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农田退水污染治理难在哪?

发布日期:2019-04-08  浏览次数:241

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文章摘要:农业与农村面源污染的严重性日益显现,防治工作迫切而任重道远。农田是最大的农业面源,因水肥使用不当而导致的农田退水污染问题

 

农业与农村面源污染的严重性日益显现,防治工作迫切而任重道远。农田是最大的农业面源,因水肥使用不当而导致的农田退水污染问题受到广泛关注。在生态环境部举行的2月例行新闻发布会上,水生态环境司司长张波提出,要做好农业种植业退水口的排查。

农业种植业退水给水环境带来哪些污染?目前治理难点是什么?该如何进行防控?针对这些问题,本报记者采访了中国农业科学院研究员杨正礼。

中国环境报:什么是农田退水污染?它与农业面源污染有何关系?对水体的危害体现在哪些方面?

杨正礼:农业与农村面源污染的核心就是农田退水污染。农田来水主要有农业灌溉、降雨、高山雪水等多种来源,这些水在经过农田后,可能有一部分侧渗到田块以外。大面积农田侧渗水汇集在一起,就形成了农田退水。农田土壤中的氮、磷等养分及少量有机物会被带到水体中,可能导致水体富营养化,形成水体污染。这个过程就是农田退水污染。

农田退水中核心的污染因子是氮、磷、矿质养分及少量土壤有机物。这些物质存留在土壤中是养分,一旦流失到水体中,就可能造成水体总氮、总磷、COD等浓度上升,导致水体富营养化,甚至造成严重污染。

2010年全国污染源普查数据显示,农业面源污染对水体中COD、总氮、总磷的贡献率分别为56%、41%、62%。随着我国工业和城市生活污染排放的控制成效越来越大,农业面源污染的比重还会进一步凸显。

中国环境报:农田退水有哪些类型?不同地区是否有差异?

杨正礼:在大型灌区,通常先引水灌溉,之后通过排水沟将排水输送到水体中,退水量较大,这是我国农田退水最基本的类型。汛期地表径流、雪水灌溉等也会产生农田退水。在南方一些滨湖、滨河地区,不少农民将蔬菜、粮食直接种到河边,通过土壤侧渗,或多或少也会有一部分氮磷直接进入河流当中。

从自然因素上看,降水量大、雨季集中和地形坡度大的地区,如南方山丘地区、西南山地、黄土高原和东北坡地等区域,更要加以注意。从人为因素上看,大型灌区需要特别重视。目前我国农田灌溉仍以大水漫灌为主,土壤吸收不了的水分和作物吸收不了的养分,自然就排到了外环境中。按照种植业的种类来分,种植水稻产生的退水污染要比旱地严重得多。因为种植水稻之前要泡田,收获前还要放水,排放的水量较大,甚至达到灌溉量的1/4左右,很容易把稻田里的大量养分冲走。近年来,不少地区菜田规模不断增大,灌溉水量较大,也容易引起退水污染。

中国环境报:要加强农田退水污染防治,应该从哪些方面入手?

杨正礼:农田退水污染治理的关键在于水和肥的合理运用与控制。肥又可以分为化肥和有机肥。化肥能给农作物生长提供养分,但过量使用或不合理使用,就会对水体造成污染。如何在保证粮食产量和品质的基础上,减轻化肥对水体的污染,是需要重点考虑的问题。

除了化肥之外,有机肥对水体也可能造成污染。有机肥来自于养殖粪污和村镇废弃物,动物饲料里或饲养过程中可能添加过量的抗生素、砷、铜等,导致有机肥中含有抗生素、重金属等物质,如果用量很大,日积月累,就会对土壤和水体造成污染。土壤一旦遭到重金属污染,修复起来难度很大。

要让农民接受化肥减量的理念,根本上还是要帮他们找到既节约成本又能增产的方式。要找到适合的减量额度与配套技术,通过典型户示范带动,让他们真正看到效果。

中国环境报:您认为,对于农民来说,如何才能让他们接受减少化肥用量的理念,促进其合理搭配使用化肥与有机肥?

杨正礼:并不是任何地方都要进行化肥减量,要具体情况具体分析。化肥本身并没有过错,错在人们施用过量或方法不得当。要让农民接受化肥减量的理念,我觉得根本上还是帮他们找到既能节约成本又能增产的方式。现在很多科技人员到田间地头去,先根据不同农田肥力和作物需肥情况,找到适合的减量额度与配套技术,并通过典型户示范带动,让他们真正看到效果。这样,虽然速度慢,但有实效,再向他们灌输减少化肥用量的理念就容易得多。

现在农村大部分年轻人都外出打工,留村的劳动力多是老人和妇女,他们的观念是多施肥就多产粮。由于农业的比较效益低,农民觉得用化肥简单省事。至于搭配使用有机肥,推行起来也有难处,沤肥不方便,配施也不好操作。目前种菜使用有机肥较多,主要原因是效益好。因此,要大面积将化肥与有机肥搭配起来使用,需要在政策、技术和劳动便利性等方面下功夫。

不论是源头防治还是过程控制,成败关键在于规范管理,包括对肥料、流域的管理,还涉及“人”的因素。只要管理到位了,很多问题都能迎刃而解。

中国环境报:如何有效防治农业退水污染?难点和出路在哪里?

杨正礼:我认为,基本思路就是把防治重点放在源头和过程两个方面,尽量不让农田中的养分进入水体。

源头就是指农田生产。其中,在肥料使用上关键是要高效,要继续推广测土配方施肥,基肥多少、追肥多少,施一次还是施两次,如何跟机械配合好等,都要尽可能精准化。在水的使用上,要做到节水灌溉,与肥料配合好。

从流域尺度来说,要建立农田水肥利用高效化的灌排体系。过去大家主要关注通过高效灌溉提高粮食产量,而通过完善灌排体系来改善生态环境质量的研究才刚刚开始。既要考虑把水顺利地排走(有些地方还涉及排盐的问题),也要考虑如何才能让氮、磷等营养物质少排,以减轻对水体造成的影响。这对排水系统提出了新的要求。

至于过程控制,就是要制定一个将循环利用与区域联防联控相结合的清洁流域整体方案。农田排水并不是直接进入江河,中间还要经过毛沟、斗沟、干沟或小溪流等过程,要在排水到达江河以前,做好过程控制。

过程控制的关键就是循环利用。有些地方会修建闸坝,把农田退水先储存起来,能循环利用的就利用,如回灌农田等;不能循环利用的,如果氮磷等污染物浓度较高,就通过静置、湿地处理等方法进行削减;还可以将农田退水直接储存,以备不时之需。

不论是源头防治还是过程控制,成败关键在于规范管理,包括对肥料、流域的管理,还涉及“人”的因素。

现在有一种声音,说农业面源污染的问题不是技术问题,而是管理问题。这虽然不完全正确,但有一定的道理,至少说明了管理在农业面源污染防治中的现实重要性。只要管理到位了,很多问题都能迎刃而解。

好技术已经不少了,如何能推广好,真正让农民掌握,是一个综合性很强的系统工程,也是下一步的重点。

中国环境报:防治农田退水污染,目前是否已经有一些成熟的技术手段?有没有成功的案例可供借鉴?

杨正礼:常规的技术目前有这么几类:一类是农田源头水肥优化利用技术,或者叫农田清洁生产技术,具体来说就是节水省肥技术、水肥一体化技术等。另一类是循环利用技术,如西北地区的雨水收集及再利用技术、坡地径流收集与再利用技术、稻田排水的梯级利用技术、农业退水收集及他用技术、深浅沟技术等。第三类技术是净化技术,包括生态沟渠、湿地净化等。

黄土高原地区通过集雨窖的形式,把雨水、农田径流收集起来,干旱的时候再提水灌溉,这个方法也挺好。

我们承担了水专项的一个课题,在黑龙江省方正县通过大流域退水联控,在5平方公里以上的范围内,利用地势高低,建设大型排水干沟,形成梯级利用系统,退水循环利用率达到30%以上。

在内蒙古自治区巴彦淖尔的河套灌区,坡降比较低,地势平缓,农田排水不畅,盐碱化比较严重。我们尝试把荒地做成湿地,把周边5000亩农田的退水都引到湿地里,形成了150多亩的水面,芦苇、蒲草等植物都生长得很好。农田排水得到净化后,再排到乌梁素海,排水水质达到地表水Ⅲ类到Ⅳ类水的标准。

现在,好技术已经不少了,如何能推广好,真正让农民掌握,是一个综合性很强的系统工程,也是下一步的重点。(宋杨)

 
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