中國農業面源污染研究進展

李昕

【摘 要】在中國，農業面源污染已經成為一個重要的環境問題。其形成的原因以及相應的防治措施已引起社會各界的關注和討論。本文著重對中國農業面源污染的概況、根源和防治措施研究進行相關綜述，揭示其成因，為農業面源污染防控工作提供理論支撐。

【關鍵詞】農業面源污染；富營養化；化肥；防治措施

Chinas Agricultural Non-point Source Pollution Research Progress

LI Xin

（Jilin Agricultural University， Changchun Jilin 130118， China）

【Abstract】In China， the agricultural non-point source pollution has become an important environmental problem. The reason of its formation and the corresponding prevention and control measures had aroused the concern and discussion of all sectors of the society. This article is an overview focused on the general situation， origin and prevention measures of agricultural non-point source pollution in China. It can reveal the causes and provide theoretical support for the agricultural non-point source pollution prevention and control work.

【Key words】Agricultural non-point source； Eutrophication； Chemical fertilizer； Prevention and control measure

0 引言

近些年來，隨著人口數量的不斷增長，對糧食的需求量也大幅度增加，為了充分利用有限的土地資源保證糧食的充足供給，在農業生產中越來越多的農藥和化肥被使用，過量及超量施肥現象十分普遍。過量的化肥及農藥極易伴隨著降水或灌溉過程，通過農田地表徑流或地下滲漏進入水體，造成地表水和地下水的污染，這種污染也被稱為農業面源污染[1]。農業面源污染的特點是空間廣泛、對象多樣、后果嚴重、時間持久[2]。

農業面源污染是水體富營養化的主要原因，當過量的含氮含磷的化肥進入水體，其含量超過水體的自凈能力時，就能使水體產生藻華現象，如今農業面源污染已經使中國接近一半的湖泊呈富營養化狀態，甚至威脅到城鄉居民的飲用水安全。面源污染物進入水體后，不僅對水生生物造成直接危害，還會通過食物鏈的富集作用危害食物鏈頂端的人類的身體健康[3]。

1 農業面源污染的概況

農業面源污染，作為面源污染的主要類別之一，已逐漸成為一個全球關注的重要環境問題。農業面源污染不僅造成土地退化，還是水環境質量惡化的主要原因。例如，在荷蘭，水體中的氮、磷負荷有60%和50%左右來自農業生產[4]；在美國，農業活動引發了60%以上的地表水環境問題[5]；在中國，太湖水體富營養化的總氮總磷貢獻率中，農業面源污染的所占的比例分別是59%和30%[6]，滇池水體中的氮、磷負荷有53%和42%來自農業面源污染物[7]。根據2010年2月發布的全國污染源普查公告，農業污染源排放的污染物中化學需氧量、總磷為和總氮量分別占全國總量的43.71%、67.27%和57.19%，目前我國年農藥使用量達到30多萬噸，化肥年使用總量達到4124萬噸，平均每公頃耕地施用化肥達400Kg（發達國家設置的安全上限為225Kg/hm2）。綜上可知，我國農業面源污染無論從污染的廣度還是從污染的深度來看，都遠超發達國家，隨著社會和經濟的不斷發展，我國承受的環境污染壓力更是其他國家所不能比較的，所以，探究影響農業面源污染的因素，以及開展農業面源污染防治的技術研究已經刻不容緩。

2 農業面源污染的根源

農業面源污染產生的根源并不復雜，主要包括農村生活污染、農業生產污染和農業養殖污染。農村生活污染是指農村居民生活時產生的生活垃圾、生活污水、糞便等。生活污水一般未經處理就直接排放到附近的水體中，生活垃圾長期堆積也會產生滲濾液污染土壤和地下水[8]。農業生產污染是指由于對糧食的需求量越來越大，農業生產中的化肥和農藥的施用量越來越大，而利用率卻呈下降趨勢，過量的化肥和農藥就會通過多種途徑進入土壤、水體甚至空氣中造成污染[9]。農業養殖污染是指由于養殖業發展迅速而畜禽產生的廢棄物處理率低下，廢棄物長期堆積所產生的有害氣體、滲濾液對空氣、土壤和水體造成的污染[10]。

3 農業面源污染的防治措施

我國對于農業面源污染的研究和發達國家相比起步較晚，20世紀80年代才開始對農業面源污染開展相關研究，對農業面源污染的研究還處于初級階段。綜合國內外對面源污染防控的措施和技術，面源污染防控技術和管理措施可以大致歸納為以下幾種方法：人工濕地技術、緩沖帶和水陸交錯帶技術、水土保持技術、農田養分管理措施。

人工濕地技術主要是通過土壤或人工填料和生長在其上的水生植物組成的獨特的生態系統的吸附、吸收和降解作用，減少氮、磷化合物進入水體的總量。我國目前已在太湖、滇池等地利用人工濕地技術進行了控制農業面源污染的實踐[11]。但是由于人工濕地技術還存在嚴重的二次污染問題，以及受氣候條件影響較大，限制了人工濕地技術的大規模應用和推廣。

緩沖帶和水陸交錯帶技術是指通過具有一定寬度、生長著植物的地帶，利用植物的生長吸收、沉淀農田徑流中的營養物質，達到凈化水質的目的。研究表明，農田地表徑流經過緩沖帶后，剩余的總氮、總磷量僅為初始的1/7[12]。另有學者發現，經過緩沖帶后農田地表徑流中的磷可以減少27%-97%，且緩沖帶的減磷效果隨帶寬的增大而增大[13]。雖然緩沖帶和水陸交錯帶對污染物的過濾效果顯著，但如果得不到適當的管理，隨著污染物在緩沖帶中的不斷累積，緩沖帶有可能從污染的沉降點變成污染的輸出源[14]。

農業面源污染主要是由地表徑流引起的，減少水土流失是治理面源污染的根本手段。水土保持技術所包含的工程措施、農業技術措施和生物措施不但能促進植物吸收作用和微生物降解作用，還能抑制徑流淋失與揮發。

在農業面源污染防治中，農田的養分平衡問題是目前急需解決的問題，而化肥的過量超量施用更是重中之重。研究表明，當化肥施用量超過一定水平后，其養分流失量顯著增大，而在減少化肥施用量或不施化肥時，其養分流失量變化不大，而作物的產量卻有明顯的下降，這主要是農田養分不均衡、土壤保肥能力較差造成的[15]。就全國范圍來說，農田上氮和磷的投入過大，而多余的氮和磷并未被作物吸收，而是進入了環境中，磷還大量積累在土壤中，農田中的鉀卻大多處于虧缺狀態。因此，嚴格土壤的養分管理，推廣科學合理的施肥方式勢在必行。目前主要有以下幾種措施：多種施肥方式相結合、平衡施肥技術、生物固氮技術、開發新型肥料[16]。

4 結語

農業面源污染問題嚴重制約著我國社會、經濟的快速發展，影響人民群眾的身體健康和幸福感。隨著國務院頒布《水污染防治行動計劃》，作為計劃的一部分，我國將加大對農業面源污染防治工作的投入，我國農業面源污染的狀況一定會得到有效控制，但農業面源污染防治工作仍然任重道遠。

【參考文獻】[1]張水龍，莊季屏.農業非點源污染研究現狀與發展趨勢[J].生態學雜志，1998，17（6）：51-55.

[2]宋家永，李英濤，宋宇，閆軍杰，周琳.農業面源污染的研究進展[J].中國農學通報，2010，26（11）：362-365.

[3]孫浩，劉淑梅，方鴻國.農業面源污染防治對策研究[J].環境導報，2000（6）：32-34.

[4]Boers P C M. Nutrient Emissions from Agriculture in the Netherlands： Causes and Remedies[J]. Water Sci Technol， 1996，33：183-190.

[5]Tim U S， R Jolly. Evaluating Agriculture in Nonpoint Pollution Using Integrated Geographyic Information Systems and Hydrologic Water Quality Model[J]. J Environ Qual， 1994，23（1）：25-35.

[6]楊桂山，王德建，等.太湖流域經濟發展.水環境.水災害[M].北京：科學出版社，2003.

[7]張維理，武淑霞，冀宏杰，等.中國農業面源污染形勢估計及控制對策I—21世紀初期中國農業面源污染的形勢估計[J].中國農業科學，2004，37（7）：1008-1017.

[8]楊艷霞，紅娟，張亞玲.流域面源污染危害及治理與管理對策分析[J].林業調查規劃，2008，33（6）：43-46.

[9]王建英，邢鵬遠，李國慶.淺談中國農業面源污染的原因[J].現代農業科學，2009，16（2）：135-137.

[10]劉繼忠.畜禽養殖污染現狀及對策[J].中國環境報，2011（002）：1-2.

[11]汪洪，李錄久，王鳳忠，等.人工濕地技術在農業面源水體污染控制中的應用[J].農業環境科學學報，2007，26（增刊）：441-446.

[12]Lowrance R， Mclntyre S， Lance C. Erosion and deposition in a field/forest system estimated using cesium-137 activity[J]. Journal of Soil and Water Conservation， 1988，43：195-199.

[13]Jaana UK， Bent B， Jansson H， Nina S， Risto U. Buffer zones and constructed wetlands as filters for agricultural phosphorus[J].Environmental Quality， 2000，29：151-158.

[14]Delgado AN， Periago EL， Viqueira FD. Vegetated filter strips for water purification： A review[J]. Bioresource Technology， 1995，51：13-22.

[15]Cooke LG. Nutrienttrans formations in a natural wetland receiving sew age effluent and the implications for waste treatment[J]. Water Science and Technology， 1994，29（5）：209-227.

[16]呂耀.農業生態系統中氮素造成的非點源污染[J].農業環境保，1998，17（1）：35-39.

[責任編輯：湯靜]