中国农业面源污染形势估计及控制对策__中国农业面源污染控制中存在.pdf
《中国农业面源污染形势估计及控制对策__中国农业面源污染控制中存在.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国农业面源污染形势估计及控制对策__中国农业面源污染控制中存在.pdf(8页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 中国农业科学 2 0 0 4,3 7(7):1 0 2 6-1 0 3 3 S c i e n t i a A g r i c u l t u r a S i n i c a中国农业面源污染形势估计及控制对策.中国农业面源污染控制中存在问题分析张维理1,徐爱国1,冀宏杰1,K o l b e H.2(1中国农业科学院土壤肥料研究所,北京 1 0 0 0 8 1;2德国撒克森州立农业科学院,莱比锡D-0 4 1 5 9)摘要:对中国农业面源污染控制中存在的主要问题进行了剖析。分析指出,中国各主要流域的面源污染控制仍然有较大误区,最主要的问题是没有对点源和面源污染进行分类控制。目前即使在农业面源
2、污染已成为水体污染主要原因的流域,仍以河口、河道地带等末端控制工程建设为主。由于没有遵循农业面源污染控制的基本原则:整个流域统一布局,充分考虑当地农村经济条件和现有种植结构,最大限度照顾农民利益,在源头上对不同类型的污染实行总量控制,因此许多地区高氮、磷养分用量的菜果花农田面积目前仍在大幅度增长,对今后流域治污造成更大难度。根据中国现状,目前在水体污染严重的流域和高污染风险地区,应尽快建立不同类型面源污染的源头控制,从水源保护的需求出发,根据当地气候、水文地质、地形、农田土壤条件,合理划定流域内各级水源保护区,制定并试行相应的限定性农业生产技术标准。充分的试验研究是保障标准的科学性、合理性和可
3、操作性的前提。建议在有条件的地区试行绿箱政策,鼓励和推动农民广泛采用保护环境的替代技术和生产模式,以提高农业资源利用率,促进农业技术的升级换代。关键词:面源污染分类;流域治理;水源保护区农业生产技术标准Estimation of Agricultural Non-Point Source Pollution in Chinaand the Alleviating Strategies.A Review of Policies and Practices for Agricultural Non-Point Source Pollution Control in ChinaZHANG Wei-l
4、i1,XU Ai-guo1,JI Hong-jie1,KOLBE H.2(1Soil and Fertilizer Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081;2 Schsische Landesanstalt fr Landwirtschaft,Gustav-Khn-Str.8,D-04159 Leipzig)Abstract:Current policies and projects implemented for controlling water pollution in China were re
5、viewed.The mainproblem is that the controlling prosecution has been mainly concentrated on end-control engineering projects such asestablishment of sewage farm and artificially-built or reclaimed wetland at bayou or watercourse,even in the watershedswhere agriculture is the leading contributor to wa
6、ter eutrophication of the water systems.Because of lacking of source-control policies and technologies for reducing pollutants resulting from agricultural activities,cropping areas for vegetable,fruit tree and flower crops with extremely high nitrogen and phosphorus fertilization increased rapidly i
7、n sensitive regionsof watershed.The continuing increase of fertilizer use and animal breeding in rural area of important watersheds makes iteven more difficult in future to restore already heavily eutrophic aquatic ecosystems.To solve the problems,it was suggestedthat the proper regulations to confi
8、ne environment-unfriendly agricultural activities should be established and implementedin different watersheds as soon as possible.The conventional techniques should be replaced by more environment-friendlyalternatives.Since changes of land use form and technologies might result in income losses of
9、farmers in rural region,effectiveness of such source-control policies depends greatly on that the implemented regulations and techniques should收稿日期:2 0 0 4-0 2-0 6基金项目:农业部重点资助项目、国家科技部“9 7 3”资助项目(G 1 9 9 9 0 1 1 8 0 6、2 0 0 2 C B 4 1 0 8 0 0)、国家科技部重大专项资助项目(K 9 9-0 5-3 5-0 2)和上海市农委资助项目 农科功字(2 0 0 2)第4
10、-1-4 号作者简介:张维理(1 9 5 3-),女,北京人,研究员,博士,主要从事农业面源污染与数字土壤研究。T e l:0 1 0-6 8 9 1 8 6 4 5;F a x:0 1 0-6 8 9 7 6 9 0 0;E-m a i l:w l z h a n g c a a s.a c.c n7 期 张维理等:中国农业面源污染形势估计及控制对策.中国农业面源污染控制中存在问题分析 1 0 2 7be approved with high financial and social feasibility.To improve efficiency of the source-contro
11、l,detailed research worksto understand main reasons and generating mechanisms of non-point source pollution from agriculture should be carriedout in watersheds.According to local climate,hydrological,geological,topological,soil and agricultural production conditions,water protection zones of differe
12、nt grades should be defined.Corresponding to the sensitivities of different zones toaquatic ecosystem,the related technical standards for land use form,treating excrements from animal stall,fertilizing,plowing,pesticide spraying,irrigation and rotation should be draw.In watersheds with heavy agricul
13、tural non-point sourcepollution,subsidy to farmers might be necessary in order to encourage a wide-spread application of environment-friendlyalternatives in the whole watershed.Key words:Classification of non-point source pollution;Watershed management;Technological standards foragriculture producti
14、on in water protection zones水是地球和人类的生命之源。充足的、清洁的水源是保障社会文明和经济发展的前提,从古至今,人类就一直为减少和控制水源的污染进行着不懈的努力。最早的清污分流工程可以追溯到数千年前,在古代中国和埃及的城市,已建有十分完备的城市排污系统。而可有效减少水土流失的梯田种植在中国更是源远流长。但是,进入2 1 世纪,随着中国人口的迅速膨胀,经济、物质生活的高速增长,高化肥用量的集约化农业的普及,无论是在东南沿海等经济较为发达的地区,还是在一些尚较贫困的偏远地带,许多湖泊、河流、近海域都出现了严重的富营养化问题,严重影响了这些地区的水质。中国是一个水资源极
15、为短缺的国家,为解决用水问题,国家投入巨资通过南水北调等措施,缓解缺水的压力,怎样保证这一工程建设的成果不因水质问题而付诸东流?中国是农业大国,为在有限的农田上实现农民增收、农业增效、农村致富,面源污染风险高的菜果花生产、畜禽养殖业在各大流域迅速发展,如何减少其目前和未来昂贵的环境代价?当看到许多地区乡村昔日清澈的小溪、美丽的湖泊已经面目全非、散发着恶臭,而许多还很贫穷的农民,精心伺育着自家的两亩大棚,编织着希望,却料想不到俭省的钱买回的农药、化肥,换回的可能是家园的污水横流,疾病肆虐,当看到,刚刚步入小康水平的人们还来不及享受经济发展带来的实惠,就已经开始背上日益沉重的环境代价,而由于在面源
16、污染控制方面仍然存在较大的误区,影响治理效率时,笔者深切感到,对中国农业面源污染的对症治理已迫在眉睫。笔者自1 9 9 3 年以来,一直从事农业面源污染研究与治理。1 0 多年来,参加研究的科研人员几乎走遍了中国的大部分省份,对中国2 3 0 0 多个县农业产业结构、化肥使用、畜禽养殖发展、农田土壤肥力变化等与农业面源污染相关情况,进行了大量、翔实的调查。在中国重要的流域、库区进行了数百次的野外实地考察,5 0 0 0 余个田间定位调查、采样和1 0 0 多个大田定位试验,遍及江苏、浙江、云南、四川、山东、北京、上海、河北、河南、安徽、陕西等1 0 余省的1 0 0 多个县。1 点源污染与面源
17、污染的界定与分类在剖析中国农业面源污染控制中存在问题之前,需要重述一个十分重要的基本概念,即对点源污染与面源污染的界定与分类。欧美的面源污染研究权威曾经在其专著中为点源污染与面源污染进行了准确的定义,并且提到:对点源污染和面源污染的监测和控制需要截然不同的技术和对策 1 3,笔者在多年参加面源污染研究与治理的实际工作中,深刻体验到这一基本观点的重要性。分类的目的是为了治理,污染类型不同,控制对策和技术完全不同。根据欧美专家和美国环保局官方发布的定义,点源污染最简单明确的定义是:污水在排放点通过排污管网直接进入水体。按照这一界定,无论是生活、工业还是生产活动产生的污水,凡是通过污水管网直接排入水
18、体的均属于点源污染。与点源污染不同,在面源污染中,氮和磷养分、农药等污染物是在一块地或一个区域如农田、园地、高尔夫球场上,通过地表径流、土壤渗滤进入水体(图)。由于地表径流和土壤渗滤与降雨关系密切,面源污染的发生主要受降雨影响,具有间歇性;又由于在一块地上地表径流和土壤渗滤过程主要受土壤类型、土地利用类型和地形条件的影响。因此,面源污染发生的强度受发生地点的特定土壤类型、土地利用类型和地形条件的影响。对点源污染的治理可在排污口配置污水处理装置,对污水进行处理,使排放水达标,或通过废水回用,减少总排放量。由于这种控制是在污染1 0 2 8 中 国 农 业 科 学 3 7 卷源或污染过程的末端进行
19、的,称之为末端控制。末端治理的前提是实现污水的集中收集。对有条件铺设排污管道,实现污水集中收集的城区面源污染而言,治理的关键和耗资最大的工程通常不是污水处理厂建设或污水处理技术本身,而是铺设排污管道,实现清污分流和污水的集中收集。对末端控制的法规和技术标准通常是对处理后排放水中污染物含量的限定。在国际范围内,进行末端控制的污水处理技术和监测技术已经比较成熟和规范,欧美主要国家政府部门的相关网站均可检索到相应的技术标准。如前所述,面源污染的发生主要受降雨影响,具有间歇性,其强度受发生地点的土壤类型、土地利用类型和地形条件的影响,具有显著的地点特征(s i t e-s p e c i f i c)
20、。这些特性决定了,第一,对面源污染的监测和其在水体污染中贡献率的客观评价十分困难,因而,至今在国际范围内尚无成熟和标准化的控制技术和监测技术。第二,末端治理技术很难有效地控制面源污染。在旱季,很少有农田和场地径流,这一期间开动污水处理设施只能空耗设备运行费。而在雨季,一场大雨,产生大量径流,流量在短时间内剧增,往往又超出污水处理厂的设计负荷,需要启动泻洪道,难于进行有效的污水处理。以滇池、太湖流域和上海黄浦江水源保护区为例,当日降雨量5 0 m m 时,对流域农田产生径流进行末端治理分别需要日处理能力百万吨级的污水处理厂7 8、1 0 0 0 和3 2 座,日处理费用分别为4 0 0 0万元、
21、5 亿元和15 0 0 万元。由于末端控制在面源污染治理上不现实,对面源污染应当采用源头控制的对策。在一个水域中点源污染和面源污染通常同时存在。而对于面源污染,按其来源不同,又可以划分为不同类型:(1)农田径流、淋溶或侧渗;(2)畜禽场和放牧草场的径流;(3)城乡结合部无污水管道和垃圾处理系统的城区和大乡镇场地径流;(4)农村小村落生活面源;(5)湖泊、河流上的家禽和水产养殖;(6)矿山径流。不同类型面源污染形成机制不同,需要采用不同的源头控制对策和技术。对于中国绝大多数流域,如太湖、滇池流域等,面源中的(1)、(2)、(3)类是水体污染的主要原因,其贡献率总计超过7 0%,远高于来自工业生产
22、与城市生活排污造成的点源污染 4。在流域治理中只有根据不同水污染类型在污染总负荷中所占比重进行分类治理,才能有效控制水污染。2 中国农业面源污染控制中存在问题分析目前,中国主要流域水体污染形势日益严峻,但对面源污染,特别是农业面源污染的认识和采取的控制对策方面仍然存在较大误区,影响治理效率。2.1 缺乏对点源和面源污染进行分类控制中国在水污染治理中存在最主要的问题是没有对点源和面源污染进行分类控制。近年来尽管中国中央与地方政府及各流域管理部门加大了治污力度,但到目前为止,即使在农业面源污染引起富营养化严重的流域,对点源和面源污染也没有明确的分类和界定,更没有按照这种分类,制定和采用分类控制的法
23、规和技术标准,实行不同的管理控制。在流域治污上,近年来虽然也制定了不少农业环境方面的相关法规和技术标准,但这些标准主要是污水排放标准,依然为末端控制的体现。例如,中国为减少和控制畜禽场造成的面源污染,从中央到地方来出台了一系列农村畜禽场排放污水的标准。然而对中国农村大量调查显示,除极少数政府投资的形象工程外,中国能采用污水处理设备的畜禽养殖场很少。实际上,即使在对农民有巨额补贴的欧洲国家,农民也无力支付对畜禽养殖场污水处理费用,因而这些标准在控制畜禽场造成的面源污染上,基本不具实际意义。在滇池、太湖流域,至今缺少畜禽场农田最低配置、畜禽场固液废弃物化粪池容量、密封性等既便于农民实际操作,又便于
24、管理部门监管的规定,使得一些地区,每公顷农田对农村图 面源污染发生的几种主要途径F i g.M a i n g e n e r a t i n g m e c h a n i s m s o f n o n-p o i n t s o u r c e p o l l u t i o n7 期 张维理等:中国农业面源污染形势估计及控制对策.中国农业面源污染控制中存在问题分析 1 0 2 9人畜排出有机氮、磷养分承载量已分别达到10 0 0和6 0 0k g,对水域富营养化形成重要威胁 4。而在农业面源污染严重的各大流域,即使在高污染风险的湖滨和河口地带对高污染风险的菜果花种植仍然没有任何限制和相
25、关的技术标准。在滇池流域,一方面,国家不断加大治污的投资和工程建设;另一方面流域内氮、磷养分大量施用,浅根系的蔬菜、花卉大棚迅速发展。2 0 0 0 年笔者在滇池进行调查,当时蔬菜、花卉大棚只是在近水域湖滨带农村地区发展迅速。而2 0 0 3 年调查时发现,蔬菜、花卉大棚的发展已扩展到上游地带,目前已达到全流域农田面积的2 0%以上,湖滨带一些村镇的农田目前几乎全部种植为蔬菜、花卉,而水稻等低施肥量、环境相对友好的作物几乎绝迹。由于缺少分类控制,随着今后流域菜果花农田面积的大幅度增长,农田排放氮、磷将随之继续增长,滇池今后的治理难度势必更大。如前所述,中国绝大多数流域,3 种类型的面源污染,即
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国农业 污染 形势 估计 控制 对策 _ 存在
限制150内