鄧 強(qiáng),于興修
(湖北大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢430062)
農(nóng)業(yè)面源污染是水環(huán)境惡化的重要原因。由于面源污染具有分散、隱蔽等特點(diǎn),以前沒(méi)有受到足夠的重視,但它對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)值越來(lái)越大[1]。有報(bào)告表明,2008年全國(guó)七大水系中,劣V類水質(zhì)的斷面超過(guò)1/5。2005年我國(guó)化肥施用量達(dá)4766.2萬(wàn)t,占全世界消費(fèi)量的1/4,化肥施用強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)置的225kg/hm2的安全上限[2]。我國(guó)20世紀(jì)90年代后期的農(nóng)藥生產(chǎn)量達(dá)76萬(wàn)t,使用量則達(dá)50~60萬(wàn)t,其中,近80%經(jīng)過(guò)各種途徑進(jìn)入自然環(huán)境中,而大部分農(nóng)藥最后匯集進(jìn)入水體中造成污染[3]。
引江濟(jì)漢工程是南水北調(diào)中線漢江中下游的四項(xiàng)配套工程之一,是湖北省最大的水資源配置工程,渠道全長(zhǎng)約67.23km,年平均輸水37億m3。工程的主要作用是向漢江興隆以下河段補(bǔ)充因南水北調(diào)中線一期工程調(diào)水而減少的水量,改善該河段的生態(tài)、灌溉、供水、航運(yùn)用水條件。該工程于2014年9月26日開(kāi)始運(yùn)行,有效防治渠道沿途面源污染,對(duì)于確保該工程的生態(tài)功能具有重要意義。
隨著對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的重視,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)面源污染的發(fā)生機(jī)理、主要污染物的流失過(guò)程及污染負(fù)荷開(kāi)展了大量研究[4~8],但對(duì)大型飲水工程的面源污染的研究很少。本研究以引江濟(jì)漢工程起始段為研究區(qū),選取該區(qū)域內(nèi)三個(gè)村莊為典型調(diào)查對(duì)象,對(duì)比分析引江濟(jì)漢工程運(yùn)行前后面源污染狀況,以期為保護(hù)該工程的水質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。
本研究在實(shí)地考察的基礎(chǔ)上,遵循均勻分布、代表性、典型性的原則,在工程起始段(引江濟(jì)漢工程進(jìn)水口至荊李公路橋段區(qū)域)選取了三個(gè)調(diào)查采樣區(qū),包括天鵝村、沿江村和白荷村(圖1)。在每個(gè)調(diào)查采樣區(qū),選取村民委員會(huì)、村農(nóng)資經(jīng)銷站和種田大戶與能手為調(diào)查訪談對(duì)象,主要調(diào)查內(nèi)容包括:可耕作農(nóng)田面積變化情況,工程前后化肥、農(nóng)藥的使用情況以及農(nóng)田灌溉、排水現(xiàn)狀及村民關(guān)心的相關(guān)農(nóng)村環(huán)境問(wèn)題。
圖1 引江濟(jì)漢工程起始段調(diào)查區(qū)域分布示意圖
我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重的主要原因是化肥的用量大,利用率低,流失比例大。調(diào)查顯示,引江濟(jì)漢工程修建前,所調(diào)查的三個(gè)村莊的耕地總面積接近10000畝,年化肥施用總量達(dá)到1200t,天鵝村、沿江村、白荷村三個(gè)村莊每畝地年化肥消耗量分別為0.1t、0.2t、0.05t;工程修建后,耕地總面積減小到了6000畝,較工程前耕地面積縮減了40%左右,年化肥使用量也由原來(lái)的1200t減少到了700t左右,下降了41.7%(圖2)。三個(gè)村莊年單位面積化肥消耗量未發(fā)生較大變化,工程前后基本持平(圖3)。
雖然研究區(qū)耕地總面積的減少帶來(lái)了化肥使用總量的降低,但單位面積年化肥使用量未發(fā)生較大變化,工程前后基本持平。實(shí)地考察發(fā)現(xiàn),引江濟(jì)漢工程進(jìn)口處水域存在圍網(wǎng)捕魚(yú)現(xiàn)象,導(dǎo)致隨水流遷移的水葫蘆等植物附著在廢棄的漁網(wǎng)上大量繁殖;堤坡種植蔬菜,放牧等,這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)增加化肥的使用量和流失量,從而加重面源污染,威脅引江濟(jì)漢大運(yùn)河的水質(zhì)。
圖2 工程前、后三個(gè)村莊年化肥總消耗量變化情況
圖3 引江濟(jì)漢工程前后采樣區(qū)年單位面積化肥消耗量
農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)上防治病蟲(chóng)害的重要物質(zhì),在人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,它做出了極大的貢獻(xiàn)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),如不使用農(nóng)藥,則全世界的糧食產(chǎn)量會(huì)因病、蟲(chóng)、草害而減少1/3?;瘜W(xué)農(nóng)藥在施用過(guò)程中,只有約20%直接殘留在作物上,其余的則通過(guò)沉降、降水進(jìn)入土壤和地表徑流[9]。
根據(jù)調(diào)查,研究區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥主要包括:殺蟲(chóng)性農(nóng)藥、殺菌性農(nóng)藥、葉面肥,植物調(diào)節(jié)劑等四大類(表1)。
表1 研究區(qū)農(nóng)藥使用概況
引江濟(jì)漢工程前后,農(nóng)藥的使用類型基本不變;農(nóng)藥的消耗總量減少,但單位面積用量變化不大。農(nóng)藥隨地表徑流流失對(duì)水環(huán)境污染的威脅依然存在。
引江濟(jì)漢工程修建前,沿江村緊鄰天鵝村,都是以棉花種植為主,少量水稻;農(nóng)田灌溉、排水基本有保障。工程后,沿江村與相鄰的天鵝村有了河道這一明顯的分界線,水渠、溝渠遭堵,沒(méi)有修建配套基礎(chǔ)水利設(shè)施,農(nóng)田灌溉、排水能力減弱。地表徑流和灌溉用水隨意排放,增大了面源污染物流失的風(fēng)險(xiǎn)。
(1)嚴(yán)格實(shí)施《江漢運(yùn)河生態(tài)文化旅游帶發(fā)展規(guī)劃》,大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)、高效設(shè)施農(nóng)業(yè)。同時(shí),盡快制定引江濟(jì)漢工程水污染防治規(guī)劃,嚴(yán)格限制沿途化肥、農(nóng)藥及含磷洗滌劑的用量,確保調(diào)水河段水體符合規(guī)劃要求。
(2)加強(qiáng)調(diào)水河道監(jiān)管,保護(hù)運(yùn)河河道中魚(yú)類產(chǎn)卵場(chǎng)和珍稀瀕危魚(yú)類,合理利用水生資源,建立珍稀水生動(dòng)物人工繁育場(chǎng)和魚(yú)類增殖放流站,維系水生生物多樣性,提升水體自我恢復(fù)能力。
(3)開(kāi)展流域環(huán)境生態(tài)監(jiān)測(cè),建立病蟲(chóng)草害監(jiān)測(cè)站點(diǎn),根據(jù)病蟲(chóng)草害發(fā)生情況及時(shí)指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施用農(nóng)藥;根據(jù)區(qū)域降雨特點(diǎn)和作物生長(zhǎng)特點(diǎn),指導(dǎo)農(nóng)民合理施肥。同時(shí),加強(qiáng)水域生態(tài)和水質(zhì)監(jiān)測(cè),為政府相關(guān)部門(mén)做出決策提供科學(xué)依據(jù)。
(4)加強(qiáng)基礎(chǔ)水利設(shè)施建設(shè),改善工程沿途的灌溉排水條件和地表徑流控制能力,避免面源污染物隨意流入調(diào)水河渠。
(5)提高沿岸居民的水環(huán)境保護(hù)意識(shí),制定激勵(lì)政策,大力推廣高效、低毒、低殘留農(nóng)藥新品種,引導(dǎo)農(nóng)民主動(dòng)淘汰高毒、高殘留農(nóng)藥,主動(dòng)保護(hù)水環(huán)境。
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