滇池流域農業(yè)面源污染現(xiàn)狀及防治對策

彭曉云 劉愛民 謝雪果 魏 亮*

（1云南云天化現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展有限公司，云南晉寧 650600；2云南農業(yè)大學資源與環(huán)境學院，云南昆明 650201；3石林彝族自治縣植保植檢站，云南石林 652200）

滇池作為云南省最大的淡水湖，素有“高原明珠”之稱，整個滇池湖岸長約163.2 km，流域面積2 920 km2，涵蓋昆明市五華、西山、盤龍、官渡、呈貢、晉寧六區(qū)以及嵩明縣。自20 世紀70 年代中后期以來，滇池水污染日趨嚴重，從Ⅰ類、Ⅱ類水質下降到Ⅲ類水質。尤其到20世紀90年代，滇池水污染達到頂峰，草海片區(qū)水質由Ⅲ類降至Ⅳ類，外海降至Ⅴ類水質。水華和藍藻經常暴發(fā)，成為全國受污染最嚴重的湖泊之一[1]。

1 滇池農業(yè)面源污染治理歷程及成效

截至2022年，滇池經歷了4個治理階段：第一階段為1988—1995年的探索治滇，這一階段滇池水體污染以點源污染為主，治理是在保障經濟發(fā)展的前提下控制點源污染物排放，初步對滇池水污染治理進行了探索；第二階段為1996—2006 年的工程治滇，該階段主要依靠污水處理廠進行水質處理，以點源治理和控制為主；第三階段為2007—2015 年的系統(tǒng)治滇，該階段啟動實施水專項，中央、地方協(xié)同治理，以“六大工程”為主線的綜合治理思路也是在這一階段提出，治理重點轉向工程治理與生態(tài)修復相結合；第四階段為2016年至今的精準治滇，這一階段滇池水質已得到較大改善，治理重心也轉向點源控制與面源污染控制相結合，形成精準治滇新思路[2]。

2 滇池農業(yè)面源污染成因及特點

2.1 成因

農業(yè)面源污染是面源污染的主要形式之一，又稱農業(yè)非點源污染，是指在農業(yè)生產過程中，農藥、化肥、農膜、畜禽糞便等溶解性或固形污染物在降雨和徑流作用下流入水體而造成的污染[3-4]。

根據昆明市農業(yè)農村局公布的信息，2021 年滇池流域內耕地面積28 433 hm2，其中蔬菜種植面積8 213 hm2，花卉種植面積5 900 hm2，糧食等其他作物種植面積14 320 hm2。滇池環(huán)湖路臨湖一側耕地821 hm2，占到全流域耕地面積的2.9%，其中蔬菜種植面積為560 hm2，花卉種植面積為151 hm2，糧食等其他作物種植面積110 hm2，花卉蔬菜的種植面積占比高達86.6%。當前，滇池流域內花卉蔬菜種植以散戶為主，存在生產方式粗放、化肥施用量大、農業(yè)產業(yè)轉型升級慢等問題，需要加強農業(yè)面源污染控制及防治。

2.1.1 自然因素 一是降雨徑流過程，該過程是造成面源污染的自然成因及主要動力因素。二是土壤侵蝕及泥沙轉移過程，即在降雨過程中，表層土壤因降雨的沖刷作用隨地表徑流一起進入水體，并在河道內進行遷移轉化的過程。三是污染物的轉化過程，包括地表溶質溶出和土壤溶質滲漏過程，一方面溶解態(tài)和顆粒態(tài)的污染物會以降雨徑流和土壤泥沙為載體，隨之進入水體產生污染；另一方面在降雨過程中農業(yè)面源污染物也會以溶解態(tài)的形式向土壤下層遷移。這3個過程相互聯(lián)系，相互作用，均會受到水文條件、降雨強度、土壤性質和土地管理方式的影響[5]，并最終引起污染。

2.1.2 農業(yè)活動因素 （1）化肥農藥的不合理施用。滇池水體富營養(yǎng)化中，影響最大的農業(yè)面源污染物為總氮（TN）、總磷（TP）等，這是由于化肥的過量使用導致大量氮、磷在徑流及淋溶的作用下進入水體[6]。未被作物吸收利用的絕大部分氮、磷元素則會隨水土流失進入滇池，造成水體污染。

（2）農業(yè)廢棄物排放。滇池流域農業(yè)廢棄物排放以農膜、秸稈、畜禽糞便為主。①農膜。流域范圍內種植以低端大棚、露天種植為主，種植生產過程中會大量使用農膜用于覆壟及大棚建設，起到防草、保溫、保肥及保水的目的。農膜主要成分為聚乙烯，難以在自然界中自行降解，若不經回收，會造成土壤肥力下降及環(huán)境污染等嚴重后果[7]。②秸稈。流域內農業(yè)生產過程產生的大量秸稈多采取焚燒或隨地丟棄的方式進行處理，不僅會使大氣層破壞，還會造成河道淤塞和水體污染。③畜禽糞便。部分滇池流域范圍內畜禽養(yǎng)殖以散戶為主，規(guī)模化養(yǎng)殖程度不高，部分畜禽糞便未經處理，隨意排放進入水體，造成污染[8]。

2.2 特點

相對于點源污染，農業(yè)面源污染受自然降雨等氣候因素的影響較大，發(fā)生位置難以識別確認，且污染物排放沒有固定的排污口，而是通過徑流和淋溶方式進入水體。污染物隨著氣候、水文、農業(yè)活動的變化而變化，隨著氣候條件和農業(yè)活動變化影響到整個流域，整個過程不易監(jiān)測識別，具有分散性、隱蔽性、不易監(jiān)控性的特點，因而農業(yè)面源污染判別、檢測和防治較為困難[9]。

3 滇池流域農業(yè)面源污染防治對策

由于農業(yè)面源污染具有分散性、隱蔽性、隨機性和不易監(jiān)控性的特點，為有效防治農業(yè)面源污染，使滇池流域生態(tài)得到良好恢復、農業(yè)種植健康發(fā)展，采取控源減排的方式進行農業(yè)面源污染的綜合防治。依托滇池流域都市農業(yè)核心區(qū)和環(huán)主城高效現(xiàn)代農業(yè)區(qū)，鼓勵發(fā)展生態(tài)種植、生態(tài)養(yǎng)殖，提高畜禽糞污資源化利用水平，推進農作物秸稈綜合利用、農膜污染治理、退化耕地綜合治理、“坡改梯”等農田綜合整治。大力推進農業(yè)節(jié)水，推廣高效節(jié)水技術。繼續(xù)推廣化肥農藥減量增效技術、水肥一體化技術和病蟲害綠色防控技術，減少化肥和農藥的施用量。

3.1 農田養(yǎng)分管理

張維理等[10]提出，全流域范圍內的農田實行養(yǎng)分管理是農業(yè)面源污染的最佳防控措施，農田養(yǎng)分管理防治包括以下3條途徑。

3.1.1 測土配方施肥技術推廣 擴大農田的土壤檢測量，準確掌握田地的養(yǎng)分情況，有針對性地根據地塊養(yǎng)分情況以及種植作物需肥特性進行科學合理施肥。減少化肥使用量，增加有機肥施用量，從源頭減少氮磷庫，從根本上解決農業(yè)面源污染物TN、TP造成的水體污染。

3.1.2 生物炭配合施用 研究表明，生物炭配合化肥施用對于農業(yè)面源污染治理具有良好的效果，不僅能有效吸附徑流中的TN、TP、Cr、Zn、Cu、Cd，還有益于土壤的固水保肥[11]。

3.1.3 秸稈還田 滇池流域每年農業(yè)生產過程中都會產生大量的秸稈廢棄物。秸稈堆漚處理形成有機肥后歸還農田，可以產生較高的生態(tài)效益，有效解決因秸稈焚燒、丟棄造成的大氣污染和流域農業(yè)面源污染問題，并能產生一定的經濟效益。研究表明，滇池流域農田秸稈還田后，能減少化肥施用量[12]。

3.2 生物防治

采用生物農藥、黃藍板、燈光誘殺、統(tǒng)防統(tǒng)治等方法進行流域內農田作物病蟲害防治，以減少化學農藥的使用。

3.3 退耕還湖，恢復濕地

保護滇池流域生態(tài)紅線，退出耕地，建設生態(tài)濕地。濕地系統(tǒng)對滇池流域農業(yè)徑流的治理非常有效，湖灘濕地能有效在湖泊和農田之間形成緩沖，具有自凈能力，可起到改善水質、減緩地表徑流等生態(tài)功能[13]。

3.4 節(jié)水灌溉

改善大水漫灌的農田給水方式，引入節(jié)水灌溉設施設備，采用微滴灌、微噴灌等精準灌溉方式進行農田水肥管理，減少漫灌造成的土壤養(yǎng)分流失，降低農業(yè)面源污染物進入流域內水體造成的污染。研究表明，采用微灌技術，能降低40%～50%化肥使用量，減少30%～50%農田灌水量[14]。

3.5 控制畜禽養(yǎng)殖數量，畜禽糞便無害化處理

控制滇池流域范圍內畜禽養(yǎng)殖數量，減少畜禽糞便等廢棄物排放量，同時對產生的畜禽糞便使用堆漚、消殺等方法就地進行無害化、有機化處理。處理后的畜禽糞便作為有機肥用于農業(yè)種植生產，可以避免畜禽糞便造成的污染，同時也能產生一定的經濟效益。

3.6 種植結構調整

大棚農田種植作物茬數多，且作物種植需肥量大。滇池流域大棚農田的土壤氮磷庫顯著大于露天農田的，但不同大棚之間差異不顯著，較大的氮磷庫會增加農業(yè)面源污染物TN和TP流失進入水體造成污染的風險[15]。塑料大棚種植增加了土壤養(yǎng)分含量和降雨徑流量，但污染物進入水體的量減少。這是由于塑料大棚的使用一方面減少了雨水入滲面積，造成徑流量變大；另一方面，又緩解了降雨對土壤的沖刷，使得大棚種植區(qū)域的污染物流失較其他類型較少[5]。

合理布局滇池流域內種植結構能有效降低農業(yè)面源污染，具體措施有將流域內低端大棚改造為高標準大棚，采用智慧農業(yè)及設施化手段進行種植管理，實現(xiàn)水、肥、藥精準施用。發(fā)展無土栽培模式，對灌溉回水進行回收處理再利用，減輕環(huán)境污染，降低種植投入等。

3.7 坡耕地整治

坡耕地的年徑流水量一般在450～750 m3/hm2，降雨等自然活動易造成土壤隨水流失，而水土流失則是造成農業(yè)面源污染物進入水體的主要渠道之一。滇池流域坡耕地面積較大，進行坡耕地的綜合整治尤為必要，通過改坡為梯能起到一定的攔截作用[16-18]。

3.8 加強監(jiān)管

充分利用先進的檢測技術、智慧監(jiān)控系統(tǒng)、大數據、信息技術和農業(yè)面源污染評價體系，提高監(jiān)測監(jiān)管水平，建立和完善滇池流域農業(yè)面源污染監(jiān)測管理平臺，進一步加強滇池污染監(jiān)管。結合可視化系統(tǒng)和大數據分析，打造數據可視化平臺，完善滇池保護監(jiān)督管理中心，對滇池流域信息數據進行數字化集成處理。構建及集成滇池流域水環(huán)境管理系列模型，建立滇池治理輔助決策中心[19]，通過監(jiān)督管理實現(xiàn)流域水資源、水環(huán)境、水生態(tài)的綜合調度。