摘要氮、磷的过量输入导致太湖水体富营养化程度加剧,而农业面源污染是其主要来源。阐述了太湖地区农业面源污染现状及主要原因,提出了以发展有机农业来治理农业面源污染导致的太湖水污染问题,旨在为相关领域的科学工作者和政府决策部门提供参考。
关键词农业面源污染;有机农业;污染治理;太湖地区
abstractthe excessive input of nitrogen and phosphorus worsen the eutrophication of taihu lake,the agricultural non-point source pollution is the main current status of agricultural non-point source pollution in taihu lake region and its main causes were development of organic agriculture was put forward to control the water pollution of taihu lake caused by agricultural non-point source pollution,aiming to provide information for scientists in related fields and government policy-making departments.
key wordsagricultural non-point source pollution;organic agriculture;pollution control;taihu lake region
水体富营养化一直是当今世界水污染治理的难题,国际经济与合作开发组织(oecd)把富营养化定义为:水体富营养盐增加而引起的一系列征兆的变化,藻类和大型水生植物生产力的增加引起水质恶化,破坏了水资源价值。2007年夏太湖蓝藻大暴发导致水源水质恶化,造成无锡地区居民饮水困难。近年来各项研究发现,面源污染是造成水体富营养化的主要原因,而农业面源污染扮演了非常重要的角色[1]。全球范围来看,30%～50%的地球表面已经受到了面源污染的影响,其中农业面源污染引起了1.44亿hm2耕地的退化[2]。可见,解决农业面源污染问题是解决太湖流域水体富营养化的关键,是可持续发展的保证。
1农业面源污染的概念及污染现状
1.1农业面源污染的概念
农业面源污染指的是农业生产中,氮和磷等营养物质、农药及其他有机或无机污染物,通过农田地表径流和农田渗漏,形成的水环境的污染[2]。研究表明,对于湖泊、水库等封闭水域,当水体内无机氮总量大于0.2 mg/l、磷酸盐磷浓度大于0.01 mg/l时,就可能引起藻华现象[3]。太湖“零点行动”以后,点源污染源基本得到控制,控制农业面源污染源就成了当务之急[4]。
1.2农业面源污染现状
我国农业面源污染引起水体富营养化的程度和广度已经远远超过发达国家,而潜在的压力更与其他国家无法相比[5-7]。近年来虽然国家和地方每年都投入了巨资,“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,已达到了中国gdp的1%,但是到目前为止水体富营养化的程度仍然有增无减[8]。全国主要淡水湖泊、水库的营养盐水平已基本达到富营养化标准,26个主要湖泊中,具有中营养水平的占39%,而达到富营养和重营养水平的占61%[9]。地表水中50%以上的氮、磷负荷来自农业面源污染[3]。2005年,滇池流域污染负荷中,来自农业面源污染的总氮、总磷分别占总量的60%～70%、50%～60%[10];巢湖总氮的65.9%、总磷的51.7%来自于面源[11]。在太湖的外部污染物总量中,工业污染仅占一小部分,为10%~16%,农业面源污染所占的比例目前已达59%[12],其中来自农业面源的氮量占入湖总氮量的77%,磷占33.4%[13]。
2农业面源污染产生的主要原因
农业面源污染产生的原因很多,包括:农田过度使用化肥、农药导致大量氮、磷随径流进入水体;农村生活污水的直接排放;畜禽排泄物的任意排放;农村生活垃圾的随意堆放造成的径流污染;污染水域底泥的污染物缓慢释放等[14]。其中农田化肥、农药的过度使用和集约化畜禽养殖的排泄物是最主要的原因[15]。在太湖流域,来源于农田面源和畜禽养殖业的总氮分别为30%和23%,总磷分别为20%和32%,贡献率超过来自工业和城市生活的点源污染[5]。本文对化肥、农药的过度使用和畜禽排泄物的任意排放作主要阐述。
2.1化肥和农药
太湖流域是我国农业最发达的地区之一,农业集约化程度较高,全区面积仅占全国的0.4%,而化肥消费量占全国的1.3%[16]。近几年,环太湖地区的施肥量基本保持在400～600 kg/hm2 [4],大大超过发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的225 kg/hm2的安全上限[17]。太湖地区农田系统中氮、磷一直处于盈余状态,更严重的是土壤中磷的积累现象,这对地表水构成了潜在的威胁[18]。太湖流域农药用量为8.072 kg/hm2,是全国平均使用农药水平的3. 572倍[9]。但是,化肥和农药的有效利用率却很低,氮肥平均利用率为30%～35%,磷肥为10%～20%,70%的农药流入江河、土壤中[15]。肥料比例失调也是导致肥料利用率低、土壤积累和流失率高的原因。太湖地区有机氮的投入,从20世纪60年代的46.6%下降至目前的不足15%[4]。我国南方降水多,与施肥期耦合,会引发大量的农田氮、磷随径流流失。而且太湖流域河网、沟渠纵横交错,即使在地表径流较小的条件下,也很容易形成农业面源污染,造成水体富营养化[5]。
2.2畜禽排泄物
除了化肥的过度使用外,集约化的畜禽养殖对水体富营养化也起着重要的作用。我国每年畜禽养殖场排放的粪便及粪水超过17亿t [15]。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地表径流进入水体,氮对流域水体富营养化的贡献率就可达10%,磷可达10%~20%[5]。可见,流失的畜禽排泄物已成为水体富营养化的重要原因。
据统计,环太湖流域大约有2 000多家集约化畜禽养殖场[19]。由于畜禽排泄物的处理难度大、成本高,因此许多养殖场对畜禽排泄物不进行无害化处理,只图省事省钱,将农田作为最终的处置场所或直接排入太湖和附近河道[3]。大量禽畜排泄物的随意排放,成了水体污染的重要原因[20]。按照上海市环保局的调查结果计算环太湖周边地区畜禽养殖场排入太湖的氮高达2.3万t[4]。畜禽排泄物的cod和bod的流失量也逐年增加,到2010年,cod的流失量将达到728.25万t,bod的流失量将达到498.83万t[21]。
3发展有机农业治理农业面源污染的必然性
我国的面源污染研究起步较晚,始于20世纪80年代初,经过20多年的发展也有了较快的进步[22]。但在政策方面,我国只是做了部分探讨。对湖泊农业面源污染的治理,目前也主要按照点源污染的治理模式,而没有按照对农业面源污染控制的基本规则,对整个流域各类型水源涵养地统一布局,从源头上进行氮、磷输入的总量控制[23]。
有机农业是一种持续稳定的环境友好型农业生产体系,有机产品国家标准(gb/t 19630-2005)中将有机农业的定义为:有机农业是遵照一定的有机农业生产标准,在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂等物质,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业平衡,采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式[24]。只有将农业作为一个整体的生态系统,实现生态系统内部物质的良性循环才有可能大幅度减少氮、磷等营养物质的排放,发展有机农业就是实现此目标的最佳选择[19]。
3.1国际上有机农业发展迅速
随着全球范围内的食品和环境安全意识的逐步增强,有机农业对生态环境的保护作用越来越受到各国政府和公众的重视。目前,有机农业在发达国家发展迅猛,全世界约有130个国家进行有机食品的生产,它们主要是欧洲国家、美国和加拿大,其中欧洲的有机农业和有机食品发展较早。我国有机农业起步较晚,与国外发达国家地区相比有较大差距[25-28],但发展十分迅速。ifoam 2009年2月发布的数据(源自全球144个国家)显示,全球以有机方式管理的土地面积为3 220万hm2,亚洲的有机生产面积将近290万hm2,其中中国就占了160万hm2,并且是有机方式管理土地面积第三大的发展中国家。
有机农业模式下生产的农产品是源于自然、营养丰富、品质优良的环保型安全食品[26]。目前,我国有机食品的销售额只占当年全球有机产品的1%[29]。可见,我国有机食品市场还具有很大的发展空间。发展有机农业,能够提高我国农产品在国际市场上的竞争力,是实现我国农业可持续发展和走向世界的必由之路[30]。
3.2我国需从源头上控制农业面源污染
在流域治污上,我国在末端治理方面投入了大量的资金。以太湖流域为例,当日降雨量为50 mm时,对流域农田产生的径流进行末端治理需要日处理能力为100万t级的污水处理厂1 000座,日处理费用为5亿元[6]。同样,20世纪60年代日本也是不得不历时25年,耗资185亿美元,才逐渐使琵琶湖从v类水恢复到可饮用水的水质标准[31]。在欧洲,即使有巨额补贴,农民也无力支付处理畜禽养殖场污水的费用[6]。
由于末端控制在农业面源污染治理上不现实,应当采用源头控制的对策。因此,亟需大力发展有机农业,从源头上控制氮、磷向水体的输入,减缓太湖流域水体的富营养化。
3.3太湖流域具有发展有机农业的优势
一是区位优势。太湖流域是我国经济最发达的地区之一,生产者的素质高,接受新技术快,具有雄厚的经济实力,有机食品具有很大的潜在市场。将现行的农业生产方式转换为有机方式,将对农村面源污染控制及生态保护与恢复起到示范和促进作用[31]。因此,在太湖流域发展有机农业是完全可行的,并比其他区域具备更优越的经济条件和市场优势。二是政策鼓励。政府已出台了相关的政策来解决太湖流域严重的农业面源污染问题,在2007年9月通过的《江苏省太湖水污染防治条例》第三十九条中指出太湖流域要发展有机农业和生态农业,减轻农业面源污染;《江苏省太湖水污染治理工作方案》也指出发展有机农业和生态农业,建设有机食品生产基地;“太湖水污染控制与水体修复技术及工程示范课题”验收技术报告中也提出要将有机农业示范区的建设作为太湖流域水环境治理源头控制的重要措施之一[32]。相信不久政府就会出台相关具体措施来鼓励太湖流域的农户发展有机农业,保证太湖流域的可持续发展。
4发展有机农业的措施
4.1加强政府的政策支持
政府应该对有机农业的优势和前景大力宣传,提高人们对有机农产品的健康意识;可以引进韩国的农业直补制度[33]以支付农民因发展有机农业造成的损失,同时在税收、认证费用方面给予减免;加大资金的投入,加强国际合作,学习发达国家的成功经验;各级政府应充分利用wto的“绿箱政策”,建设有机农业基地,培育有机食品市场,促进有机产品出口创汇[34]。
4.2加大科研和推广的投入
目前我国在有机农业生产技术上还不够成熟,应加大科研投入,重点研究和开发适合有机农业的安全生产技术,研究高效安全的生物农药、病虫害防治技术和有机肥、生物肥料等,探索并建立作物高产、优质、高效的有机栽培体系[30]。同时,也可以借鉴匈牙利的成功经验[35],在有机农业生产技术的研究和推广方面形成政府、科研机构和相关大学合作,民间的有机农业协会积极参与,专业推广公司介入的良好格局,从而为太湖流域乃至全国有机农业的发展提供保证。
4.3健全地方有机认证机构
国内现已有几十家有机认证机构,但许多机构认证的规范性和掌握的标准还不能与国际接轨,不同的机构和检查员执行标准的差异性也很大[34],往往得不到大众的信任。应健全地方有机认证机构,并促进其与国际有机认证机构的合作和互认。此外,还必须加大对有机农产品生产认证的监管力度,严格按照《认证认可条例》的要求和国家认监委的有关规定[36],进一步调整、规范和完善认证管理制度,保证认证工作的有效性、公正性和规范性。
4.4健全和完善组织管理体系
在农业发展中应高度重视有机农业的生产管理,采取积极的措施加以扶持,并制定相应的法律法规加强和规范有机农业的生产管理。建立以农业主管部门为主体,认监委、科技部、海关等相关部委积极配合,健全和完善在相关部委内对有机农业生产监管的机构,强化管理以促进生产和贸易、维护有机产品质量为目的的组织,以确保有机农业的技术攻关、生产、营销、监管、认证等工作正常有序地进行[37]。
4.5充分发挥非政府组织的作用
匈牙利的有机农业在中东欧国家的农业发展中最具特色,这得益于匈牙利国内各类非政府性质的有机农业协会的积极参与和支持[35]。为了使政府能够更好地统筹兼顾,应该鼓励和推动国家和地区的非政府组织,发展农业协会、相关中介、专业咨询团体,提供技术和市场咨询、召开研讨会和组织技术培训等。通过非政府组织形成有机农产品品牌,产生品牌效应,形成统一的销售网络,使中国的有机农产品市场持续稳定地向前发展[38]。
5结语
有机农业是一个能够实现内部物质良性循环的生态系统,能够大幅度减少氮、磷等营养物质的排放,是治理太湖地区农业面源污染的有效措施之一。太湖地区经济发达,具有广阔的有机农产品市场,再加上政策的支持,发展有机农业势在必行。相信不久的将来,在有机农业蓬勃的发展下,太湖地区农业面源污染能够彻底得到治理。同时,有机农业在中国越走越远,使中国更具有国际竞争力。
6参考文献
[1] 全为民,严力蛟.农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施[j].生态学报,2002,22(3):291-298.
[2] ennis l,corw -point pollution modeling based on gis [j].soil & water conservation,1998(1):75-88.
[3] 牛瑞芹,何荣.浅谈农业面源污染的现状及其治理措施[j].安徽农业科学,2007,35(33):10814-10815,10817.
[4] 程波,张泽,陈凌,等.太湖水富营养化和流域农业面源污染的控制[j].农业环境科学学报,2005,24(s1):118-124.
[5] 张维理,武淑霞,冀宏杰,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[j].中国农业科学,2004,37(7):1008-1017.
[6] 张维理,徐爱国,冀宏杰,等.中国农业面源污染形势估计及控制对策ⅲ.中国农业面源污染控制中存在问题分析[j].中国农业科学,2004,37(7):1026-1033.
[7] 韩小勇.巢湖水质调查与研究[j].水资源保护,1998(1):24-28.
[8] 国家环境保护总局.国家环境保护“十五”计划[s].北京:国家环保总局,2001.
[9] 王建兵,程磊.农业面源污染现状分析[j].江西农业大学学报:社会科学版,2008,7(3):35-39.
[10] 崔键,马友华,赵艳萍,等.农业面源污染的特性及防治对策[j].中国农学通报,2006,22(1):335-340.
[11] 阎伍玖,鲍祥.巢湖流域农业活动与非点源污染的初步研究[j].水土保持学报,2001,15(4):129-132.
[12] 徐田伟.发展有机农业与农业面源污染控制[j].生态环境,2009,4(45):45-47.
[13] 姜翠玲,崔广柏.湿地对农业非点源污染的去除效应[j].农业环境保护,2002,21(5):471-473,476.
[14] 史龙新,李向阳,王宁,等.太湖地区农村面源污染控制技术与对策[j].中国水利,2006(17):11-13,46.
[15] 黄雪萍.农业面源污染原因分析及控制对策[j].安徽农学通报,2006,12(5):45-46.
[16] 吕耀.苏南太湖流域农业非点源污染及农业持续发展战略[j].环境科学动态,1998(2):1-4.
[17] 赵本涛.中国农业面源污染的严重性与对策探讨[j].环境教育,2004(11):70-71.
[18] 金相灿,刘鸿亮,屠清瑛,等.中国湖泊富营养化[m].北京:中国环境科学出版社,1990.
[19] 席运官,王涛.太湖流域发展有机农业控制面源污染的可行性分析[j].农业环境与发展,2008(5):5-7.
[20] 张宏艳.发展有机农业遏制农业面源污染[j].乡镇经济,2003(8):12-13.
[21] 燕惠民,谭济才.新时期农业环境监督管理探讨[j].农业环境与发展,2004,21(1):36-38.
[22] 苑韶峰,吕军.流域农业非点源污染研究概况[j].土壤通报,2004,35(4):507-511.
[23] 张维理,冀宏杰,kolbe h,等.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[j].中国农业科学,2004,37(7):1018-1025.
[24] 科学技术部中国农村技术开发中心.有机农业在中国[m].北京:中国农业科学技术出版社,2006.
[25] pimentel d,hepperly p,hanson j,et nment,energy,and economic comparisons of organic and conventional farming systems[j].bioscience,2005,55(7):573-582.
[26] denisona r,bryant c,kearney t yields over the first nine years of ltras,a long-term comparison of field crop systems in a mediterranean climate [j].field crops research,2004(86):267-277.
[27] mader p,fliebach a,dubois d,et al. soil fertility and biodiv-ersity in organic farming[j].science,2002(296):1694-1697.
[28] wells a t,chan k y,cornish ison of conventional and alt-ernative vegetable farming systems on the properties of a yellow earth in new south wales[j].agriculture,ecosystems and environment,2000(80):47-60.
[29] 田爱梅,黄应平,陈芳清,等.发展有机农业的必要性、可行性分析及对策[j].湖北农业科学,2009,48(1):254-256.
[30] 周早弘.发达地区治理农业面源污染的策略与建议[j].广东农业科学,2007(11):82-84,91.
[31] 于水.公共突发事件应急管理研究——以太湖流域农业面源污染为例[j].管理观察,2009(4):92-95.
[32] 孔繁翔,胡维平,范成新,等.太湖流域水污染控制与生态修复的研究与战略思考[j].湖泊科学,2006,18(3):193-198.
[33] 强百发.中韩有机农业的发展比较与借鉴[j].科技管理研究,2009(8):79-81,84.
[34] 杨洪强,接玉玲.世界有机农业现状与我国有机园艺发展策略[j].园艺学报,2008,35(3):447-454.
[35] 郭文超,董元兴,王钊英.蓬勃发展的匈牙利有机农业生产[j].世界农业,2008(1):51-54.
[36] 刘权政,强百发.韩国有机农业的发展与启示[j].安徽农业科学,2009,37(14):6805-6806,6809.
[37] 匡远配,曾福生,刘瑞涵.农产品质量标准体系问题的探讨[j].北京社会科学,2002(2):55-62.
[38] 李显军.中国有机农业发展的背景、现状和展望[j].世界农业,2004(7):7-10.
中国论文网(www.lunwen.net.cn)免费学术期刊论文发表,目录,论文查重入口,本科毕业论文怎么写,职称论文范文,论文摘要,论文文献资料,毕业论文格式,论文检测降重服务。 返回农业论文列表
