西部地区农业面源污染与农产品安全管理

化肥用量（纯量，万吨）
化肥的不合理使用还会使部分蔬菜中的硝酸盐和亚硝酸 盐含量超标，大量氮肥的使用还加快土壤中有机碳的消 耗，降低有机质的活性和土壤的供氮能力。
3.2 问题与成因分析
世界主要养殖国产量对比表
国家 产品 猪肉 禽肉 牛肉 鸡蛋 牛奶 中国 产量
4287.8
美国 人 均
33.3
德国 人 均
0.35% 0.30% 0.27% 0.25%
1.33% 0.54% 0.11% 0.71%
0.03% 0.01% 0.00% 0.01%
3.2 问题与成因分析
生猪不同规模条件下粪便处理利用量
90.00% 80.00%
处理利用率（% ）
70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00%
7896
2912 5558 5880
8658
3197 7344 6570
9825
3615 12300 7800
45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0
y = -0.001x2 + 15.21x + 16984 R²= 0.974
化肥增产已现“拐点”！
500
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500
泥沙淤积河道、水库
水体富营养化
秸秆焚烧
农膜残留
畜禽粪便污染
农业面源污染特征
农业面源污染是最为重要且分布最为 广泛的面源污染！
特征 非点源污染起源于分散、多样的地区， 地理边界和发生位置难以识别和确定， 随机性强、成因复杂、潜伏周期长，不 易监测、难以量化，因而研究和防控的 难度较大。
2 农业面源污染的危害
过量化肥和农药的施用，增加重金属、有机物污染 负荷，导致土壤酸化或碱化，影响元素有效性。 残留的农膜、 塑料袋，破坏土壤结构，使土壤板 结，影响土壤的通气性和透水性， 降低土壤肥效 大量氮肥的施用，加快土壤有机碳的消耗，降低有 机质的活性和土壤的供氮能力。
2.3 大气污染
废农膜、 塑料袋及作物秸秆在堆放和焚烧过 程中，产生大量有毒有机污染物(e.g. 二噁英)
我国7亿吨秸秆焚烧占15%，每年仅秸秆直接 焚烧折算二噁英类污染物生成量约达 98.4g-TEQ/年，是美国的109倍！
3 农业面源污染现状与趋势
3.1 农业面源污染现状 3.2 问题与成因分析 3.3 面源污染演化态势
3.1 农业面源污染现状
总体情况
我国农业源主要污染物排放情况(2007)
来源 污染物 化学需氧量 （万吨） 总排 放量 3028.96 流失量 -种植业 占总 排放 比重 -占农 业源 比重 畜禽养殖业 排放量 占总 排放 比重 水产养殖业 占农业 占总排 占农业 排放量 源比重 放比重 源比重 95.8% 37.9% 56.3% 97.8% 97.8% 55.83 8.21 1.56 54.85 105.63 1.8% 1.7% 3.7% / / 4.2% 3.0% 5.5% 2.2% 2.2%
农膜残留情况
西部地区情况
高怀友等，西部地区农业面源污染现状与对策研究. 2003
西部绝大多数地区地处干旱少雨地区，农膜广泛使用； 2009年西部地区农膜产量增长速度为48.45%，高于18.39%的全 国平均增速； 我国每年约有50万吨农膜残留于土壤中，残膜率达40%，呼和浩 特残膜滞留量高达60%以上。
施入农田
82.92%
有机肥
2.32%
种植蘑菇
0.05%
销售
6.63%
生产沼气
6.86%
其他
1.19%
未处理
0.02%
92.07% 93.81% 89.20% 72.91%
1.28% 1.13% 0.72% 2.43%
0.06% 0.07% 0.02% 0.12%
4.85% 4.13% 9.67% 23.51%
3.1 农业面源污染现状
西部地区情况
宁夏地区化肥施用量
3.1 农业面源污染现状
农药施用情况
西部地区情况
高怀友等，西部地区农业面源污染现状与对策研究. 2003
西部地区的病虫草害对当地的农业生产所造成的损 失可能比其他地区更为严重。随着西部大开发的深 入，西部地区农药需求量大幅度上升。
3.1 农业面源污染现状
数据来源：第一次全国污染源普查公报
3.1 农业面源污染现状
畜禽粪便 排放情况
宁 夏 地 区 畜 禽 粪 便 年 排 放 量 变 化
西部地区情况
3.2 问题与成因分析
1 传统产业结构 与生产模式导 致排污量大。 2 化肥、农药过 量和不合理使 用
3
畜禽养殖废 弃物缺乏安 全处理与循 环利用
4
秸秆、农膜等 废弃物缺乏回 收、再利用、 资源化
2030年粮食产能达到12000亿斤
3.3 面源污染演化态势
养
年 度 2000
12.67 36.2% 47.5 17.2 7.3 29.2
2008
13.28 45.7% 54.8 20.4 28.5 36.9
2015
14.0 50.0% 56.4 20.8 39.7 42.0
2020
14.5 55.0% 59.3 21.9 50.3 45.0
节能减排的种植结 构体系尚未形成；
畜禽养殖布局和养 殖结构不合理。
规模以下养殖量超 过50%，污染物排 放量超过2/3，无害 化处理率低； 养殖废弃物直接还 田带来二次污染
3.2 问题与成因分析
我国不同时期粮食生产各要素变动情况（1949－2008）
1949~1978 粮食总产年均增长率(%) 粮食单产年均增长率(%) 耕地年均增长率(%) 粮食播种面积年均增长率(%) 化肥用量(纯量)年均增长率(%) 灌溉面积年均增长率(%) 3.47 3.15 0.97 0.32 37.30 3.95 1979~1998 2.63 2.93 -0.19 -0.29 7.95 1.37 1999~2008 0.31 0.96 -0.63 -0.64 2.40 0.33
14.9
179.2
29.4
670.5
35.6
5578.8
11.0%
2529.0
16.5
530.8
17.7
78.6
9.5
87.8
14.4
177.9
9.5
6241.8
40.5%
3525.2
26.9
8418.9
280.0
2840.3
344.5
2437.4
400.4
2694.4
143.3
56652.8
6.2%
-- 1268.26 41.9% 102.48 21.7% 16.04 37.9% 2397.2 4756.9 / /
总氮（万吨） 472.89 总磷（万吨） 铜（吨） 锌（吨） 42.32 / /
159.78 33.8% 59.1% 10.87 25.7% 38.2% / / / / / /
数据来源：第一次全国污染源普查公报
合计
1192.00
100.0%
184.86
100.0%
17.03
100.0%
重点流域包括：海河、辽河、淮河、太湖、巢湖、滇池。数据来源：第一次全国污染源普查公报
3.1 农业面源污染现状
西部地区情况
西部地区单位面积化肥平均用量仅相当于东部地区50%左右，但与 东部省份相比，西部地区施肥技术落后，施肥比例失调，化肥有效 利用率更低，导致西部个别省份化肥污染较东部地区更严重。 滇池流域、三峡库区已成为西部地区农业面源污染的典型区域 源自 高怀友等，西部地区农业面源污染现状与对策研究. 2003 四川省统计年鉴
3.1 农业面源污染现状
新疆16个县市，平均残 膜量37.8kg/ha，最严重 的达268.5kg/ha
西部地区情况
青海省，0~10cm表土层，残膜量占 总残留量的68~77%，10~20cm残留 量占21~30%，20cm以下的残留量 为2%左右。
2007年全国使用总量达106万t。农膜残留量高达30万t/年， 年残膜率达30%；造成小麦、水稻减产10%左右，棉花、玉 米、花生、油菜减产10-20%，大豆5-10%；蔬菜减产幅度达 15-30%，高者可达60%左右。
西部地区农业面源污染 与农产品安全管理
报告提纲
1 2
3
农业面源污染概念及特征 农业面源污染的危害 农业面源污染现状与趋势 农业面源污染防治对策 农业面源污染防控的管理对策 农产品安全管理
4
5
6
1 农业面源污染概念及特征
农业面源污染：在农业生产中，土壤泥沙颗粒、氮 磷等营养物质、化肥农药等化学物质、秸秆农膜等 固体废弃物、畜禽粪尿、水产养殖饵料药物等，在 降雨、融雪或灌溉过程中，通过地表径流、地下淋 溶等形式进入水体或燃烧、挥发等进入大气环境所 引起的污染。
总产量的单位是万吨，人均占有量单位是公斤
数据来源：FAO，2007 ；中国统计年鉴，2009
3.2 问题与成因分析
3.2 问题与成因分析
3.2 问题与成因分析
养殖户畜禽粪便处理利用
100.00% 80.00%
处理利用率（% ）
60.00%
40.00% 20.00% 0.00%
生猪 奶牛 肉牛 蛋鸡 肉鸡
550
粮食总产量（百万吨）
3.2 问题与成因分析
化肥流失成为氮磷污染重要来源
化肥用量大，养分不平衡
利用率低：氮肥当季利用率30~35％
损失高：水田50％，旱地30~40％，全国45％
土壤结构退化，土壤微生物组分劣化，保水保土能力和肥力下降
3.2 问题与成因分析
55000 50000
趋势产量（万吨）
2.1 降低水质，破坏水生生态环境
化肥中N、P等营养物质 水体富营养化 畜禽粪便 有机污染负荷 (e.g. COD) 农业开发过程中的泥沙负荷
危害渔业和水资源的利用，严重影响可持续农 业生产及居民饮水安全，水生生态环境失衡； 加速水体淤积，使江河湖泊蓄水能力下降，导 致洪涝灾害
2.2 加速土壤退化
2007年，我国农业源排放化学需氧量1324.09万吨、总氮270.46万吨、
总磷28.47万吨，分别占全国污染物总排放量的43.7%、57.2%、67.4%
3.1 农业面源污染现状
总体情况
3.1 农业面源污染现状
重点流域情况
重点流域主要污染物来源、数量（万吨）及比例(2007)
污染物 来源 工业 种植 农业 畜禽 水产 城市生活源 化学需氧量(COD) 数量 145.28 705.98 12.67 328.07 比例 12.2% 59.2% 1.1% 27.5% 总氮(TN) 数量 71.04 45.75 2.15 65.92 比例 38.4% 24.7% 1.2% 35.7% 总磷(TP) 数量 3.69 9.16 0.41 3.77 比例 21.7% 53.8% 2.4% 22.1%
主要增长驱动因素
农田和水利建设
土地经营与化肥
政策与科技
化肥用量（折纯量，百万吨）源自文库
10
粮食总产量 化肥用量（折纯量）
3.2 问题与成因分析
20
30
40
50
60
70
80
90
0
贡献突出，问题不少！
中国粮食总产量与化肥用量的关系（1949－2008）
100 150 200 250 300 350 400
1949 1951 1953 1955 1957 1959 1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 450 500
2030
15.0 60.0% 65.5 24.1 82.0 52.0
殖
产
人口(亿) 城镇化率 人 均 需 求 量 肉类（公斤） 蛋类（公斤） 奶类（公斤） 水产类（公斤）
品
需 求 旺 盛
总 需 求 量
肉类（万吨）
蛋类（万吨） 奶类（万吨） 水产类（万吨）
6014
2182 919 3706
7278
2702 3781 4895
施入农田
有机肥
种植蘑菇
销售
生产沼气
其他
未处理
生猪养殖户 养殖规模
生猪养殖场
3.3 面源污染演化态势 粮食需求刚性增长
– 根据《国家粮食中长期发展规划纲要》
2020年粮食需求达到11473.7亿斤
2030年粮食需求达到12631.6亿斤
– 按照95%自给率计算
2020年粮食产能达到10900亿斤
29.8
法国 人 均
51.1
巴西 人 均
37.1
产量
895.2
产量
421.3
产量
225.7
产量
204.3
人 均
10.9
全球 总产
9413.6
中国 占比 %
45.5%
1068.3
8.1
1587.1
52.8
/
/
116.5
19.1
937
49.8
7340.3
14.6%
613.4
4.4
1080.7
35.9
123.0