农业面源污染研究进展及其发展态势

     水是地球上所有生物生存的基础,水污染影响的是人类和地球的可持续发展。

     水是地球上所有生物生存的基础农业面源污染是指农业生产所施用的氮磷钾和农药等通过长时间的渗入扩散到地表,从农田向水体迁移的过程。目前来看,全球面源污染已成为水污染的首要污染源,特别是农业面源污染,不仅危害农业生产,也影响区域环境和人类的健康。 
  1农业面源污染的成因和特点 
  1.1成因 
  农业生产的压力是农业面源污染的最根本原因。由于受粮食生产的压力,农民在农业生产中广泛使用农药和化肥,这导致了农药和化肥渗入地表,并慢慢污染到周围的水资源。我国的农用耕地占世界耕地面积的1/10,但是氮肥使用量却是世界氮肥总量的1/4还多。大量没有利用和吸收的肥料营养元素会随着雨水或农田退水等间接渗入地表。另外,我国农业生产中农药使用量大,方法也不尽合理,导致农药利用率低,大部分农药会慢慢渗入土壤、空气、产品和水体中,对生态环境和人类的健康造成严重伤害。近些年来,我国集约式养殖迅速发展,一些区域的养殖量已经超过警戒值,养殖禽类和畜牧类的粪便处理效果不佳,也是水污染的主要原因。 
  1.2特点 
  与点源污染相比,面源污染比较隐蔽、分散性强,难监测。农业面源污染的扩散主要是通过农田排水和雨水径流,而雨水径流的随机性比较大,产生的面源污染也比较随机。再加上区域内的地理状况、水文情况不同,所以面源污染也不均匀。农业面源污染源比较广,包括农业用肥、农药、农户的生活污水排放、农村生活垃圾、养殖污染等。 
  2农业面源污染的研究进展 
  农业面源污染最开始的研究是20世纪60年代的欧美发达国家,70年代后在世界其他国家逐渐展开。随着面源污染的加重及环保意识的深入,人们提出了各种控制措施。我国对农业面源污染的研究起步较晚,从20世纪80年代之后逐渐深入,主要是通过分析土地利用方式与面源污染的关系入手,在水库水质探测基础上建立污染物测算模型,这只是针对农业面源污染的特点进行的最初步研究。到20世纪90年代后,我国开始从农药、化肥等污染源对面源污染进行深入探讨。近年来,随着国外一些面源污染模型的引入,面源污染研究者開始在全国不同地区内开展应用研究。 
  3农业面源污染的防治措施 
  我国虽然对农业面源污染的研究起步晚,但是在综合和引进国外先进措施和模型基础上有很大成效。主要防治措施有人工湿地技术、缓冲带技术、水陆交错技术和水土保持技术等。人工湿地技术主要是通过土壤对在河流内生长的水生植物组成独特和生态吸附系统,通过吸附系统达到降解和吸收,以减少氮磷钾等进入水中的总量。但是湿地技术会产生二次污染,所以规模化应用和推广比较难。缓冲带技术和水陆交错技术是通过对植物生长带的设计和种植,让植物对农田的剩余营养物质进行吸收,以净化水质。虽然缓冲带的效果比较好,但是随着时间推移,缓冲带也会被污染,如果得不到有效管理,缓冲带可能会变成污染源。水土保持技术主要是通过工程和农业技术、生物措施结合,来促进植物的吸收和降解,同时控制水土流失。在农业面源污染的防治过程中,农田的养分平衡是需要解决的首要问题,化肥的过量施用是问题的重中之重。因此严格对农田进行养分管理,推广合理施肥是农业面源污染的重要治理方式。 
  4对农业面源污染的未来展望 
  农业面源污染研究和治理涉及物理、化学和生物等多方面理论,是一个综合性的系统工程。在目前研究进展现状的基础上,对未来的展望如下: 
  一是要应用同位素技术来跟踪农业面源污染研究,以提供精确的科学数据。同位素技术主要是以流域为单位,把大气—植被—土壤—地表水—地下水作为一个系统来进行跟踪,以辨识农业污染的来源,并对来源进行定量,以估算出农业面源污染物的输出和迁移等;二是通过一定模型来确定面源污染与水体之间的缓冲过度区。沟渠可以通过植物和底泥吸附来进行自然降解,以降低污染物进入水体的数量;三是农业面源污染主要是对河流、水库等地下水的污染,研究农业面源污染在地下水中的输出和影响规律,也是未来的研究重点和热点;四是构建河流总体容量控制模型,以形成对河流的环境治理和管理机制。主要是将河流分为一级、二级和小支流,按照治理目标依次进行治理,通过方案解决小流域污染的基础问题。通过健全农业面源污染的监测和预警体系,发挥出治理方案的宏观性和时效性。 
  参考文献 
  [1]余进祥,刘娅菲.农业面源污染理论研究及展望[J].江西农业学报,2009,21(01):137-142. 
  [2]杨林章,施卫明,薛利红,等.农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——总体思路与“4R”治理技术[J].农业环境科学学报,2013,32(01):1-8. 
  作者简介:杨金雪,硕士,研究方向:农业环境保护与农村能源管理。