農業(yè)面源污染研究進(jìn)展及其發(fā)展態(tài)勢論文
水是地球上所有生物生存的基礎,水污染影響的是人類(lèi)和地球的可持續發(fā)展。面源污染主要是指溶解或非固體的污染源從非特定的地點(diǎn)進(jìn)入,并在雨水或冰雪的沖刷下擴散,通過(guò)河流或地表等進(jìn)入地下水系統而引起的污染。農業(yè)面源污染是指農業(yè)生產(chǎn)所施用的氮磷鉀和農藥等通過(guò)長(cháng)時(shí)間的滲入擴散到地表,從農田向水體遷移的過(guò)程。目前來(lái)看,全球面源污染已成為水污染的首要污染源,特別是農業(yè)面源污染,不僅危害農業(yè)生產(chǎn),也影響區域環(huán)境和人類(lèi)的健康。
1農業(yè)面源污染的成因和特點(diǎn)
1.1成因
農業(yè)生產(chǎn)的壓力是農業(yè)面源污染的最根本原因。由于受糧食生產(chǎn)的壓力,農民在農業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用農藥和化肥,這導致了農藥和化肥滲入地表,并慢慢污染到周?chē)乃Y源。我國的農用耕地占世界耕地面積的1/10,但是氮肥使用量卻是世界氮肥總量的1/4還多。大量沒(méi)有利用和吸收的肥料營(yíng)養元素會(huì )隨著(zhù)雨水或農田退水等間接滲入地表。另外,我國農業(yè)生產(chǎn)中農藥使用量大,方法也不盡合理,導致農藥利用率低,大部分農藥會(huì )慢慢滲入土壤、空氣、產(chǎn)品和水體中,對生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)的健康造成嚴重傷害。近些年來(lái),我國集約式養殖迅速發(fā)展,一些區域的養殖量已經(jīng)超過(guò)警戒值,養殖禽類(lèi)和畜牧類(lèi)的糞便處理效果不佳,也是水污染的主要原因。
1.2特點(diǎn)
與點(diǎn)源污染相比,面源污染比較隱蔽、分散性強,難監測。農業(yè)面源污染的擴散主要是通過(guò)農田排水和雨水徑流,而雨水徑流的隨機性比較大,產(chǎn)生的面源污染也比較隨機。再加上區域內的地理狀況、水文情況不同,所以面源污染也不均勻。農業(yè)面源污染源比較廣,包括農業(yè)用肥、農藥、農戶(hù)的生活污水排放、農村生活垃圾、養殖污染等。
2農業(yè)面源污染的研究進(jìn)展
農業(yè)面源污染最開(kāi)始的研究是20世紀60年代的歐美發(fā)達國家,70年代后在世界其他國家逐漸展開(kāi)。隨著(zhù)面源污染的加重及環(huán)保意識的深入,人們提出了各種控制措施。我國對農業(yè)面源污染的研究起步較晚,從20世紀80年代之后逐漸深入,主要是通過(guò)分析土地利用方式與面源污染的關(guān)系入手,在水庫水質(zhì)探測基礎上建立污染物測算模型,這只是針對農業(yè)面源污染的特點(diǎn)進(jìn)行的最初步研究。到20世紀90年代后,我國開(kāi)始從農藥、化肥等污染源對面源污染進(jìn)行深入探討。近年來(lái),隨著(zhù)國外一些面源污染模型的引入,面源污染研究者開(kāi)始在全國不同地區內開(kāi)展應用研究。
3農業(yè)面源污染的防治措施
我國雖然對農業(yè)面源污染的研究起步晚,但是在綜合和引進(jìn)國外先進(jìn)措施和模型基礎上有很大成效。主要防治措施有人工濕地技術(shù)、緩沖帶技術(shù)、水陸交錯技術(shù)和水土保持技術(shù)等。人工濕地技術(shù)主要是通過(guò)土壤對在河流內生長(cháng)的水生植物組成獨特和生態(tài)吸附系統,通過(guò)吸附系統達到降解和吸收,以減少氮磷鉀等進(jìn)入水中的總量。但是濕地技術(shù)會(huì )產(chǎn)生二次污染,所以規;瘧煤屯茝V比較難。緩沖帶技術(shù)和水陸交錯技術(shù)是通過(guò)對植物生長(cháng)帶的.設計和種植,讓植物對農田的剩余營(yíng)養物質(zhì)進(jìn)行吸收,以?xún)艋|(zhì)。雖然緩沖帶的效果比較好,但是隨著(zhù)時(shí)間推移,緩沖帶也會(huì )被污染,如果得不到有效管理,緩沖帶可能會(huì )變成污染源。水土保持技術(shù)主要是通過(guò)工程和農業(yè)技術(shù)、生物措施結合,來(lái)促進(jìn)植物的吸收和降解,同時(shí)控制水土流失。在農業(yè)面源污染的防治過(guò)程中,農田的養分平衡是需要解決的首要問(wèn)題,化肥的過(guò)量施用是問(wèn)題的重中之重。因此嚴格對農田進(jìn)行養分管理,推廣合理施肥是農業(yè)面源污染的重要治理方式。
4對農業(yè)面源污染的未來(lái)展望
農業(yè)面源污染研究和治理涉及物理、化學(xué)和生物等多方面理論,是一個(gè)綜合性的系統工程。在目前研究進(jìn)展現狀的基礎上,對未來(lái)的展望如下:
一是要應用同位素技術(shù)來(lái)跟蹤農業(yè)面源污染研究,以提供精確的科學(xué)數據。同位素技術(shù)主要是以流域為單位,把大氣—植被—土壤—地表水—地下水作為一個(gè)系統來(lái)進(jìn)行跟蹤,以辨識農業(yè)污染的來(lái)源,并對來(lái)源進(jìn)行定量,以估算出農業(yè)面源污染物的輸出和遷移等;二是通過(guò)一定模型來(lái)確定面源污染與水體之間的緩沖過(guò)度區。溝渠可以通過(guò)植物和底泥吸附來(lái)進(jìn)行自然降解,以降低污染物進(jìn)入水體的數量;三是農業(yè)面源污染主要是對河流、水庫等地下水的污染,研究農業(yè)面源污染在地下水中的輸出和影響規律,也是未來(lái)的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn);四是構建河流總體容量控制模型,以形成對河流的環(huán)境治理和管理機制。主要是將河流分為一級、二級和小支流,按照治理目標依次進(jìn)行治理,通過(guò)方案解決小流域污染的基礎問(wèn)題。通過(guò)健全農業(yè)面源污染的監測和預警體系,發(fā)揮出治理方案的宏觀(guān)性和時(shí)效性。
參考文獻
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