1、農業面源污染現狀分析及治理技術農業面源污染現狀分析及治理技術主要內容主要內容農業面源污染治理技術研究農業面源污染治理技術研究農業面源污染的危害農業面源污染的危害農業面源污染介紹農業面源污染介紹農業面源污染現狀農業面源污染現狀農業面源污染未來發展趨勢農業面源污染未來發展趨勢一、農業面源污染 農業面源污染又稱農業非點源污染，是指在農業生產活動中，氮素和磷素等營養物質、農藥、重金屬以及其他有機和無機污染物質、土壤顆粒等沉積物，從非特定的地點，以不同的形式對大氣、土壤和水體等環境形成污染，尤其是通過農田地表徑流和地下滲漏造成水域環境的污染。 農業面源污染的特點是面廣、分散、隱蔽，來源多、增長面廣、分散

2、、隱蔽，來源多、增長快、處理率低。快、處理率低。一、農業面源污染介紹一、農業面源污染介紹二、農業面源污染現狀二、農業面源污染現狀二、農業面源污染現狀1 農藥化肥污染農藥化肥污染面對巨大的人口壓力，我國農業土地資源的開發已接近超強度利用，化肥農藥的施用成為提高土地產出水平的重要途徑。過量施用農藥、化肥帶來了嚴重的面源污染。iagram138.6萬t128.0萬t108.7萬t73.3萬t1990年1995年2000年2004年農藥殘留會通過地表徑流流入溝渠荷塘，造成水體的污染，還殘留在食品中，帶來嚴重的食品安全問題。大量的廢氮廢磷流失嚴重污染了地下水，并使得湖泊、池塘和淺海水域生態系統富營養化，

3、水藻生長過剩，水體缺氧，水生生物死亡。過量施用化肥還導致土壤肥力下降，為了維持農田生產力，農民會更加增施化肥，這種惡性循環造成了嚴重的面源污染。惡性循環加重了污染2 養殖業污染養殖業污染隨著畜牧業的發展，農村已經建立了一大批養殖場，由于缺乏相應的環境管理機制，帶來了畜禽糞便廢棄物的隨意排放和污水污染問題。據統計，每年畜禽糞便產生量相當于工業固體廢棄物的 2.7 倍，而且其中含有的有機污染物遠遠超過工業排放。水產養殖業也對湖泊、水庫造成很大的污染 。 畜禽糞便堆積發酵后，會產生氨、硫化氫、甲基硫醇等有害氣體，嚴重影響空氣質量； 其次糞便的淋溶性強，能通過地表徑流污染地表水和地下水；再者，糞便的大

4、量堆積造成土質過肥，直接腐蝕農田，使其降低或失去生產能力。3 農膜污染農膜污染農膜技術的推廣在實現了大幅度高產穩產的同時，也產生了大量不溶解、不腐爛的廢舊殘留農膜。目前我國農膜產量達100 萬t，且每年以 10%的速度增長。據統計，我國農膜年殘留量高達 35 萬 t，殘膜率達42%，即有近一半的農膜殘留在土壤中，這是一個極大的隱患。當土壤中含廢農膜過多時，會降低土壤的滲透功能，減少土壤含水量，造成土壤板結。殘膜會造成農作物減產，并且農膜中所含的微量環境荷爾蒙物質還會對農產品帶來污染，危害健康。4 焚燒秸稈污染焚燒秸稈污染由于技術支持不夠，秸稈利用率低，經濟效益差，投入產出不合算，所以大多數秸稈

5、是通過焚燒進行處理。焚燒秸稈污染已經影響到我國農業和國民經濟的發展，是農業面源污染的重要構成因素。這樣既浪費了秸稈中的有機營養物質，又造成了嚴重的大氣污染。5 居民生活污水和固體廢棄物污染居民生活污水和固體廢棄物污染 農村自來水管的普及使居民的污水排放量大幅度增加。到 2010 年，全國村鎮自來水普及率達到65%，人均用水約為 100 L/人/d，依此計算農村年廢水量可能達到 200 億 t。由于沒有配套的排水管道和規定的去向，沒有污水處理系統，排向室外的污水或在街道上漫流，或沿排水明溝流到低洼處、溝塘水庫及河流。長此以往，嚴重污染了地表水，并通過入滲影響地下水質。 隨著生活水平的提高，農村居

6、民生活垃圾越來越多，全國每年合計增加生活垃圾 273 萬t。生活垃圾利用率低，大部分都露天堆放，有很多甚至堆放在水池邊，這不僅占去了大片可耕地，還可能傳播病毒細菌，其滲漏液嚴重污染地表水和地下水，導致生態環境惡化。三、農業面源污染的危害三、農業面源污染的危害對水環境的危害：對水環境的危害：肥料中的氮素約10%40%主要以硝態氮的形式經過土壤淋溶進入地下水中，在大水漫灌的條件下，硝態氮淋洗大量增加，導致水資源的污染。畜禽糞便中的大量有機物會隨地表徑流進入河流湖泊或溶到地下水中，嚴重污染地下水。生活污水的隨意排放使污染物隨地表徑流深入河道，污染水質。地表水中的高濃度 N、P 元素還能引起水資源富營

7、養化，高濃度的 COD、BOD 可能引起江河、湖水急速缺氧，導致水中生態平衡破壞。對生態環境的污染對生態環境的污染對土壤的危害：對土壤的危害：由于化肥的利用率低，使得大量 N、P 殘留在土壤中，富集后容易流失。濫用化肥會污染農田土壤，使土壤團粒結構破壞，土壤孔隙堵塞，造成土壤保水保肥能力下降。農用薄膜主要是難降解的聚乙烯化合物，殘留在土壤中會破壞耕作層土壤結構，使土壤孔隙減少，降低土壤通氣性和透水性，影響水分和營養物質在土壤中的傳輸，使微生物和土壤動物的活力受到抑制。2化肥的不合理使用造成蔬菜中的硝酸鹽和亞硝酸鹽積累超標，目前我國市場上的蔬菜超標現象已經相當嚴重。另外長期使用農藥會導致農作物抗

8、病蟲害能力減弱，害蟲的抗藥性增強，從而不得不加大農藥用量，使農產品中農藥含量超標。土壤中殘留的地膜會揮發出鄰苯甲酸-2-異丁脂，經氣孔進入葉肉組織而破壞阻礙葉綠素形成，降低光合作用，導致作物生長緩慢，產量下降。3飲用水水質的變壞會引起一些疾病，影響居民的健康。在我國農村，農村人口中與環境污染密切相關的惡性腫瘤死亡率逐步上升。各種面源污染直接威脅到農村人口的健康，還會通過水、大氣和食品等渠道最終影響城市人口。對農產品品質的危害對農產品品質的危害對居民生活的危害對居民生活的危害四、農業面源污染治理技術研究四、農業面源污染治理技術研究1 農村生活污水治理技術農村生活污水治理技術2 生活垃圾和固體廢物

9、的處理生活垃圾和固體廢物的處理3 農膜的處理農膜的處理4 農業化學品減量化技術農業化學品減量化技術5 污染物質的生態攔截技術污染物質的生態攔截技術 塔式蚯蚓生態濾池1 農村生活污水治理技術農村生活污水治理技術 這種串聯疊層布置,增加了光照面積,有助于濾池填料表面植物生長,強化其根部對污水中污染物質的吸附轉化及泌氧作用。污水經過每一單元的吸附、轉化后,流入下一單元進行凈化,這種集約化布置更便于濾池管理、維護。 該系統構造簡單,如果能夠合理利用地形,只需一次動力提升,隨后依靠重力自流即可,故能耗低,而且整個系統運行過程中沒有藥劑消耗,通過控制柜來控制系統配水時間,運行維護非常方便,可節省人力物力,

10、適合村鎮污水處理造價低、運行費用少、低能耗或無能耗的要求。 示范工程的實際運行結果表明,在表面水力負荷較高、平均進水濃度較低的條件下,塔式蚯蚓生態濾池對總氮、總磷的平均去除率達72.4%、96.2%,二、生活垃圾和固體廢物的處理：二、生活垃圾和固體廢物的處理：生活垃圾、農作物秸稈、畜禽養殖廢棄物等是我國農村主要的固體廢棄物。1 農作物秸稈農作物秸稈是農村主要的固體廢棄物。主要方式還是以焚燒為主。 目前，農作物秸稈的處理以還田為主, 包括部分還田或全量還田。 秸稈打捆收獲后用作能源、建筑能源、建筑材料、工藝品等材料、工藝品等新型資源化方式也已形成一定的規模。 2 畜禽糞便畜禽糞便資源化的主要途徑

11、是農肥化, 固體部分經發酵后生產優質有機肥, 再進行還田以實現循環利用。液體部分目前主要處理方式包括厭氧發酵生產沼氣, 或直接進入污水處理工程進行凈化, 或與農村的固體廢棄物如秸稈、生活垃圾等進行聯合發酵。3 生活垃圾生活垃圾主要處理方法是對其進行填埋、焚燒或者與其他固體廢棄物進行發酵。三、農膜的處理三、農膜的處理焚燒 通過撿拾和土壤耕作，將廢舊地膜和根茬集中到田間地頭，進行焚燒。丟棄 通過撿拾和耕耙土地，將廢舊地膜和根茬集中、丟棄于地頭、路邊、溝渠等地。直接翻入耕地，主要是規模以上種植戶或弱勞力種植戶。因此，我們需要：加強宣傳引導 加快制定有關殘膜回收的經濟政策大力推廣適期揭膜技術 采取人工

12、和機械回收相結合的措施 研究開發新材料，尋找農膜替代品優化耕作制度 四、農業化學品減量化技術四、農業化學品減量化技術 氮肥運籌優化技術: 在施氮量相等的情況下, 合理調整基追肥的分配比例, 但是此類研究一般局限于較短時間, 對于長期減量施肥對作物產量有何影響, 尚需進一步探明。 種植制度優化技術: 比如稻麥輪作制中引入豆科綠肥, 既可降低旱季的施氮量, 又可補充稻季的氮素。在太湖地區進行的水稻紫云英輪作試驗結果表明, 冬季將小麥改為紫云英, 稻季不施用化學氮肥, 水稻產量可達到農戶常規產量的95%左右, 如果補充農戶施氮量的 30%, 則可獲得與農戶正常產量相當的產量, 或略有增產。 緩控釋等

13、新型肥料技術: 緩控釋肥料中養分的釋放與作物養分需求比較吻合, 養分的釋放供應量前期不過多, 后期不缺乏, 具有“削峰填谷”的效果, 可以大大降低向環境排放的風險。但是目前緩控釋肥費用相對普通化肥較高, 限制了其廣泛使用。 施加土壤改良劑控制 N、P 流失: 生物質炭由于其良好的吸附性能、低廉的成本以及良好的生物親和性, 將其運用于農田營養鹽釋放控制, 受到研究人員的關注。在農田表層 20 cm 的土壤施加 0.5%的生物質炭, 可以減少15.2%的NH4+-N 損失量。五、污染物質的生態攔截技術五、污染物質的生態攔截技術 農業面源污染物質大部分隨降雨徑流進入水體, 在其進入水體前, 通過建立

14、生物(生態)攔截系統, 有效阻斷徑流水中的 N、P 等污染物進入水環境, 是控制農業面源污染物的重要技術手段。 結合太湖地區實際情況提出了生態攔截型溝渠系統。生態攔截型溝渠系統主要由工程部分和植物部分組成,它的兩側溝壁和溝底均由蜂窩狀水泥板組成,兩側溝壁具有一定坡度,溝體較深,溝體內相隔一定距離構建小壩減緩水速、延長水力停留時間,使流水攜帶的顆粒物質和養分等得以沉淀和去除。蜂窩狀混凝土板結構示意圖溝壁中的蜂窩狀水泥板孔直徑為8.0 cm,相鄰兩孔中心之間距離為20.0 cm溝壁的設計溝底的設計溝底也由蜂窩狀水泥板構成,整個溝底布局平整,溝體深1 m。其中田面水線為一般情況下田間水面的高度,它將整個溝體分為上、下兩個部分,其中上部為溝梗,高約25 cm,它能防止田面水溢流至生態攔截溝渠。溝體深約1.0 m,上、下寬分別為1.4、1.0 m。攔截壩構建示意圖它具有中位、底位兩個排水孔,根據需要可將攔截段的水位分為排干、半滿和溢流3種狀態,攔截壩的高度為30 cm。輔助工藝：攔截壩 攔截箱攔截箱是生態攔截型溝渠中的又一重要輔助成分,攔截箱由箱體、基質和植物組成，箱體四周為孔