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农业面源污染对水环境的影响及治理措施

温心田
  
科创媒体号
2026年21期
江西省南昌市 江西师范大学 330022

摘要:现阶段,伴随着我国水环境污染严重程度的逐渐增加,社会各界对这一问题也给予了高度关注,尤其是农业面源污染已成为导致水环境污染的重要因素。相比其他类型的水环境污染来说,农业面源污染不仅具有随机性强、来源广泛的特点,而且控制的难度相对较高,会持续的损害地下水以及江河湖泊等地表水的水质。通过分析农业面源污染对水环境的影响,发现过量使用化肥、农药大量残留、畜禽养殖废弃物排放、随意丢弃农作物秸秆、农村生活污水排放是主要的原因。要更好地解决上述问题,不仅需应用测土配方施肥技术、绿色农药残留防控的技术,也要促进粪便的资源化利用,对农作物秸秆进行无害化处理。另外,需重视农村生活污水的处理工作,为减少农业面源污染给水环境带来的影响打下良好基础。

关键词:农业面源污染;水环境;影响;治理措施

前言

伴随着现阶段我国城镇化进程以及工业化进程的持续加快,水源污染已得到了良好的控制。但是,现阶段我国在推进水环境保护相关部分工作的过程中,农业面源污染开始受到了越来越多的关注。农业是我国经济发展的重要支柱,在世界范围之内,我国农业生产过程中的化肥使用量都居于前列,畜禽养殖规模相比于以往来说有了较大幅度的扩张,农村地区生产生活的过程中产生的污染物会通过多种途径污染水体,影响地表以及地下水的水质,致使我国现阶段水生态功能呈现出了逐年退化的趋势。因此,我国要想真正达成生态文明建设的目标,则需高质量落实水环境治理的有关工作,国家近几年也出台了一系列的政策性文件,加大了农业面源污染治理工作的开展力度。文章就从农业面源污染对水环境的影响以及相应的治理措施进行了详细讨论。

一、农业面源污染对水环境的影响

(一)过量使用化肥

过量使用化肥是诱发农业面源污染问题的主要原因,其给水环境带来的不良影响不可忽视,这种影响不仅具有广泛性以及累积性的特征,还具有一定的隐蔽性。从相关的调研数据来看,我国在推进农业生产的过程中,单位耕地面积的化肥使用量远高于世界平均水平,而且在化肥的使用方面,氮肥的占比过高,钾肥以及磷肥的使用比例存在不平衡的问题,导致作物在生长的过程中能吸收的养分十分有限[1]。土壤中的氮肥在没有被植物完全吸收的情况下,受到硝化作用的影响,则会进一步转化为硝酸盐,伴随着雨水的冲刷作用,对地下水环境造成污染,也是现阶段我国饮用水源硝酸盐超标问题出现的重要原因,会对人的身心健康带来长期的不良影响。而磷肥的使用过程中,磷元素更容易结合土壤颗粒,伴随着水流的作用,对江河湖海等类型的水源造成一定的破坏,是导致水体富营养化问题的最为重要的原因。在水体中,如果磷元素的浓度超过了每升0.02 毫克,那么则会出现藻类爆发性繁殖的情况,诱发赤潮或是水华的现象,严重影响水源的氧气溶解能力,致使鱼虾等水生生物大量死亡,破坏水生态系统[2]。

(二)农药大量残留

农业生产过程中,要想更好地提高农作物的产量,降低病虫害给农作物生长带来的不良影响,喷洒农药则是十分重要的一种手段[3]。但是,在长期过量使用农药的情况下,导致水体以及土壤内部残留的农药量大幅度增加,不仅会严重影响水环境,也会在较大程度上破坏水生生态系统的平衡。从世界范围内的情况来看,我国在推进农业生产的过程中,农药的使用量远高于世界平均水平,尤其是高毒农药的使用量居高不下,这些农药在降解的过程中需要更长的周期,且具有十分稳定的化学性质。在向农作物表面喷洒农药之后,部分农药会进入到大气以及土壤之中,影响大气质量以及土壤环境,污染水体。水体中农药含量过高的情况下,也会直接影响水生态环境,导致水体之中的生物多样性下降,对水生食物链的结构造成破坏。另外,部分类型的农药还会影响水生生物的发育以及繁殖,导致部分类型的水生生物种群消退。

(三)畜禽养殖废弃物排放

伴随着我国畜禽养殖业的发展越来越趋向于规模化,虽然提高了畜禽产品的产量以及质量,但所带来的粪便以及其他类型的废弃物污染问题也受到了越来越多的关注,处理不当的情况下,会给水环境的安全带来不利的影响。我国每年畜禽养殖大约会产生200 亿吨污水,38 亿吨粪便,是农业面源污染的最为重要的来源[4]。畜禽粪便之中含有数量较多的有机物、病源微生物、重金属,部分地区一家一户的分散养殖模式虽然越来越多地开始向着集约化以及规模化的方向转变,但在粪污处理设施建设方面依存在一定的滞后性,很多养殖场都没有建立标准的畜禽粪便收集、贮存以及处理的设施。在部分地区,尤其是一些欠发达地区,畜禽养殖过程中产生的污染物甚至直接被排放至外界,伴随着雨水的冲刷作用直接进入河道、湖泊,严重影响水生生物的生存环境。地表水在向地下渗透的过程中,会导致地下水出现大肠杆菌、硝酸盐超标的情况[5]。

(四)随意丢弃农作物秸秆

农业生产的过程中,农作物秸秆以往多被用作饲料、燃料以及肥料,是农业生产重要的副产品。但是,伴随着现阶段我国农村生活环境的改善,农民在生产生活过程中的能源结构也发生了变化,加之越来越多的农村富余劳动力走向城市,部分地区开始出现了秸秆的区域性以及季节性过剩的问题。尤其是秸秆焚烧的现象屡禁不止,秸秆的规范管理也是影响水环境的重要因素。在将秸秆丢弃至河道内部之后,由于长时间在水中浸泡,会发生腐烂,大量的消耗水环境中的氧气,也会释放出一系列的有害物质,严重影响水体的质量。另外,秸秆在水环境内部腐烂的过程中,会产生数量较多的病源微生物,伴随着水流的扩散,会对人民群众的饮用水安全带来直接的威胁。同时,秸秆之中也会残留数量较多的重金属、污染物、农药等,这些有害物质在进入水体内部之后,会给水环境的安全带来不良的影响。

(五)农村生活污水排放

伴随着现代人生活水平的逐渐提高,无论是农村,还是城市,生活污水的数量都在呈现出逐渐增长的趋势。但是,很多地区的生活污水处理设施都无法满足现实的需求,生活污水在直接向江河湖海排放的过程中,会对水环境的质量产生直接的影响。农村地区常见的生活污水主要包括洗浴排水、洗涤污水、厨房废水、厕所污水等几个方面,这些污水的排放量具有较强的时段性特点,而且排放的区域相对分散,废水中含有大量的有机物以及氮磷钾等营养素,由于缺少专业的污水收集以及处理设施,部分地区村民生活污水有 90% 以上会在未经处理的状态下直接向外排放。农村的生活污水在和畜禽养殖废水、垃圾渗透废水混合排放的过程中,其水环境的污染也会更多地体现出复合性的特点。相比于城乡地区来说,农村地区的生活污水治理难度相对更高,尤其是南方地区的部分村庄水网比较密集,农村生活污水排放的过程中,也会对饮用水水源地保护区带来一定的负面影响,不利于整体水环境质量的保护。

二、农业面源污染对水环境的治理措施

(一)应用测土配方施肥技术

农业生产的过程中,要想缓解农业面源污染的问题,减少化肥的流失,则需根据农作物生长的实际需要以及土壤中的营养素含量,做好化肥的配置及采用测土配方施肥的技术,其基本原理就是充分结合土壤中养分的含量情况、作物在生长过程中的肥料效应以及肥料吸收规律,在合理使用有机肥的基础上,适度地使用氮肥、磷肥以及钾肥,做好微量元素的配比,使农作物生长过程中养分的供需最大限度地保持平衡。具体操作过程中,需对土壤中的养分情况进行全面的普查,详细记录相关的实验数据,对不同地区土壤的养分分布情况进行确认,确保能对区域土壤的肥力情况有准确的把握。结合具体的产量目标以及种植的农作物的类型,构建科学的施肥方案,最大限度保证农作物种植过程中肥料使用的准确性以及针对性。在推广测土配方施肥技术的过程中,要合理地运用信息化以及智能化的手段,使农民在足不出户的状态之下,就可结合农作物的生长情况获得实惠的建议。还要将种植过程中的施肥与灌溉环节有机地结合到一起,分析灌溉给农作物肥料吸收带来的影响,最大限度提高肥料的利用率,积极推广新型肥料,加大稳定性肥料、缓控释肥料的使用力度,延长肥料的作用周期,减少肥料的流失。

(二)绿色农药残留防控技术

所谓的绿色农药残留防控技术,主要指的就是在农业生产的过程中,尽可能减少农药的使用,严格控制农药残留带来的污染。在保护农作物的基础上,始终坚持预防为主、综合防治的病虫害防控原则,将科学用药、生物防治、生态调控、物理防治等农作物病虫害防控技术结合到一起,最大限度减少病虫害损失的基础上,严格控制农作物种植中化学农药的使用剂量。从生态调控的角度来展开分析,要结合区域的实际情况,合理地规划农作物的种植布局,积极推广间作套种、轮作倒茬的种植模式,缩减病虫害的生存空间。另外,在农作物的选择方面,需以抗病虫的品种为主,最大限度减少病虫害给农作物带来的破坏。还要注意维护农业生产场所的环境生物多样性,在常规植物种植的基础上,适度地增加有机植物、蜜源植物的种植量,使天敌昆虫能有充足的生存空间,最大限度维护农田的生态平衡系统,配合使用微生物农药以及天敌昆虫,借助生物学领域中的寄生关系、捕食关系规律,达到控制病虫害的目的。而在农业生产过程中,很多时候农药的使用不可替代,但在农药种类的选择方面可加大生物化学农药的推广力度,逐步减少高毒高残留化学农药的使用剂量,科学使用农药。在农业生产中构建完善的病虫害监测预警体系,及时发现病虫害的发生倾向,精准把握农药喷洒的时间窗,提高农药的利用效率,进而减少农作物表面的农药残留。

(三)促进畜禽粪便资源化利用

要想更好地改善水环境,解决养殖污染是需关注的一个十分重要的问题,其中,需做好畜禽粪便的处理工作,将畜禽粪便转化成可供利用的资源。可将畜禽养殖过程中产生的废弃物转化成能源以及肥料等,达到变废为宝、循环利用的目的。同时,要真正将畜禽规模养殖的污染防治的基本要求落到实处,在养殖中始终坚持农牧循环、种养结合的基本原则,结合现有的土地承载能力,合理地规划养殖规模,将畜禽粪肥转化成肥料,用于农作物种植。在设施建设的过程中,还要在常规的养殖场地建设的基础上,构建标准化的畜禽粪便收集、贮存以及处理的设施,在污水排放的过程中,要将其和雨水以及生活用水分流排放,避免渗漏。另外,在对畜禽粪便进行资源化利用的过程中,如果需对固体的畜禽粪便进行厌氧发酵处理,也要做好专业处理设施的建设工作,不断地提高农村地区畜禽粪便的处理水平以及能力。在资源化利用畜禽粪便的过程中,可通过固体粪便堆肥还田的方式,对畜禽粪便进行发酵、杀菌处理,将其转化成有利于农作物生长的有机肥。另外,也可将畜禽养殖过程中产生的污水进行肥料化处理,通过采用厌氧发酵的方式,转化成水肥输送到农田,促进农作物的生长。还要对畜禽的粪便进行能源化利用,有条件的地区可建设小型的沼气工程,将畜禽的粪便转化成天然气,形成环保能源,提高农民的生活品质。通过全面促进畜禽粪便的资源化利用,最大限度减少养殖业发展过程中污染物的排放,减少水环境所面临的质量风险。

(四)无害化处理农作物秸秆

为了最大限度减少随意丢弃秸秆带来的水源污染,美化农村环境,那么则要对农作物生产过程中产生的秸秆进行无害化处理,形成多元化的农作物秸秆利用思路,从源头上减少秸秆带来的环境污染。可加大秸秆机械化黄田技术的推广力度,将秸秆转化成肥料。在对秸秆进行粉碎处理的基础上,通过旋耕、深翻等作业方式,将秸秆直接混合至土壤颗粒之中,转化成有机质,提高土壤的肥力。另外,现阶段秸秆沤腐技术也受到了越来越多的关注,通过将秸秆转化成肥料,用于蔬菜、水果等经济作物的种植,也可将秸秆转化成养殖过程中需要使用到的饲料,通过采用合理的处理技术,进一步提高秸秆的营养价值,充分发挥过腹还田的基本理念,在农业以及畜牧业发展的过程中,将种养有机的结合到一起。还可将秸秆转化成成型的燃料,进行能源化利用,减少农村取暖过程中煤炭燃烧给大气带来的污染。也可充分利用秸秆中的半纤维素、纤维素等,将其转化成培养基,用于食用菌的生产。在实际处理农作物秸秆的过程中可供选择的方法有很多,但还需真正做到因地制宜,加大对于先进技术的推广力度,构建完善的农作物秸秆储存以及运输体系,切实解决秸秆储存、运输、收集难度高的问题,要构建完善的农作物秸秆管理责任制,通过多方面的措施,落实秸秆综合利用,充分发挥秸秆无害化处理的积极效益。

(五)建设农村生活污水处理设施

要想进一步地优化农村地区的生活环境,提高区域的水环境质量,做好农村生活污水的治理工作是十分重要的前提条件。在实际操作的过程中,需始终坚持因地制宜的基本原则,充分考虑区域的外部环境条件、污水的产生量、污水的排放方式以及人口规模等方面的情况,合理地选择农村生活污水的处理工艺以及处理方式。如果村庄的位置距离城镇较近,则可优先通过城镇的污水管网来处理农村地区的生活污水,对农村地区的生活污水进行统一的收集以及处理,构建一体化的城乡污水处理模式。但如果村庄所处的区域具有较高的环境敏感度,而且人口比较密集,则要构建相应的污水处理措施,利用成熟的工艺对农村生活污水进行达标化处理,回收再利用或是后续排放。如果村庄内部环境的地形比较复杂,村民居住比较分散,在处理农村生活污水的过程中,则可采用分散式处理的方式,可积极地推广小型一体化的生活污水处理设备,每家每户配备净水槽,对生活污水进行过滤处理之后进行还田利用处理。在对农村地区的生活污水进行处理的过程中,要选择管理难度低、费用低,能满足农村居民生活需要的处理技术,尽可能实现生态化处理。

结语

综上所述,在治理农业面源污染给水环境带来的不利影响的过程中,这项工作具有较强的系统性以及长期性的特征。要想受到良好的治理效果,则要在源头防控的基础上,做好过程管理的有关工作,加强对于末端治理的重视程度。虽然现阶段我国在治理农业面源污染的过程中已经取得了较为显著的成绩,但治理任务依然十分艰巨,农业面源污染给水环境带来的不利影响依然普遍存在。要针对性地构建治理措施,控制化肥以及农药的使用量,科学管理农业生产过程中的废弃物,并做好农村地区生活环境的治理工作,将农业面源污染治理和生态文明建设、乡村振兴战略目标有机地结合到一起,充分发挥政府的主导作用,鼓励农民积极地参与治理,为优化农村地区的生态环境打下良好的基础。

参考文献:

[1]李静. 共生理论视角下农村水环境综合保护治理的影响因素及其对策探讨[J]. 生态与资源, 2024, (11):53-55.

[2]黄水英. 农业面源污染控制与农村环境治理的耦合机制分析[J]. 农业开发与装备, 2024, (09): 108-110.

[3]王慧芳. 现代农业生产中的水污染问题及治理建议——以合肥市为例[J]. 生态与资源, 2024, (07):123-125.

[4]魏焕宇. 黄河流域农村水环境保护与管理[J]. 河南水利与南水北调, 2024, 53 (02): 15-16.

[5]覃帅, 符雯雯. 乡村振兴背景下农业生态环境治理路径研究[J]. 山西农经, 2023, (13): 145-147.

作者简介:

温心田,出生于2005 年4 月,女,籍贯江西赣州,汉族,本科生,地理与环境学院 研究方向:流地水环境承力评价与污染防控

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