福建省农业面源污染现状及防控措施

福建省农业面源污染现状及防控措施

关键词：农业污染来源：《福建农业科技》2011年第3期发布时间：

2011-08-10

许静1陈永快1曹志全1邹晖2

1．福建省农业科学院科技干部培训中心

2．福建省农业科学院甘蔗研究所

作为农业和人口大国，中国长期以来都非常重视农业的发展。过去50多年中，我国粮食产量不断增加，这在很大程度上归功于科技进步和制度创新，包括化肥、农药投入的增加，耕作方式的改进，大棚温室面积的增加。然而，伴随着农业生产力的提升，农业面源污染日趋加重。据调查，我国是世界上农药、化肥使用最多的国家之一，农事过程中农药、化肥残留污染已经扩散到农田、湖泊、河流的各个地域，严重影响了农业生态系统。生产中的化肥残留和薄膜残留，也致使土壤板结硬化，土地生产力下降。环境污染的程度已经影响到农田、水域和土地的持续生产能力。

当前，世界各国对农业面源污染都十分重视，为应对污染，都采取了相应的防治措施。尤其，欧美国家很早就意识到农业面源污染的严重性，果取了包括政策、技术、市场调控在内的一系列措施来缓解这个问题。

我国面源污染研究从20世纪80年代初开始，已经在面源污染负荷模型计算与评价、GIS技术模拟、工程技术控制研究方面取得了一定

的成果，但对面源污染研究的广度和深度都还不够。我国面源污染面积和污染程度都已经到了不得不治理的境地，农业土地资源的开发已接近极限或超强度利用。面源污染的控制，已经关系到农业及区域社会经济的可持续发展。

近年来，对面源污染研究也由零散治理逐渐向综合集成转变，人们更加重视流域面源污染的控制措施及其效果研究，提出了土地结构优化利用、设置植被过滤带、建设和保护湿地，以及很多不同类型的面源污染控制措施与对策。面源污染将日趋引起各方面的重视，保护环境和资源成为各国农业发展的现实目标。本文在分析农业面源污染现状、成因的基础上，提出了一些防治农业面源污染的建议，将有利于我省农业面源污染的防治、环境的保护和治理。

1 福建省农业面源污染的现状

随着工农业的发展，我省的农业面源污染也日益严重，农业面源沔染带来巨大的环境压力，主要体现在以下几个方面：首先，表现为土壤污染，包括土壤重金属污染和硝酸盐、亚硝酸盐残留等。其次，表现为水环境的污染，包括水体富营养化、水体重金属污染。第三，表现为畜牧业排泄物及种植业废料污染。第四，表现为固体不可降解垃圾污染，如塑料地膜的“白色污染”等。

1.1 土壤重金属污染以及硝酸盐、亚硝酸盐残留

现代农业的化肥、农药的大规模使用，给土壤安全带来了极大的威胁，研究表明我省耕地存在着不同程度的重金属污染和硝酸盐残留。

土壤重金属污染是农业污染的一个主要方面，严重影响植物生长和人体健康。土壤重金属通过生物链的富集作用后，最终进入食物和人体中，给人类健康造成影响。调查显示，我省多个地市均存在不同程度的重金属污染。2005年，黄功标对全省23个城市46个蔬菜基地土壤进行分析，结果表明：有1 4个调查土样重金属含量超标，超标率为26.4%，其重金属含量超标污染因子依次为Hg、Cr、Pb。2003年，郭义龙对漳州市的土壤重金属调查和评价指出，漳州市农业土壤重金属中的Hg、As、Cd、Pb含量高于背景值1~4倍，其中Hg和As为高污染元素。按土壤类型划分，水稻土重金属含量高于赤红壤（Hg除外），按土地利用方式划分，水田>菜地>果园，污染源以农业污染为主。2007年，林芗华对漳州部分菜园土进行调查显示，部分菜园土壤受到重金属污染，单项污染指数的顺序为Cd>Hg>Pb>Cr>As，污染重金属元素主要为Cd、Pb、Hg，其中Cd、Hg为中度污染。土壤重金属污染不但影响菜园土，还影响到其他类型土壤，如福建省莆田市枇杷园土壤的Cd和Zn达到重度污染水平。福建林竹土壤的1 56个样品，重金属轻中度污染的达到5.77%。闽东等沿海滩涂的土壤也受到不同程度的重金属污染。

土壤化肥的过度使用，尤其氮肥的过量使用，会造成土壤及作物硝酸盐和亚硝酸盐的过量累积。硝酸盐的累积对作物本身影响较小，但对人体影响较大，因为进入人体后经细菌作用形成亚硝酸盐，使血红蛋白的低价铁变为高价铁，而失去应有的功能，亚硝酸盐也会和次级胺物质结合形成致癌物质。同时，亚硝酸盐还是造成土壤氮肥淋溶损失的重要原因，导致封闭或半封闭水域的富蕾养化和半营养化。研究显示，我

省土壤和蔬菜存在不同程度的硝酸盐、亚硝酸盐残留，黄东风、高树芳等在2000年、2003年对福州市郊的蔬菜进行了硝酸盐含量测定和评价，结果表明，福州市郊蔬菜硝酸盐残留严重，尤其是叶菜类和根茎类蔬菜。2009年，邱孝煊等的研究显示，福州市郊16种蔬菜的硝酸盐含量是世界卫生组织规定上限的2.76倍。

1.2 水体重金属污染和富营养化

农药、化肥的过量使用和养殖废弃物不当排放，不仅污染了土壤，也污染了我省的河流、近海和水库等水域。2008年《福建省环境状况公报》显示，全省1 2条主要河流水系I~Ⅲ类水质所占比例为94.4%，全省近岸海域环境功能区达标率仅为48.1%。对福建省9大湖泊以及福州西湖、厦门贫笃湖的调查显示，其I~Ⅲ水质比例从2002年的77.8%下降到2008年60.0%以下，Ⅳ、V类的比例则不断提升，其中龙岩棉花滩水库、泉州惠女水库、泉州山美水库、福州山仔水库和东张水库水质未能达到相应的水域功能标准。以湖库综合营养状态指数评价，福州西湖和泉州惠女水库为轻度富营养状态，宁德古田水库为贫营养状态，其余湖库均为中营养状态。

长期农药、他肥的大量使用，养殖废弃物无处理排放及工业三废排放等原因，造成我省部分区域的水体污染和富营养化严重。以流经龙岩、漳州、厦门的九龙江为例，全流域畜禽类养殖污染年排放量（以猪粪当量计）达397.9万t，CODcr年排放量为15.7万t，，氨氮年排放

量为2.5万t，年施肥量折N 14.6万t、P

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6.5万t，使局部流域水

体受到污染和富营养化方东阳对莆田市东圳水库库区面源污染调查表

明，过度、无序地开垦山地建果园和水土流失中的农家肥、化肥、农药以及居民生活生产污水、垃圾入库是造成水库水体污染的主要原因。

1.3 畜牧业排泄物及种植业废料污染

畜禽粪便无序、无处理排放是福建省农业面源污染的一个重要因子。在某些地区畜禽污染物排放量甚至已超过居民生活、种植业、乡镇工业和餐饮业的污染物排放量，成为重要水源地及江、河、湖泊污染和富营养化的主要原因。而随着养殖业不断集约化发展，一方面提高养殖效益和食品安全，另一方面则带来巨大的环境污染压力。如每公斤猪粪中含有83万个大肠杆菌、69万个肠球菌以及一定数量的寄生虫卵等。福建省2009年猪和牛的存栏数量分别达到1315. 79万头和70.28万关（数据源自福建省统计年鉴），在某些县市畜牧养殖已经成为支柱产业，如在南平某些县市的畜牧业产值占到大农业总产值的一半。因此，规模化畜牧养殖要配套进行废弃物无害化处理，争取零排放。

福建省是食用菌生产大省，主要食用菌产量从2000年的46万多t 上升到2009年的72万多t（数据源自福建省统计年鉴），其下脚料也是农业面源污染的一个重要因子。食用菌废料又叫菌糠、菌渣，是栽培食用菌后的培养料。目前，食用菌废料无法做到定点堆放，只能沿公路堆放，或倾倒到河流内，或房前屋后乱堆乱放，造成交通堵塞、河道堵塞和环境污染，还影响到其他产业和经济社会协调发展。目前，虽然采取了食用菌废料还田、集中堆放等措施，但由于技术不成熟，成本费用高，收效甚微。未及时处理随处堆放的废料，轻则造成对环境污染，重则导致病虫害蔓延。

1.4 固体不可降解垃圾污染

农业生产中的固体不可降解垃圾主要为地膜及其他塑料制品，又称为“白色污染”。我省2009年，塑料地膜使用量达到5.84万t（数据源自福建省统计年鉴），其中绝大多数地膜使用后直接废弃于田间地头未回收处理。农膜属于有机高分子聚合物，在土壤中难以降解，残留于土壤中会破坏耕层结构，影响土壤通气和水肥传导，对农作物发育不利，即使降解也会造成对环境的破坏，危害人类健康。现有的塑料地膜和农业塑料制品降解难度大，降解周期长，需要几十年甚至上百年才能彻底降解。在城乡结合部位，由于城市蔬菜、花卉的需求大，许多农民都建立薄膜大棚或地膜来种植蔬菜、花卉。许多农膜都很容易破损，造成碎片残留，且不易回收。据统计，我国农膜年残留量高达35万t，残膜率达42%。农膜的大量使用固然带来了巨大的经济效益，但也给农田土壤带来了严重的“白色污染”。

2 农业面源污染的成因

2.1 过量施用农药、化肥、地膜

粮食安全保障的压力大，为了满足日益增长的粮食需要，大量施用农药化肥就成了必然。早在20世纪60~70年代，政府就以补贴的形式鼓励化肥生产企业的发展，国内化肥生产快速增长；80年代农材实施家庭承包生产责任制后，农民生产积极性上升，对化肥的需求量大增。过量使用化肥，超出了农学、环境学、生态学和经济学的最佳施肥量。另外高附加值的农产品如水果、蔬菜的生产增加，也促进了农药化肥使

用量的大幅提升，其使用量远远超出了果蔬的吸收利用限度，造成非点源污染高水平发生。

据统计，从200 1年以来，我省化肥年使用量（按折纯量计算）均在120万t左右，其中以2008年的农作物化肥施用量核算，为每公顷施肥量880kg，为当年国内平均水平的2倍多。2001~2009年，我省的农药使用量均在5万t以上，而且呈上升趋势，2009年我省农药的使用量达到5.78万t，为国内平均水平的2倍多。而研究显示，我国对氮肥的利用率为30%~35%，磷肥和钾肥分别为35%～50%和10%~15%，农药的利用率在20%以下，残留的化肥、农药则挥发到空气中或通过水体等形式污染土壤或者水体。另外，我省塑料地膜的使用量也从2000年的2.21万t，上升到2009年的5. 84万t，多数地膜使用后残留在土壤中，未回收利用。

2.2 畜禽集约化养殖产生的排放污染

我省畜禽养殖业近年来发展迅速，畜禽养殖业由衣民个体饲养逐步转向集约化、工厂化养殖。由于饲养方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化，畜禽养殖业造成环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。畜禽养殖污染主要是畜禽粪便的污染，畜禽粪便主要污染物COD、BOD、NH4+、TP等，都会造成土壤与河流的污染。据有关资料显示，养殖1头牛产生并排放的废水超过22人的生活和生产废水，养殖1头猪产生的污水相当于7人的生活生产的污水。未经处理的废弃物直接排入水系，会造成地下水溶解氧含量减少，水质中有毒物质增多，水质恶化。2007~2009年间，我省猪、牛的存栏数均保持在1300万~1400万头

之间（福建省统计年鉴），绝大多数为集约化、工厂化养殖，其中相当一部分养殖厂未建立有效的废水、废弃物无公害处理设施，或由于无公害处理费用高昂等原因不用或少用已有的无公害处理设备。

2.3 农村生活生产废弃物

随着农村城市化的发展，城乡结合地带面积越来越大，生活污水越来越多。目前我国约有9亿农村人口，生活水平的提高也带来更多的生活垃圾和生活污水，而农村居民生活污水、垃圾几乎都是未经任何处理就直接排放，污染物经土地系统渗出约有10%进入水环境。我国每年产坐的6亿多t秸秆，约有2/3被焚烧或变成有机污染物，既浪费资源又污染环境。另外，农田地膜等“白色污染”也是一个重要的废弃物，同时也是农业面源污染的一个重要因素。

2.4 农业技术推广体系不健全

自20世纪90年代中期起，我国农业技术推广体系建设取得很大进步，但是仍不能适应市场经济条件下农技推广工作的需要。我国目前农业技术推广体系还存在许多缺陷，比如对农业技术推广系统的投入过低；推广投资经费使用不合理；推广人员队伍过于庞大；推广人员素质低，执行与推广有关职能部门职责不明确。由此造成我国农业技术推广中有限经费分散面大，大量的经费用在推广人员的工资福利上，而没有受到合格教育和培训的推广人员又无法满足推广工作的需要。一方面无法对农民进行化肥农药使用方面的技术指导，另一方面过量的推广人员由于没有经费而从事一些与推广无关的行政事务或商业活动。

3 农业面源污染的防控措施

3.1 提高农业效益，发展高效、生态农业

高芗、生态农业不但可以减少化肥农药的施用量，为农民降低生产开支，还可以达到保护环境的目的。政府可以加大相关研发投入和引进农业生产新技术，鼓励农民施用有机肥，引导农民发展有机农业、生态农业和绿色农业。在有机农业生产体系中，作物秸秆、畜禽粪肥、豆科作物、绿肥和有机废弃物是土壤肥力的主要来源。生态农业可以最大限度地发挥土壤和作物的潜力，做到既满足作物生长发育的需要，又减少农业资源浪费，从而降低消耗、增加利润，且保护环境，使农业获得可持续发展。加强农业生态系统中养分循环和优化养分管理的基础性研究，开发适合不同区域条件的、简便易行的施肥新技术，采用平衡施肥、深肥和水肥综合管理措施，以及避免在作物生长早期大量施肥，重点使用于生长旺盛时期等，以降低氮肥施人农田后的损失。加强畜牧产业和食用菌产业的废弃物处理，建立绿色、环保、节能、循环的产业体系。合理设计以畜舍、饲料管理、废弃物综合治理为主的生态畜牧、环保畜牧。建立以食用菌废料综合开发利用的新技术体系。坚持生态环境利用与倮护相结合，促进农业可持续发展，使农业生产、环境保护和增进健康三者结合起来，实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。

3.2 加强环境立法，完善政策及管理体制

实现农业的可持续发展，应该进一步加强和完善环境立法、农村政策和管理体制，制定农业环境保护条例。针对农业发展过程中带来的有机废弃物排放，可以制定与商品有机肥生产和使用相关的政策和法规。通过农村发展规划，制定规模养殖业的环境质量标准，提高规模养

殖场牲畜排泄物的无害化处理率和资源化利用水平，限制人畜粪尿的随意排放。进一步完善我国农药管理法律法规、技术规范和标准体系，强化环境保护部门在农药安全管理中的地位和作用，健全农药污染监测体系，对农药生产、使用、贮存和运输等全过程进行有效监控。在农药使用上，制定农药使用的国家标准和规范，坚持预防为主、综合治理，建立病虫害预测预报信息系统，推广病虫草综合防治技术和生物防治技术，大力推广生物农药，减少化学农药的施用量，同时加强农药专业技术队伍建设，规范农药的使用方法。

3.3 强化宣传教育，提高民众环保意识

通过报纸、广播、电视、网络等多种形式，加大对农业生态环境建设的宣传力度，让民众体会到人与环境的关系．人口与资源的关系，以及环境污染、生态恶化给人类带来的种种灾难，增强全民的生态意识和参与意识，使保护环境成为人们的自觉行为。

3.4 借鉴国外防控农业面源污染的经验

国际上防控农业面源污染主要是从政策上和技术上两方面进行。美国在农业污染控制方面有系统的法律框架，如美国环保局实施了非点源污染管理计划，美国农业部实施了乡村清洁水计划、国家灌溉计划、农业水土保持计划等欧盟通过市场和农村发展两个方面控制肥料和农药的使用，1993年欧盟开展农村发展计划，发展有机农业，制定了环境安全的良好农业措施系统；日本建立了发展农业的新政策，旨在推进农业环境保护、环境友好农业；加拿大立法规定每年农田允许使用的厩肥（以N计）不得超过100~150 kg/hm2；荷兰立法规定1995～1999年农

田容许施用的厩肥（以P计）限额为：粮食作物55 kg/hm2、草地76 kg/hm2，2000年以后为：粮食作物31~33kg/hm2、草地48kg/hm2。许多发展中国家控制农业非点源污染采用自愿方法或者结合经济上的奖励或者处罚。欧盟国家首先采用控制化肥和农药污染的污染税，但并不苦遍。我省农业面源污染治理也可以借鉴国外成功方法，结合我省自身情况，尽早制定相关政策，加大技术引进和扶持力度，从而减缓农业面源污染的压力。

农业面源污染是我国土壤和水体的重要污染源，控制农业面源污染已是刻不容缓。受到污染的土壤、水体生产出来的农产品质量很难达标，近年来我国的农产品已有一些被欧美、日本等国拒之门外。控制农业面源污染，发展生态农业，才能使我国农业可持续发展。