农业面源污染的成因与防控措施研究

期刊: 中国村庄 DOI: PDF下载

戴伟明

泉州市南安生态环境保护乡镇执法队,福建 南安 362300

摘要

本论文聚焦环境保护领域,深入探究农业面源污染的成因与防控措施。通过系统分析农业生产中化肥、农药不合理使用,畜禽养殖废弃物排放,以及农业废弃物处理不当等因素对环境造成的污染,结合典型案例剖析污染现状与危害。在此基础上,从政策法规、技术推广、产业模式等多维度提出针对性防控措施,旨在为减少农业面源污染、推动农业绿色可持续发展提供理论依据与实践参考。


关键词

农业面源污染;成因分析;防控措施;环境保护;可持续发展

正文

一、引言

(一)研究背景

农业作为国民经济的基础产业,在保障粮食安全和促进经济发展方面发挥着关键作用。然而,随着农业生产规模的不断扩大和集约化程度的提高,农业面源污染问题日益凸显。农业面源污染是指在农业生产活动中,溶解的或固体的污染物,如农田中的土粒、氮素、磷素、农药重金属、农村禽畜粪便与生活垃圾等有机或无机物质,在降水和径流冲刷作用下,通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏,使大量污染物进入受纳水体(河流、湖泊、水库、海湾)、土壤或大气,从而造成地表水、地下水和土壤环境污染。据相关研究表明,我国部分流域农业面源污染对水体污染的贡献率已超过50%,严重威胁着水环境质量和生态安全。此外,农业面源污染还会导致土壤肥力下降、农产品质量降低,影响农业可持续发展和人体健康。因此,深入研究农业面源污染的成因并探寻有效的防控措施,已成为当前环境保护领域的重要课题。

(二)研究意义

研究农业面源污染的成因与防控措施,对于保护生态环境、保障农产品质量安全、推动农业可持续发展具有重要意义。从环境角度来看,有效防控农业面源污染能够减少污染物进入水体、土壤和大气,改善生态环境质量,维护生态系统平衡,保护生物多样性。在农产品质量安全方面,降低农业面源污染有助于减少农产品中农药、重金属等有害物质残留,提高农产品品质,保障消费者健康。同时,科学合理的防控措施还能促进农业生产方式的转变,推动农业向绿色、低碳、循环方向发展,提高农业资源利用效率,实现农业经济效益、社会效益和环境效益的统一。

二、农业面源污染的成因分析

(一)化肥不合理使用

1.过量施用

随着对农作物产量需求的不断增加,化肥成为提高农作物产量的重要手段。然而,我国部分地区存在严重的化肥过量施用现象。据统计,我国单位面积耕地化肥使用量远高于世界平均水平,一些粮食主产区的化肥施用量甚至超过农作物实际需求的数倍。过量施用化肥,农作物无法完全吸收利用,大量的氮、磷等营养元素残留在土壤中,通过地表径流和地下渗漏进入水体,导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖,破坏水生态系统平衡。例如,在太湖流域,由于周边农田长期过量施用化肥,大量氮、磷元素进入太湖,加剧了太湖蓝藻爆发的频率和规模,严重影响了太湖的水质和周边居民的生产生活。

2.施肥结构不合理

除了过量施用,我国农业生产中施肥结构不合理的问题也较为突出。农民在施肥过程中,往往偏施氮肥,忽视磷、钾肥和有机肥的使用。这种不合理的施肥结构导致土壤中养分失衡,降低了化肥的利用率,增加了氮、磷等污染物的流失风险。同时,长期偏施氮肥还会导致土壤酸化、板结,破坏土壤结构,影响土壤肥力和农作物生长。

(二)农药不合理使用

1.滥用和误用

为了防治农作物病虫害,保障农作物产量,农药在农业生产中被广泛使用。但在实际生产过程中,由于农民缺乏科学用药知识和正确引导,存在大量农药滥用和误用的情况。部分农民为了追求更好的防治效果,随意加大农药使用剂量和使用频率,导致农药残留超标;还有些农民不能准确识别病虫害种类,错误选择农药品种,不仅无法有效防治病虫害,还造成了农药的浪费和环境污染。例如,在一些蔬菜种植区域,为了防治病虫害,频繁使用高毒、高残留农药,使得蔬菜中农药残留严重超标,不仅危害消费者健康,还导致农药废弃物随意丢弃,污染土壤和水体。

2.农药利用率低

我国农药使用技术相对落后,农药利用率较低。传统的喷雾施药方式,使得大量农药不能准确附着在农作物靶标上,而是飘散到空气中或降落到土壤表面,造成农药的浪费和环境污染。据相关研究,我国农药的平均利用率仅为30%左右,大部分农药通过挥发、淋溶等途径进入环境,对生态系统造成危害。

(三)畜禽养殖废弃物排放

1.养殖规模扩大与处理设施不足

近年来,我国畜禽养殖业发展迅速,规模化、集约化程度不断提高。然而,与之配套的畜禽养殖废弃物处理设施建设却相对滞后。许多养殖场缺乏完善的粪便、污水收集处理系统,大量畜禽粪便和养殖污水未经有效处理直接排放到周边环境中。畜禽粪便中含有大量的有机物、氮、磷以及病原体等污染物,进入水体后会消耗水中的溶解氧,导致水质恶化;进入土壤后会造成土壤中氮、磷等养分富集,影响土壤微生物群落结构,破坏土壤生态平衡。例如,在一些农村地区,小型畜禽养殖场数量众多,由于缺乏资金和技术,大多没有建设粪便污水处理设施,养殖废弃物随意堆放或排放,使得周边河流、池塘水质发黑发臭,蚊蝇滋生,严重影响农村人居环境。

2.养殖废弃物资源化利用率低

虽然部分养殖场建设了畜禽养殖废弃物处理设施,但由于缺乏有效的技术支持和市场引导,养殖废弃物资源化利用率仍然较低。畜禽粪便可以经过堆肥处理制成有机肥,养殖污水可以通过处理后用于灌溉,但在实际操作中,由于有机肥生产成本高、销售渠道不畅,以及养殖污水处理技术复杂、处理成本高等原因,许多养殖场对养殖废弃物的处理仅停留在简单的堆放或稀释排放阶段,未能充分实现养殖废弃物的资源化利用,造成了资源浪费和环境污染。

(四)农业废弃物处理不当

1.秸秆焚烧

农作物秸秆是农业生产中的重要废弃物,我国每年产生大量的农作物秸秆。然而,由于秸秆综合利用技术推广不足、农民缺乏合适的秸秆处理方式等原因,秸秆焚烧现象在农村地区屡禁不止。秸秆焚烧不仅会产生大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等污染物,污染大气环境,影响空气质量,还会破坏土壤结构,降低土壤肥力,引发火灾等安全隐患。例如,在秋收季节,我国北方部分地区的农田中经常出现大面积秸秆焚烧现象,天空浓烟滚滚,能见度降低,对交通和居民生活造成严重影响。

2.农膜残留

随着设施农业的快速发展,农膜在农业生产中的使用量不断增加。农膜具有保温、保湿、保墒等作用,能够提高农作物产量和品质。但由于农膜大多为不可降解的塑料制品,使用后若不及时回收,残留在土壤中的农膜会逐年积累,破坏土壤结构,阻碍土壤水分和养分的传输,影响农作物根系生长,降低土壤肥力和农作物产量。此外,残留在农田中的农膜还会随着雨水冲刷进入水体,造成水体污染,影响水生生物的生存。

三、农业面源污染防控的典型案例分析

(一)太湖流域农业面源污染防控案例

太湖流域是我国重要的粮食和经济作物产区,也是农业面源污染较为严重的地区之一。为了改善太湖水质,防控农业面源污染,太湖流域采取了一系列综合防控措施。在化肥农药减量方面,推广测土配方施肥技术和绿色防控技术,建立化肥农药减量示范区,引导农民科学施肥用药,减少化肥农药使用量。在畜禽养殖污染治理方面,关闭或搬迁了大量不符合环保要求的小型养殖场,对规模化养殖场进行升级改造,建设完善的粪便污水处理设施,提高畜禽养殖废弃物资源化利用率。在农业废弃物处理方面,加强秸秆综合利用技术研发和推广,建设秸秆收储中心,鼓励农民将秸秆用于饲料加工、食用菌种植、生物质发电等;同时,加大农膜回收力度,建立农膜回收网点,提高农膜回收率。通过这些措施的实施,太湖流域的农业面源污染得到了有效控制,太湖水质逐渐改善,蓝藻爆发频率和规模明显降低。

(二)浙江“千村示范、万村整治”工程案例

浙江“千村示范、万村整治”工程在改善农村人居环境的同时,也对农业面源污染防控起到了积极作用。该工程通过开展农村生活污水治理、垃圾处理、畜禽养殖污染整治等工作,有效减少了农村地区的污染物排放。在农业生产方面,推广生态循环农业模式,引导农民发展绿色农业,减少化肥农药使用量。例如,在一些村庄,建设了生态沟渠、人工湿地等设施,对农田排水进行净化处理,降低农田退水对水体的污染;推广稻鱼共生、稻鸭共育等生态种养模式,实现了农业生产与生态保护的有机结合。通过“千村示范、万村整治”工程的实施,浙江农村的生态环境得到了显著改善,农业面源污染问题得到有效缓解,为全国农村生态环境治理和农业面源污染防控提供了宝贵经验。

四、农业面源污染的防控措施

(一)加强政策法规建设与监管

1.完善相关政策法规

政府应进一步完善农业面源污染防控相关的政策法规,明确农业生产主体在污染防治方面的责任和义务。制定严格的化肥、农药使用标准和畜禽养殖污染物排放标准,规范农业生产行为。出台鼓励农业废弃物资源化利用、生态循环农业发展的政策措施,通过财政补贴、税收优惠等手段,引导农民和农业企业积极参与农业面源污染防控。例如,对采用测土配方施肥、绿色防控技术的农民给予补贴,对建设畜禽养殖废弃物处理设施、开展农业废弃物资源化利用的企业给予税收优惠。

2.加强环境监管执法

建立健全农业面源污染环境监管体系,加强对农业生产过程中化肥、农药使用,畜禽养殖废弃物排放,农业废弃物处理等环节的监管。加大环境执法力度,严厉打击违法违规排放污染物的行为,对超标使用化肥农药、随意排放畜禽养殖废弃物、焚烧秸秆等行为进行严肃查处。同时,建立农业面源污染监测网络,实时掌握农业面源污染动态,为环境监管和决策提供科学依据。

(二)推广科学施肥用药技术

1.推进测土配方施肥

加强土壤肥力监测,建立土壤养分数据库,根据不同地区土壤肥力状况和农作物生长需求,制定个性化的施肥方案,推广测土配方施肥技术。组织专业技术人员深入农村,开展测土配方施肥技术培训和指导,提高农民科学施肥水平,减少化肥使用量,提高化肥利用率。例如,通过测土配方施肥,农民可以根据土壤养分状况和农作物需求,精准施用化肥,避免过量施肥和养分失衡。

2.推广绿色防控技术

加大绿色防控技术的研发和推广力度,鼓励农民采用生物防治、物理防治等绿色防控手段防治农作物病虫害。例如,推广使用害虫天敌、性诱剂、杀虫灯等生物和物理防治技术,减少化学农药使用量。同时,加强农药使用技术培训,提高农民科学用药水平,指导农民正确选择农药品种、掌握合理的用药剂量和使用方法,提高农药利用率,降低农药对环境的污染。

五、结论

农业面源污染是一个复杂的环境问题,其成因涉及农业生产的多个环节和方面。化肥、农药不合理使用,畜禽养殖废弃物排放,农业废弃物处理不当等因素相互交织,共同导致了农业面源污染的加剧。通过对典型案例的分析可以看出,采取有效的防控措施能够显著减少农业面源污染,改善生态环境质量。加强政策法规建设与监管、推广科学施肥用药技术、提高畜禽养殖废弃物资源化利用率、加强农业废弃物综合利用以及发展生态循环农业等措施,是防控农业面源污染的有效途径。在实际工作中,需要政府、企业、农民等多方共同参与,形成合力,才能实现农业面源污染的有效防控,推动农业绿色可持续发展,保护生态环境,保障农产品质量安全和人民群众身体健康。

参考文献:

[1]张维理,徐爱国,冀宏杰,.中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计[J].中国农业科学,2004(7):1008-1017.

[2]李国学,张福锁.农业面源污染控制技术[M].化学工业出版社,2009.

[3]全国农业技术推广服务中心.农业面源污染防控实用技术[M].中国农业出版社,2018.


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