農(nóng)村土壤污染現(xiàn)狀

1、農(nóng)村土壤污染現(xiàn)狀隨著我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不斷惡化,農(nóng)村土壤污染越來越嚴重。全國至少有1300萬hm21600萬hm2耕地受到農(nóng)藥污染,約占全國耕地的10%以上,污水灌溉污染耕地216.7萬hm2,固體廢棄物堆存占地和毀田13.3萬hm2,每年因重金屬污染的糧食達1200萬t,每年造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元。2.1口農(nóng)業(yè)土壤中肥料(主要為N,P)元素的污染與城市土壤的污染有所不同的是,農(nóng)業(yè)土壤中無機肥料元素的污染最為嚴重。由于農(nóng)業(yè)土壤長期使用肥料,致使農(nóng)業(yè)土壤中積累最多的污染因素為肥料元素，即N,P及其營養(yǎng)鹽的累計。大量的肥料殘留造成土壤酸化的加速,破壞原有土壤結(jié)構(gòu),

2、導致土壤鹽漬化。尤其是超量使用氮肥,造成農(nóng)業(yè)保護土壤的次生鹽漬化問題的加重。2.2口農(nóng)業(yè)土壤中的重金屬污染土壤中的無機污染物主要包括鎘(Cd)、汞(Hg)、鉻(Cr)、鉛(Pb)、銅(Cu)、鋅(Zn)等重金屬和砷(As)、硒(Se)、氟(F)等非金屬物質(zhì)。2001年國家環(huán)保局對北京、上海、天津和深圳4個!菜籃子V工程試點城市一些區(qū)域的種植生產(chǎn)基地的砷、汞、鉛、鎘、銅、滴滴涕和六六六等土壤因子進行的環(huán)境質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測結(jié)果表明:由于污染物在土壤中長期富集,土壤環(huán)境質(zhì)量達標率只有84.9%。北京某些地區(qū),30個土壤、水質(zhì)監(jiān)測點位中有5個監(jiān)測點位菜田耕層土壤中汞含量超標,超標率為16.7%,最大超標倍

3、數(shù)為3.1倍;天津市11個土壤、水質(zhì)監(jiān)測點位中有3個監(jiān)測點位超標。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進行的全國污灌區(qū)調(diào)查，在約140萬hm2的污水灌區(qū)中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%,其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴重污染的占8.4%。重金屬的污染主要是由于伴隨著化肥的生產(chǎn)，有許多重金屬被引入肥料中，從而進入農(nóng)田土壤。以磷肥為例，磷肥的生產(chǎn)原料為磷礦石，它含有大量有害元素F和As,同時磷礦石的加工過程還會帶進其他重金屬Cd,Hg,As,F,特別是Cd。另外，利用廢酸生產(chǎn)的磷肥中還會帶有三氯乙醛。此外，由于工業(yè)廢水和城市廢水的灌溉,導致部分重金屬進入農(nóng)田。2.3農(nóng)業(yè)土壤的有機

4、污染造成農(nóng)業(yè)土壤有機污染的,主要是有機磷和有機氯農(nóng)藥,此外還包括氨基甲酸酯類、有機氮類殺蟲劑、磺酰脲類除草劑、多環(huán)芳烴等持久性有機污染。而農(nóng)業(yè)土壤中有機污染物的殘留與積累的主要原因是農(nóng)藥的使用。我國農(nóng)藥產(chǎn)量和使用量居世界前列，1997年農(nóng)藥總產(chǎn)量為66.6萬t,使用量131.2萬t,平均用量為14kg/hm2,比發(fā)達國家高出1倍,但利用率不足30%。農(nóng)藥的大量使用,雖然對病蟲害起到了一定的遏制作用,但那些未發(fā)揮效用或分解之后的農(nóng)藥仍然殘留于土壤環(huán)境中,從而影響地下水、土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,造成潛在的環(huán)境生態(tài)威脅。一大部分農(nóng)藥可以在土壤微生物的作用下逐漸分解成無毒的化合物,而另外一些農(nóng)藥化學則無

5、法被土壤微生物分解,因而長期殘留在土壤或作物器官中,甚至一些農(nóng)藥經(jīng)過微生物代謝,產(chǎn)生毒性更強的化合物。如殺蟲脒水解產(chǎn)生四氯磷甲苯胺,代森鋅代謝為乙撐硫脲。同時,由于生態(tài)系統(tǒng)食物鏈、食物網(wǎng)的生物富集作用,經(jīng)過農(nóng)田施用的農(nóng)藥,其在土壤或水中的殘留濃度將會增長幾十倍到幾十萬倍。目前,我國農(nóng)業(yè)污染主要表現(xiàn)在過度施用化肥、農(nóng)藥造成的土壤、水源污染;新興的溫室農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的塑料薄膜等廢棄物對環(huán)境的污染;焚燒秸稈造成的環(huán)境污染和土壤氮、磷、鉀的缺失,以及大量畜禽糞便對水體的污染等。由于其發(fā)生范圍廣、持續(xù)時間長,并疏于治理,已給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境乃至社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展亮起了紅燈。專家指出,到21世紀30年代,我國人口

6、將達到16億,人均耕地下降到0.47hm2,在有限的耕地上生產(chǎn)更多的農(nóng)產(chǎn)品和飼養(yǎng)更多的畜禽,如果沒有一個好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,必將影響今后的可持續(xù)發(fā)展。1我國農(nóng)業(yè)污染現(xiàn)狀1.1化肥污染目前，我國化肥年使用量已達4637萬,t占世界化肥施用總量的35%。按播種面積計算,平均每公頃化肥使用量達到400kg,是美國的4倍,是發(fā)達國家化肥安全施用上限(225kg/hm2)的2倍,而我國化肥的平均利用率僅35%左右,低于美國等發(fā)達國家510個百分點1。河南省土肥站一項調(diào)查表明,河南農(nóng)民施用的化肥中,只有1/3被農(nóng)作物吸收,1/3進入水源,1/3沉留在土壤中。1.1.1對水質(zhì)的污染/九五0期間我國對/三河三湖

7、0水污染重點治理實踐和結(jié)果表明,除工業(yè)污水和城市生活廢水外,農(nóng)業(yè)化肥中的氮、磷污染已是造成河湖水質(zhì)不斷惡化的另一個重要原因。由于我國化肥的平均利潤率低,未被利用的氮、磷元素一部分被土壤吸附,一部分通過地表徑流、農(nóng)田排水進入地表和地下水體,成為農(nóng)業(yè)污染源之一。目前,中國每年有超過1500萬t的廢氮流失到了農(nóng)田之外，污染了地下水、導致了水體的富營養(yǎng)化。在與我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的五大湖泊中,滇池、巢湖和太湖已嚴重富營養(yǎng)化,其他湖泊也趨于中等程度的富營養(yǎng)化階段。根據(jù)2002年國家環(huán)?？偩謱春?、海河、遼河、太湖、巢湖的污染的測定,農(nóng)用化學品的貢獻率占50%,因農(nóng)業(yè)化肥污染帶入滇池的總磷和總氮已分別占到

8、這些污染物入湖總量的64%和52.7%2。1.1.2對土壤的污染大量盲目施用化肥已成一種掠奪性開發(fā),不僅難以推動農(nóng)作物增產(chǎn),反而使土壤中有機質(zhì)不斷下降,破壞了土壤的內(nèi)在結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié),地力下降。目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用肥料的問題可概括為/三重三輕三低0,即重化肥,輕有機肥,肥料利用率低;重用地,輕養(yǎng)地,土壤有機質(zhì)低;重產(chǎn)出,輕投入,施肥效益低。建國初期,我國大部分土地有機質(zhì)含量是7%,現(xiàn)在下降至3%4%,流失速度是美國的5倍3。1.2農(nóng)藥污染化肥的超量使用已經(jīng)導致我國地表及地下水污染加劇,而農(nóng)藥的濫用又致使其在環(huán)境及農(nóng)副產(chǎn)品中的殘留現(xiàn)象日益嚴重。全國每年農(nóng)藥使用量達30多萬t（原藥量），集約

9、化農(nóng)區(qū)施用水平，每公頃低則300kg,高則達450kg劑量水平，除30%40%被作物吸收外，大部分多余的藥液進入了水體和土壤及農(nóng)產(chǎn)品中。而且我國農(nóng)藥使用中以殺蟲劑為主，占農(nóng)藥總用量的78%，其中，又以甲胺磷、敵敵畏等毒性較高的品種使用最多。目前，在蔬菜上使用過高毒農(nóng)藥的種植戶已占到32.8%，令人憂心的是,我們的農(nóng)藥施用量每年仍以10%的速度遞增3。1.2.1對生態(tài)環(huán)境的污染與破壞一些粉劑農(nóng)藥噴撒過程中,對大氣的污染是顯而易見的;一些液體農(nóng)藥又通過各種途徑污染水源、水生物,甚至直接威脅到人類的飲用水源;而一些化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,殘留期長的農(nóng)藥,施用以后又給土壤帶來污染另外,農(nóng)藥除了能殺死害蟲外還

10、能殺死很多害蟲的天敵,破壞了生物多樣性和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡。尤其是害蟲有驚人的繁殖能力,并且很快能產(chǎn)生對某種藥劑的抗藥性,而害蟲天敵的這些能力反倒不如害蟲。1.2.2對農(nóng)產(chǎn)品的污染一些農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中農(nóng)藥的大量使用和不合理使用,使農(nóng)產(chǎn)品所含的各類有害物超標,直接對人體健康和生命安全構(gòu)成危害。據(jù)江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植保所2002年初對南京市部分農(nóng)貿(mào)市場農(nóng)產(chǎn)品的抽樣檢測數(shù)據(jù)顯示,農(nóng)藥殘留不合格率青菜為60%,黃瓜為20%,韭菜為70%,大米為80%,面粉為50%。這是在冬季施用藥肥數(shù)量較小的情況下的檢測數(shù)據(jù),到了夏季,農(nóng)產(chǎn)品尤其是葉菜的農(nóng)藥殘留不合格率將更大。另外,使用不當會導致化學農(nóng)藥在生物體內(nèi)富集

11、。由于生物對農(nóng)藥有積累、濃縮、富集作用（即生物不斷從環(huán)境中吸收含量很低的農(nóng)藥,在體內(nèi)逐漸積累起來,使體內(nèi)的農(nóng)藥含量越來越高。）,若人類長期食用這些體內(nèi)農(nóng)藥含量很高的糧食、肉、禽、蔬菜,也會使有毒物質(zhì)在人體內(nèi)富集。美國禁止使用有毒農(nóng)藥DDT已經(jīng)20多年，但還能在今天的青年、孕婦的乳汁中檢驗出DDT的成份，這便是農(nóng)藥在生物體富集的惡果。1.3農(nóng)膜污染我國每年有上百萬噸的農(nóng)膜投放到農(nóng)田，且其使用量還在逐年增加。2003年，農(nóng)膜使用量已經(jīng)達到159.2萬，t比2002年增長了3.44個百分點4。我國目前使用的農(nóng)膜絕大部分為不可降解塑料，是高分子化合物，分子量在2萬以上，是難降解物質(zhì)，不受細菌等生物的腐

12、蝕，也不易在強日照等自然條件下自動分解。一般的農(nóng)膜在土壤中自然降解周期為200400年時間。年復(fù)一年，農(nóng)膜的碎片不斷地累積在土壤中，降低了土壤的滲透性，減少了土壤的含水量，極大地削弱了耕地的抗旱能力，同時殘留的農(nóng)膜會阻礙農(nóng)作物根系的發(fā)育，影響其正常生產(chǎn)，最終造成農(nóng)作物減產(chǎn)。1.4廢棄物污染我國養(yǎng)殖業(yè)盲目的集約化、城郊化,種植業(yè)粗放的省工、高效的發(fā)展模式,使每年產(chǎn)生了數(shù)量龐大的農(nóng)業(yè)廢棄物，其中農(nóng)作物秸稈6.5億,t畜禽糞便及糞水19億,t蔬菜廢棄物1.0億,t其他類的有機廢棄物約有0.5億t4。1.4.1農(nóng)作物秸稈的污染由于農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,秸稈已不是主要燃料,而農(nóng)業(yè)連年豐收,秸稈越來越多,但其綜

13、合利用滯后,秸稈相對過剩。另外,由于復(fù)種指數(shù)提高,農(nóng)民為搶農(nóng)時不得不就地燃燒秸稈。過度施用化肥使土壤中有機質(zhì)不斷下降,而大量焚燒秸稈又使大量的有機養(yǎng)分以氣體的形式失散到大氣中,既造成了空氣的污染,又造成了寶貴資源的嚴重浪費。我國目前年產(chǎn)秸稈約6.5億,t還田的只有1億多,t還田面積只占全國耕地面積的1/3,像農(nóng)業(yè)大省河南,每年幾乎有一半的秸稈被燒掉5。60中國農(nóng)業(yè)科技導報8卷1.4.2畜禽糞便的污染近幾年來,由于禽畜養(yǎng)殖業(yè)從分散的農(nóng)戶養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向集約化、工廠化養(yǎng)殖,禽畜糞便污染大幅度增加,成為一個重要的面源污染源。如養(yǎng)殖1頭牛產(chǎn)生并排放的廢水超過22個人生活產(chǎn)生的廢水,而養(yǎng)殖1頭豬產(chǎn)生的污水相當于

14、7個人生活產(chǎn)生的廢水。目前,全國大中型畜禽養(yǎng)殖場已達14000多家,每年排放的糞水及糞便總量超過19億t6,由于許多大中型畜禽養(yǎng)殖場缺乏處理能力,將糞便倒入河流或隨意堆放,這些糞便倒入河流或滲入淺層地下水后,在污染了水源的同時大量消耗水中的氧氣,使水中的其他微生物無法存活,從而產(chǎn)生嚴重的有機污染。另外,由于近年來大量使用飼料添加劑,畜禽糞便中許多微量元素也對環(huán)境造成污染。北京近郊禽畜養(yǎng)殖場排放的有機物污染,相當于全市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污水和生活廢水中所含的有機污染物的23倍。在黃浦江流域，禽畜糞便中COD、總磷、總氮等污染占了全流域污染物總負荷的36%以上7。2我國農(nóng)業(yè)污染產(chǎn)生的原因2.1單個農(nóng)戶分散

15、經(jīng)營與綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的矛盾2.1.1分散經(jīng)營導致的粗放經(jīng)營模式與國外規(guī)模化的綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)相比，我國的家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制具有農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模小、組織化程度低、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低等特點。我國有2.4億農(nóng)戶，每戶平均0.69hm2土地，每個農(nóng)業(yè)勞力人均0.29hm2;而美國，每個農(nóng)業(yè)勞力耕種面積為66.81hm2，加拿大為109.71hm2,我國為0.29hm2。由于每個農(nóng)戶經(jīng)營的土地極其有限,通過規(guī)?；?jīng)營提高經(jīng)濟效益的道路不通,加大化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)要素的投入就成了提高產(chǎn)量、增加收入的唯一途徑。在陜西省楊凌區(qū)調(diào)研過程中,87%以上的農(nóng)戶認為作物收成的好壞施用化肥是關(guān)鍵,化肥價格不會影響到他們對化肥

16、的施用量。事實上,近年來化肥價格一直在上漲,而我國的化肥消費量也一直在上升,平均每年增加150多萬t。在一些地方，由于過量施用化肥造成土壤肥力持續(xù)下降,農(nóng)民為維持農(nóng)田生產(chǎn)能力,更加依賴于增施化肥,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出/過量使用化肥y污染環(huán)境y土壤結(jié)構(gòu)惡化y地力下降y追加化肥施用量0的惡性循環(huán)，既造成環(huán)境污染,也使農(nóng)業(yè)成本逐年上升。2.1.2分散經(jīng)營使農(nóng)業(yè)科技推廣工作受阻,廣大農(nóng)戶仍在延用舊有的粗放經(jīng)營方式1我國現(xiàn)行推廣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)中,很大一部分是靠規(guī)?；?jīng)營才能實現(xiàn)其經(jīng)濟效益的,因此,小規(guī)模、分散經(jīng)營體制在很大程度上降低了新技術(shù)的投資收益率,阻礙了農(nóng)業(yè)無公害技術(shù)的順利推廣。單個農(nóng)戶分散經(jīng)營加大了

17、技術(shù)推廣工作的難度,農(nóng)戶缺乏系統(tǒng)的技術(shù)指導。防治農(nóng)業(yè)污染,農(nóng)民應(yīng)該是/主力軍0,然而,小規(guī)模的分散經(jīng)營,使他們并沒有得到應(yīng)有的技術(shù)指導和信息服務(wù)。在最近的20年間,只有不到15%的家庭接受過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)培訓,有的地方多達40%的家庭不知道自己所在的村莊里有任何推廣活動8。因此,在90%的化肥的包裝上沒有施肥指導說明,不少化肥和農(nóng)藥包裝上的說明不充分、不恰當?shù)那闆r下,農(nóng)民對化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料存在大量的不合理使用現(xiàn)象,不僅導致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降,還導致了嚴重的面源污染。小農(nóng)經(jīng)濟的生產(chǎn)模式降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的比較利益,由于獲利少,農(nóng)村中文化程度高的、知識面廣的年青人紛紛離開農(nóng)村,到經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)經(jīng)商或打工,轉(zhuǎn)向非農(nóng)業(yè)生產(chǎn),使農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣更加困難。2.2農(nóng)業(yè)污染不受重視,環(huán)保法律體系不夠健全,檢測技術(shù)水平不高目前,我國對農(nóng)業(yè)污染的嚴重性及其危害沒有引起足夠的重視,缺少政策框架和配套制度,及鼓勵和約束農(nóng)民采用有效的技術(shù)和管理方法。1隨著農(nóng)業(yè)污染危害的凸顯,我國已采取了一些措施,例如,對化肥、農(nóng)藥使用提出了/科學、合理0的方針,但這些措施在很多地方并沒有落到實處。在追求經(jīng)濟效益的同時,社會效益和環(huán)境效益往往被忽視。目前,我