我国耕地生态环境的严峻形势与治理思路
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我国耕地生态环境的严峻形势与治理思路
一定数量高品质的耕地资源既是农业生产的基础,也是构建、完善我国生态环境保护体系与生态支撑框架的重要源泉。当前我国耕地面临着总量的硬性约束和生态的软约束,防止触碰“18亿亩耕地红线”与“耕地生态红线”关系到我国粮食安全、农产品安全和全域性生态安全等重要问题。加强耕地生态环境治理、实施耕地生态安全监控、改善耕地生态品质,对优化农业生态环境、促进农业可持续发展具有重要意义。
一、耕地生态环境污染源众多
耕地生态环境的污染源主要包括来自工农业生产、社会生活、城市污染转移等各个方面排放的污染物,众多污染源导致目前耕地污染形势严峻。
1.农业面源污染是耕地生态环境最大的污染源
农业面源污染主要来自对化肥、农药和农膜的不科学使用和粗放管理导致化学添加物在耕地系统中残留与溢出。化学添加物的残留与溢出不仅对危害耕地本身,也会对耕地系统的环境(例如农田水利系统、池塘水系、江河湖泊、水生动植物、农田大气系统的下垫面等)造成污染。农业面源污染点多面广,是最大的面源污染。
1995年我国农业化肥施用量为3594万吨,2005年达到4766万吨,2015年达到6013万吨,20年时间上升了3个千万吨级。由此可见,化肥施用强度呈逐年增长趋势,且远远高于世界平均水平,甚至是美国、欧盟的2.5倍以上。我国化肥过量施用,大量的营养元素不能被作物吸收,而是通过挥发、溶淋、渗透等方式进入大气、江河以及土壤中,造成全方位、多态化、立体化的面源污染。
1995年我国农药使用量为108.7万吨(原药),2005年达到153.6万吨,2015年达到187.3万吨,20年时间增长了73%。我国农药的使用效率较低,仅为35%,而发达国家则高达55%~65%。过量使用的农药会残留于土壤,或通过大气循环、地表径流及土壤渗滤进入大气、江河水体、农田水系中。
1995年我国农膜使用量为47万吨,2005年达到98万吨,2015年达到150万吨,年均用量增长5%左右,多年来农膜使用量位居世界第一位。我国农膜的物化标准低,农膜使用方式落后,地覆膜使用量占50%以上。地覆膜老化后40%
左右残留土壤中,造成严重的土地“白色污染”。残留的农膜不仅会对耕地土壤透水、透气、养分输送造成物理性阻隔,还会向土壤释放Pb、Ge等重金属物质,造成土壤的化学毒性。
2.规模化养殖污染成为农村内源性污染的主流
2015年,我国生猪饲养量为6.43亿头,蛋鸡存栏量近13亿只,肉鸡出栏量达90多亿只,可见我国养殖规模庞大。这些养殖场40%以上集聚在农村及城乡结合部的规模化畜禽养殖场(养殖小区)中,且50%以上缺乏对畜禽粪便、下脚料进行集中处理的配套设施,大多数污染物被随意堆放,导致养殖场周边污水横流、臭气熏天,出现“饲养一栏猪、污染一片田、弄臭半个村”的现象。畜禽粪便中的重金属、抗生素散发至耕地、水体中,成为农村内源性污染的主流。数据显示:我国农业面源污染中化学需氧量(COD)的90%以上来自畜禽粪污。
此外,农村居民生活垃圾污染也是农村内源性污染的一个源头。村民家庭生活中的塑料袋、包装纸等生活垃圾随意堆放在房前屋后,遇到风雨天气,白色污染物就会随风飘散、随雨漂流,散落于田间地头和树梢草丛。塑料袋、包装纸属于难降解的白色污染物,严重破坏耕地的透水透气性,影响乡村景观、农田景致。
3.工矿业非法排放积污难除
相对于农业面源污染及畜禽规模化养殖污染,工矿业的非法排污是一个更严重的问题,不仅污染程度重,而且治理难度大。在工矿业非法排污中,许多废液(废气)中含有重金属及剧毒化物(例如氰化物、有机笨、无机酸、放射性物质等),这些废液(废气)对耕地而言是毁灭性甚至是难以逆转的生态破坏。生态治理起来不仅需要很专业的修复技术,而且治理成本高、修复周期长。有些工矿企业(乡镇企业、中小企业)的非法排污已经停止多年,然而其对耕地系统的环境破坏还在延续,并将持续多年。环境保护部2006-2010年开展的全国土地调查显示:工矿业非法排放的污染物进入江河水体后,通过灌溉进入耕地系统,导致我国耕地土壤遭受重金属污染的面积近2 000万公顷,占全国耕地面积的1/6,尤以Pb、Hg、Ge、Cr等重金属污染为甚;对耕地重金属污染进行治理,不仅时间长,而且成本高,每亩治理成本超20万元。我国耕地重金属污染严重的区域主要分布在工矿业周边、污灌区和城市郊区等。
4.城市污染下乡使耕地生态环境雪上加霜
城市污染下乡主要指城市的工业废水、生活污水没有经过处理或者处理不达标就排放至江河水体中或者在洪水作用下外溢至农村、转移至耕地及其环境中,每年数亿吨城市工业废水、生活污水以污灌方式或洪水漫溢进入耕地及其生态系统,对农村耕地系统生态环境造成巨大的破坏。
此外,城市污染下乡还包括城市工业废料、生活垃圾在农村耕地上随意堆放等。截至2014年,城市固体废弃物在农村的堆放,导致200万亩耕地被占用。另外,固体废弃物的堆放还会在耕地水循环、溶淋、渗滤作用下,造成对耕地系统的持续性污染与破坏。
二、耕地生态环境形势严峻
1.耕地土壤质量下降,直接威胁农产品安全
化肥、农药的过施与滥施,造成了耕地养分失衡、土壤退化等问题。根据国土资源部2013年发布的第二次全国耕地调查显示,由于长期过度施用化肥,忽视对农家肥、有机肥的使用,东北的黑土地在过去半个世纪里已经变薄了50%,并将继续变薄;南方的红黄壤酸化加速,尤其是设施蔬菜及果园过施化肥现象严重,导致土壤酸化问题更加突出。
当前对耕地土壤品质威胁最大的仍是重金属污染问题。环保部南京环科所的调查数据表明,华南部分城市约有一半的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属和石油类有机物污染;长三角部分城市连片的农田受多种重金属污染,致使10%的土壤基本丧失生产力,成为“毒土”。我国耕地重金属污染在南方地区尤为突出,有些耕地因重度重金属污染已经不适合耕种粮食作物。2013年在南方集中出现的“镉米”事件,就是由湖南省大片区域耕地土壤遭受重金属污染所致。
2.耕地水源涵养系统退化
水利是农业的命脉,水源涵养是农业的血液,水源涵养系统是耕地生态系统的有机构成。水源涵养系统由土壤的水养结构、耕地池塘系统等构成,农田基本水利设施、沟渠灌溉体系等是其支撑体系,通过农田的排灌能力、耕地系统抵御水旱灾害能力等状况反映出来。
土地家庭承包经营以来,农村水利(特别是基本农田)建设仍存在诸多问题,小型农田水利设施平均完好率不足50%,末级渠系损毁严重。相关研究表明:南