湖北省糧食播種面積468.6 萬hm2，總產(chǎn)276.45 億kg，農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值8 279 億元。其農(nóng)業(yè)發(fā)展具有如下優(yōu)勢，①地貌類型多樣，區(qū)劃內(nèi)既有江漢平原、丘陵崗地，又有廣大山區(qū)和適宜養(yǎng)殖的廣闊水域。②光熱水資源充足，湖北省屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，南北和東西氣候類型差異較大，部分地區(qū)還存在亞熱帶和溫帶氣候，為農(nóng)作物的生長提供必要的光、熱和水資源。③農(nóng)業(yè)生物資源豐富多樣，湖北廣袤地域既有南北過渡的特征，又處在東西植物區(qū)系的過渡區(qū)域，便于鄰近地區(qū)的植物侵入，農(nóng)業(yè)生物資源豐富［2］。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，中國對(duì)資源的利用和保護(hù)更加理性，在新的發(fā)展背景下，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，走可持續(xù)發(fā)展道路成為綠色發(fā)展的必由之路。中國人口持續(xù)不斷增加，對(duì)糧食及其他農(nóng)作物的需求量越來越大，為保障農(nóng)作物可以更加快速地生長以有效提升產(chǎn)量，化肥、農(nóng)藥等各種投入品在種植過程中應(yīng)用廣泛，再加上畜禽行業(yè)的快速發(fā)展，一定程度上加劇了農(nóng)業(yè)面源污染，快速有效治理農(nóng)業(yè)面源污染成為亟待解決的“三農(nóng)”問題。

1 湖北省農(nóng)村面源污染概況

1.1 農(nóng)業(yè)面源污染的危害

1.1.1 對(duì)耕地土壤的危害 農(nóng)戶種植過程中過量、頻繁地使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)投入品，以及作物秸稈、肥料、農(nóng)藥包裝瓶（袋）等農(nóng)業(yè)廢棄物和農(nóng)村生活污水、垃圾、畜禽糞便等污染物進(jìn)入土壤，導(dǎo)致未被污染的土壤理化性質(zhì)改變，如導(dǎo)致土壤板結(jié)、透氣性降低，有機(jī)質(zhì)含量降低，導(dǎo)致土壤肥力下降，土壤有害物質(zhì)殘留量超標(biāo)，致使農(nóng)作物減產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降。

1.1.2 對(duì)水體的危害 水體污染主要來源于工業(yè)“三廢”、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖、生活污水以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)水體造成污染［3］。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致水體污染，造成地下水污染及水體富營養(yǎng)化；生產(chǎn)過程中過度使用化肥、農(nóng)藥，殘留部分隨雨水滲透地下，嚴(yán)重污染地下水；田間地頭堆放的畜禽糞便、農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品、農(nóng)業(yè)廢棄物、廢棄作物秸稈會(huì)隨雨水進(jìn)入水體，水體中的氮磷鉀及有害生物超過水體容納能力，導(dǎo)致水體自我凈化能力減弱。經(jīng)過多年對(duì)多處封閉水域進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水質(zhì)達(dá)到地表水四類水質(zhì)時(shí)，即總氮濃度高于1.5 mg/L、氨氮濃度超過1.5 mg/L、化學(xué)需氧量高于30.0 mg/L、總磷濃度高于0.3 mg/L時(shí)，藻類會(huì)大量繁殖。一旦水體產(chǎn)生了富營養(yǎng)化，藻類生物會(huì)大量繁殖，水體透明度將會(huì)降低，最終影響水下生物的光合作用。當(dāng)水中溶氧量低于3 mg/L，水生生物因缺氧開始死亡。同時(shí)，因?yàn)樗w富營養(yǎng)化，水體魚蝦水生動(dòng)物減少，造成藻類雜草瘋長，廢物浮渣腐化，使水體生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。

1.1.3 對(duì)空氣的危害 有機(jī)磷、有機(jī)氯、氨基甲酸酯類農(nóng)藥與化肥的過量使用造成大氣污染，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中噴灑農(nóng)藥、施用化肥時(shí)，由于風(fēng)速、風(fēng)向、人為因素等的影響，其有效利用率不到30%，空氣中殘留的部分農(nóng)藥屬于持久性有機(jī)物，難揮發(fā)、難分解，因而會(huì)加重大氣污染。

1.1.4 對(duì)人體健康的危害 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)農(nóng)村人居環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在畜禽糞便、生產(chǎn)投入品、生活垃圾、生活污水及工業(yè)“三廢”等帶來的污染。隨著快遞業(yè)的快速發(fā)展，過度包裝材料也對(duì)農(nóng)村環(huán)境造成了一定影響，這些污染物不僅影響居民生產(chǎn)生活，而且影響村民身心健康。

1.2 農(nóng)業(yè)面源污染的成因

1.2.1 農(nóng)藥、化肥的施用和農(nóng)業(yè)廢棄物污染 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門嚴(yán)格控制化學(xué)肥料的使用，但化肥使用年限長、基數(shù)大，每年產(chǎn)量和使用量都非常大，約占世界總產(chǎn)量的1/3。較多邊疆少數(shù)民族地區(qū)由于種植技術(shù)落后，只是表面撒施，不經(jīng)過耕作，使得氮肥大部分揮發(fā)，其他肥料隨雨水流失，利用率低。中國肥料平均施用量超過發(fā)達(dá)國家［4］。大量施用氮、磷、鉀、普鈣及復(fù)合肥料對(duì)農(nóng)用地土壤、水環(huán)境和環(huán)境空氣造成不同程度的污染。中國肥料綜合利用率約為50%。氮磷肥的利用率為30%～60%，鉀肥利用率僅為10%～20%［3］。化肥的大量使用，使其隨雨水、農(nóng)用灌溉水和地表徑流等途徑進(jìn)入農(nóng)田周邊的江河湖泊，造成水體富營養(yǎng)化。長期不科學(xué)施用化肥，會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)變差，土壤通透性降低、肥力不斷下降，最終導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降。中國農(nóng)藥年產(chǎn)原藥量2.90×106t 左右，施用量在3.0×105t左右，總量占世界的1/7。自2014 年以來農(nóng)用原藥產(chǎn)量、施用量在逐年減小，但中國單位面積使用量仍高于世界平均水平。根據(jù)農(nóng)藥生產(chǎn)、銷售、使用的情況，農(nóng)藥施用品種多、亂且雜，有40 多大類幾百個(gè)品種，較多被禁用的農(nóng)藥（如百草枯水劑、久效磷、甲胺磷）依然在使用，劇毒、高毒農(nóng)藥附著于作物、土壤及分散在大氣中。殘留的農(nóng)藥通過土壤被作物吸收，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品殘留的農(nóng)藥進(jìn)入人體富集，對(duì)人體器官造成損害，誘發(fā)基因突變，導(dǎo)致產(chǎn)生癌癥、畸形，嚴(yán)重影響身心健康。中國每年有近1.0×109t 農(nóng)作物秸稈，由于各種原因綜合利用率不到80%，遠(yuǎn)達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)。湖北省南部部分地區(qū)種植甘蔗、玉米、水稻和油菜等作物，秸稈產(chǎn)量大，這些農(nóng)業(yè)廢棄物被就地焚燒或拋棄于田間地頭，焚燒過后的粉塵隨風(fēng)飄揚(yáng)，產(chǎn)生的有毒煙霧破壞大氣環(huán)境，危害人畜健康，污染農(nóng)村環(huán)境。

1.2.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成的污染 隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高以及養(yǎng)殖技術(shù)的迅速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖得到了充分發(fā)展。畜禽糞便及清理圈舍的污水排放量逐年增加，已成為農(nóng)村環(huán)境治理的重點(diǎn)。畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化程度越來越高，但廢棄物資源化利用率低，養(yǎng)殖場未批先建，環(huán)評(píng)不符合要求，畜禽糞便不經(jīng)任何無害化處理就直接排放，部分帶病畜禽糞便中攜帶病毒、寄生蟲、病原微生物及氮、磷、鉀大量營養(yǎng)元素等進(jìn)入江河湖泊，造成地下水、地表水被污染。另外，牲畜圈舍周邊臭氣危害人畜健康，畜牧業(yè)生產(chǎn)中大量使用的各種飼料、獸藥、微量元素添加劑以及水產(chǎn)養(yǎng)殖中大量使用的餌料、魚藥是造成江河湖泊富營養(yǎng)化的主要污染物。

1.2.3 生活垃圾、污水和工業(yè)廢水的排放 湖北省生活和工業(yè)垃圾、污水、廢水量大，基于農(nóng)村地區(qū)公共環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施嚴(yán)重缺乏，部分村民環(huán)保意識(shí)較低，很多地區(qū)呈現(xiàn)出有新村無新貌現(xiàn)象，特別是塑料袋、農(nóng)藥化肥包裝物、腐爛蔬菜水果、病死家禽牲畜等有害垃圾隨意堆放，加劇了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的惡化。許多企業(yè)不按照環(huán)評(píng)要求建設(shè)，不愿意購買及安裝環(huán)保設(shè)施，產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的工業(yè)“三廢”未經(jīng)國家排放達(dá)標(biāo)就直接排放，工業(yè)廢水、廢渣中的有機(jī)物以及重金屬如鎘、鉛、銅、鋅、鎳、錳和汞等對(duì)水體、耕地土壤及環(huán)境空氣造成嚴(yán)重污染。

2 農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)研究

2.1 農(nóng)藥、化肥的施用和農(nóng)業(yè)廢棄物污染治理

該類污染的治理要因地制宜。為減少農(nóng)藥、化肥的施用，以下3 種技術(shù)在應(yīng)用中效果顯著。①種植綠肥還田技術(shù)。即種植果樹、林木等植物時(shí)，在行間空地于春、秋季種植綠肥，定期刈割，深埋還田。綠肥還田能改良土壤，增加土壤養(yǎng)分，特別是增加有機(jī)質(zhì)含量；減少化肥、除草劑用量，既減輕污染又降低了投入成本。②水肥一體化技術(shù)。建設(shè)完善蓄水池、輸水管網(wǎng)、配肥池、微潤灌溉管網(wǎng)等水肥一體化設(shè)施，施肥自動(dòng)控制，可使肥料施用后迅速被吸收利用，有利于提高肥料利用率，減少化肥用量；同時(shí)，可有效避開降雨期施肥，減少肥料養(yǎng)分隨雨水流失。③有機(jī)肥替代化肥技術(shù)，實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)的作用是減少化肥用量，降低污染；改良土壤、培肥地力，提高農(nóng)作物品質(zhì)。宜昌市某柑橘園在施用還陽肥和壯果促梢肥時(shí)，增施商品有機(jī)肥2 250～3 000 kg/hm2，可減少45%商品復(fù)合肥用量，減施250.5～333.0 kg/hm2［5］。

農(nóng)業(yè)廢棄物的處理，一方面需要加強(qiáng)肥料、飼料、燃料的利用，將農(nóng)作物秸稈等加工剩余物腐熟堆肥后還田利用；將農(nóng)作物秸稈通過切碎攪拌、貯存窖、加微生物菌劑、裝填壓實(shí)、密封發(fā)酵等程序，實(shí)現(xiàn)飼料化利用；將秸稈通過粉碎干燥、農(nóng)機(jī)化氣體冷凝、冷卻成炭、成型冷卻、篩分包裝等程序炭化，實(shí)現(xiàn)燃料化利用；另一方面，可大力推進(jìn)稻殼、米糠、麥麩、油料餅粕、果皮果殼、畜禽皮毛、水產(chǎn)品皮骨內(nèi)臟等副產(chǎn)物產(chǎn)業(yè)化利用，不斷挖掘農(nóng)業(yè)廢棄物、副產(chǎn)品增值空間，擴(kuò)寬其使用渠道、使用方式，推進(jìn)加工副產(chǎn)物向高值、高梯次利用升級(jí)，變廢為寶。

2.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理

為了有效降低畜禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行合理布局至關(guān)重要。湖北省農(nóng)村地區(qū)的畜禽養(yǎng)殖普遍存在布局分散及規(guī)模較小的問題，優(yōu)化區(qū)域規(guī)劃和布局，有利于促成畜禽養(yǎng)殖業(yè)的區(qū)域分布、種類結(jié)構(gòu)、產(chǎn)出能力三者和諧發(fā)展［6］。應(yīng)用能源化處理技術(shù)，如沼氣工程、微生物燃料電池可實(shí)現(xiàn)家畜家禽糞便能量轉(zhuǎn)化。沼氣工程在湖北省應(yīng)用較為普遍，將糞便經(jīng)過微生物發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣，作為清潔能源用于日常生活［7］，該能源化處理方式可有效降低煤炭、天然氣等能源的使用，減少空氣污染。微生物燃料電池的應(yīng)用仍處于發(fā)展階段，技術(shù)規(guī)范和設(shè)施設(shè)備在農(nóng)村地區(qū)亟待普及。

2.3 生活垃圾、生活污水和工業(yè)廢水污染治理

農(nóng)村污水治理可依賴生態(tài)處理和穩(wěn)定塘技術(shù)。生態(tài)處理技術(shù)即利用生態(tài)學(xué)原理和工程學(xué)對(duì)污水進(jìn)行治理和水資源利用，通過植物、動(dòng)物、微生物復(fù)合系統(tǒng)的各種化學(xué)生物特征對(duì)農(nóng)村生活污水的污染物進(jìn)行分解，使水中污染物降解凈化［8］。穩(wěn)定塘處理技術(shù)是通過菌類、菌藻等微生物對(duì)農(nóng)村污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理，此技術(shù)設(shè)備成本低、操作難度小，可充分利用農(nóng)村的地形進(jìn)行投資建造，實(shí)現(xiàn)污水的資源化環(huán)?；?。

生活垃圾的治理可采用就地集中處理模式，即通過填埋、堆肥等技術(shù)建立生活垃圾處理設(shè)施，對(duì)其集中處理，整體上看，農(nóng)村生活垃圾就地處理具有初期投資少、運(yùn)營管理費(fèi)用低、處理工藝簡單高效等優(yōu)勢，適用于遠(yuǎn)離市區(qū)的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)。生物法是治理農(nóng)村工業(yè)廢水污染實(shí)用的方法，近年來發(fā)展了植物法、微生物分解法以及生物膜技術(shù)［9］。有學(xué)者研究了使用香菇草進(jìn)行河道污水治理，結(jié)果表明使用香菇草能吸附廢水中NH3-N，效率達(dá)到71.9%。在廢水中加入菌劑，可提高對(duì)廢水中污染物的吸附能力，如添加酵母、放線菌以及硝化桿菌，按照1∶1∶1混合，廢水中COD、NH3-N 吸附效率達(dá)60.2%、81.7%，還有研究表明在生物陶粒中加入枯草芽孢桿菌能有效治理廢水中COD、NH3-N，治理效率達(dá)到75.79%、93.97%。

3 農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理建議

3.1 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下的政策支持，建立健全相關(guān)法律機(jī)制

根據(jù)農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量法律法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國家、省、市成立環(huán)保督察組每季度或半年進(jìn)行農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)保監(jiān)督執(zhí)法，加大財(cái)政投入，利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立網(wǎng)格化監(jiān)測點(diǎn)位。加強(qiáng)偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站和農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測中心檢驗(yàn)資質(zhì)認(rèn)定，綜合治理農(nóng)業(yè)面源污染。

3.2 以自然村為最小基層單元，增強(qiáng)宣傳與教育力度

對(duì)村民加強(qiáng)宣傳和教育，讓村民了解農(nóng)業(yè)面源污染的產(chǎn)生、來源和危害，認(rèn)識(shí)到控制農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展、新農(nóng)村建設(shè)的村容村貌、鞏固農(nóng)業(yè)發(fā)展成果具有重要意義。充分發(fā)揮電視農(nóng)業(yè)頻道、農(nóng)業(yè)報(bào)紙報(bào)刊、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全宣傳手冊(cè)、微博、微信等媒體的作用，還可以采取在村委會(huì)、黨員活動(dòng)室、村民活動(dòng)中心大門、墻面掛圖、繪畫、設(shè)置展板等群眾易接受的宣傳方式來加強(qiáng)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)宣傳。通過采用多種多樣的方式普及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全知識(shí)，提高村民的認(rèn)知度、環(huán)保意識(shí)和參與意識(shí)。

3.3 完善農(nóng)村基礎(chǔ)環(huán)保設(shè)施建設(shè)，推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)

在當(dāng)前發(fā)展背景下，要進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)村基礎(chǔ)環(huán)保設(shè)施建設(shè)，為農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)村環(huán)境保護(hù)打下良好的基礎(chǔ)。在實(shí)際建設(shè)過程中，要充分結(jié)合當(dāng)前農(nóng)村的發(fā)展實(shí)際狀況，深入分析當(dāng)?shù)厣罾奶卣?，不斷提升農(nóng)村環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度，要努力完善相應(yīng)的水利基礎(chǔ)設(shè)施，并構(gòu)建更加系統(tǒng)有效的灌溉制度，利用更加先進(jìn)的灌水技術(shù)和設(shè)備提升農(nóng)業(yè)水利的保護(hù)和應(yīng)用質(zhì)量［10］。對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用的化肥、農(nóng)藥、除草劑等產(chǎn)生的廢棄物應(yīng)該進(jìn)行必要的分類處理，對(duì)能夠利用的進(jìn)行回收利用，從而有效杜絕農(nóng)業(yè)面源污染。

3.4 合理進(jìn)行作物輪作，大力發(fā)展友好型農(nóng)業(yè)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，要注意作物的合理輪作，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。要通過有效利用有機(jī)肥和生物肥等來控制化肥的用量，同時(shí)生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同土壤類型、不同肥力水平及不同作物的需肥規(guī)律，按需施肥。在管理過程中，要大力發(fā)展友好型農(nóng)業(yè)，綜合應(yīng)用農(nóng)業(yè)、生物和物理方法進(jìn)行防治，對(duì)于輪作方式來說，避免同種作物長期連種，針對(duì)性地進(jìn)行輪作生產(chǎn)，保證土壤的有效性。此外，要合理應(yīng)用地膜、秸稈等，加強(qiáng)保護(hù)和管理，對(duì)于畜禽生產(chǎn)，要強(qiáng)化管理，對(duì)糞便等進(jìn)行嚴(yán)格處理并合理利用，提高糞便資源的綜合利用效率，從而更為有效地利用農(nóng)業(yè)資源，避免農(nóng)業(yè)面源污染問題的出現(xiàn)。

4 小結(jié)

農(nóng)業(yè)面源污染具有污染范圍廣、污染隱蔽性強(qiáng)、污染危害大等特點(diǎn)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民人身安全造成了非常大的危害［11］。在當(dāng)前形勢下，為了更有效地促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染問題給與足夠的重視，采取必要的綜合治理措施，強(qiáng)化管理質(zhì)量，為區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展提供必要的幫助和支持。