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农业是最大污染源 治理刻不容缓

在人们想象中,工业生产和城市化生活是造成环境污染的主因。但在今年2月举行的南都公众论坛上,中国人民大学农业与农村发展学院教授、副院长郑风田称,环保部做的抽样调查显示:农业是中国最大的污染源。这一事实引起了社会各界的关注。现在的化学农业生产方式如无改善,未来治污之路将非常艰难。

那么,我国都有哪些主要农业源污染?它们都带来了怎样的危害?国外有哪些治理经验可供借鉴?

农药污染

什么是农业面源污染?

在生态学上,环境污染分为点源污染与面源污染,点源污染指有固定排放点的污染源, 1698 企业等;而面源污染则没有固定污染排放点,如没有排污管网的生活污水的排放等,是分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。与点源污染相比,面源污染范围更广,不确定性更大,成分、过程更复杂,更难以控制。

农业面源污染是指在农业生产活动中,由农药、化肥、废料、沉积物、致病菌等分散污染源引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。农业面源污染是最为重要且分布最为广泛的面源污染,农业生产活动中的氮素和磷素等营养物、农药以及其他有机或无机污染物,通过农田地表径流和农田渗漏形成地表和地下水环境污染。土壤中未被作物吸收或土壤固定的氮和磷通过人为或自然途径进入水体是引起水体污染的主要因素之一。

化肥施用越多越好?

长期以来,我们以这样一个事实为荣:中国用不足世界10%的耕地养活了世界上22%的人口;然而,我们却常常忽略另一个事实:中国的化肥使用量超过了全世界总量的1/3。统计显示,1980年至今,我国粮食单产水平提高了56%,而化肥投入量增长了225%;同期,德国、法国等发达国家粮食单产水平提高了51%~52%,而化肥投入量则减少了31%~47%。

近几年来,由于农业化肥用量的增加,化肥已成为农业环境中一种主要污染物。施入土壤中的各种肥料只有一部分被作物吸收,大量的营养物质从土壤中流失,有的转化为”难效态”而残留在土壤中,有的则在化学反应过程中挥发到大气中。公开资料显示,各种作物对肥料的平均利用率,氮为施用量的40%~50%,钾为30%~40%,磷为10%~20%。

对作物不合理大量施肥,不仅导致营养物质损失,降低肥料中营养元素的利用率,而且还造成对环境的污染。

化肥造成土壤板结

【化肥的污染危害】

  • 河川、湖泊、内海的富营养化。引起水域富营养化的最主要原因之一,就是大量施用化肥导致水中氮、磷的含量增加,使藻类等水生植物生长过多。使用化肥地区的井水或河水中氮化合物的含量也会增加,甚至超过饮用水标准。
  • 长期过量而单纯施用化学肥料,会使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微团粒上有机、无机复合体的铵离子量增加,并代换Ca2+、Mg2+等,使土壤胶体分散,土壤结构破坏,土地板结,并直接影响农业生产成本和作物的产量和质量。
  • 施用化肥过多的土壤会使蔬菜和牧草等作物中硝酸盐含量增加。食品和饲料中亚硝酸盐含量过高,曾引起小儿和牲畜中毒事故。化学肥料中还含有其他一些杂质,如磷矿石中含镉、铅等,这些杂质也可造成环境污染。
  • 大气中氮氧化物含量增加。施用于农田的氮肥,有相当数量直接从土壤表面挥发成气体,进入大气。还有相当一部分以有机或无机氮形态进入土壤,在土壤微生物作用下会从难溶态、吸附态和水溶态的氮化合物转化成氮和氮氧化物,进入大气,对空气造成污染。

农药对生态破坏有多大?

我国农药的产量和使用量都居世界前列。中国农药工业协会的数据显示,2012年全国农药行业产量达112万吨(折百量),比上年增长11%,其中除草剂产量增40%,占比上升到46%。

然而,据调查,喷施的农药若是粉剂,仅有10%左右的药剂附着在植物体上;若是液体时,也仅有20%左右附着在植物体上;1%~4%接触到目标害虫,40%~60%降落到地面,其余的药剂飘游于空中。大量使用农药,虽然控制了病虫害,但是造成农产品品质下降。目前,在我国使用的约250种农药中,高效低毒农药品种只占15%左右。化学农药还大量地杀伤天敌生物,破坏农田生态平衡。由于农药没有得到合理使用,大部分被浪费,这部分农药通过各种渠道流入水体,致使水体各种污染物质含量超标,水质恶化。

农药污染的另一重要途径是通过食物链和生物富集作用,对人类的健康形成威胁。

防止农药污染已成为世界上很多国家关切的环境问题。农药的使用和农业、林业、牧业等关系密切,因而,农药对土壤的污染是重要的环境问题之一。

【农药的污染危害】

  • 田间施用农药首先是造成大气的污染。喷洒农药时,雾状或粉剂的微粒悬浮在大气中,造成对大气的污染。
  • 对水体的污染主要通过施药时散落在田间的农药,随灌溉水或雨水的冲刷,流入河道、湖泊和海洋。此外,工厂“三废”排放,洗涤药械等活动也会造成农药对水体的污染。
  • 农药对土壤的污染,主要是施药时,大部分农药降落于地表。另外,药剂浸种、拌种 1698 施药方式,则使农药直接进入土壤中。大气中的农药,也会随雨水降落而污染土壤。
  • 农药对农畜产品的污染。喷洒农药对农作物的直接污染,以及作物对周围环境农药的吸收,会造成农药对农产品的污染。畜禽食用了被污染的饲料,也会造成农药对畜禽产品的污染。农药被农作物吸收、进入动物体内,经过生物富集浓缩,使其毒性更大。

养殖场何以成为污染源?

目前,我国畜禽养殖业由过去农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖,而且越来越集中在城市周围。由于畜禽养殖的饲养方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化,畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。从养殖场产生大量的有机污染物和氮、磷等,随每天冲洗的污水流入河道、湖泊,造成水体污染、河水变臭,鱼类大量死亡,对环境造成严重污染。

畜禽养殖场的排放污染物,主要是畜禽粪便,它除含有氨、氮、磷、钾外,还含有大量的COD和其他物质。调查数据表明,2010年,全国畜禽养殖业的化学需氧量、氨氮排放量分别达到1184万吨、65万吨,占全国排放总量的比例分别为45%、25%,占农业源的95%、79%,畜禽养殖污染已经成为我国环境污染的重要因素之一。

我国目前只有少部分养殖场引进了国外的沼气发酵设备进行厌氧发酵处理,大部分禽畜养殖场均没有采取任何处理直接排放,对周围环境造成危害。此外,畜禽养殖对周围环境的危害还有畜禽场废物污染和畜禽体、畜禽产品中残留的有毒化学物质等。

【养殖业的污染危害】

  • 一部分养殖场和养殖大户对养殖粪便、垃圾随意堆放,仅作简单处理或处理不及时、不达标,养殖场周边空气腥臭。排泄物迅速腐烂发酵,产生硫化氢、氨气、硫醇、苯酚、挥发性有机酸等上百种有害物质,以及畜禽体内排出的有害气体,都会对大气造成污染。
  • 畜禽粪便通过污染地表水,进而通过土壤污染地下水。畜禽粪便和废水中含有大量的有机物氮、磷、钾、硫及致病菌等污染物并有恶臭,未经处理的高浓度有机废水的集中排放,大量消耗水体中的溶解氧,使水体变黑发臭,富营养化。
  • 当前畜禽粪便主要的消耗途经是作为有机肥料直接还田,粪便中还含有大量的病源微生物和有害物质,如果不加限制地还田,其负荷超出了农田环境的消化能力,也会对环境构成污染威胁。
  • 由于畜禽场废物管理不科学,蚊蝇孳生,细菌繁殖,极易造成疫病的爆发和流行。据化验分析,牧场污染水中含大量病原微生物。1毫升牧场污水中有33万个大肠杆菌,69万个肠球菌,1750个产气菜膜杆菌、伤寒、鼻疽、布氏杆菌等致病菌。

农膜还是“农魔”?

我国农膜应用面积从1997年起就超过了1亿亩,从而成为世界上最大的农膜生产国和使用国。然而,农膜尤其是地膜均系高分子化合物聚乙烯和聚氯乙烯,属于不可分解塑料。废膜如果滞留在土壤中,将形成永久性白色垃圾,这就是所谓的农业用膜污染,又称农业白色污染。

农业生产上多应用0.012毫米以下的超薄地膜,这样的地膜成本低、易破碎、难回收。随着地膜栽培年限的增加,土壤中的残膜量不断增加,阻碍土壤毛管水和自然水的渗透,影响土壤的吸湿性,对水分运动产生阻碍,从而破坏土壤结构,降低肥力水平,阻碍作物生长发育,甚至引起地下水难以下渗和土壤次生盐碱化,最终导致大幅度减产,而且残膜在分解过程中会析出铅、锡、酞酸脂类化合物等有毒物质,造成新的土壤环境污染。此外,还有许多地方将残膜堆在田头地边、房前屋后,一遇刮风,残膜到处飘扬,给农村生态环境造成了污染。

农膜污染

【农膜的污染危害】

  • 农膜降解问题至今没有解决,大量残留在耕地里的农膜会对农田的生态系统造成破坏。即使那些被农民拣出来的农膜,在田间地头也无法降解,只有借助火。
  • 焚烧农膜引起严重的环境污染。低于800摄氏度焚烧农膜,会释放二噁英等严重的致癌物质,二噁英在环境中寿命非常长,可达150年。
  • 那些残留在地里的农膜,长期无法降解,增加了土壤的不透气性,加上化肥造成的土壤板结,我国耕地面临严重的地力下降。
  • 大量废弃农膜堆积在农村的田间地头和街道,也形成了严重的环境污染。

美国治理农业源污染有何经验?

美国1990年的调查评估报告显示,美国面源污染约占总污染量的2/3,其中农业面源污染占面源污染总量的68%~83%,导致50%~70%的地面水体受污染或威胁影响。经过多年有效治理控制,美国的 1780 业面源污染已大幅减少。根据2006年的统计,美国农业面源污染面积比1990年减少了65%。在治理控制农业源污染方面,美国主要采取了哪些措施?

在政策措施上,美国在农业面源污染控制方面有系统的法律框架,如美国环保局实施了面源污染管理计划,农业部实施了乡村清洁水计划、国家灌溉水质计划等;其他国家职能部门制订了诸如清洁水法案、杀虫剂实施计划以及海岸面源污染控制实施计划等,并积极鼓励农民对农业污染进行主动性控制。

1972年,美国《联邦水污染控制法》(FWPCA)首次明确提出控制面源污染,倡导以土地利用方式合理化为基础的“最佳管理实践”(BMPs)。《联邦杀虫剂控制法》针对管制杀虫剂使用,禁止使用DDT等有毒化学品。1977年的清洁水法(CWA)进一步强调面源污染控制的重要性。1987年的水质法案(WQA)则明确要求各州对面源污染进行系统识别和管理,并给予资金支持。美国还有针对化肥的法律和法规,规定了生产、销售化肥的注册登记、许可制度以及化肥抽样检验制度。

在技术措施方面,操作简单、价格便宜的替代技术是农业面源污染控制的关键。美国在农业面源污染控制上,对农民没有或只有很少补贴,主要是鼓励农民自愿采用环境友好的替代技术,其主要控制技术有农田最佳养分管理、有机农业或综合农业管理模式、农业水土保持技术措施等。

此外,美国还采用先进的生物环境控制工程技术对农业面源污染进行治理;发展人工湿地系统也对减轻农业面源污染起到了举足轻重的作用。

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文章来源:中国环境报、绿色和平

图片来源:网络

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  1. 游客 03/15/2013
    农村的生活污染也很严重,没有垃圾处理场
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