扬州市邗江区农业面源污染现状与对策浅析
作者:刘宇庆,刘燕,杨晓东,等
来源:《农学学报》 2013年第1期
(扬州市邗江区土肥站,江苏扬州225009)
摘要:为全面了解和掌握邗江区农业面源污染现状和成因,采用综合调查的方法,研究邗江区13 个乡镇区域内各类农业污染源的产生与排放,并对污染现状进行评价。结果表明,在该区域内氮磷钾总投入量为15835.5 t,畜禽养殖业污水日产量为68.85 t,水产养殖水面使用药物为79.5 kg/hm2,是区域内水体富营养化风险的主要构成因子,也是农业面源污染防控的重点。并针对农业面源污染的特点,提出相应的防治对策。
关键词:化肥;畜禽养殖;面源污染;农业生态环境
中图分类号:X508 文献标志码:A 论文编号:2012-0357
Situation of Agricultural Non-point Pollution and Countermeasures in有寓意的成语
Hanjiang District, Yangzhou City
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Liu Yuqing, Liu Yan, Yang Xiaodong, Chen Jing, Liu Jinlong
(Institute of Hanjiang Soil and Fertilizer, Yangzhou 225009, Jiangsu, China)
Abstract: In this study, the authors comprehensive investigated the agricultural non-point pollution forHanjiang district, summed up the situation of the agricultural non-point pollution and analyzed the reason ofthe agricultural non-point pollution occurrence. The results showed that, the main agricultural NPS pollutantswere: in the area of NPK total investment to amount to 15835.5 t, livestock and poultry aquaculture wastewateroutput was 68.85 t, aquaculture water u of medication for 79.5 kg/hm2. Indicating that loss of N and P fromplanting might be the main factor leading to water body eutrophication, which was suggested to be the key foragricultural non-point pollution prevention and controlling. In the end, it had propod the countermeasures ofthe agricultural non-point pollution, which had both academic and realistic meaning to control agriculturalnon-point source pollution.
Key words: Fertilizer; Livestock and Poultry Production; Non-point Pollution; Agriculture-ecologicalEnvironment
0 引言
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随着科学技术的进步与人们环保意识的提高,对点源污染的控制与治理的力度越来越大,面源污染的环境问题日益突出[1-2]。农业面源污染是面源污染最主要的组成部分[3],主要来源于不合理使用而流失的化肥、畜禽养殖业、水产养殖业和农村生活排放的污染物[4],这也将成为制约农业可持续发展和水环境质量的重要因素[5]。因此,农业面源污染负荷的确定、来源解析已成为研究的热点之一[6]。
国外对农业环境污染的问题研究比较早,欧、美、日等发达国家和地区大多数是在20 世纪70 年代开始制定防治农业面源污染的相关制度和法律[7]。目前,国外的农业污染研究相对比较完善,经历了由单纯的依赖技术手段治理污染,转向运用技术、法律和经济与直接管制等手段相结合进行治理的过程[8]。而中国的研究起步相对较晚,中国的研究大部分都是照搬国外的研究经验。但中国在点源污染得到有效控制之后,面源污染(主要是农业面源污染)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他国家无法与之相比的[9-10]。农业面源污染破坏性增大,已经成为中国主要的水体和土壤污染源,不仅退化了农业生态系统,危害农业安全,也通过水和食品污染损害到居民健康,成为危害民众的公害[11-12]。有研究结果显示,中国农业已成为“面源污染最广泛的行业”,农业污染量已占到全国总污染量的1/3~1/2[13-14]。
为此,笔者在2007 年采用综合调查法对邗江区13个乡镇农业面源污染现状展开调查,确定了715 个典型地块、72 家畜禽养殖户和734 户水产养殖户的普查对象,初步明确了邗江区农业面源污染的主要污染物、主要污染来源并在对农业面源污染分析的基础上提出了对策,以期为邗江区农业面源污染我的网课作文
防控政策的制定及防控技术的采用提供参考。
1 材料与方法
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1.1 邗江区农业与普查概况
邗江环绕历史文化名城扬州,南临长江,北傍邵伯湖,东接江都,西与仪征市相连,邗江区总面积757 km2,2007 年统计耕地面积24166.7 hm2,复种面积达到41000 hm2。常年种植制度以稻麦或稻油轮作为主,其中水稻20000 hm2、小麦12667 hm2、油菜3334 hm2、粮食总产24.4万t[15]。
全区畜禽规模养殖场(户)158 个,其中年出栏50头以上规模养殖猪场45 个,栏存500 只以上蛋禽规模场16 个,年出栏2000 只以上的肉禽规模场92 个。全区栏存生猪37930 头,其中母猪3500 头。本次共普查畜禽养殖单元72个,其中规模化养殖场5个、养殖专业户67 个。普查生猪年存栏量4600 头、年出栏量11097头;普查奶牛年存栏量440 头;普查肉牛年存栏量85头、年出栏量90 头;普查蛋鸡年存栏量53100 只;普查肉鸡年存栏量17000只、年出栏量86600只[15-16]。
邗江区地处内陆,水产养殖均为淡水水域养殖。
全区的水产养殖面积6933 hm2,其中特种水产品养殖面积5000 hm2,实现水产品总量2.8 万t,全年实现渔业总产值5.1 亿元,其中高效渔业规模化建设面积达3734 hm2。本次共普查水产养殖面积为
2570 hm2,养殖产量为8071.18 t,平均产量3140.5 kg/hm2。普查水域按照养殖单元分为规模化养殖场和水产养殖专业户2 种单元,全区共普查734 个,其中水产养殖专业户养殖单元721 个,养殖面积2188 hm2,养殖产量为7193.75 t;规模化养殖场养殖单元13个,面积382.1 hm2,养殖产量为877.43 t[16]。
1.2 数据分析
根据源分析,将区域内农业面源污染分为种植污染源、养殖业污染源和水产养殖投入品污染源等3 类污染来源4 种(化肥、农膜、畜禽粪便、兽药)面源污染物,通过综合调查法对以上面源污染物所获取的数据进行分析。风过无声
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2 邗江区农业面源污染分析
2.1 种植污染源
调查结果显示,全区年纯氮投入总量10621 t,平均纯氮投入量439.5 kg/hm2;五氧化二磷年投入总量为2949.983 t,平均投入量122.1 kg/hm2;氧化钾年投入总量为2264.55 t,平均投入量93.75 kg/hm(2 表1)。不同作物种植模式的肥料投入量有一定差异,经数据统计分析的结果显示,蔬菜种植单位面积所投入的肥料总量最大。但按照种植面积所占比例,水稻投入总量最多,其次为小麦。在全区化肥使用过程中,氮磷钾养分投入量均嫌盈余,同时各养分之间比例不合理,这将引起肥料利用率下降,而为追求高产导致进一步加大化肥投入量,导致土壤板结,影响土壤pH,破坏土壤结构,并有可能污染地,引起更大的污染。
邗江区农用膜使用主要集中在蒋王、沙头2 镇的4667 hm2蔬菜园区,平均用薄膜60 kg/hm2,总计用量约280 t。据农用薄膜用量与回收的调查结果显示,回收率仅有72%,尽管28%的残留率较全国薄膜42%的残留率要乐观不少,但这意味着有78.4 t 的农用薄膜残留在土壤中。
2.2 养殖业污染源
2007 年全区畜禽养殖业污水日产量为68.85 t,年污水产生量为2.5 万t,年污水处理利用量为0.8 万t,污水处理利用率为32%。按照统计,畜禽养殖业污水用于灌溉农田的占21.48%,生产沼气的占3.7%,排入鱼塘的占14.07%,沉淀处理的占1.5%,氧化塘处理的占4.44%,其他方式占2.22%,无处理无利用的比例为52.59%。全区年粪便处理利用量为7963.9 t,其中用于灌溉农田的占32.0%,生产沼气的占2.67%,用作有机肥的占3.33%,销售的占13.33%,无处理无利用的占46.67%,其他方式占2.0%(表2)。本次普查过程中,畜禽养殖业主要的排污河流共计18条,其中主要的承受污染物排放的是仪扬河、七里河、长江中下游干流和邗江港,另外的14条河流所承受的畜禽养殖业的污染相对较少。
2.3 水产养殖业投入品污染源
据本次调查,全区渔业污染源普查面积2570 hm2,共排入外部水量为3029.37 万m3/年。池塘养殖模式是邗江区排入外部水体的主要模式,池塘养殖模式普查面积为2325 hm2,排入外部水体量为3025.9 万m3/年,平均每公顷养殖水面排入外部水体量为13054 m3/年。全区养殖水体排入农田量为30108 m3,循环用量0 m3。池塘养殖模式平均换水频率为3.8 次/年,换水比例为32.2%。按照排入外部水系分,全区普查水面外排水体主要排入14条河流,排入外部水体量为3029.37万m3/年,平均每公顷养殖水面排入外部水体量为11814 m3/年。全区普查水面共使用渔药量为198.51 t,平均每公顷水面使用药物为79.5 kg,其中漂白粉42.3735 t、敌百虫16.9954 t、溴氯海因粉18.62 t、硫酸铜0.138 t、聚维铜碘溶液0.415 t、三氯异氰尿酸粉1.43 t、恩诺沙星粉0.063 t、其他类药物用量为118.48 t。由于常用的一些渔药如氧化钙、氯氰菊酯、碘制剂、大蒜素、阿维菌素等未列入污染源普查名录中,因此在普查过程中,均将这些药物列入其他类中,占药物总用量的60%。
3 农业面源污染控制对策
3.1 从源头控制污染源
据本次调查,全区平均化肥施用强度已远超过发达国家的225 kg/hm2的施肥上限,且化肥的增产效应日趋降低,单靠增施化肥来提高作物产量的越来越困难[12,14]。与化肥施用强度的变化情况一致,化肥投入的面源污染呈现出不断加重的趋势[17]。在影响化肥投入面源污染时空演变的诸多因素中,农民非农就业程度的不断提高和农民非农收入、城乡二元经济结构和环境管理政策体制、近年来蔬菜和瓜果类等经济作物的播种面积大幅度增长、复种指数不断增加等均是造成化肥投入面源污染压力加剧的重要原因。