面源污染综述

发布时间:2013-06-24 10:35:06

我国面源污染的防治及治理情况

摘要:我国的面源污染一般分为农业面源污染和城市面源污染,其中农业面源污染已成为我国农村生态环境恶化的重要原因之一。本文将从以上两个方面,尤其是农业面源方面对我国面源污染的现状、成因、污染物来源、污染物种类进行分析。并在此基础上提出了控制和治理污染的对策。从化肥和农药的使用污染、集约化养殖污染、农田秸秆无序利用污染、农膜污染等方面阐述农业面源污染的成因;从污染物的危害以及对受纳水体的污染等方面阐述城市面源污染的成因,并据此提出了包括政策、法规和技术等方面的控制对策。

关键词:面源污染;污染现状;污染防治;污染治理

点源及面源是地表水体污染的两大来源[l]。面源污染(Non-point Source Pollution),是指溶解的或固体污染物从非特定的地点,在降水和径流冲刷作用下,通过径流过程而汇人受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等),引起的水体污染[2]目前,我国农业面源污染的主要表现在于过度施用化肥、农药造成的土壤、水源污染;新兴的温室农业产生的塑料薄膜等废弃物对环境的污染;焚烧秸秆造成的环境污染和土壤氮、磷、钾的损失,以及大量畜禽粪便对水体的污染等。由于其发生范围广、持续时间长,并疏于治理,已给农业生态环境乃至社会经济的可持续发展亮起了红灯。城市面源污染主要表现在于城市地表雨水径流引起的水体污染,随着对工业污染和城市生活污染控制水平的提高,面源污染对城市水环境污染的影响表现得十分突出。

一、我国面源污染物的主要来源及现状

(一)农业面源污染

1、化肥污染。在过去十多年中,全国化肥的施用量从1990年的2590万吨增加到2002年的中国化肥年使用量4124万吨,占全世界平均消费量的1/4400 kg/hm2,远远超过国际上为防止水体污染而设置的225kg/hm2化肥使用安全上限[3]

2、农药污染。中国是世界生产和使用农药的第一大国[4],年农药使用量约为140万吨,每亩耕地年均施用农药有效成分约0.8kg,并且高毒、高残留的有机磷、有机氯农药仍占很大比例。全国农药喷施约有60-70%进入环境中,仅有约30%被农作物吸收[5]

3、畜禽粪便污染。我国的畜禽养殖业近年来发展迅速,畜禽养殖业由农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖,而且越来越集中在城市周围。由于饲养

方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化,畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。目前,全国大中型畜禽养殖场已达14000多家,每年排放粪水及粪便总量超过l9亿吨[6]。畜禽粪便主要污染物化学耗氧量COD和生物耗氧量BOD的流失量逐年增加,到2010年,COD的流失量将达到728.25万吨,BOD的流失量将达到498.83万吨[7]

4、农膜污染。随着大棚农业的普及,农用地膜污染正在突显。目前普遍使用的农膜属高分子有机聚合物,在土壤中不易分解,同时降解会产生有害物质。其危害主要有以下几个方面:影响农田机械耕作,影响农作物根系的伸展,容易造成作物倒伏、死苗、弱苗和减产,影响土壤结构,影响正常灌溉,农用地膜缓慢降解产生的有害物质逐年累积造成了土壤理化性质的恶化[8]

由于农业活动的广泛性与普遍性,使其成为面源污染最主要的组成部分。许多发达国家农业面源污染是导致水污染的主要原因之一。农业面源污染是指农业生产活动中,溶解的或固体的污染物(农田中的土粒、氮素、磷素、农药、重金属及其农村家畜粪便与生活垃圾等有机或无机污染物质)从非特定的地域,在降水和径流冲刷作用下,通过农田地表径流和地下渗透,使大量污染物质进入受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)所引起的主要水体污染。目前,根据许多国家的资料已证实农业是主要的面源污染来源,从全球范围来看,30%~50%的地球表面已受到面源污染的影响,在全球范围,农业面源污染引起1.44亿hm2 耕地不同程度退化[9]。解决农业面源污染属世界性难题。在我国,由于农业生产压力逐年加大,所以控制农业面源污染的工作就更加艰难。据专家估算,目前我国水体氮、磷污染物中来自工业、生活污水和农业面源水污染的大约各占1/3[10]

(二)城市面源污染

在面源污染中,城市地表径流是仅次于农业面污染源的第二大面污染源[11]。城市地表径流中的污染物主要来自于降雨对城市地表的冲刷,所以,城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。城市地表沉积物包含许多污染物质,有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等[1]。城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。城市地表沉积物的组成决定着城市地表径流污染的性质。城市地表沉积物包含许多污染物质,有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等。具有不同土地使用功能的城市地表,其沉积物的来源不同。如,城市工业区的地表沉积与工业生产过程的原料、半成品材料等的扩散、沉积、遗漏等有关;城市路面沉积物与车辆交通流量等因素有关;城市居民区地表沉积物与生活垃圾及居民生活习惯等因素有关,商业区地表沉积物则与商业活动类型有关[1]

二、我国面源污染原因分析

(一)农业面源污染的原因分析

1、农村经济发展水平较低。很多农村居民无论从绝对意义上,还是从相对意义上,都还处于贫困状态,面临着巨大的生存和改善生活的压力。农民要提高收入。只能通过不断追加大量的不可更新的人工能量,不断加大农药使用量,甚至过量施用化肥和农药以保证和提高产出。经济利益的驱动,农业生产的加剧,使农民无力顾及污染控制,难以顾及农业的长期发展以及社会效益。

2、农民环保意识不高。普遍重视经济效益轻视环境效益。表现在资源的投入不计成本、环境污染产生的外部费用没有内部化等方面,表面上产出水平高,实际上是以消耗资源和污染环境为代价。一家一户的小规模经营在加剧农村面源污染的同时,又严重制约着面源污染的有效治理。

3、缺乏有效的监督机制和相应的奖惩措施。有关部门和农民缺乏联系,对农民不规范的生产、经营行为缺乏指导和监督。另外农村的环境保护长期受到忽视,环保政策、环保机构、环保人员以及环保基础设施均供给不足,是农村面源污染失控的一个重要背景。

4、农药化肥生产销售部分工作不到位。农民所购买的90%的化肥的包装上没有施肥指导说明;不少化肥和杀虫剂包装上的说明不充分、不恰当。使用不当的农药化肥品种也容易形成污染[12]

()城市面源污染的原因分析

影响城市面源污染的因素包括:降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型(如居民区、工业区、商业区、城市道路等)、大气污染状况、地表清扫状况等。降雨强度决定着淋洗地表污染物的能量的大小;降雨量决定着稀释污染物的水量,降雨历时既决定着污染物被冲刷的时间也决定着降雨期间的污染物向地表输送的时间;城市土地利用类型决定着污染物的性质及累积速率;大气污染状况决定着降雨初期雨水中污染物含量;城市地表清扫的频率及效果影响着晴天时在地表累积的污染物数量。

三、目前面源污染的治理措施

1、技术方面

虽然面源污染的危害严重,目前还没有引起社会各方面的高度重视。由于单纯追求经济效益,往往忽视了社会效益和环境效益。目前,对面源污染的控制还停留在“点”上,仅在一些地方进行了循环经济的尝试。因此,需要扩大防治面源污染的范围。面源污染涉及千家万户,问题复杂,控制难度很大,控制种植业导致的面源污染要比控制规模化养殖业导致的点源污染困难得多。

2、法律方面

我国没有对面源污染单行立法有关预防和控制面源污染的条文散见于现行法律、法规和政策之中而且这样的条文并不多见。虽然有些法律、法规在某些相结合的方式进行环评报告的编制。重点强调环评报告对实际环境问题的预防和解决不能照抄照搬更不能由于规划环评是战略层次的环评导致报告的内容太空太泛失去对实际的指导意义。

四、我国面源污染治理中的不足

1环保立法工作滞后,农业面源污染防治、农业环保监督和执法、农村生态环境管理缺乏必要的法规依据造成农业面源污染防治和农业农村环境保护工作无法可依[13]

2各级政府对农业农村环境保护工作没有摆上重要的议事日程各部分工协作的机制没有完全建立对农业面源污染防治财政投入不足多元化投入机制尚未形成。

3缺乏对农民生态环境保护知识普及教育。许多农民一味追求产量的最大化和劳动强度最小化大量施用化肥、农药, 加剧了农业环境污染。

4土地使用权过于分散, 一家一户的耕作方式和门类齐全的产业结构仍占主体, 农业面源污染呈现点多、面广、分散、处理难的状况。

5农业技术推广体系不健全, 农业标准化、资源化利用、绿色食品、有机食品等先进实用技术推广工作力度不大。

6农村面源污染表现出的系统性、复杂性以及投入不足, 目前尚缺少适宜有效的防治措施和技术。农村生态研究和面源污染防治的科研攻关滞后, 使农村面源污染状况得不到有效控制[14]

五、我国面源污染的发展方向

1、城区面源

对于城区面源,核心问题是基础建设投资。在新形成的城区铺设排污管网,改造老城区超负荷、陈旧的排污管网。在此基础上,才能发挥末端控制工程建设的效率[1]

2、农田面源

对农田造成的农业面源污染,应采用源头控制策略,一方面在全流域范围内大力推广农田最佳养分管理,杜绝农田氮、磷肥料的过量施用;另一方面在水体富营养化严重的流域,从水源保护的需求出发,根据各大流域气候、水文地质、地形、农田土壤条件,在试验研究的基础上,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,合理划定流域内不同级别水源保护区,在发展农业,提高农民收入和有效减少农田对水体富营养化贡献两种不同目标间达成一定程度的妥协;制定并试行水源涵养地、水源保护区的限定性农田生产技术标准,对各级保护区允许的农田轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种、施肥方式进行限定,依托流域管理部门和农村农业技术推广体系,建立源头控制的监督体系,健全相关的监控标准和机制。

3、畜禽养殖业面源污染

应以在较低成本下促进畜禽粪便还田为目标。目前在中国各主要流域,对面源污染影响最大的为养猪场、养牛场,这些养殖场无论规模大小,通常为水冲式清厩方式,排放的流质厩肥体积庞大而养分含量低,既难以直接销售或加工后作为商品有机肥利用,又难于长距离运输[15]。应当通过对流域内不同级别水源保护区畜禽场农田最低配置、化粪池容量和密封性、清粪方式等技术标准的限定,通过对流质厩肥运输装备、施肥设备技术改造和规范农田施用技术,提高有机肥利用率,优化养分资源的综合管理,使流域畜牧业和种植业、农村发展相互适应并相互促进,减少畜禽场氮、磷径流损失。

由于目前中国面源污染治理工程的实施尚无成熟的模板,而农业面源污染治理成效又关乎三农问题。以创新研究带动治理工程是事半功倍、提高工程效益的前提和保障。所以我国应该积极寻找新方法治理面源污染问题,尤其是农业面源污染问题,力求达到农业的绿色化,环境的绿色化。

参考文献

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[2]贺缠生,傅伯杰,陈利顶.非点源污染的管理及控制[J].环境科学,199819(5):87-96.

[3]Lee S INonpoint source pollution [J]Fisheries1979(2)50-52

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[13]曹丽萍非点源污染控制管理政策及其研究进展[J]地理与地理信息科学2004.

[14]牛瑞芹何荣浅谈农村面源污染的现状及其治理措施[J]安徽农业科学200735(33)421-422

[15]张维理,武淑霞,冀宏杰,Kolbe H.中国农业面源污染形势估计及控制对策I21世纪初期中国农业面源污染的形势估计.中国农业科学,200437(7)1008-1017

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