洱源县农业面源污染治理工作稳步推进

农业生产活动中的氮、磷等物质已成为全球众多地表水体富营养化的主要驱动因子。与点源污染(Point
source pollution)相比,由于面源污染或非点源污染(Non-point source
pollution,或Diffuse water
pollution)具有分散、隐蔽、随机、不易监测、难以定量的特征,导致治理难度多样而复杂。削减与控制因农用化学品、畜禽粪便投入导致的面源污染,实现农业或流域生态系统持续、健康运行是现代农业发展进程中面临的巨大挑战。党的“十八大”将生态文明建设与经济、政治、社会、文化建设摆在了同等重要位置,对治理农业面源污染高度重视,要求打好农业面源污染防治攻坚战。面源污染防控长期而又复杂,治理涉及的技术手段、推广体系和政策法规因自然和社会条件影响有所差异。这决定了农业面源污染防控不单纯是一个技术问题,更是一个耦合政策、经济、社会等多因素的系统工程。本文结合十二五期间中英可持续农业创新协作网项目“中英可持续集约化农业养分管理和水资源保护”,对英国农业面源污染防控体系进行了全面和深入的调研,对其面源污染防控工作形成了较为系统和全面的认识,结合当前我国农业面源污染防控工作的特点,提出相应的对策和建议,为我国构建符合国情和有效的面源污染防控模式提供科学和技术支持。本文仅就氮、磷引起的面源污染进行阐述。

为认真贯彻落实《洱海保护条例》、《苍山保护条例》和《海西保护条例》,洱源县农业局高度重视,细化工作任务,完善落实措施,确保农业面源污染各项工作落到实处。

1英国农业发展与面源污染现状及治理情况

一、调整农业结构,推广生态农业模式和技术,推进生态农业建设

英国国土面积24.4万km2,其中耕地面积为608万hm2(人均0.1
hm2),永久性牧场1105万hm2。英国政府根据各地特点配置农林牧生产,将全国划分为四个农业区。20世纪40年代以来,粮食需求的日益增长,推动英国农业机械化和集约化水平不断提升以及永久草地的开垦,但随之而来的是一系列农业生态环境问题,包括水体污染、农业生物多样性降低等,对英国农业生态系统产生了诸多不利影响。据估算,英国水体中60%的硝酸盐污染物和25%的含磷物质来自农业活动,且这种污染有滞后效应。对泰晤士河地区的研究表明,考虑到地下渗漏通过地下蓄水层的延迟,流域尺度的面源污染反应时间可以长达数十年。因此,面源污染对于英国饮用水供应也提出了挑战。

按照“龙头企业+基地+农户”模式,结合市场主体资金、技术、管理和市场优势,大力调整产业结构,将早熟大蒜种植面积从高峰时的7万亩压缩到4万亩左右,将蚕豆种植面积扩大到10万亩。推进以节水灌溉为重点内容的节水型农业基础设施建设,推广先进的节水灌溉模式。优化养殖业发展布局,引导养殖业向适度规模和规模养殖方向发展,实行种养结合,推行标准化、清洁化、健康化生产,共完成2个奶牛标准化规模养殖场建设项目任务,建成50—100头奶牛适度规模养殖场13个。

经过20多年的努力,英国地表和地下水体硝酸盐浓度逐步下降,这与施肥量持续稳定下降以及包括硝酸盐脆弱区计划在内的一系列环境措施密切相关。1999—2004年的调查表明,英格兰66%的地表水采样点硝酸盐浓度表现为下降趋势,77%的地下水采样点硝酸盐含量达到良好状态(低于30
mg·L-1)。此外,与1990年43%的河水采样点达到良好水质相比,2004年62%的英国河流采样点水质达到了良好状态。

二、全面推广测土配方施肥和病虫害绿色防控技术,实现农药化肥零增长

2英国农业面源污染的主要防控技术

大力推广测土配方施肥,小春已实施测土配20万亩,其中油菜1万亩,大蒜5万亩,蚕豆10万亩,小麦4万亩。大春实施测土配方施肥20万亩,其中水稻14万亩,玉米6万亩。全面实施作物病虫害绿色防控技术,2016年小春实施绿色防控36.73万亩次(推广蚕豆混种、间种箭舌豌豆3.2万亩,果蔬色板示范0.03亩;杀虫灯诱杀1.1万亩;科学用药32.4万亩次),挽回损失7373.7吨。通过广泛开展测土配方施肥、增施有机肥及病虫害绿色防控,
农田化肥、农药施用有效削减,减少了对洱海水体的污染,改善了土壤理化性状,真正实现从源头上控制农业面源污染治理。

英国针对面源污染的防控技术措施见表1,主要归纳为两大类型。

三、建设绿色农产品生产基地,提升市场竞争力

一是对污染源的源头控制。从农业土地利用方式、禽畜以及农用化学品投入(化肥)的管理出发,将面源污染物的排放控制在最低限度,如将耕地转变为永久性的不放牧或少量载畜率的牧场,以实现肥料的零投入或少投入。在禽畜管理方面,通过减少禽畜养殖牧场的载畜率、草场定期轮牧、调整畜禽进食结构(减少氮磷摄入量)等措施,减少残余饲料和畜禽粪便量对环境的污染。在化肥管理方面,利用耕地施肥推荐系统开展合理施肥、利用替代性肥料或施用添加剂(硝化抑制剂和脲酶抑制剂)、高环境风险时期不施化肥等减少由于肥料损失而带来的面源污染。据估计,英国常规1、2级土壤会造成每年50
kg N·hm-2的淋洗,而对于灌溉良好的高肥力土壤,甚至超过100 kg
N·hm-2。对于硝酸盐敏感区(Nitrate Vulnerable
Zone,NVZ,英国国土面积的70%都属于硝酸盐敏感带),施肥数量不能超过作物需求,并对肥料使用数量保留至少5年的记录。农民氮肥的使用要遵守:(1)特定作物最高氮肥使用量;(2)每年任何田地有机肥氮供应量不能超过250
kg
N·hm-2;(3)氮肥使用时间的规定。具体操作过程中,专门制订了管理手册,指导农民将农场按照颜色划分为红色、白色、橘黄色、黄色和绿色区域,分别表示不能使用、限制使用以及可以使用畜禽粪便等区域。

在2014至2015年建成3.1万亩绿色食品原料标准化生产基地的基础上,2016继续创建绿色食品原料标准化生产基地3.5万亩,推广使用商品有机肥5500吨,并在三营镇、邓川镇和右所镇实施6组同田对比监测试验,全面掌握绿色生产基地创建与常规生产在肥料施用、水质变化等方面的数据。

二是对污染物扩散途径的控制。从土壤、有机肥、农田基本建设三个维度,实现改变或阻断污染物的传播途径,减少污染物进入水体的数量。在土壤管理方面,在冬季不种作物的耕地上选择在秋季时种植填闲作物,采用少耕、免耕、地表微地形改造技术等综合配套措施形成保护性耕作制度。在有机肥管理方面,提升养殖场粪尿存储能力、减少养殖场污水产生量、将液态粪尿转化为固体有机肥、远离河道和田间排水沟堆放固体有机肥等措施,尽量减少污染物进入肥料储存地的清洁水中,将有机肥循环使用且深翻入土壤,与土壤充分混合,实现有机肥的“资源化、减量化、有效处理”等。在农田基础设施管理方面,主要技术手段有选择将畜禽养殖场与河流隔开、重新选址远离高风险地区,如英国规定,距离地表水10
m以上,距离水井、泉和坑50 m以上,才能使用有机肥,距离地表水2
m内不能使用化学合成肥料。划分和确立农业生产新边界等措施,减少进入水环境的扩散污染物质。建立人工湿地以截留和处理来自道路、院落的污水,采用生物过滤、缓冲区等末端污水处理方式以减少废水中细菌的含量。英国环境食品和农村事务部(DEFRA)请专门机构开发了高效和环保养分使用软件,该软件实际上是基于英国《农业和园艺作物推荐施肥系统》以及MANNER软件。

四、开展畜禽粪便收集,提高农业废弃物综合利用

目前,英国农业面源污染防控的主要技术文件包括:(1)《保护我们的水土气:良好农业操作规范》。从20世纪90年代开始,该文件主要是由DEFRA制订,包括自愿性和强制性的规定。(2)《防治农业面源污染方法清单:使用手册》。该文件是DEFRA聘请技术专家,就土地利用、土壤、畜禽、肥料、粪便和农场管理等6个方面,总结和整理的44个面源污染防控方法清单。(3)《肥料手册》。该文件是DEFRA制订的、有关作物施肥的最全面和最具指导作用的文件,目的是指导农牧民进行土壤取样、化验、计算土壤和肥料养分供应量、如何施肥等,涉及英国所有主要的农作物和草场,文件甚至详细到单位换算公式、记录表格的样本等。经过长期大面积的减少肥料特别是氮肥使用,英国东北部斯陶尔河河水长期监测表明,河水硝酸盐含量从20世纪80年代开始已出现下降。(4)《硝酸盐脆弱带农民操作指南》。该文件详细规定了农民进行施肥计划的步骤、表格。在NVZ区内进行施肥,原理是基于所生产的目标作物,根据土壤肥力、准备使用的有机肥,来判定化肥使用的类型、数量以及使用时期。(5)《畜禽粪便管理指南》。该文件是畜禽粪便使用的具体操作性指南。(6)《农用城市污泥使用指南》。(7)《敏感流域农业操作指南:降低农业活动的水污染》。该项目是英国政府环境署(EA)和DEFRA联合实施的旨在保护水体的项目。项目由有经验的、受过专业培训的专家组成,针对各个农场开展咨询活动,位于敏感流域内的农民,可以申请免费参加该项目组织的培训、咨询、参观和交流活动。此外,英国相关部门定期发布小册子,分析和预测未来一段时间的天气状况,针对性的提出肥料使用建议和措施,这些措施具体、可操作。除了政府制订的文件,商业公司也会制订文件,为农民施肥等提供具体帮助,比如英国主要肥料和作物协会共同制订了以问答形式的《养分管理计划》。

科学划定洱海流域畜禽养殖“禁养、限养”区,引导禁养区养殖户向外发展,配套建设养殖污染治理设施,进一步加强畜禽粪便收集处理和资源化利用,提高农业废弃物综合利用水平。上半年共收集畜禽粪便36610吨。

环境监测是面源污染防控的重要内容。欧盟对于地表水规定了优良、良好、中等、差、极差五个质量等级,对于地下水则规定了好、差两个质量等级。到2006年,欧盟成员国已经建立起良好的水检测体系,包括54
000个地表水以及51
000个地下水监测点。欧盟的水检测体系除了包括常规化学和物理指标外,还包括浮游生物、大型水生植物以及底栖无脊椎动物和鱼类等。这些检测数据通过欧盟水体数据系统(WISE)汇集和发布。欧盟和各个成员国成立专门标准化组织负责水环境监测方法的标准化,保证各成员国间环境监测数据的一致性和可比性。

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