基于碳中和的農業面源污染治理模式發展態勢芻議

吳昊平 ，秦紅杰 ，賀斌，尤毅，陳金峰，鄒春萍，楊思雨，郝貝貝*

1.廣東省農業科學院環境園藝研究所/廣東省園林花卉種質創新綜合利用重點實驗室，廣東 廣州 510640；2.廣東省科學院生態環境與土壤研究所/華南土壤污染控制與修復國家地方聯合工程研究中心/廣東省農業環境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650；3.農業農村部華南都市農業重點實驗室，廣東 廣州 510640

世界氣象組織（WMO，2021）關于全球氣候狀況的聲明顯示，自工業化以來全球氣溫上升趨勢明顯，2016、2019和2020年全球平均氣溫創下了3個高溫記錄，全球變暖趨勢日趨嚴重。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC，2021；程琨等，2021）認為，工業化以來的全球溫度上升，98%歸因于人類活動，而人為源溫室氣體排放是最主要的驅動因子。二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亞氮（N2O）是最主要的溫室氣體，從1850—2020年，大氣CO2質量濃度從 560 mg·m-3上升至 813 mg·m-3，全球平均溫度增加了1.09 ℃；作為非CO2溫室氣體，CH4和N2O的100年尺度全球增溫潛勢分別是CO2的34倍和298倍；且可預見溫室氣體排放量到2050年將持續增加 50%（Wang et al.，2013；IPCC，2021；Chen，2021；Wang et al.，2021）。如果溫室氣體排放繼續以目前的速度增長，將促使碳循環喪失動態平衡，最終導致氣候系統發生不可逆變化。為緩解全球變暖帶來的嚴重后果，控制溫室氣體排放已成為全人類的緊迫任務之一（Mathur et al.，2016；Wu et al.，2022）。

2015年12月12日《聯合國氣候變化框架公約》締約方會議簽署了具有里程碑意義的《巴黎協定》，所有締約國一致同意將全球升溫幅度控制在2 ℃內，力爭在1.5 ℃以內，以求在2050年實現碳中和（UNFCCC，2015；Anderson et al.，2016）。碳中和是指人類活動造成的碳排放與全球人為碳吸收量在一定時期內達到平衡，也稱為凈零排放（Chen，2021；Wang et al.，2021）。目前已有100多個國家提出碳中和目標承諾，并明確了碳中和時間表。2019年，歐盟委員會宣布歐洲將在2050年建成全球首個碳中和地區；2020年9月，習近平主席在第75屆聯合國大會上宣布，中國努力爭取2060年前實現碳中和；中共“十九屆五中全會”公報提出，作為“基本實現社會主義現代化遠景目標”的一部分，到2035年實現“碳排放達峰后穩中有降”（程琨等，2021；王斌等，2022）。碳中和目標的提出既是中國的主動戰略選擇，也是實現綠色轉型和可持續發展的內在需求。

聯合國糧農組織（FAO）最新研究報告顯示，世界糧食體系占全球人為溫室氣體排放量的1/3以上，糧食生產階段是目前整個糧食體系碳排放的主要貢獻環節，占排放總量的39%（謝立勇等，2022）。農業生態系統是重要的溫室氣體排放源，是氣候變化的主要貢獻者，同時也是重要的碳匯，增強農業生態系統的固碳效應既可有效減少溫室氣體排放，亦可有效提升地力和保障糧食安全。中國農業溫室氣體排放約為8.30×108t（以CO2計，下同），而農業土壤固碳量為 0.50×108—1.00×108t·a-1，減排增匯將是中國農業生態系統未來發展的新方向（王斌等，2022；謝立勇等，2022）。

1 農業面源污染和溫室氣體排放現狀

全國污染源普查結果顯示，種植業、畜禽和水產養殖業是總氮、總磷和 COD的主要來源，其排放量分別為 2.705×106、2.847×105、1.324×107t，占排放總量的 57.2%、67.4%和 43.7%（武淑霞等，2018；楊林章等，2018）。農業源污染物排放是造成中國水環境污染的主要來源，而農業生產資源無法實現高效利用、農業廢棄物無法實現資源化利用則是造成農業面源污染的首要原因，全國每年化肥使用量達4.70×107t，利用率僅為35%左右；農藥使用量約1.4×106t，利用率僅為30%左右；2017年全國秸稈產生量為 8.05×108t，秸稈可收集資源量6.74×108t，秸稈利用量 5.82×108t；2016 年全國每年產生畜禽糞污3.80×109t，綜合利用率不到60%；而中國農產品加工副產物和農村生活垃圾年產生量分別達到了5.80×108t和1.48×108t（卞榮軍等，2021；謝立勇等，2022）。農業廢棄物、農村垃圾、農村生活廢水等大規模污染物和廢棄物是形成農業面源污染的最主要原因，同時也是農業系統溫室氣體排放的最主要來源。

根據國家溫室氣體排放清單，2014年中國農業溫室氣體排放量占全國溫室氣體排放總量的 8%，在非CO2溫室氣體排放中，農業占比達48%。在農業源總排放中，種植業占58.4%，養殖業占比41.6%，如果將生產農業生產資料（化肥、農藥、農膜、飼料等）和種植養殖過程能源消耗（水電、燃氣、燃油等）所產生的溫室氣體也計入其中，則農業生產引起的溫室氣體排放占全國溫室氣體排放總量的比例將高達18%以上（程琨等，2021）。根據IPCC發布的清單指南，農業溫室氣體主要排放途徑包括稻田排放、農田施用氮肥排放、反芻動物腸道產生、畜禽糞便產生、種植養殖尾水和農村生活污水產生等。農田施肥、水稻種植、家畜飼養和糞便管理的排放量分別占全國農業溫室氣體排放總量的43%、20%、26%和 10%，此外，農業生產耗能排放量為2.30×108t CO2當量，農村生活耗能排放量為6.50×108t，累計占全國排放總量的15%左右（謝立勇等，2022）。

2 農業溫室氣體減排和面源污染控制技術模式

目前針對溫室氣體的減排主要集中于能源、工業、交通、建筑、城市污染等領域，對農業溫室氣體減排普遍存在重視不夠、認識不足、推進不力、研究不多等問題。國內現有針對農業溫室氣體減排的研究工作主要側重于一些基礎性和框架性工作（唐博文，2022）：一是探究農業溫室氣體成因和構建排放清單，闡述農業溫室氣體產生機理，重點分析非CO2溫室氣體的主要來源，建立省級農業溫室氣體排放數據庫，通過制訂碳約束指標統一農業碳排放核算方法，歸納優化溫室氣體排放模型，系統分析農業活動對溫室氣體排放的貢獻強度（Liang et al.，2021；程琨等，2021；陳治池等，2022）；二是在宏觀層面和產業層面上分析農業溫室氣體的減排路徑，構建政府、市場、社會多方參與的減排制度體系，基于產業環節和溫室氣體來源研究制訂減排路線圖，系統建立以碳排放為基準的全流程節能減排綜合測算方法，推動建設綠色養殖、種養結合、生態循環等低碳農業體系，穩固提升農業固碳減排效能（張岳等，2021）。

部分發達國家較早地開展了農業溫室氣體減排方面的研究，相繼出臺多種措施通過農業活動管理優化、農業資源循環利用、食物系統減排降耗等推動農業固碳增匯和溫室氣體減排（唐博文，2022）。針對農田生態系統，各國主要通過推動發展生態農業、有機農業和精準農業來實現農田固碳減排。英國計劃到2050年將20%的農業用地轉為自然修復，以恢復土壤固碳能力；德國通過對既有條例的修改，實現對有機農業和可持續農業提供法律和財政支持；日本通過推廣直播稻和早稻栽培技術提高水分利用率和減少溫室氣體排放。針對畜牧養殖導致的溫室氣體排放，發達國家提出通過調整飼料成分和降低蛋白含量來減少動物腸道發酵CH4排放，同時強化糞便管理和完善糞污資源化循環利用網絡，實現畜牧養殖源溫室氣體減量減排。

農業面源污染是一個復雜的系統性過程，針對面源污染的治理修復必然要求基于整個農業生態系統或流域出發，構建完整的治理模式。流域農業面源污染的防治要點在于建立流域范圍內的評估模型與治理體系，通過面源污染模型進行污染物監測預警、負荷核算與關鍵源區識別，基于關鍵源區的位置選擇相應的最佳治理措施，通過農業面源污染防控技術的配置集成，構建農業面源污染全流域全過程治理體系，實現流域農業面源污染防治模式的創立和發展（León et al.，2000；Liu et al.，2016；夏軍等，2012；武淑霞等，2018；楊林章等，2018；王萌等，2020）。

農業面源污染模型是用數學方程描述參與水循環的組分所發生的物理、化學、生物和生態學諸方面的變化、內在規律和相互關系，確定水環境演變趨勢和污染物空間分布，對農業面源污染情況進行描述、評價、預測和預警的有效工具（夏軍等，2012；王萌等，2020）。隨著機理研究的深入與技術手段的發展，融合了“3S”技術和不確定性的改進版分布式模型得到了充分發展，代表性模型如BASINS、ANSWERS、AGNPS（AnnAGNPS）和SWAT等在國內外專業領域均獲得廣泛認可和應用（León et al.，2000；夏軍等，2012；王萌等，2020；賀斌等，2022）。

前人研究認為面源污染治理修復體系由“源頭控制”、“過程攔截”和“末端凈化”三部分構成：通過優化農業生產工藝達到減少農業源污染物產生與排放的目標，實現源頭控制；在農業面源污染物的遷移途徑采用物理、化學或生物的方法進行阻滯降解，降低污染物排放量，實現過程攔截；針對污染類型采取相應工程措施進行治理凈化綜合防控，實現末端凈化（武淑霞等，2018；楊林章等，2018）。楊林章等（2018）根據面源污染的形成和發展過程，歸納總結性地提出了“4R”策略，基于“4R”策略布局的技術在流程上相互銜接、在時空上全面覆蓋，構成了全過程、全空間覆蓋的區域面源污染治理修復體系，實現氮磷減排與資源利用高度結合、農業發展與環境保護雙贏的目標。

農業面源污染來源和過程的不確定性，給治理修復工作造成極大的困難（楊林章等，2018），現階段農業面源污染治理研究和實施常局限于對氮磷元素和COD的減量控制層面，對溫室氣體排放尚缺乏高效的管控措施。此外，傳統的農業面源污染治理措施是利用各種復雜的技術手段來實現污水中污染物質的分離、降解和轉移，其碳排放量可以達到社會總體排放量的1%—2%，也是一種消耗能源的高碳排放過程，實現面源污染治理碳中和任重而道遠（廖秋陽，2022）。農業面源污染與溫室氣體排放問題相伴而生、共存共現，推進農業面源污染治理，解決農業農村環境污染問題實際上與碳中和戰略目標殊途同歸。因此，在針對農業面源污染進行治理修復的同時，必然要求促進農業系統固碳減排，降低農業農村生產生活溫室氣體排放強度，努力實現農業農村環境健康與碳中和戰略共贏的目標。

3 基于碳中和目標的農業面源污染治理集成技術模式

將溫室氣體排放納入農業面源污染治理技術的性能評價范疇，并與出水質量、運行成本等傳統性能評價指標共同構成農業面源污染治理過程的多目標優化問題，將是在碳中和新形勢下構建農業面源污染治理模式的重要思路（Zhang et al.，2014；陳治池等，2022）。早在2010年國家發改委就在全國選取了7個省級地區作為試點開展省級溫室氣體清單編制工作。中國城市溫室氣體工作組（CCG）組織建設了中國產品全生命周期溫室氣體排放系數集（2022年），核算、計量和評估產品全生命周期溫室氣體排放，對管理溫室氣體排放和推動碳減排具有重要意義。陳治池等（2022）探究了污水處理系統中溫室氣體排放的機制，對國內外建立的溫室氣體模型進行了歸納，證實了碳中和趨勢下數學模擬技術在水質預測、工藝參數控制優化、溫室氣體排放及多目標優化問題以及資源回收等方面具有獨特優勢。張岳等（2021）根據IPCC溫室氣體清單指南、“全國城鎮污水處理信息管理系統”和中國溫室氣體清單研究成果，系統建立了以碳排放為基準的污水處理全流程節能減排綜合測算方法，提出污水處理和污泥處置碳排放核算方法和模型，為減污降碳項目決策和工程設計方案提供模型支撐。

完整的面源污染模型系統主要包括4部分：降雨徑流模型、侵蝕和泥沙輸移模型、污染物遷移轉化模型和受納水體水質模型（夏軍，2012）。將溫室氣體排放模型納入農業面源污染模型系統，重點分析污染物去除與溫室氣體排放的關聯機制，給出協同核算的具體步驟，集成多目標優化進行問題求解，實現面源污染過程中溫室氣體的監測預警和減排治理，最終實現農業面源污染防治與碳中和共贏（Diaz-Elsayed et al.，2019；王萌等，2020；陳治池等，2022；賀斌等，2022）：確定污染物去除協同控制溫室氣體的核算邊界、協同機制和核算方法，明確污染物去除的協同控制效應和協同程度；優化多目標模型算法，提高帕累托最優解集的收斂性和多樣性，研究溫室氣體排放、出水質量和運行成本之間的權衡問題，量化溫室氣體減排潛力，實現減污降碳協同增效；將資源循環回用技術路線對碳排放及能量平衡的影響納入多目標優化研究，根據物料平衡同步評估污水治理與資源循環全生命周期的碳足跡，升級轉化傳統線性模型為新型循環模型。

針對氮磷元素在流域水土環境中的生物地球化學循環過程、減排管理措施和治理修復技術，現有面源污染治理修復體系如“4R”等提供了完整有效的解決方案。在現有面源污染治理修復體系的基礎上納入碳減排技術模塊，整合升級形成基于碳中和的農業面源污染治理修復體系，通過氮磷削減和溫室氣體減排，實現面源污染治理與碳中和雙贏：

（1）通過發展作物生產管理、動物養殖管理、秸稈糞污處置等措施技術實現農業面源污染減污降碳。優化農田化肥和水的使用減少作物生產系統的溫室氣體排放，開發新型氮肥如緩釋/控釋氮肥、含硝化抑制劑氮肥提高氮肥利用效率，優化種植系統和施肥灌溉制度以減少氮肥投入和N2O、CH4排放，利用轉基因和基因編輯技術選育氮利用效率高的作物品種以降低氮肥施用量（Shang et al.，2021；Dawar et al.，2021）；開發抑制H2代謝途徑的甲烷抑制劑，接種疫苗誘導宿主免疫系統產生能夠抑制產甲烷菌的抗體，培育新型高度易消化的草料品種以減少反芻動物消化草料過程中產生的甲烷排放（Wang et al.，2013；Subharat et al.，2016）；利用密封容器進行糞污堆肥以減少碳氮損失，利用反滲透技術從液態糞污中提取回收氮磷元素，利用糞便生產動物飼料蛋白以減少飼料生產相關的溫室氣體排放，利用秸稈糞污生產生物炭再回用農田以實現固碳增產（Harindintwali et al.，2021；Bai et al.，2021）。

（2）通過實施可持續性農業管理、提高土壤固碳效率等措施技術實現農業面源污染固碳增匯。控制放牧率、引入有益草料物種、延長間歇期固氮植物恢復時間有助于增加土壤碳匯和減少溫室氣體排放（Mahanta et al.，2020）；通過反復改變類似于稻田的氧化還原條件，通過為“微生物碳泵”提供動力來促進土壤有機碳中的微生物多樣性和豐度以改善土壤中微生物殘體的儲存，提高固碳效率（Liang et al.，2017；Kastner et al.，2018）；利用生物炭改良土壤性質可有效促進土壤有機碳儲量（Wang et al.，2018；Yin et al.，2021）；提高因過度施用氮肥酸化土壤的堿度以避免土壤無機碳流失（Beerling et al.，2020）；提高地下水位以避免排干泥炭地，維護泥炭地穩定碳匯（Zhong et al.，2020）。

（3）通過CCUS技術（碳捕集、碳利用和碳存儲）實現農業面源污染碳凈零排放。CCUS技術包括 3個不同的過程：將 CO2從排放源中分離（capture）、轉化和利用（utilization）、運輸、地下儲存（storage）實現與大氣永久隔離（Wang et al.，2021）。研發低能耗化學動力多聯產CO2捕集技術、無焰化學循環燃燒技術、負排放技術等先進技術實現 CO2捕集和存儲（Jin et al.，1998；Li et al.，2017；Wang et al.，2021）；研發熱化學催化、光催化、電化學還原、酶和有機金屬轉化等先進技術實現CO2轉化和利用（Beller et al.，2014；Li et al.，2016；Alves et al.，2017；Birdja et al.，2019；Hou et al.，2020）。

4 基于碳中和的農業面源污染治理新技術的展望

4.1 可再生能源

化石能源的過度使用是溫室氣體排放的最主要來源，對農業生態系統碳中和造成嚴重阻滯，尋求清潔能源的任務迫在眉睫。在清潔能源中，可再生能源如太陽能、水電、風能、地熱和海洋能等，被認為是實現碳中和的最重要和最有效手段。來自于植物體的生物質是一種可再生能源，提供了13%—14%的年度全球能源消耗量。生物質最重要的來源是農林廢棄物、城市固體廢物、動物廢物、人類污水和工業廢物中的生物材料。除了傳統的熱化學轉化利用，化學和生化轉化是近年來針對生物質能進行清潔低碳利用的研究熱點。比如通過酯化和酯交換將植物油和動物脂肪轉化為脂肪酸酯來生產生物柴油（Tursi，2019）；利用微生物和酶作為催化劑，將生物質轉化為液體燃料、天然氣、生物產品以及其他化學成分（Liu et al.，2021）。

太陽能是滿足低碳和無碳社會能源需求的理想解決方案，基于太陽能技術的一系列有效措施，是降低運行成本、減少碳排放的良好選擇，對實現碳中和具有不可替代的作用（Wang et al.，2021）。“光伏+農業”作為一種新興的農業形式，是一個聯合光伏發電與農業生產的全新產業模式，近年來在國內外得到快速發展，創新發展了“光伏+種植業”、“光伏+畜禽業”、“光伏+漁業”等多種結合形式，通過對太陽能的高效綜合利用實現農業生產降本增效、減污降碳（湯俊超等，2022）。浙江海寧市長嘯村建有面積713 m2的“農光互補”食用菌基地，太陽能多晶硅組件安裝數量18880塊，總裝機量為5 MW，年均利用太陽能可發電約 1.98×1013J，節約標煤 1.68×103t，減排 CO24.35×103t（王紹軍等，2020）。青海海南州建有占地609 km2的塔拉灘生態光伏園，是目前全球最大的光伏發電基地，開發了“板上發電，板下養羊”的“牧光互補”模式，總裝機量9000多MW，年均發電量達3.46×1016J，節約標準煤 7.37×106t，減排煙塵 941.46 t、CO22.24×107t、CO 1.97×107t、NO28.48×104t，光伏羊2022年出欄量預計達5萬只，實現了經濟、生態、社會三大效益高度統一。廣東臺山漁業光伏項目在養殖水面上架設光伏組件進行發電，形成“上可發電、下可養魚”的“漁光互補”模式，該項目投產后年均發電量為1.86×1014J，節約標準煤1.64×104t，減排 SO2約 183.37 t，CO2約 4.93×104t，CO 約4.32 t，NO2約189.26 t，煙塵約221.51 t（宋云華，2017）。

4.2 生物炭

生物炭是一種將作物殘茬、森林殘渣、牲畜糞便等生物質在高溫（300—900 ℃）、缺氧條件下通過熱解、水熱碳化、烘焙、氣化和傳統碳化等多種方式制作而成的多孔固體材料（Lehmann，2007）。將農業廢棄物制備成生物炭徹底杜絕了有機質發酵、燃燒過程產生的溫室氣體排放，加速促進了農業系統碳循環過程，實現了農業系統生物質碳固定和碳減排，在實現農業面源污染源頭減量控污的同時，也實現了農業溫室氣體固碳減排。同時，由于表面積聚了大量電荷和官能團，生物炭成為一種安全高效的天然吸附劑，可以捕獲CO2并去除各種有機污染物（例如抗生素、芳香染料、農用化學品、多氯聯苯和多環芳烴）和源于固體、水體和氣體介質的無機污染物（例如磷酸鹽、氨、硫化物和重金屬）（Shaheen et al.，2019；Dissanayake et al.，2020；Siedt et al.，2021），因此，將生物炭應用于農業面源污染治理和控制溫室氣體排放具有十分重要的積極作用（Wang et al.，2021）：作為土壤改良劑，生物炭可以通過提高土壤的物理、化學和生物特性來提高植物生產力和光合作用速率，從而強化陸地生態系統中的碳固存和減緩氣候變化；在農業土壤中添加生物炭可提高土壤水分利用率、持水能力和養分利用率，增加土壤微生物豐度和活性，降低結皮和土壤侵蝕的風險，增強抗菌活性，降低土壤中環境污染物的流動性和毒性；生物炭可以作為載體材料，通過補充養分和微生物，提高土壤中接種微生物的養分利用效率、活力和活性；生物炭還可以作為養分來源，促進植物生長和抑制土壤傳播疾病，從而改善農業環境；生物炭還可以吸附游離C、N化合物，以減少土壤中生物質降解過程中CH4、N2O和其他空氣污染物的排放，例如，用作土壤改良劑的生物炭可以減少 39.5%的土壤 CH4排放和30.92%的土壤N2O排放；此外，研究證明生物炭可以在堆肥過程中顯著減少溫室氣體的排放，對優化堆肥過程和保護C、N等多種堆肥礦物元素具有積極意義。因此，將農業廢棄物轉化為生物炭以改善農業生態系統健康狀況，是儲存土壤養分和減少溫室氣體排放、實現農業面源污染治理修復和碳中和的良好策略。

4.3 綠色生物制造

生物制造是以工業生物技術為核心技術手段，改造現有制造過程或者利用生物質、CO2等可再生原料生產能源、材料與化學品，實現原料、過程及產品綠色化的新模式（譚天偉等，2021）。綠色生物制造從原料源頭實現碳減排、從工藝流程實現綠色清潔生產，是實現傳統產業轉型升級的“綠色動力”。在農業農村領域推行發展綠色生物制造，全面實施秸稈綜合利用和農膜、農藥包裝物回收行動，加強可降解農膜研發推廣，是以生產帶動農業面源污染治理與碳中和的理想路徑之一。利用秸稈進行生物發酵制備燃料乙醇是目前發展成熟且已實現商業化的綠色生物制造項目，將農副產品經發酵或合成的高分子為原料生產的生物基可降解塑料農膜是目前正在推動的綠色生物制造項目之一，可大幅減少對傳統化石能源的依賴，控制農業環境污染和溫室氣體排放（唐博文，2022）。

生物制造發展至今經歷了3個階段：以淀粉及其他含糖物質為原料的第一代生物制造技術；以木質纖維素等生物質為原料的第二代生物制造技術；基于CO2等C1化合物的第三代生物制造技術，其特征是利用微生物及藻類細胞工廠在光或電等可再生能源的驅動下將CO2等C1化合物轉化為生物能源、化學品及材料等（Liu et al.，2020；任杰等，2021）。與第一代和第二代生物制造技術相比，第三代生物制造技術大大降低了原料加工成本，對食品和水供應的安全威脅要小得多，因此獲得了強勁的發展動力，迄今為止已取得了很大進展。目前，共計8條CO2生物固定途徑，包括6條天然固碳途徑和2條人工設計的固碳途徑，均已得到系統的分析和闡述，并且構建了4種能量捕獲技術（Liu et al.，2020）。第三代生物制造面臨的主要挑戰是有效固定大氣中的CO2和有效捕獲可再生能源用于生物生產。自養生物已經進化為支持細胞生長，但它們可能無法在工業條件下高效生產指定燃料或化學品，通過工程改造自養生物或體外人工合成途徑固定CO2，是未來實現第三代生物制造目標的理想途徑。近日，馬延和團隊在 Science發表文章證實在體外利用 CO2通過化學-酶級聯轉換的方式成功合成了淀粉，其效率在特定的條件下可以達到植物天然合成淀粉的8.5倍（Cai et al.，2021）。這一開創性的工作為未來實現無土化的糧食生產提供了理論上的依據，以該工作構建的合成模塊為基礎，理論上將會有更多的化合物可以從CO2合成而來，大大推進C1生物合成的發展（任杰等，2021）。

5 結論與展望

農業系統碳中和是國家的重大戰略選擇，也是維護農業農村環境健康的內在需求。農業是溫室氣體排放的重要來源，農業面源污染治理是保護農業農村環境的重中之重。農業生態系統作為一類關鍵碳源，耦合了農業面源污染的分散性和不確定性，為實現面源污染防治與碳中和帶來了極大難度；同時，農業生態系統也是重要的碳匯，具有固碳增匯的巨大潛力，通過增強碳匯既能促進農業生態系統碳中和，亦能助力農業面源污染防治；農業面源污染物減量與溫室氣體減排必須雙管齊下，減污減排與固碳增匯必須協同并舉；通過模型優化、體系升級和技術改進，建立基于碳中和的農業面源污染防治模式，可實現農業面源污染防治與碳中和共贏的目標。

面對生態文明建設新形勢新任務新要求，基于環境污染物和碳排放高度同根同源的特征，農業面源污染治理與碳中和的實現不僅取決于科學技術的迭代更新，且高度依賴管理制度的建設改革。2022年6月10日生態環境部等7部門聯合印發《減污降碳協同增效實施方案》，要求充分利用現有生態環境制度體系協同促進低碳發展，創新政策措施，優化治理路線，推動減污降碳協同增效。基于新形勢下農業面源污染治理與碳中和戰略的雙重目標，可通過制訂農業農村碳中和法律法規與技術標準，確保面源污染治理與碳中和工作的穩定與可持續；通過制定促進減污降碳協同效應的政策和考核制度，建立農業農村碳中和核算和監測體系，確保面源污染治理與碳中和工作成效有據可考；通過將面源污染防治與碳中和一起納入地方政府和重點企業的考核指標中，確保控污減碳協同考核激勵機制建立穩步推進。