淺析水環境農業面源污染治理現狀及進展

張仲宇

浙江仁欣環科院有限責任公司

淺析水環境農業面源污染治理現狀及進展

張仲宇

浙江仁欣環科院有限責任公司

隨著農藥、農膜及化肥等化學品的大量使用，我們農業產業得到飛速發展的同時也造成了嚴重的農業面源污染。農業面源污染會導致土壤板結、水體富營養化，影響農產品質量安全，威脅人體健康，破壞生物多樣性和生態系統平衡。本文主要介紹了農業面源水環境污染的特征以及目前的主要控制和防治技術。

農業面源；水環境；污染；治理

1 引言

面源污染相對點源污染又可被稱為非點源污染。根據美國《清潔水法修正案》的定義，面源污染是指污染物以微量、分散、廣域的形式進入地表和地下水體。顧名思義，農業面源污染就是指在農業生產和農村生活過程所形成的面源污染,它是所有面源污染重是最為嚴重且分布最廣的污染。大部分農業污染都是面源污染，還有一小部分污染屬于點源污染。本論文重點研究的是農業面源污染，并只考慮進入水體以內的水質污染，專指由于降雨沖擊與淋溶作用,以降雨為載體，在地表徑流及地下滲漏過程將污染物帶入水體而導致的受納水體污染。

2 農業面源污染特征

(1)隱蔽性、分散性。點源污染很集中，與之相反，面源污染具有隱蔽并分散的特性。由于一些自然條件狀況的不同，面源污染會顯示時間上的不均與性及空間異質性，這些自然條件包括污染范圍內天氣、濕度、地形地貌、溫度、土地利用情況等。

(2)不確定性、隨機性。農業面源污染還具有不確定性及隨機性的特點，對進入污染系統中的面源污染的不確定性及隨機性進行研究是一項非常有前途的課題。如進行農作物生產時，進入受納水體的的過量化肥含量與溫度、降雨密度、大小、濕度及土地類型等自然條件有密切關聯。

(3)空間異質性、不易監測性。由于在污染區域內農業面源污染的污染物一般不只一種，且這些污染物之間會相互交叉污染，再加上自然條件如水文條件、氣象條件、地形地貌等會對污染物的流向產生很大的影響，所以面源污染一旦發生，很難對其中的某種污染物的排放量進行定量檢測，即農業污染具有不易監測性。當然理論上，農業面源污染是可以進行監測和識別的，只是監測成本和識別成本非常高。隨著科技的進步，近些年來，越來越多的高科技技術應用到農業面源污染的監測和識別中，如利用遙感（RS）和地理信息系統（GIS）技術對受污水體進行模型模擬并提供數據支持。結合高新技術對農業面源污染進行動態監測也是未來研究的一個方向。

3 農業面源水污染防治技術

3.1 生態攔截技術

研究發現，絕大部分的農業面源污染物是通過雨水徑流進入受納水域的。若建立生物攔截系統防止污染物進入水體，可高效率攔截氮、磷等污染物進入受納水體。這種技術也稱為生態攔截技術，它是控制農業面源污染最有效且最重要手段之一。在國外這項技術主要通過寬廣的生物隔離帶來實現，如加拿大的“草地-樹木過濾帶系統”就是通過生物隔離帶控制氮磷進入水體，并且效果很顯著，污染物含量大大減少。在我國，楊林章等根據太湖的實際情況提出用由工程部分和植物部分共同組成的“生態攔截型溝渠系統”治理農業面源污染，該系統通過減緩水流流速促進水體中含有的顆粒進行沉降，從而有助系統中的植物部分對由溝底、水體及溝壁中出來的養分進行攔截和吸收，最終實現有效控制農業面源污染。實驗顯示該系統對污染水體中的總磷和總氮的去除率分別達到40.2%和48.1%。目前為止，高效利用氮磷的機制還不清晰；農田生態溝渠的規劃和設計標準尚不成熟；水生經濟植物品種的篩選工作還沒開展；很多防治技術還沒有得到大范圍推廣試用，如空間配置技術、浮床植物殘體的再利用技術及浮床植物的肥藥管理技術等。未來，這些方面都可成為科研者的研究重點，為我國農業產業的發展做出更大的貢獻。

3.2 生活垃圾及農業廢物處理技術

作為我國農村主要的固體廢棄物，畜禽養殖廢棄物、農作物秸稈及生活垃圾等還有其獨特的資源價值。現在農村生態環境建設就將資源化農村固體廢棄物當成重點的研究項目。作為農業面源污染的主要來源，畜禽糞便已經成為需優先處理的污染源，特別是發達區域或環境容量差的區域。畜禽糞便在傳統的中國農業中是優質的農家肥，作為中國農業數千年來發展的重要物質基礎，它不僅可以給農作物生長提供養分，還可以改善土壤物理化學性質。目前，農肥化是畜禽糞便資源化的主要途徑，其中的固體部分經發酵后成為優質有機肥，然后通過還田實現資源的循環利用，而目前液體部分主要通過排入污水處理系統或厭氧發酵生產沼氣，或與其它的固體廢棄物進行聯合發酵等方式進行資源化處理，但目前沼液的安全處置是個亟待解決的問題。作為農村的主要固體廢棄物，農作物秸稈目前的資源化率比較低，部分地區尤其在我國的東部地區采用焚燒的方式已導致嚴重的環境問題。目前，農作物秸稈的處理主要還是采用部分還田或全量還田的方式。由于成分和來源復雜，目前生活垃圾的主要處理方式是“村收集?鎮轉運?縣集中處理”。大部分生活垃圾被集中焚燒或填埋處理，很少的一部分與畜禽養殖廢棄物、農作物秸稈等一起進行了堆肥處理。其中，如何減少高溫堆肥過程中氮的損失是目前研究者重點關注的問題。

3.3 農業用肥改進控制N、P流失率

通過施加土壤改良劑可以有效控制N、P的流失。由于低廉的成本、良好的吸附性和生物親和性,生物質炭受到科研者的重視，用于控制農田營養鹽釋放。姬紅利等人將坡耕地土壤及滇池設施農業土壤作為研究對象,通過添加土壤消毒劑和土壤改良劑來研究土壤改良劑對土壤解吸過濾液過程中TP和TDP值的影響。實驗研究表明:徑流雨水中TP及TDP值在投加改良劑后明顯降低，能有效控制P的流失問題。但其經濟性及環境風險還需進一步進行研究。

4 農業面源水污染治理展望

農業面源污染的一系列特性，如污染源多樣性及隨時性等，使它對我國農業及農村發展產生非常嚴重的危害。治理農業面源污染，可以從以下幾個方面入手：加強對農戶的技術支持；制定并完善相關的法律法規；對農戶采用綠色農業補貼等經濟激勵手段；重建農業技術宣傳等服務機構。

[1]朱小曼.淺析農業面源污染現狀及治理對策[J].安徽農學通報,2016(16):70+142.

[2]朱蔣潔,曾艷,陳敬安,張潤宇.我國農業面源污染治理技術研究進展[J].四川環境,2014(3):153～161.