农业面源污染对水环境的影响分析及治理思路探讨

　　摘 要 随着我国社会经济的高速发展，水环境污染问题也愈发突出，而农业面源污染正是造成水环境污染的最主要因素，农业面源污染分析以及治理技术的研究也越来越受到政府部门和科技人员的高度重视。基于此，重点分析了农业面源对如泰运河（如东段）产生的污染影响、存在的主要问题以及初步探索了农业面源污染治理的初步思路。
　　关键词 农业面源污染；水环境污染；治理技术
　　农业面源污染主要是指在农业生产活动过程中溶解的或固体的污染物，如农田中的土粒、氮素、磷素、农药重金属、农村禽畜粪便与生活垃圾等有机或无机物质，从非特定的地域，在降水和径流冲刷作用下，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，使大量污染物进入受纳水体（河流、湖泊、水库、海湾）所引起的污染。农业面源污染主要包括种植业和畜禽养殖业，面源污染是水环境质量恶化的重要原因之一。在过去30年中，化肥施用量的持续增加导致随农田径流流失的氮、磷不断上升。畜禽养殖污染是流域范围内近年来增加较快的污染源。近年来，由于农业产业结构的调整政策引导，加之城市化迅速发展带来的需求增长，畜禽养殖业效益较好，养殖规模不断扩大，畜禽污染严重。
　　1 农业面源污染分析（入河量分析）
　　如泰运河西起泰兴过船港，经黄桥、如皋城、丁埝、掘港到东安闸入海。西通长江，东入黄海，南通九圩港，北接丁堡河，与姜黄河、焦港、如海运河、通扬运河相交，全长142.7 km，南通境内全长117.43 km，如东县县境内74.16 km，承担如东县及如皋市303 km2流域面积的排涝和3万公顷农田灌溉任务，属区域性骨干河道。如泰运河流经如东县双甸、岔河、马塘、高新区、大豫5个镇（区），流经46个村。
　　如泰运河受沿线的农业面源污染影响较为严重，重点断面水质难以达到国家考核目标要求。现将农业面源污染入河量分析如下。
　　1.1 种植业
　　种植业污染物入河量采用公式（1）计算。计算所采用的排污系数见表1，根据公式计算出如泰运河沿线各乡镇种植业污染物排放量见表2。
　　1.2 畜禽养殖业
　　经调查，如泰运河（如东段）沿线各镇区畜禽养殖种类可分为两类，主要为猪和家禽类，其中猪数量较少，家禽类数量较多。根据《畜禽养殖业污染物排放标准》中的折算比例，整治范围内折算成猪。
　　畜禽养殖污染物排放量采用公式（3）计算：
　　W畜禽P=δ1×t×N畜禽×a1+δ2×t×N畜禽×a2（3）
　　畜禽养殖污染物入河量采用公式（4）计算：
　　W畜禽=W畜禽P×β2（4）
　　其中，δ1为猪个体日产粪、尿量；δ2为家禽类个体日产粪、尿量，t为饲养周期；N_畜禽为饲养数；a1为猪粪、尿中污染物平均含量；a2为家禽粪、尿中污染物平均含量；W畜禽为畜禽养殖污染物入河量；W畜禽P为畜禽养殖污染物排放量；β2为畜禽养殖入河系数。
　　1.3 农业面源入河总量汇总
　　如泰运河如东段农业面源主要包括种植业、畜禽养殖所产生的污染物量，农业面源入河量COD、氨氮和总磷的污染负荷分别为791.97 t·a-1、66.6 t·a-1和51.355 t·a-1。
　　2 农业面源污染现状中存在的主要问题
　　农业面源污染中畜禽养殖污染较为严重。畜禽养殖业较为发达，养鸡场、养猪场等分布较广且多数建立在河流附近。部分养殖场所产生的粪便、污水未经无公害化处理直接排入环境水体中。另外，畜禽粪便集中处置中心建设滞后，导致大量农村散养的畜禽粪便、污水无法正常收集处理，就近直接入河，加剧了农村小河水质的恶化。
　　另外，农业区化肥施用量较大，每667 m2平均化肥施用量约为27.1 kg。由于地处河网地区，降雨量充沛，地势平坦，农村河流以小河流为主，水体流动速度较慢，自净能力较弱，因此，农业生产中施用的化肥农药等种植业面源随地表径流排入小河流中，氮磷的流失造成水体氮磷污染物增加。由于其较差的水动力条件，污染物会在局部河道富集，导致水体富营养化，从而加剧了区域内河流的水污染程度。
　　3 农业面源污染治理思路
　　3.1 种植业污染防治
　　以水质改善为目标，加大农业结构调整力度，推广实施测土配方精准施肥技术，实行农业病虫害的综合防治，推广生态、循环、绿色发展模式，将生态循环农业、畜禽养殖污染治理及循环水产养殖治理体系相结合，建设推广农业面源污染连片综合治理工程，以综合治理的理念贯穿整个如泰流域农业面源污染治理，提高氮磷拦截工程的技术含量及工程的后续维護运营管理等。
　　3.1.1 实施化肥减施工程
　　推广作物测土配方、精准施肥技术和施用有机肥，以减少化肥施用量，最大限度地减少灌溉回归水引起的肥料流失对水系的污染。适量施用有机肥料、生态复合肥、利用生物固氮技术、轮种绿肥或豆科植物等措施，改善地力，提高肥料利用效率。力争到2018年，使蔬菜作物减少氮肥用量40%、磷用量30%，施用有机肥替代50%的化肥。水旱轮作减少氮肥用量25%、磷用量15%，施用有机肥替代30%的化肥；到2020年，使蔬菜作物减少氮肥用量45%、磷用量35%，施用有机肥替代55%的化肥。水旱轮作减少氮肥用量30%、磷用量20%，施用有机肥替代35%的化肥。
　　3.1.2 实行农业病虫害的综合防治
　　1）推广农作物和林木病虫草害的综合防治，减少农药使用量。通过选育抗虫与抗病新品种、开展天敌培育试验和示范推广，以及合理的轮作换茬种等措施，间接控制农作物病虫害的发生。2）推广农作物病虫害综合防治技术，减少农药施用量，减少农业面污染源的产生。3）推广使用低毒低残留农药及生物农药，严格禁止高残留与高毒性农药的使用，以降低农药流失引起的水环境污染。
　　3.1.3 氮磷拦截工程
　　在控源的基础上，辅以一定的工程措施，在污染物传输的过程中对其进行截留或促进其降解。充分利用整治区天然池塘、洼地和河道，通过少量的工程改造，建成不同类型的生态拦截型沟渠和前置库系统，合理配置氮磷吸附能力强的半旱生和水生植物，实现对氮、磷养分的立体式吸收。
　　3.2 畜禽养殖业污染防治
　　根据HJ/T81-2001《畜禽养殖业污染防治技术规范》的相关要求，开展畜禽养殖业污染综合整治工程。
　　对整治范围内的规模化养殖场以控制畜禽排泄物入河量为主线、以发展农业循环经济为方向进行升级改造，通过过程控制与末端治理相结合，全面实施三分离一净化工程、发酵床养殖工程，推广生态养殖、雨污分流、干湿分离等清洁生产技术。
　　对规模化畜禽养殖废弃物的治理也可考虑沼气池生态能源加分散式污水处理模式。建设以沼气为纽带的能源生态工程，沼液排入人工湿地、氧化塘等分散式污水处理工程，最终尾水用于农田、果园、茶山和鱼塘，经过多层次利用，使粪尿在周边山林农田就地消化，实现规模化畜禽养殖废弃物的减量化、无害化和资源化。
　　对以家庭散养为主的养殖方式进行整治，重点实施分散畜禽场粪污收集处理服务体系，推广种养结合生态循环养殖模式。同时积极构建“养殖场预处理-专业化服务收集-集中处理和资源化综合利用-行业和社会共同监督”的综合治理模式，鼓励粪污消纳能力强的种植业企业、合作社或园区积极参分散养殖场（户）对接，建设和购置标准化、规范化的粪污无害化处理和资源化利用设施设备，解决畜禽场粪污收集、处理和肥料利用等环节问题。