張俊麗 雷建新 趙曉進 安小玲 薛菁 拜翊莎 陳金麗 楊圓圓 李楊
摘 ?要:掌握面源污染現狀是進行污染防治的前提。本研究概述了渭南市種植業面源污染的現狀,指出化肥施用高量低效并存、農藥包裝物污染、殘膜污染持續以及秸稈綜合利用衍生問題突出,是當前種植業面源污染亟待解決的問題,然后結合防治難點,從宣傳普及、強化監測、健全法規、資金保障以及做好技術研發和推廣等角度提出了較系統的防治對策和建議。
關鍵詞:種植業;面源污染;化肥;農藥包裝袋;地膜;渭南
中圖分類號:X322 ? ?文獻標志碼:A ? ?論文編號:cjas20190600093
Abstract: Mastering the status quo of non-point source pollution is a prerequisite to pollution prevention and control. In this study, we summarized the non-point source pollution in the planting industry of Weinan, and pointed out prominent problems, such as the high amount and lower efficiency of fertilizer application, the pollution of pesticide packaging, the persistence of residual mulch pollution and the comprehensive utilization of straw. Then, combined with the difficult points in control and prevention, we put forward countermeasures in terms of publicity and popularization, supervision strengthening, sound legal system, funding guarantee as well as research innovation and extension.
Keywords: Planting Industry; Non-point Source Pollution; Chemical Fertilizer; Pesticide Package; Plastic Mulch; Weinan
0 ?引言
自20世紀50年代以來,中國以“高投入、高產出、高能耗、高污染”為代價換來了農業的快速發展[1],贏得了用世界7%的耕地養活了世界22%的人口的“贊譽”,卻也因此導致了非常嚴峻的環境問題。有研究顯示,中國約2000萬hm2耕地受到面源污染,30%~50%的地表受到不同程度的面源污染[2]。因污染來源不同,農業面源污染可分為種植業源、畜禽養殖業源和水產養殖業源污染。因化肥、農藥、秸稈、地膜等的不合理使用造成的種植業源面源污染具有參與主體多、涉及范圍廣、隨機性強、監測難度大、易受自然因素影響及單一防控措施效果不明顯等特點[3-7],使得污染防治的監測、控制和管理更加復雜和難以實施[2,6,8]。尹芳等[9]和李凡軍[10]認為,農業污染已成為中國面源污染的最主要來源,化肥、農藥的無節制使用以及農業生產廢棄物殘留(如秸稈、地膜等)的不合理利用,導致高濃度的污染物殘留進入土壤,在破壞土層結構的同時,對農田附近的水體造成不可逆轉的破壞,并直接或間接威脅農產品產地生態環境,引起食品安全事故。因此,摸清區域種植業面源污染現狀,提出有針對性的防治對策和建議有重要的現實意義。
渭南市地處陜西省關中平原東部,是陜西省重要的農業產區和生產基地,素有“陜西糧倉”之稱。農業作為渭南市的基礎和支柱產業,在推動渭南市的農業和社會經濟發展中有重要的支撐作用。但長期以來受不合理的肥、藥施用措施等的影響,種植業面源污染長期累加危害越來越嚴重[11-12]。近年來隨著國家面源污染防治力度的加大,污染形勢有所好轉,但仍不容樂觀。為全面掌握渭南市種植業面源污染現狀,準確判斷當前農業環境形勢,本研究以渭南市2018年統計年鑒和渭南市第二次農業污染源普查結果(統計基數均為2017年)為依據,概述了種植業面源污染現狀、問題,并結合防治難點提出了防治對策和建議,以期為推進區域農業生產方式轉變,改善生態環境,推進生態文明建設和農業綠色發展提供理論依據。
1 ?渭南市種植業面源污染現狀及問題
1.1 ?化肥:高量低效并存,利用率低仍是主要問題
化肥施用對農業生產的貢獻達50%[13]。2017年,全市化肥施用總量(折純量)66.91萬t,平均施用量達1003.80 kg/hm2,是全國平均化肥施用量(375 kg/hm2)[11]的2.68倍,遠高于發達國家設置的防止水體污染肥料施用上限(225 kg/hm2)[12];其中氮、磷、鉀肥施用折純量分別為24.57萬、3.93萬、5.99萬t,施用比例為1:0.16:0.24,明顯低于旱地農作物需肥的最佳比例(1:0.32:0.59)。按化肥施用量50%的損失率計算[11],全市年流失化肥17.25萬t。化肥施用總量大、施用強度高、施用比例不合理,導致未被利用的化肥經揮發、徑流、淋溶、反硝化、吸附及侵蝕等方式進入環境[13],造成土壤理化性狀變差、土壤肥力下降[12]、土壤酸化[11]、次生鹽漬化、地表水富營養化和地下水硝酸鹽污染[14],給農業生態環境帶來巨大壓力。
1.2 ?農藥:依賴化學防治,包裝物污染不容忽視
農藥化學防治是農作物病蟲草害防治的主要手段。2017年,全市農藥銷售數量5669.42 t,平均施用量達8.72 kg/hm2。按30%的利用率計算[11-12],每年約3968.59 t農藥逸散至環境,造成大氣、土壤和水體污染。雖然各類機載噴霧器及飛防在病害防控中的作用越發凸顯,但傳統背負式手動噴霧器仍擔負著過半的防治面積[12],由此造成的“跑、冒、漏”現象仍然嚴重。另外,農藥包裝物缺乏資源化利用,棄置田間地頭造成的二次污染不容忽視。據了解,部分縣市區設置了農藥包裝物回收試點,但在整個鏈條上未建立有效機制,回收利用效果尚不明顯。
1.3 ?地膜:白色污染嚴重,亟待殘膜回收機制
地膜在渭南市果菜及渭北旱塬糧食作物生產中有積極作用。2017年,渭南市地膜覆蓋總面積11.32萬hm2,地膜使用量4887.60 t,平均使用量7.51 kg/hm2,而回收總量為2281.11 t,僅占總量的47.9%。有研究顯示,在自然條件下,普通地膜可在土壤中埋存200~400年[2],殘留于土壤中的農膜隨覆膜年限延長而增多,形成“白色污染”,破壞土壤通透性和團粒結構[9,15],阻礙農作物對水分及養分的吸收,導致作物減產[2]。全市尚未建立有效的殘膜回收機制,撿拾成本和資源化再利用成本高[2,9]等是限制殘膜的收利再利用的主要因素。
1.4 ?秸稈:綜合利用成效初現,衍生問題待解決
2017年,全市主要農作物秸稈年產生量242.27萬t,秸稈還田量202.15萬t,作為肥料、飼料、基料、原料利用的秸稈量20.39萬t,總利用率達91.86%。仍有部分秸稈被棄置田間地頭或焚燒,棄置的秸稈經日曬、雨淋、漚泡會引起腐爛產生污水會污染水體,而秸稈焚燒產生的煙霧、粉塵、有毒物質造成環境污染[12]。近年來,國家采取了嚴厲的秸稈禁燒政策,各地也紛紛探索因地制宜的秸稈綜合利用政策,但因配套措施不當或政策不到位,出現了因耕深不夠導致的秸稈留在土壤表層使作物根系著生困難、秸稈還田造成病蟲害嚴重使得農藥投入量增加等秸稈綜合利用的衍生問題[3-4]。
2 ?種植業面源污染難防治的原因分析
2.1 ?防治對象發生的不確定性
種植業面源污染點多面廣[16],涉及農藥、化肥、農用地膜、廢棄秸稈、尾菜等多個因子,各因子既獨立又關聯[16]。在不同的時間和空間下,病蟲害等的的發生受突然性災害和自然環境影響明顯,具有明顯的隨機性和不固定性;面源污染的發生具有很強的分散性,不同區域的土地利用狀況、地形地貌、水文特征、農業生產結構、生產方式、生產規模、防治措施等存在差異,造成面源污染的來源、發生區域、類型和程度等均存在明顯差異[6,9]。一般情況下,同一區域存在多個污染源交叉污染,且污染發生時間具有相對的滯后性、模糊性和潛在性,導致面源污染的監測、控制與管理更困難和復雜[2,6]。
2.2 ?防治主體追求目標的差異性
農業面源污染防治是一項綜合工程,參與主體涉及政府及其管理部門、農業生產資料生產企業、農業生產主體等,但不同主體追求的目標不一致[9]。政府及其管理部門以生態改善、農產品質量安全等為目標,農業生產資料生產者以增加生產獲得更高的利潤和經濟效益為目標,農業生產者則注重增加生產資料的投入獲得更高的產量及產量帶來的收益[9,17],一旦出現與自身利益沖突的要求,其會選擇以犧牲環境為代價來保全自身利益[9]。因防治主體的多元性及防治主體追求的目標的差異性,增加了面源污染防治的艱巨性。
2.3 ?防治技術供求的不平衡性
2.3.1 ?從技術“供”的角度來講 ?基層生產資料銷售商已逐漸成為當前農業生產資料和生產技術推廣的主體之一,出于自身經濟利益的考慮,其難以將有效的農產資料產品及技術進行推廣;另外,技術推廣群體及技術需求群體體量上的大差異(全市農技推廣人員約1200余人,農村勞動力220萬)、因地制宜的面源污染防治技術的研發不足、技術指導力度不夠[18],以及技術培訓不注重實效,對授課形式、授課內容等缺乏審查和思考,導致技術的普及率和轉化率不理想等也是導致技術供求錯位的原因之一。
2.3.2 ?從技術“求”的角度來講 ?一般情況下,環境友好型農業生產資料的應用需要配套的技術體系,或者需要增加一定的生產成本[19],這往往導致其市場接受度降低。在傳統農業向現代農業轉型的過程中,高素質勞動力不足,通過加大化肥、農藥等農業投入品的使用量以彌補勞力不足和技術不充分[20]的情況時有發生。
2.4 ?防治監管機制的不系統性
關于農業面源污染防治缺乏從農業生產資料的生產、使用、資源化利用及防治監管等環節的系統性、統一性的機制體制。單一節點或單一環節建立的防控機制不能有效解決面源污染問題,甚至在一定程度上會促進污染的發生[9]。如,將農藥包裝袋回收集中堆放后若不建立有效的“善后”機制,會導致嚴重的點源污染。缺乏健全的污染防治法律法規體系,對爛施化肥農藥,隨意丟棄農膜的生產者,尚無明確的處分(罰)規定,呈現無法可依、依法監管難度大[2]的態勢,在一定程度上延誤了面源污染防治進程。
3 ?種植業面源污染防治的對策及建議
3.1 ?強化宣傳普及,規范監測管理
多渠道、多層次、多形式的宣傳普及面源污染危害以及生態環境保護知識,提高公眾的環保意識和參與意識;加強對農業生產者的技術指導,引導農民科學用藥,合理施肥,采用綠色防控技術。推進面源污染信息采集系統建設,及時公開相關信息,回應公眾關注的焦點問題,暢通信息舉報渠道,提高公眾的主體參與意識和感受。
依托面源污染國控或省控監測點進行連續性常規監測,必要時增加市級監測點,收集重點區域農藥、化肥使用及流失情況等基礎數據資料,摸清農業面源污染形成規律和影響因子;圍繞農業生產全過程,加快建立化肥、農藥等化學投入品在農業生產中的產前、產中、產后全過程監測管理體系,建立農產品產地污染快速預報預警系統。
3.2 ?健全法律法規,強化政策落實
因地制宜,出臺渭南市地方性生態環境保護條例、農業廢棄物資源化利用辦法、農產品產地環境治理和污染物排放標準[11]以及農業面源污染監測、治理標準與技術規范等,做到有法可依、有規可循、有度可量;在《土壤污染防治法》《水污染防治法》等的基礎上,配套制定農業面源污染防治的實施細則。通過系統的面源污染防治考核,強化政策落實,制定文件時要避免求量不求質的“羅列”,做到有問題導向,有目標考核,有措施操作,有資金渠道[3],同時還要對相關政策、方案進行跟蹤監測及效果評估,及時糾偏或調整。
3.3 ?強化技術研發,落實示范推廣
(1)立足區域特征、作物品種、生育時期、土壤供肥特性、肥料類型等,優化施肥時期、施肥比例,適期分次施肥,同時結合化肥深施技術、水肥一體化技術[6]及測土配方施肥技術等,提高氮磷肥料利用率和控制化肥總量,減少氮磷流失風險。
(2)采用農業生態防控、生物防治、物理防治和科學用藥等環境友好型措施控制農作物病蟲害。推廣高效低度低殘留農藥和大中型高效藥械,實行病蟲害專業化統防統治,提高防治效果,最大限度減少農藥用量。
(3)推進秸稈“四化”利用,發揮灌區機械化程度高、水肥條件好的優勢,大力推廣玉米秸稈粉碎還田技術和小麥留高茬硬茬播種玉米免耕技術,旱區可因地制宜采取就地堆漚還田、青貯過腹還田、沼液沼渣肥還田等秸稈綜合利用技術,提高土壤養分含量[12]。
(4)引導農戶選用符合國家標準的農用地膜,加大科研力度,生產生物可降解等環境友好型地膜,鼓勵地方政府建立“政府推動、企業帶動、農戶參與、市場運作”的農用殘膜回收利用體系[2,21],制定切實可行的田間殘膜回收措施,提高殘膜的回收率。
(5)創新農業技術推廣方式,篩選、培養有聲望、懂技術的村鎮農業生產者,發揮其“對區域農業生產情況更熟悉、對農民需求了解更及時”的優勢,組建村鎮農技推廣隊伍,同時充分發揮信息化的優勢,通過微信公眾平臺、手機短信、農村廣播等形式及時推送新產品、新技術等信息,這可能也是破解當前農業技術推廣不及時、不到位的重要措施之一。
(6)在重點產區或產業密集區建立減肥、減藥、降解膜和秸稈綜合利用試驗示范點,并積極探索“行政推動+項目扶持+市場運作”面源污染防治技術推廣體系,發揮示范點的輻射、帶動和示范作用,引導農戶科學施肥用藥,提高秸稈和農膜的綜合利用率。
3.4 ?保障資金投入,注重防治實效
農業面源污染排放雖然占據“半壁江山”,但資金投入遠遠滯后于工業和城鎮的環境保護[4-5]。各級項目管理部門在進行項目規劃時應列出一定的資金用于農業面源污染防治,選擇重點區域、重點項目、重點技術進行扶持,保障農業面源污染防治理工作的有效實施。另外,農業面源污染點多面廣,目前污染機理尚不清楚、污染情況也不十分明確[4-5],而防治工作時間緊任務重,亟需對區域農業面源污染的來源、類型、程度等進行精準分析,形成符合地方農業生產實際面源污染防治技術體系,確保污染防治工作取得實效。
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