如何防治农业面源污染防治考题 地球与环境

农业面源污染,指在农业生产中,主要是在种植、养殖过程中,使用的化肥、农药、激素等,产生的秸秆、尸体、粪尿等,以及病虫菌等分散污染源,引起的对水层、湖泊、河岸、滨岸、大气等生态系统的污染。农业面源污染与有固定、可查究污染源的点源污染(如工业企业污染)相比,时空范围更广,不确定性更大,成分、过程更复杂,更难以控制。当前,使用剧毒农药、过量施撒化肥、随意丢弃不可降解农膜、露天焚烧秸秆、大型养殖场禽畜粪便甚至尸体不作无害化处理随意堆放丢弃等落后的生产方式和非科学的经营管理理念,是造成农业环境面源污染的重要因素。在水体污染中,60% ~ 80% 的河流和湖泊富营养问题是由农业面源污染造成的。
防治农业面源污染的方法
科学施肥。采用测土配方施肥,严格按照专业人员提供的配方,根据天气、土地、农作物情况等决定施肥方法和数量,并结合化肥深施、有机肥及无机肥配施等技术施肥,可以提高肥效、增加产量、改良土壤。
规范农药使用。建立安全用药制度,禁止使用高毒、高残留农药,使用高效低毒、低残留农药,严格按照说明书要求使用农药;在清晨或傍晚喷药为宜,避免强风喷洒;喷药后,不要在喷雾器内存放农药,喷雾器应及时清洗干净;用完的农药玻璃瓶应该打碎,金属罐桶应该压扁,掩埋在 1 米深的土中,清洗所用的抹布应该掩埋或焚烧,防止二次污染。
综合防治病虫害。主要包括:利用耕作、栽培、育种等农事措施防治农作物病虫害;利用生物技术和基因技术防治农业有害生物;应用光、电、微波、超声波、辐射等物理措施控制病虫害。
废弃物循环利用。采取标准化养殖、清洁养殖,发展循环农业,使秸秆、禽畜粪便等各种废弃物能够得到更有效的利用;实现秸秆综合利用;将农田薄膜回收处置;使用新型可降解农膜材料。 上传我的文档
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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2004,37(7):1Scientia Agricultura Sinica008―1017中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计张维理1,武淑霞1,冀宏杰1,K 0l beH.2(-中国农业科学院土壤肥料研究所,北京1 00081;2德国撒克森州立农业科学院,莱比锡D一041 59)摘要:2 0世纪7 0年代以来,中国重要的湖泊和河流水域如五大湖泊、三峡库区、滇池、白洋淀、南四湖、异龙湖等氮、磷富营养化问题急剧恶化。研究结果表明,在中国水体污染严重的流域,农田、农村畜禽养殖和城乡结 合部的生活排污是造成水体氮、磷富营养化的主要原因,其贡献率大大超过来自城市生活污水的点源污染和工业的 点源污染。2 0世纪8 0年代初以来,在各重要流域菜果花(蔬菜、水果、花卉)播种面积增加了4.4倍。菜果花种 植为新型产业,农民并未掌握合理的施肥技术。由于种植效益高,菜农为了追求效益,超高量使用氮、磷肥料,单季作物化肥纯养分用量平均为5 6 9~2 0 0 0kg?ha~,为普通大田作物的数倍甚至数十倍,成为水体富营养化的主要潜在威胁之一。与此同时,农村养殖产业带的发展,使得一些地方畜禽养殖产生的氮、磷数量剧增,最大已达到1 721kgN?ha。1和6 39kgP,0;?ha~,大大超过了农田可承载的安全负荷,成为各大水域的重要污染源。而城乡结合部地带缺少排污管网等基础设施,加上这一地带城区快速扩张,使之成为城区面源污染的主要来源。分析结果还 显示,尽管中国农业面源污染的程度已十分严重,然而,各主要驱动因素仍然有增无减,进入21世纪初,中国农 业面源污染对水体富营养化的影响将进一步加剧,农业和农村发展引起的水污染将成为中国可持续发展的最大挑战之一。关键词:水体富营养化;地下水硝酸盐污染;面源污染;滇池;太湖收稿日期:2004-02-06 基金项目:农业部重点资助项目、国家科技部“9 作者简介:张维理(173”资助项目(G19 990 1 l 806、200 2CB4 10800)、国家科技部重大专项资助项l:0 l 0―6 8 9 l 86 4 5;目(K99―05―35―02)和上海市农委资助项目[农科功字(2002)第4―1―4号]9 53一),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。TeFax:010-68976900:E―mai 1:Wl Zhang@caas:ac.cn万   方数据 7期张维理等:中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计1009Estimation of Agricultural Non-Point Source Pollution in China and the AIleviating StrategiesI.Estimation of Agricultural Non-Point Source Pollution in China in Early 21 CenturyZHANG(tSoilwd.1i1,wUShu―xial,JIHong-jiel,KOLBEH.2100081and Fertilizer Institute,Chinese AcademyofAgricultural Sciences,Beijing2SiichsischeLandesanstalt卢r Landwirtschaft,Gustav-Kiihn-Str.8,D一04159 Leipzig)Abstract:Since l970s.the N and P eutrophication of major Chinese lakes and water systems has been getting worsethat non―point rapidly.Investigation revealed water pollution.The contribution of non.pointsource sourcepollution pollutantsfrom agriculture and rural region is the leadingsourceoffrom fertilization of crop land,rural animal husbandry andrural and urban living sewage of transition region between domestic and industry in urbanareaarea is much greater than that of point―source from wastes of civilwith developed wastewater pipe nets.Since 1 980s,the acreage of vegetables,fruits andtoflowers has been increased by 4.4times.Dueratehigh profit,it iscommon using very highratesof N and P fertilizersasonthesecrops.The average fertilizer application grainis 569-2 000kg(pure nutrient)?ha~in single crop,about 10 timesonethat forcrops.Theincreasing vegetableareawith high fertilizer input isof the biggest potentialproblems for eutrophicationtoof water bodies in watersheds.At thesame time。animal breeding farmers in rural region intendedbe developed inapattern that certain townships with very high concentration ofanimal breeding farmers.N and P amount from animal muchto ashusbandry in such concentrated region has reached very high level,as agricultural land area.far1 72 1 kg N and 639 kg P205 per hectaremore surpassing the acceptance capacity of soilsourcethese organic nutrients.Inalmost all of theimportant watersheds in China,non―point becomingaN―and P?dischargezonestoaquaticecosystem from animal husbandry isnetscrucial pollution source.Fast expansion of new city area makes suchzoneswithout wastewater pipepollution.Thein transition regionbetween rural and urban although the non―pointthe main non-pointsourceresearch results also showed thatto evensourcepollution is already serious insourcethe country,the growing influence factors will lead from agriculture and rural area will becomeworse situation in the early 21 biggest challengestocentury.The non-pointpollutiononeof thesustainabledevelopment of China.sourceKey words:Eutrophication;Nitrate pollution in groundwater;Non-pointpollution;Dianchi lake;Taihu lake直至20世纪60年代,中国水体污染问题尚不 突出,70年代以后各大湖泊、重要水域的水体污 染,特别是水体的氮、磷富营养化问题急剧恶 化。重要的湖泊水质持续下降,五大湖泊中太 湖、巢湖已进入富营养化状态,水质总氮、磷指 标等级已达劣五类…1。洪泽、洞庭、鄱阳湖和一 些主要的河流水域如淮河、汉江、珠江、葛洲坝 水库、三峡库区也同样面临着富营养化的威胁。 这些流域是中国人口最为密集,经济最为发达 的区域,而水质下降造成的水质性缺水,已经对这 些地区人民生活用水构成威胁,对生产和经济发展 造成巨大损失,对南水北调和三峡水库等国家重大 工程的作用构成影响。根据世界银行和中国有关专 家的研究,水污染在中国造成的经济损失约占GDP 的1.46%~2.84%[2]。近年来尽管国家和地方每年都 投入巨资,“十五”期间用于包括水污染治理的环境 整治的投资规划为7 000亿元,已达到中国GDP的1%,但到目前为止水体富营养化的程度仍然有增无 减…3。 中国农业科学院土壤肥料研究所新近的研究结 果显示,21世纪初期,在中国流域面积较大的水域, 如滇池、五大湖泊、三峡库区等,农业面源污染对 水体富营养化的影响将进一步加剧。中国水污染的核心问题是水体的 氮、磷富营养化中国水污染的核心问题是水体的氮、磷富营养 化。如太湖、巢湖水质按COD指标评价,多数可达 到地面水三类标准,全国其它主要湖泊、水系,制 约水体水质的主要原因基本上也是总氮、总磷浓度 高[t叫]。根据中国国家环保局在太湖、巢湖、滇 池、三峡库区等流域的调查,工业废水对总氮、总磷 的贡献率仅占10%~16%,而生活污水和农田的氮、万   方数据 1010中国农业科学37卷磷流失是水体富营养化的主要原因[8]。 中国农业科学院土壤肥料研究所的研究结果显 示:在中国水体污染严重的流域,农田、农村畜禽 养殖和城乡结合部地带的生活排污是造成流域水体 氮、磷富营养化的主要原因,其贡献大大超过来自 城市地区的生活点源污染和工业点源污染。对中国 重要流域如滇池、五大湖泊、三峡库区的分析结果 显示,自20世纪60年代以来,随着这些水域农田 氮、磷肥料用量和畜禽养殖业的大幅度增加,氮、磷 富营养化程度逐步升级(表1、2)。自60年代以来, 由于化肥用量的增长和畜禽养殖业的发展,称之为 水体污染元凶的磷素发生量在这些流域平均增加了 12倍,折合为每公顷耕地平均发生量达243 kg(表 3)。构成磷素发生总量的主要三组分.农田化肥、畜表1Table禽排放和农村人口排污比例,由60年代的1:5:4演 变为目前的6:3:1。中国农业科学院土壤肥料研究 所在太湖流域、滇池流域的多点长期定位试验,在 江苏、浙江、云南、山东、北京、上海等十多个省 市上百个县的实地考察和5 000余个田间的采样调 查显示,在中国流域面积大的水域,如滇池、五大 湖泊、三峡库区等,水体富营养化最主要的驱动因 素有以下3个: (1)高氮、磷肥料用量的菜果花(蔬菜、水 果、花卉)农田面积大幅度增长; (2)流域农村地区畜禽养殖业密集发展; (3)基础设施差的城乡结合部地带城镇建设快 速扩展。中国重要水域的水质等级变化[t,t?。 ̄他…1 Changes ofwaterquality inmajorwatersystemsin China依据国家环保局制订的水质标准(I:一级;II:二级;Ill:三级:Ⅳ:四级:v:五级)Grade of water quality made by EAP ofChina(I:high:II:good:III:fair:Ⅳ:poor:V:bad)表2中国重要水域水体总氮、磷浓度的变化[5,¨叫s 3Table 2 水域WatershedChange of TN 时段Periodand TP concentration 水体总氮、磷浓度TN and TPinmajor watersheds.inChina 来自施肥和畜禽养殖的氮、磷发生量1’concentrationNandP00;loadsfromfertilizationandanimalhusbandrytoarablelandTN(mg?L。1)TP(mg?L_1)N(kg?ha‘1)只O。(kg?hal)Dianchilake1980s(Waihai) 太湖Taihu lake目前Present 20世纪80年代1980s 目前Present 20世纪80年代1980s 目前Present1.98 1.11 2.54 1.43 3.19O.28 0.052 0.1 0.088 0.19523 367 462 t30 384370儿8130 52 198巢湖Chaohu lake,以流域农田每公顷耕地平均养分发生量计Calculated according to per hectare arable landarea万   方数据 7期张维理等:中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计 20世纪60年代以来中国重要流域耕地氮、磷发生量变化DChange of N-and p-loads from differentsources表3Table 3toarablelandin main watershedsin China since 1960s为对滇池、五大湖泊(太湖、巢湖、鄱阳湖、洪泽湖、洞庭湖)、河北自洋淀、山东南四湖、云南异龙湖和三峡库区流域状况的汇总结果,流域农田耕 地面积为流域总面积的17.5%,(各流域变化范围为6%~61%),农村人口为流域总人口的86%(8096~87%X氮、磷发生量指分别来自化肥、畜禽和农村生活排污 3个方面的氮、磷养分量,以kgN.ha~、kgP。0。.ha-.表示CalCUlated Dongtinghu Yangtse by summarized data of Dianchi inarea1ake,five Hebeilargestlakesin lakeChina(Taihuinarealake,Chaohulake,Poyanghu lake inlake,Hongzehu Yunnan fromlake, and1ake),BaiyangdianDam Area.Arable for 86%oflake 1and totalProvince,Nansihu for a11 17.5%ofShandong of a11Province,YilonghuProviriceRiveraccountstotalwatersheds.within changing from by N 80%to and 87%.N―andper6%tomean61%.Rural the input landpopulation fromaCCOUntspopulation and ruralofw'atersheds.within which iSchanging presentedP―loads hectarefertilizers,animal husbandryliferespectivelyP。O:amountarable2集约化农区面源污染造成地下水硝 酸盐污染十分严重在中国主要湖泊、水系和近海海域面临着由量安全造成威胁。 3菜果花农业面源成为流域水体富营 养化最大潜在威胁之一直至20世纪60年代末期,中国农田氮、磷于严重的富营养化造成的水体污染的同时,中国许 多地区特别是农业集约化程度高、氮肥用量大的地 区,已面临着严重的地下水硝酸盐污染问题。自 1994年以来中国农业科学院在北京、山东、陕西、河 北、天津等地20个县600多个点位的抽样调查显示, 在北方集约化的高肥用量地区20%地下水硝酸盐含 量超过89 mgNO-rLl(中国饮用水硝酸盐含量限量标 准),45%地下水硝酸盐含量超过50 mg NOa-.L。1(主要 发达国家饮用水硝酸盐含量限量标准),个别地点硝 酸盐含量超过500 量超标[18,1mg化肥用量水平还很低,每公顷耕地氮、磷化肥用量 分别只有34 kg和9 kg(以N、P。0:计)。滇池、五 大湖泊、三峡库区等流域地区多数农田土壤氮、磷 养分十分缺乏,农民有施用塘泥、湖泥肥土的习惯。 至80年代初,这些流域的农田氮、磷化肥用量水平 仍较低,每公顷耕地氮、磷化肥用量分别为135 和22 kg(表3),与全国同期平均水平(12524 kgkg和kg)接近。80年代以来数量大幅度的增长,2000~NO。一.L_1[16,l7|。江苏、云南、2001年平均达到368 kg和154 kg,为全国同期平 均水平(183 kg和54 kg)的2~4倍。 在这些经济发达的流域地区,近年来菜果花农 田面积大幅度增长。从80年代至目前,滇池、五大 湖泊、三峡库区等流域地区平均增长了4.4倍,要 高于全国同期的平均水平(3.7倍)。菜果花作物效益 高,农药、化肥和有机肥的超高量使用十分常见。31 个省20余种作物的调查显示,菜果花农田上单季作 物氮化肥纯养分用量平均为569~2000山西等地也报道在高化肥用量农区地下水硝态氮含9|。中国许多城市地下水是重要的饮用水资源, 目前集约化种植的菜果花农田主要集中于人口密集 的城市周边地区,地下水硝酸盐污染已经对这些城 市的饮用水安全造成了威胁。如北京市约50%饮用 水资源取自地下水,据北京市环保局对205眼水源 井的抽样监测,地下水硝酸超标率23.4%,硝酸盐超 标面积146.8 km2,硝酸盐已经成为北京地区地下 水两种主要污染物之一。研究显示,农业面源污染 是地下水的硝酸盐污染的首要原因[20]。目前中国 高氮肥用量的集约化农田已占农田总面积15%以上, 城市周边地带通常可达30%以上,由农业面源污染 引起的地下水硝酸盐污染将对上亿人口的饮用水质kg.hal[2¨为普通大田作物的数倍甚至数十倍,而作物氮素吸收 总量一般不超过400 kg.ha一1,氮肥利用率仅10%左 右,远低于中国大田作物的平均氮肥利用率(35%) 成为流域水体富营养化最大的潜在影响因素之一。 根据2000年的调查结果,位于滇池流域呈贡县大渔 乡湖滨带的5个村,蔬菜、花卉种植面积约666ha,万   方数据 1012中国农业科学37卷占农作物播种面积的1 00%。单季作物氮化肥(纯 N,以下同)用量平均为800 kg.ha~,磷化肥用量 (P.,0。,以下同)为430 kg.ha~,耕地氮、磷化肥 用量平均分别为1600和860 kg.ha~,远远高于滇 池流域化肥平均用量401和248kg.ha。1[19】。极易引起农田氮、磷养分流失,也因作物养分不 平衡造成减产和病害。 以下3个重要原因使得高肥料用量的菜果花农 田成为上述流域水体富营养化最大的潜在威胁。其 一,土壤富含水溶性氮、磷,成为氮、磷污染 物释放源。其二,集约化种植方式下,各种速溶 性肥料的频繁施用,极易造成降雨与施肥期的偶 合,引发大量的农田氮、磷径流损失。其三,在 中国南方河网地区,纵横交错的河网、渠系成为 连接陆域农田与主河道、湖泊水体的直接通道, 使得距离主河道和湖区较远的农田,即使在地表径 流较小的条件下,也很容易形成面源污染。水田 交错的特殊条件和水旱轮作、粮菜轮作的生产方式 也使得这一地区水域、陆域的边界在一个轮作周期 中不断变换,加剧了这些氮、磷养分用量高的农 田对水体的直接影响。 中国农业科学院土壤肥料研究所的初步试验结 果显示,目前在水体污染严重的滇池、太湖、巢湖仅在滇池流域,200 1年菜果花播种面积已达 全流域作物总播面的23.4%,仅嵩明、呈贡、晋宁3 个县自80年代初以来蔬菜播种面积增加了近1.77 倍,同期农田氮、磷化肥用量增加了5倍,绝对增 长量和增长速率均远超过其它来源的氮、磷产生量 (表4)。在约占流域农田面积15%的菜果花农田上, 尽管多年来大量施用氮、磷肥料,农田土壤有效氮、 磷含量大幅度增加,但农民仍然偏施氮、磷肥料。如 滇池流域湖滨带菜田土壤,目前速效磷含量平均已 超过80 mg.kg~,较70年代末的16 mg.kg一1增长了 5倍,而农民仍然大量施用高氮磷含量的化肥和鸡、 猪粪,每季作物氮素盈余为225~1000kg.ha~,磷kg.ha,素盈余150~600 kg.ha~,钾素亏缺0~50表4滇池流域嵩明、呈贡、晋宁县农村种植、养殖结构变化对流域氮、磷发生量的影响[zz]1,Table 4 Effect of changes of agricultural productionat structuresonN-and p-loadsin Songming,Chenggong andJinning countiesDianchilake watershed滇池流域实际有41个乡镇,包括昆明市直辖区、呈贡县全县和嵩明、晋宁县的一部分乡镇,流域总面积2 流总量4.6l亿m3,占流域总径流量的80%。2001年的统计数据显示,流域41个乡镇的耕地总面积为37 花播种面积为16Dianchi The which is920 379km2,其中农业区汇水面积1 ha,作物总播种面积为71536 754km2,径 ha,菜果775ha,占全流域作物总播种面积的23.4%contains the 41 townships,including is 2 920 km2,in Kunming which the city,Chenggong agriculturalto countyareawatershedareaand 1partofSongmingcountyand iJinningscounty.m3.totalof forwatershed thearea areais536km2,total ofrunoffamount area4.61×10s the 41accounts80%ofsowntotul is 71watershed 754runoff amount.Accordingareathestatistics trees,and2001,arable is 16land 775oftowns373791ha,crop he totalha,sownofvegetables,fruitflowersha.whichaccountfor23.4%ofsown万   方数据 7期张维理等:中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计和三峡库区,占流域农田总面积15%~35%的菜果 花农田,对流域水体富营养化的贡献率,接近或 大大超过约占农田总面积70%的大田作物。的一些乡镇,每公顷农田对农村人畜排出有机 氮、磷养分承载量已经分别达到1000、600 kg(表5),大大超过了许多国家规定的每公顷农田可承 载的畜禽粪便的最大负荷(150 kgN?ha。1)。在这些 乡镇,即便完全不使用氮、磷化肥,本地的农田 也不能有效消解当地的畜禽养殖业产生的氮、磷养 分,成为水域的重要污染源。 第二,养殖规模的变化导致畜禽养殖粪便与农 田的距离拉大,而规模化养猪场常用的水冲式清粪 方式,造成猪场的流质厩肥体积庞大而养分含量低, 使得将这些粪水运往农田的费用大大增加。一个存 栏量为5 000头的养猪场,将每年产生的流质厩肥运 至周边最近的农田,年运输量为40314农村畜禽养殖是农业面源污染的主 要来源自60年代以来,中国畜禽养殖业始终保持高 速发展的势头,畜、禽存栏量每10年增加1~2倍。 1988年中国畜禽粪便产生量为18.8亿吨,是当年工 业固废量的3.4倍;1995年达24.9亿吨,约为当年 工业固废量的3.9倍;2000年达36.4亿吨,相当于 同期工业固废产生量(9.5亿吨)的3.8倍。由于以 下3方面的情况使得农村畜禽粪便污染已成为农业 面源污染的主要来源。 第一,在畜禽存栏量成倍增长的同时,一方面 农村城镇化的发展和城镇建设占地,使得可有效消 纳畜禽粪便的农田面积不断减少。另一方面,产业 带的发展模式造成养殖专业户集中于某些地区,使 得农村一些村、镇本地的人畜禽粪便产生量已经大 大超出当地农田可承载的最大负荷。在经济发达的 流域,这一问题更为突出。目前在滇池、太湖流域表53吨公里,平均每头猪为8吨公里,1 5 000头的养猪场,年 运输量为209 470吨公里,平均每头猪为14吨公 里(表6)。由于运费高,并且也缺乏运送和施用流 质厩肥的专用设施,许多养殖专业户通常是用简易 的沉淀池将液态粪水排到沟渠中,仅将固体粪肥卖 给种植专业户。根据调查和测算,仅液态粪水排放 一项,对流域水体氮富营养化的贡献率达到10%~ 30%,磷达到3%。 第三,目前绝大多数农村畜禽场贮粪池建设不流域城乡结合带农田对人、畜排出有机氮、磷养分承载量N―and P―loadsatTable 5from animalproductionand domesticareaswastetoagricultural landareainsometownshipstransitionregion between rural and urbanof different watersheds太湖流域Taihulake吴县,东山镇DongshantownshiP,Wucounty384 592 967 738 1 721 1 025231 686 492 353 639 406奉贤县,太曰乡Tairi滇池流域Dianchilaketownship,Fengxian countycounty county ct松江县,松江镇Songjiang township,Songjiang 呈贡县,龙城镇Longchengtownship,Chenggong township,Guandu官渡区,关上镇GuanshangDi stri晋宁县,昆阳镇Kunyang township,Jinningcounty表6各种规模畜禽场吨半径分析”Table 6 Total kilometertonnagesfor transportingwastefromswine farms ofdifferent sizes按一头猪年产粪水量3.225t,其中总N量为5.5~8kgN,总P量为5kgP20。,农田对粪水的有效承载量为l ha耕地可消纳8头猪的粪水,相当于每solidas公顷耕地承载的N、P养分量分别为44~64 kgN和40Calculated Solid landt and according 1iquidtokgP。0。 ofathe ofperannual eightexcretionperpigwith3.225 land andtonsand theliquidmanure,containing 5.5-8 loading and absorbingkgNand5kgP205.ofcropmanure topigshectare landarable kgNwastakeneffectivecapacitycorrespondinghectarearable44―6440kgP205万   方数据 中国农业科学37卷规范,密封性差、容量小。由于缺少场地,一 些小型的家庭养殖场,将畜禽场清出粪便随便堆 放。有机肥施用受作物生长季节的限制,在有机 肥使用淡季时,贮粪池常溢满外泻。降雨时,堆 放和外泻的粪肥冲入河沟,易形成大量氮、磷径 流。根据中国农业科学院土壤肥料研究所的初步测 算,即使只有10%畜禽粪便由于堆放或溢满随场地 径流进入水体,对流域水体氮富营养化的贡献率可 达到10%,磷可达到10%~20%。 5而且小型的乡镇企业密集。由于农村地区原有基础 设施跟不上,处于这一地区的绝大多数城镇没有排 污管网。又因为距离农区较远,难以通过农田施肥 消解城镇生活、生产产生的固液废弃物。太湖、滇 池流域许多地区是通过小型的沉淀池将生活污水、 小企业的生产污水就地排入污水沟或河道,再直接 进入主河道或通过降雨径流进入主河道或入湖。在 各大流域城乡结合部地区的面积、总人口及相应的 生活、生产排污量都超过基础设施好的城市地区。 中国农业科学院土壤肥料研究所的研究结果显 示,在太湖流域,来源于农田、农村畜禽养殖业、城 乡结合部地区的总磷分别为20%、32%和23%,总 氮分别为30%、23%和19%,贡献率超过来自工业和 城市生活的点源污染(表7)。对滇池流域和其它 流域的初步研究结果也获得同样的结论。城乡结合部地带的生活、生产排 污是流域水体污染主要原因之一中国城乡结合部地区是经济发展最为迅速,农村城镇化发展速度最快的地带。在所有流域,城 乡结合部基本都处于近水域地带,不仅人口密集,表7 太湖流域不同污染源对水体总磷、总氮的贡献率DTotal N―and P-contributions fromTable 7different pollutionsourcestowatersysteminTaihu Lake watershed农田面源Non―pointsourcefromagriCUltural animalsourceland19 35sewage畜禽业面源Non―pointtransitionsourcefromproduction from l iving in城乡结合部地区生活面源Non―pointregion between ruralsource22andurbanarea农村生活面源Non~pointfromseparated rural from industryl i fe Civil domesticwaste8 16工业、城市生活点源Pointpollutionand贡献率指各来源所排放到水体的氮、磷数量分别占排放到水体的氮、磷总量的百分比N―andtop-contributions water systemsmeanstheratioofN―andP―dischargesfromcertain pollutionsourcetothetotalN―andP―dischargethe62 1世纪初期中国农业面源污染对倍,常年播种面积已超过3x107ha。全国三分之一 省市菜果花播种面积占作物总播种面积的比例己达 到20%以上,福建、广东超过30%。许多省份在菜果 花播种面积仅为作物总播种面积20%的条件下,实 现了产值超过种植业总产值的一半以上。据中国农 业部2003年3月份发布的对全国668个农业统计调 查基点县种植意向的调查结果显示,2003年全国蔬 菜面积增幅仍在4%以上[23],预计最近几年内各主 要流域菜果花种植面积仍将大幅提高。由于菜果花 生产属于新兴产业,缺乏相应的技术储备,缺乏适 合当地农民采用的技术标准,因此,过量施肥的现 象很难在短期内迅速扭转,土壤氮、磷养分富集还 将继续,菜果花农田对水体富营养化的潜在威胁将 有增无减。 6.2畜禽养殖业也将继续增长 与菜果花生产类似,目前畜禽养殖业仍保持增 长的势头。对滇池、五大湖泊、三峡库区的分析水体富营养化的影响将进一步加剧2l世纪初期中国面源污染的影响将继续升级, 其原因有四个方面。6.1菜果花生产对中国农业产业发展和农民生存 竞争有很大优势,面积还将继续增长 中国耕地资源紧缺,农村劳动力人均耕地只有0。28ha,在广东、上海、福建、浙江等省、市,农村劳动力人均耕地不足O.13 ha。由于国家建设用 地需求,耕地面积还将进一步减少。在国际化的农 产品市场竞争中,水稻、小麦、油料等大宗粮油作 物对土地资源依赖性高,难以为中国农村庞大的劳 动人口提供足够的就业机会,而菜果花生产属于劳 动力密集型产业,可充分发挥农村人力资源优势, 有望成为中国农业生产中最具国际竞争力的产业。 仅最近10年中,中国菜果花种植面积增长了约3万   方数据 7期张维理等:中国农业面源污染形势估计及控制对策I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计结果显示,除太湖外,目前这些流域猪存栏量平 均年递增2%,禽存栏量平均年递增7.5%。太湖流域 猪存栏略有下降,禽存栏量仍在继续增加,平均年 递增约2%。 6.3农村城镇化将继续有较快发展 中国人口众多,仅靠原有大城市很难消化向非 农行业转移的庞大农村劳动人口。小城镇的迅速发 展成为带动农村经济繁荣和推动城镇化进程的重要 力量,发挥着农村地域性经济、文化及各种社会 化服务中心的作用。发展小城镇已经成为中国的一 项国策。1978年到2000年,中国城市数量由193 个增加到663个,建制镇由2 173个增加到20312中国农业面源污染引起水域富营养化的程度和 广度已经远远超过发达国家,而潜在的压力更是其 它国家无法与之相比的。由于这一问题关乎农民收 入、农村地区基础设施建设、农业产业政策,使 得治理难度远超过发达国家。 例如,如果将控制流域近水域地带高污染风险 的菜果花农田面积,作为流域水体富营养化治理的 一项措施,仅在滇池、五大湖泊、三峡库区,影 响的农村人口将超过1 000万,这些农民年平均收 入将减少1 000~5 000元。 又如,就控制化肥用量而言,中国农田单位 面积氮、磷化肥养分平均用量在国际上已经处于高 水平(表8),除氮肥用量较蔬菜、花卉生产大国荷兰 低外,氮、磷化肥养分已经高于欧美发达国家。 由于中国复种指数高,目前这一平均用量尚可 接受。主要的问题是中国普遍存在的氮、磷、钾 比例失调和区域间、农户间的不平衡。自然条件 相近的地区,单位面积化肥用量悬殊也非常大。 在过去20年中,这种区域间肥料用量的贫富悬殊 进一步拉大(表9)。 目前在中国用量最低的200个县(占全国的近1/ 10),每公顷播种面积化肥用量仅为43 kg.ha~,而 用量最高的200个县已达532 kg.ha~。虽然,一 个地区内肥料、农药用量和养殖业可在较短时间内 成倍增长,农民的经营规模、文化水平和专业化水个,市镇总人口由1.7亿人增加到4.56亿,在全 国总人口的比重由17.9%提高到36.1%。预计在21 世纪初期,随着国民经济的快速增长,所有流域 地区农村城镇化将继续保持较快增长。 6.4对症下药的控制对策十分微弱 如前所述,2 l世纪初期在中国重要的流域地 区,菜果花种植面积、畜禽养殖业和基础设施较 差的城乡结合部地区城镇化将继续增长,而目前各 地对这三方面发展可能对环境产生负面效应的控制 却十分微弱。7中国农业面源污染形势严峻,治理 难度超过发达国家表8中国与世界一些国家和地区人均耕地和每公顷耕地氮、磷化肥用量比较[243Arable landperTable 8capita,per hectare arable land N―and P―fertilizer applicationratesindifferent万   方数据 1016中国农业科学 1980~2000年期间中国2 300个县单位播种面积化肥用量变化范围oVariation ofrange37卷表9Table 9of chemical the periodfertilizer application ofrateperhectaresownareain all of 2 300 countiesChina during1980―2000(kg?ha一1)19802000 234中国2300个县平均87Average value China of per hectaresown areafertiIizerapplicationrateata112300countiesof用量最低的200个县Average value of per hectaresown area12 fertilizer applicationrate at43thelowest200counties 207 532用量最高的200个县Average value ofperhectaresownareafertilizerapplicationrateatthehighest 200countiesl’播种面积化肥用董以纯养分计Calculatedaccordingtopurenutrient平却难以在短期内迅速提高,盲目施肥、不科 学、不标准的种、养方式将不易在短期内扭转。 贫困地区尽管化肥的经济效益较高,但由于农民无 钱,化肥用量不足,影响了土壤肥力的提高和经 济效益的增长。另一方面,由于蔬菜播种面积的 增加和地方经济水平较高等原因,而不是土壤养分 不足或是作物生产需要,大量养分高度集中于少数 地区的农田土壤,如菜果花生产大县的山东寿光、 滇池流域的呈贡县,单位面积化肥纯养分用量平均 已达到1146和1219[4] [3] [2]2002.http://www.zhb.gov.cn/649368273124589568/index. shtml.(in Chinese)曲格平.关注生态安全之二:影响中国生态安全的若干问题.环境保护,200 2,7:3―6. 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GAO Yang 紫色丘陵区典型小流域氮素迁移及其环境效应 -山地学报)选择四川盆地中部紫色土丘陵区典型小流域,通过年3 a对主要土地利用地类氮素流失、小流域地表水和井水氮素迁移形态、途径与通量 的连续观测,研究非点源氮素的来源、去向、迁移特征及其环境效应.结果表明,紫色土坡地氮素主要通过径流与泥沙迁移,坡耕地、居民点氮素流失是小 流域非点源氮的主要贡献者,其氮素流失负荷分别为150.4 kg、73.84 kg,占小流域氮素迁移总负荷的52.4%、25.7%;紫色丘陵区小流域地表水已呈现明显 氮素富营养化特征,地下水硝酸盐污染较为严重,应重视该地区非点源污染控制;小流域氮素迁移的尺度差异明显,坡地以颗粒态氮为主,小流域以硝酸盐为 主,氮素迁移的尺度效应可能导致非点源氮污染的异地效应,从而加剧长江三峡水体富营养化压力.2.期刊论文 张维理.冀宏杰.Koleb H.徐爱国 中国农业面源污染形势估计及控制对策Ⅱ.欧美国家农业面源污染状 况及控制 -中国农业科学)在全球范围内,农业面源污染正在成为水体污染的主要原因,对农业面源污染的控制不但逐步成为水污染治理的重中之重,也逐步成为现代农业和社会 可持续发展的重大课题.20年来,发达国家在农业面源污染治理上主要通过源头控制,对农田面源、畜禽场面源进行分类控制.其核心特征为在扎实的试验 研究基础上,发展环境友好的农业生产技术替代原有技术,在各主要水域和水源保护区研究和制定限定性农业生产技术标准.通过技术层面与政策层面的结 合,在全流域范围内广泛推行农田最佳养分管理,限制水源保护区农田作物类型、轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种和施肥方式,实行全流域氮、磷 总量控制,削减农业面源污染排放量.自80年代以来,农用化学品用量较高的欧盟国家氮、磷化肥用量分别下降了大约30%和50%.曾经一度十分严重的地下 水硝酸盐污染有所缓解,湖泊和近海域水体富营养化也得到一定程度改善.发达国家在控制农业面源污染上采取的策略和技术,为中国提供了可资借鉴的经 验.引证文献(232条) 1.卢秉林.王文丽.李娟.马忠明 小麦秸秆添加量对羊粪高温堆肥腐熟进程的影响[期刊论文]-中国农业大学学报 .李秀芬.朱金兆.顾晓君.朱建军 农业面源污染现状与防治进展[期刊论文]-中国人口?资源与环境 .梁流涛.冯淑怡.曲福田 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