農(nóng)業(yè)面源污染類型及治理技術(shù)

1、農(nóng)業(yè)面源污染類型及治理技術(shù)摘要分析化肥污染、農(nóng)藥污染、畜禽養(yǎng)殖污染及農(nóng)村生活污水污染等多種農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)生危害，并提出農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)及未來農(nóng)業(yè)面源污染治理的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)面源污染；類型；治理技術(shù)中圖分類號(hào)X592文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1007-5739（2015）10-0220-01農(nóng)業(yè)面源污染是指人們?cè)趶氖罗r(nóng)業(yè)耕作活動(dòng)過程中，由于使用化肥、農(nóng)藥以及農(nóng)田水土流失而引起受納水體（如河流、湖泊、水庫、海灣等）的污染1?，F(xiàn)如今，面源污染的程度日益增加，全球地表水及地下水的首要污染源就是面源污染。據(jù)報(bào)道，地表的30%-50%已被面源污染侵害2。面源污染對(duì)水環(huán)境危害的深度和廣度已得到人們的高

2、度重視，越來越嚴(yán)重的水污染問題已將面源污染推向全世界科學(xué)家研究的重點(diǎn)3。我國農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)水污染的影響大大高于發(fā)達(dá)國家，而肩負(fù)的治理重?fù)?dān)更是無法比擬的，農(nóng)業(yè)面源污染的治理迫在眉睫4。1 農(nóng)業(yè)面源污染類型及其危害化肥污染長期以來，農(nóng)村濫施化肥，而能被農(nóng)作物吸收利用的僅占30%40%剩余60%70%被浪費(fèi)5，趙佐平等6-7在陜西果園和漢江上游主要農(nóng)作物調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，氮肥過量施用現(xiàn)象嚴(yán)重，特別是在陜西果園中，氮肥平均施用量高達(dá)927.2kg/hm2。肥料主要由鹽組成，細(xì)胞滲透壓隨土壤鹽分的增加而增加，當(dāng)土壤鹽分過高時(shí)，農(nóng)作物根細(xì)胞便沒有能力吸收土壤中的水分，而細(xì)胞質(zhì)中的水分卻被倒吸入土壤溶液，農(nóng)作物便

3、被損害，因此，肥料殘留對(duì)作物的危害極大，同時(shí)，施肥過量的作物最易發(fā)生倒伏，也易發(fā)生病蟲害。水中殘留的化肥對(duì)環(huán)境的危害也不容忽視，化肥中大量的氮、磷致使水生植物生長過量而造成嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化。Jing等8研究，當(dāng)施氮量超過225kg/hm2后，作物產(chǎn)量將不會(huì)變化。過量施氮只會(huì)使作物奢侈吸收，造成作物籽粒灌漿不充分，千粒重下降，而且還會(huì)滋生病蟲害，作物容易發(fā)生倒伏。此外，當(dāng)?shù)蔬^量施用時(shí)，作物對(duì)氮的奢侈吸收導(dǎo)致氮肥生理利用率急劇下降。過量施氮肥不僅不增產(chǎn)，反而降低了氮肥利用率，造成大量資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，無論在經(jīng)濟(jì)上，還是在生態(tài)環(huán)境上都得不償失。1.1 農(nóng)藥污染據(jù)美國康奈爾大學(xué)研究顯示，每年在全

4、球消耗的逾600萬t農(nóng)藥中，99%都擴(kuò)散入環(huán)境中，而實(shí)際被有效利用的不到1%。據(jù)報(bào)道，向植物體上噴灑液體農(nóng)藥時(shí)，吸附到植物體上的不足20%，直接排入環(huán)境的比例達(dá)80%2。中國農(nóng)藥生產(chǎn)和使用量巨大，主要生產(chǎn)和使用殺蟲劑，致使農(nóng)藥通過不同途徑進(jìn)入水體，人飲用了受污染的水之后，雖不會(huì)立即有所反應(yīng)，但會(huì)產(chǎn)生慢性危害，長期飲用含農(nóng)藥的水還會(huì)破壞人體免疫力，誘發(fā)其他疾病。宋秀杰等9研究表明，農(nóng)藥噴施一般有40%60%會(huì)直接降落并殘留在土壤中，5%30%會(huì)漂浮于大氣中，但最終也會(huì)通過降水返回陸地并進(jìn)入土壤。龔永新等10研究認(rèn)為，大面積噴施的農(nóng)藥中真正對(duì)病蟲害起作用的僅有0.1%，其余99.9%都滯留在環(huán)境中

5、。劉長江等11研究也證明，施用農(nóng)藥的80%90%最終將進(jìn)入土壤環(huán)境中。1.2 畜禽養(yǎng)殖污染據(jù)梁流濤等12的統(tǒng)計(jì)，畜禽養(yǎng)殖污染在19902006年間占農(nóng)業(yè)面源污染的38.86%。由于治污設(shè)施簡陋，村民的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，任由高濃度畜禽養(yǎng)殖廢水直接排入江河湖泊中，使水中氮、磷含量超標(biāo)，造成水質(zhì)變壞、水體富營養(yǎng)化。因高濃度畜禽養(yǎng)殖廢水長期用于灌溉農(nóng)田，致使農(nóng)作物晚熟、不熟甚至減產(chǎn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。此外，未經(jīng)處理的畜禽糞便在微生物發(fā)酵作用下不斷產(chǎn)生二氧化硫、糞臭素等有毒有害氣體直接排入大氣，危害人體健康。1.3 農(nóng)村生活污水污染中國農(nóng)村人口數(shù)量巨大，且居住不集中，污染得不到集中有效處理，污水任意排放，致使農(nóng)

6、村生活污染占生態(tài)環(huán)境污染的比例十分高13。生活污水除導(dǎo)致病原菌污染、需氧有機(jī)物污染、富營養(yǎng)化污染、有毒物質(zhì)污染外，還會(huì)產(chǎn)生惡臭。2 農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)農(nóng)村生活污水治理技術(shù)FILTER為澳大利亞科學(xué)和工業(yè)研究組織研制的一種過濾、土地處理與暗管排水相結(jié)合的污水再利用系統(tǒng)，能較好地去除生活污水中氮、磷13。近些年在法國開展的蚯蚓生態(tài)濾池處理系統(tǒng)經(jīng)過向土地接種蚯蚓，也能提高污水處理效率14。穩(wěn)定塘利用水生生物處理系統(tǒng)使生活污水得到凈化，因而近些年國家大力推廣穩(wěn)定塘處理技術(shù)。2.1 農(nóng)業(yè)廢棄物處理技術(shù)在我國農(nóng)村當(dāng)中首要的固體廢棄物是農(nóng)作物秸稈和畜禽養(yǎng)殖廢棄物，處理方式主要是先在農(nóng)村收集，再經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運(yùn)，

7、最后由縣或市集中處理。秸稈在過去以燃燒為主，但會(huì)產(chǎn)生大量煙塵，現(xiàn)如今在政府的積極倡導(dǎo)和監(jiān)督下，除將秸稈還田外，還可將其打捆收集制造建筑材料。畜禽糞便是農(nóng)業(yè)面源污染不可避免且必須解決的問題，畜禽糞便可以通過農(nóng)肥化進(jìn)行資源化，固體部分經(jīng)發(fā)酵后可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)（下轉(zhuǎn)第245頁）（上接第220頁）肥，再通過還田措施以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。農(nóng)業(yè)廢棄物液體部分目前主要處理方式有厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，或直接進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化。2.2 化肥減量化技術(shù)與緩釋肥料技術(shù)適度降低肥料的某種成分比例，可節(jié)約成本并減少營養(yǎng)流失，如將太湖地區(qū)的稻田基肥施用量下調(diào)20%，可使當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益大幅度上升15，而水稻產(chǎn)量卻并未受到

8、顯著影響。緩釋肥料技術(shù)是近年來發(fā)展比較迅速的產(chǎn)業(yè)，它是通過改變肥料化學(xué)成分或?qū)⑵浔砻嫱可习胪杆虿煌杆晕镔|(zhì)而緩慢釋放其中營養(yǎng)使肥效增長的技術(shù)。緩釋肥料在進(jìn)入土壤以后被逐步分解，逐步被作物吸收利用，肥效可維持?jǐn)?shù)月甚至1年，這樣可以減少肥料特別是肥料中的氮肥流失。2.3 農(nóng)藥減量化與殘留控制技術(shù)最近幾年，幾家單位針對(duì)水稻螟蟲等重大病蟲害問題，聯(lián)合開展了化學(xué)農(nóng)藥污染控制技術(shù)研究，削減了水稻試驗(yàn)區(qū)30%的農(nóng)藥用量，獲得了不錯(cuò)的效果。農(nóng)藥因其難降解而穩(wěn)定存在于水和土壤中，伴隨著生物工程和基因工程的發(fā)展，專家學(xué)者試圖構(gòu)建高效工程菌來降解農(nóng)藥，將高效降解農(nóng)藥酶的基因轉(zhuǎn)移到載體上，經(jīng)過培養(yǎng)獲得高效降解農(nóng)藥的

9、工程菌，然后用培養(yǎng)的菌種消化農(nóng)藥而使農(nóng)藥殘留問題得以解決。2.4 生物過濾系統(tǒng)技術(shù)為防止污染物隨降雨進(jìn)入水體或滲入地下，可以提前建立生物攔截系統(tǒng)，阻斷污染物進(jìn)入受納水體的途徑。如加拿大的由工程和植物組成的“草地+樹木過濾帶系統(tǒng)”，設(shè)置的生物隔離帶可有效截留N、P,減緩污水流速，促進(jìn)顆粒物沉淀。3 未來農(nóng)業(yè)面源污染治理的發(fā)展趨勢3.1學(xué)習(xí)應(yīng)用高新技術(shù)科學(xué)家推斷，農(nóng)業(yè)高科技裝備將在全球各地發(fā)展，未來農(nóng)業(yè)將向高新技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)軍。在化學(xué)農(nóng)藥問題的處理上，由化學(xué)農(nóng)藥防治轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔瘜W(xué)防治或低污染的化學(xué)防治技術(shù)已經(jīng)成為主要發(fā)展趨勢。在化肥減量方面微生物替代化肥新技術(shù)已成為趨勢，基于從前的單項(xiàng)突破技術(shù)，對(duì)面源污

10、染進(jìn)行全面系統(tǒng)控制，實(shí)施“源頭減量、前置阻斷、循環(huán)利用、生態(tài)修復(fù)”的治理體系也將成為我國農(nóng)業(yè)面源污染治理的發(fā)展方向16。開發(fā)于日本千葉大學(xué)的一種高新技術(shù)可制止化肥使用過量造成的土壤污染，對(duì)沙漠綠化也有一定效果，這種技術(shù)主要利用微生物促進(jìn)植物生長，不會(huì)造成農(nóng)藥和化肥的濫用。3.2逐漸向生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)前在中國，隨著人口持續(xù)增長，人們食物多樣化要求越來越高，農(nóng)產(chǎn)品是否安全無公害、農(nóng)業(yè)與農(nóng)村是否環(huán)境健康成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。1924年魯?shù)婪?斯蒂納提出的生態(tài)農(nóng)業(yè)如今已在美國、德國、日本、西班牙具有一定規(guī)模，食用綠色生態(tài)食品也越來越成為人們的訴求。生態(tài)農(nóng)業(yè)不僅能滿足人們的食物需求，能提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量保證

11、食品安全，更能有效控制農(nóng)業(yè)污染，保護(hù)農(nóng)村自然環(huán)境，制止環(huán)境惡化的趨勢。因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)已成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，同時(shí)，農(nóng)業(yè)污染問題將得到很大程度的改善。3.3 農(nóng)業(yè)面源污染治理相關(guān)制度日趨完善我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)安全在我國有著舉足輕重的地位，在目前農(nóng)村大氣、水、土壤的污染問題日益凸顯的形勢下，環(huán)境問題也得到了政府、相關(guān)環(huán)保部門的高度重視，法律法規(guī)正愈來愈精細(xì)和完善，獎(jiǎng)勵(lì)程度也逐漸提高，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格。在如此嚴(yán)格要求下，公司企業(yè)只有通過加快對(duì)環(huán)保新科技、新產(chǎn)品等的開發(fā)和利用，正確有效利用環(huán)境資源以減少污染物的排放，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；個(gè)人更會(huì)趨向于食用綠色無污染農(nóng)產(chǎn)品，能夠起到抑制農(nóng)藥、

12、化肥使用的目的。4 參考文獻(xiàn)1 趙佐平，閆莎，同延安，等.漢江流域上游生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及治理措施J.水土保持通報(bào)，2012，32（5）：32-36.2 李秀芬，朱金兆，顧曉君，等.農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀與防治進(jìn)展J.中國人口?資源與環(huán)境，2010，20（4）：81-84.3 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)，2006，20（16）：192-195.4 全為民，嚴(yán)力蛟.農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)水體富營養(yǎng)化的影響及其防治措施J.生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，22（3）：291-299.5 葉恩發(fā)，黃金煌.加強(qiáng)福建省農(nóng)業(yè)面源污染防治工作的對(duì)策與建議C/首屆全國農(nóng)業(yè)面源污染與綜合防治學(xué)術(shù)研討

13、會(huì)論文集.昆明：中國農(nóng)學(xué)會(huì)，2004：3.6 趙佐平.漢江上游主要農(nóng)作物氮肥投入特點(diǎn)及土壤養(yǎng)分負(fù)荷分析J.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34（11）：2861-2868.7 趙佐平，閆莎，劉芬，等.陜西果園主要分布區(qū)氮素投入特點(diǎn)及氮負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)分析J.生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34（19）：5642-5649.8 JINGQ，BOUMANBBA，MHENGSDIJKH，2007（26）：166-177.9 宋秀杰，陳博.北京市農(nóng)藥化肥非點(diǎn)源污染防治的技術(shù)措施J.環(huán)境保護(hù)，2001（9）：30-32.10 龔永新，蔡烈偉.茶葉商品、茶葉污染及茶業(yè)可持續(xù)發(fā)展J.貴州茶葉，1998（4）：39-41.11 劉長江，門萬杰，劉彥軍.農(nóng)藥對(duì)土壤的污染及污染土壤的生物修復(fù)J.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2002，18（4）：291-297.12 梁流濤，馮淑怡，曲福田.農(nóng)業(yè)面源污染形成機(jī)制：理論與實(shí)證J.中國人口?資源與環(huán)境，2010，20（4）：74-80.13 蘇東輝，鄭正，王勇，等.農(nóng)村生活污水處理技術(shù)探討J.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2005，28（1）：79-81，113-119.14 王永謙，楊林章，馮彥房，等.蚯蚓活動(dòng)對(duì)生態(tài)濾池微生物群落功能多