农业面源污染的现状及控制途径

农业面源污染的现状及控制途径

摘要农业面源污染是导致目前流域水环境质量恶化的主要原因，本文主要介绍了农业面源污染的现状，产生原因，并着重介绍生态修复方法和新技术处理方法。

关键词农业、面源污染、控制措施、人工湿地技术、STCC技术

随着集约化农业在我国经济中的不断深入与进步，随之而来的环境污染问题也日益严重。农村面源污染已成为我国农业发展中的突出问题。本文主要介绍农业面源污染的现状，探讨其来源，并提出相关控制途径和修复措施。

1.面源污染概述

污染物的发生源通常可分为点源、线源、面源、内源，其中，面源污染是指污染物从非特定的地点，在降雨或融雪冲刷的作用下，通过径流过程而汇入受纳水体（包括河流、湖泊、水库、海湾等），并造成水体的富营养化或其他形式的污染。美国《清洁水法修正案》对面源污染的定义为：污染物以广义的、分散的、微量的形式进入地表或地下水体。“微量”是指污染物浓度较点源低，但由于面源污染面积范围较大，其造成的污染往往较为严重。其中，由于农业生产活动的多样性，实践中的农业面源污染包括土壤侵蚀、农田农药化肥流失、畜禽养殖污染、农村生活污染等。

2. 我国农业面源污染的现状

我国农业面源污染的现状比较严重。第一次全国污染源普查公告显示，2007年通过农业面源污染排放的总氮为270.46万t,总磷为28.47万t，分别占同期全国排放的57.19%和67.27%。调查表明，农业面源污染即将成为我国流域污染的主要因素，我国七大水系水质总体为中度污染，湖泊（水库）富营养化问题突出。同时，在农业集约化程度高、氮肥用量大的地区，面临着严重的地下水硝酸盐污染问题。城乡结合部地区是产生面源污染的主要区

域，而农村畜禽养殖业污染是面源污染的主要来源。

3.农业面源污染的来源

1）种植业污染：包括化肥、农药、农膜等。

化肥污染是在农业生产中因施用大量化学肥料而引起土壤、水体和大气的污染。研究表明，氮肥的利用率为30%~40%，磷肥的利用率仅10%~15%，钾肥的利用率为40%~60%。化肥的大量使用，特别是氮肥用量过高，使部分化肥随降雨、灌溉和地表径流进入河、湖、库、塘，污染了水体，造成了水体的富营养化。长期不合理过量使用化肥，造成土壤结构变差、土壤板结，地力下降，农作物减产。

我国农药年产量50万t，位居世界第二。我国施用农药中杀虫杀螨剂占62%，杀菌剂占21%，除草剂占17%。当前农药施用品种较多、乱、杂，约有30个品种。由于农药的利用率低于30%，所以70%以上的农药散失于环境之中，严重影响农业生态环境。土壤中农药被灌溉水、雨水冲刷到江河湖海中，污染了水源。农药的不合理使用，在一定时间内或多或少都有部分残留在农作物上，导致农产品农药残留量增加，严重影响了人民的身体健康和出口贸易。

我国农膜年残留量高达35万t，残膜率达42%，有近一半的农膜残留在土壤中，覆膜5年的农田农膜残留量可达78kg/hm2。农膜的推广使用给农田土壤带来“白色污染”。农膜属于高分子有机化学聚合物，在土壤中不易降解，逐年积累，污染土壤生态环境。农膜中所含的联苯酚、邻苯二甲酸酯等还会对农产品带来危害，危害人类健康。

2）畜禽养殖业污染

畜禽粪便污染问题成为当前农业面源污染的主要污染源之一。根据国家环保总局2001开展的23个省畜禽养殖污染调查显示，1999年全国畜禽粪便排放量为19.0亿t，为同年工业固体废物排放量的2.4倍，而且畜禽粪便COD排放已达7118万t,大大超过工业废水

和生活污水的COD排放量之和。畜禽粪便不经任何无害化处理就直接排放，这些畜禽粪便携带大量的大肠杆菌、寄生虫卵等病源微生物和大量的氮、磷等进入江河湖泊，不仅污染养殖场周围的环境，而且导致水体和大气的污染，更是我国江河湖泊富营养化的主要污染源。3）农村生活垃圾

农业废弃物污染我国每年有6.5亿t秸秆，约有2/3被无谓焚烧或变成有机污染物。2000年我国农业源排放甲烷占全国排放总量的80%，氧化亚氮占90%以上。大部分秸秆采取焚烧的方式，既浪费资源又影响大气环境。农作物秸秆两大面广，焚烧和废弃率高，大量的秸秆被焚烧或者抛弃于河沟渠或道路两侧，污染大气和水体，影响农村的环境卫生。

生活垃圾及工业“三废”污染我国的生活垃圾数量巨大，利用率极低，大部分在城郊和乡村露天堆放，特别是塑料袋、农药包装袋等有害垃圾大多随意堆放，不仅占去了大片可耕田，还可能传播病毒细菌，其渗漏液污染地表和地下水，导致生态环境恶化。“三废”也不容忽视。不少企业在产品加工过程中讲产生的污水未经达标处理就直接排放，有的随意堆放加工废弃物如笋壳、果壳、果渣等。工业废水中的有机物和重金属如镉、铅、汞等对水体的污染严重。污水灌溉农田又使土壤受到污染，并进一步通过食物链进入人体，危害人体健康。

4.流域面源污染的生态工程防治措施

由于污染物在原地被降解；修复时间较段；就地处理操作简单，对周围环境的干扰少；较少的修复资金，一般只为传统的物理化学方法的30%到50%；人类直接暴露在这些污染物下的机会减少；不产生二次污染，遗留问题少等优点，生态修复技术是未来水体修复的重点发展趋势。

1）截纳控制技术

截纳控制技术类似一种缓冲带技术，是利用地表植物的吸收、固定、阻截、渗滤作用来减少N、P、有机物质的流失，这种技术要求不高，对地表径流污染物的截纳率也不是太

高。截纳技术在小范围、因降雨事件易造成水土流失的苗圃、景园地段的面源污染有一定的应用前景，特别是炉渣一壤土植物渗滤系统不仅具有高的截纳容量，而且还有较强的吸收N、P能力，如果是经济植物还能创造一定的经济收益

2）人工湿地技术

人工湿地氮的去除原理：硝化、反硝化。其中分为两个区：（1）植物根区：好氧小区，进行氨氮的硝化过程（2）远离植物根区：硝态氮缺氧环境，进行反硝化过程，氮以气体形式去除。

人工湿地磷的去除原理：（1）植物和藻类吸收（2）沉淀作用：需经过一系列化学反应（3）湿地基地材料吸收。

人工湿地有机物的去除原理：（1）难溶性有机物：沉淀、过滤（2）可溶性有机物：植物根系吸附、吸收、降解。

人工湿地的类型：