楊立成 蔣耀梅
摘要:啟東市第二次全國污染源普查結(jié)果表明,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放的化學(xué)需氧量、總磷、總氮分別占全市進(jìn)入環(huán)境總量的41.6%、65.7%及60.4%,成為水環(huán)境污染物的重要來源。本文系統(tǒng)地分析了啟東市種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)及畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染物產(chǎn)排及治理現(xiàn)狀,并與“一污普”數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,總結(jié)十年間農(nóng)業(yè)污染源治理工作的成效與不足,并從提高畜禽糞污綜合利用率,構(gòu)建暢通農(nóng)膜回收渠道,加強作物秸稈資源化能力建設(shè),完善水產(chǎn)養(yǎng)殖污染治理等方面提出了污染控制對策建議。
關(guān)鍵詞:污染源普查;面源污染;控制措施
中圖分類號:X508 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-672X(2020)05-00-03
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.020
Analysis the agricultural pollution source of second general survey in Qidong city and suggestions for pollution control
Yang Licheng1,Jiang Yaomei2
(1.Nantong Guoxin Environmental Science Co.,Ltd.,Nantong Jiangsu 226006,China;2.Pollution Source Census Office of Qidong,Qidong Jiangsu 226200,China)
Abstract:The results of the second national survey of pollution sources in Qidong city show that chemical oxygen demand, total phosphorus, and total nitrogen emitted by agricultural production account for 41.6%, 65.7%, and 60.4% of the city s total environmental input, respectively. Important source.This paper systematically analyzes the current status of pollutant production,emissions, and treatment in Qidong citys plantation,aquaculture, and livestock breeding industries, and compares and analyzes it with “one pollution” data to summarize the effectiveness and deficiencies of agricultural pollution source control work in the past ten years.It also proposed pollution control countermeasures from the aspects of improving the comprehensive utilization rate of livestock and poultry manure,constructing unobstructed agricultural film recycling channels,strengthening the construction of crop straw resource utilization capacity,and improving aquaculture pollution control.
Key words:General survey of pollution sources;Non-point source pollution;Control measures
各類研究表明農(nóng)業(yè)面源已成為水環(huán)境污染的一個主要來源,農(nóng)村區(qū)域水環(huán)境惡化的重要成因[1]。不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)用化學(xué)品的高量投入、畜禽養(yǎng)殖廢物的非法處置、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的隨意排放[2]等是造成農(nóng)業(yè)面源污染的重要因素,給農(nóng)村生態(tài)建設(shè)帶來了巨大挑戰(zhàn)。由于其涉及種植業(yè)、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等多方面,具有量大面廣、點源面源并存、排放無規(guī)律、難以監(jiān)測和溯源等特點,導(dǎo)致潛在惡化趨勢難以徹底消除。本文以啟東市第二次全國污染源普查——農(nóng)業(yè)源調(diào)查與核算數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),系統(tǒng)分析了啟東市在兩次污染源普查十年間的種植業(yè)、水產(chǎn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染物產(chǎn)排及變化情況,揭示了地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染現(xiàn)狀,明確風(fēng)險污染物質(zhì),精準(zhǔn)評估污染形勢,總結(jié)地區(qū)農(nóng)業(yè)污染源治理工作的成效與不足,為進(jìn)一步制定污染控制對策建議提供參考。
1 啟東市農(nóng)業(yè)面源污染源強分析
1.1 啟東市概況
啟東市位于長江入??诒卑?,三面環(huán)水,形如半島;南與上海崇明北端接壤,東、北濱臨黃海,西與海門市毗鄰。2017年耕地面積105.81萬畝,占國土總面積的41.14%;農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值137.94億元,占地區(qū)生產(chǎn)總值的13.9%,是南通市重要的農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)。近年來,盡管農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在調(diào)整,農(nóng)業(yè)技術(shù)水平在升級,逐步形成規(guī)?;N植、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖為主導(dǎo)的態(tài)勢,但目前啟東市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平依然較低,仍處于初步階段,農(nóng)業(yè)面源污染形勢依然嚴(yán)峻。
1.2 啟東市農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污總體情況
啟東市總面積1 714.59km2,耕地面積約105.81萬畝,占陸域面積的57.17%,總播種面積203.44萬畝;其中糧食作物播種面積最大,占比54.4%,其次為經(jīng)濟作物和蔬菜,糧食作物中以小麥、玉米、豆類為主,占70%以上,經(jīng)濟作物中以油料作物為主,占比超過90%。
畜禽養(yǎng)殖主要包括生豬、奶牛、蛋雞和肉雞4大類,規(guī)?;B(yǎng)殖占比基本在80%以上。啟東市淡水養(yǎng)殖品種為南美白對蝦(淡)及河蟹,養(yǎng)殖面積約5.5萬畝。
第二次污染源普查結(jié)果表明,2017年啟東市農(nóng)業(yè)面源污染物化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮排放量分別為5881.22t、230.01t、166.92t及1235.37t,削減率分別為89.2%、65.6%、76.8%、57.5%。從啟東市污染源普查各源排放量匯總數(shù)據(jù)來看,農(nóng)業(yè)源成為總磷、總氮的最大來源,貢獻(xiàn)率均超過了60%;農(nóng)業(yè)源對化學(xué)需氧量、氨氮的貢獻(xiàn)率僅次于生活源,占比分別為41.6%及32.6%,成為重要來源。(見圖1)
1.3 種植業(yè)產(chǎn)排污情況
啟東市總耕地面積105.81萬畝,總播種面積203.44萬畝,種植業(yè)覆膜面積17.358萬畝,其中蔬菜覆膜面積最大,小麥及水稻種植秸稈還田,總還田面積17.27萬畝,還田率94.7%。啟東市2017年化肥折純施用量31 654t,其中氮肥折純量17 288t,占比54.6%;磷肥用量5 672t占比17.9%?;实氖褂檬欠N植業(yè)氮、磷污染的主要來源,過量施用、利用率不高及施用后遇降雨是造成污染的主要原因,地表徑流或淋溶是污染物排放遷移的主要途徑,經(jīng)核算啟東市種植業(yè)氨氮、總氮、總磷排放總量分別為114.76t、817.10t及87.0t,氮、磷排放量分別占投入總量的4.7%和1.5%。
農(nóng)藥施用量655t,農(nóng)膜用量1 063t,其中地膜用量245.9t,廢舊農(nóng)膜回收率72%、殘膜拾凈率85%。秸稈理論產(chǎn)生量39.45萬t,秸稈實際利用量28.87萬t,利用率73.2%,其中規(guī)模化利用秸稈量19.33萬t,占比約2/3,秸稈規(guī)模化利用途徑包括作為肥料、飼料、燃料、基料及生產(chǎn)原料。
1.4 畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)排污情況
啟東市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模較大,2017年全市生豬出欄量25.94萬頭,蛋雞存欄量127.83萬羽,肉雞出欄量684.38萬羽,奶牛存欄量1 350頭。規(guī)模養(yǎng)殖場主要分布于東部沿海、內(nèi)河沿線及南部沿長江附近地區(qū)。根據(jù)測算全市畜禽糞便產(chǎn)生量20.19萬t,糞便利用率85.5%;尿液產(chǎn)生量13.50萬t,尿液利用率67.0%。啟東市畜禽養(yǎng)殖化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮排放量分別為4 844.50t、102.64t、72.43t及393.8t,削減率分別為90.9%、84.3%、89.8%、86.3%。
1.5 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)排污情況
啟東市2017年主要水產(chǎn)養(yǎng)殖品種為南美白對蝦(淡)及河蟹,總養(yǎng)殖面積5.49萬畝,養(yǎng)殖水產(chǎn)品產(chǎn)能10 282t。水產(chǎn)品養(yǎng)殖過程的排泄物、餌料的過量投放、病害防控獸藥的使用是污染的主要來源,產(chǎn)生的污染物通過養(yǎng)殖塘換水、清淤等途徑進(jìn)入流域水體,大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水均未得到有效處理,根據(jù)測算主要污染物化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷排放量分別為1 036.72t、12.61t、24.47t、7.49t,氨氮削減率最大為21.2%,總磷削減率最小,僅為0.4%。
2 農(nóng)業(yè)源數(shù)據(jù)對比分析
2.1 農(nóng)業(yè)源污染物總量分析
為了確定啟東市農(nóng)業(yè)面源污染主要污染物和污染來源,采用等標(biāo)污染排放量法進(jìn)行對比分析,以地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)為基準(zhǔn),測算得2017年啟東市農(nóng)業(yè)面源污染物的等標(biāo)排放總量為25.94億m3,各污染物等標(biāo)排放量依次為總氮等標(biāo)排放量(12.35億m3)>總磷的等標(biāo)排放量(8.35億m3)>化學(xué)需氧量的等標(biāo)排放量(2.94億m3)>氨氮等標(biāo)排放量(2.30億m3),主要污染物為總氮和總磷,貢獻(xiàn)率分別為47.6%、32.2%。按照等標(biāo)負(fù)荷結(jié)果,在不考慮水環(huán)境的自凈作用的極端條件時,每年最大需要12.35億m3純凈水的容量,才能滿足農(nóng)業(yè)源污染物地表水達(dá)到Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的消納需求,而啟東市全市水資源總量僅為8.4億m3,啟東市地表水來源主要為大氣降雨及長江引水,折合徑流量約16.5億m3,再考慮到工業(yè)源、生活源污染物排放需求及水體自身污染情況,啟東市農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險較高,主要風(fēng)險污染物為總氮、總磷。
由表1可見,種植業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè)是啟東市農(nóng)業(yè)污染的主要來源,總貢獻(xiàn)率超過了95%,水產(chǎn)養(yǎng)殖最小,不足5%。就各污染物而言,COD主要來源于畜禽養(yǎng)殖業(yè),占比82.3%;總氮主要來源于種植業(yè),貢獻(xiàn)率66.2%;而氨氮、總磷應(yīng)控制種植業(yè)和畜禽養(yǎng)殖業(yè),貢獻(xiàn)率分別為49.8%、44.6%及52.1%、43.4%。
從污染物分類排放強度來看,啟東市化學(xué)需氧量、總氮、總磷平均排放強度分別為34.3kg·hm-2、0.97kg·hm-2及7.2 kg·hm-2,均小于所屬地級市南通市的平均水平,與蘇州市相比,總磷、總氮排放強度基本接近,化學(xué)需氧量排放強度小于蘇州市的平均水平[3]。
與2007年第一污染源普查數(shù)據(jù)(簡稱一污普)相比,就污染物產(chǎn)生量來看,除總氮外,化學(xué)需氧量、總磷均有較一定程度的增長,其中化學(xué)需氧量產(chǎn)生量增長幅度最大,約20.3%;就污染物排放量而言,各污染物排放量均呈下降趨勢,其中總氮降幅最大,為28.9%;就污染物削減率來看,各污染物均有所提升,其中總磷削減率提升較大,為5.9個百分點,化學(xué)需氧量次之,總氮最小。兩次污染源普查中農(nóng)業(yè)源源強均采用產(chǎn)污系數(shù)法核算,雖然核算模型與數(shù)據(jù)口徑不一致,但是普查數(shù)據(jù)可以一定程度反映農(nóng)業(yè)源污染物排放總量情況及變化的趨勢,也與近年農(nóng)村地區(qū)河網(wǎng)水質(zhì)改善的環(huán)境現(xiàn)實相匹配。
2.2 種植業(yè)數(shù)據(jù)分析
與一污普相比,啟東市耕地面積及作物播種面積基本持平,化肥施用量減少了15%,年均削減率1.6%,其中氮肥施用量削減了26.6%,磷肥削減了7.2%;農(nóng)藥施用量655t,不到一污普時的一半,年均削減率5.5%;表明農(nóng)業(yè)“控肥減藥”工作成效顯現(xiàn)。
由于種植品種的調(diào)整,棉花種植面積的大幅減少,取而代之的為油料作物,秸稈產(chǎn)生量由64.48萬t下降到39.45萬t,但是秸稈利用率由79.4%降低到73.2%,下降了約6個百分點,究其原因主要是農(nóng)村地區(qū)化學(xué)燃料的普及,居民使用秸稈作為生活燃料量大幅減少及嚴(yán)禁秸稈田間焚燒大氣管控措施的落實與秸稈綜合利用能力擴充不足,秸稈還田率不高之間的矛盾,造成了部分秸稈田間地頭堆存積壓,利用率下降的現(xiàn)實情況。
農(nóng)膜主要用于水果、蔬菜等經(jīng)濟作物的生產(chǎn),隨著覆膜技術(shù)的推廣,特種種植面積的擴大,農(nóng)膜使用量不斷增加,與一污普時相比,農(nóng)膜的使用量增加了1.6倍,但是由于農(nóng)膜自身價值下降、回收利用途徑少、農(nóng)民環(huán)保意識不強、環(huán)境監(jiān)管手段薄弱等因素,造成了10年間農(nóng)膜的回收率由85.5%下降至72.0%,田間殘留的農(nóng)膜,不僅造成了白色污染,同時富集了農(nóng)藥、化肥等污染物,會對土壤、地表水、地下水造成二次污染。
2.3 畜禽養(yǎng)殖業(yè)數(shù)據(jù)分析
與一污普相比,除奶牛存欄量下降外,生豬、蛋雞及肉雞養(yǎng)殖規(guī)模均有所增長,其中蛋雞規(guī)模增長較大,增幅71.7%;其次為肉雞,增幅16.9%;生豬增幅最小為11.4%。在養(yǎng)殖規(guī)模擴大的情況下,通過加強規(guī)模養(yǎng)殖場整治、取締關(guān)停散亂養(yǎng)殖場(戶)、規(guī)范養(yǎng)殖散戶養(yǎng)殖行為、減少杜絕糞污非法直排等多種舉措,糞便利用率由80.5%提高到85.5%,尿液污水處理利用率由63.5%提高到87.6%,有效遏制了農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染的加劇;根據(jù)產(chǎn)污系數(shù)法核算,10年間化學(xué)需氧量排放量由6 475.65t下降至4 844.5t,降幅25.2%;總氮排放量由610.33t下降至393.8t,降幅35.5%;總磷排放量由80.52t下降至72.43t,降幅10.0%。
2.4 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)數(shù)據(jù)分析
與一污普相比,啟東市淡水養(yǎng)殖總面積及水產(chǎn)品產(chǎn)量均減少約50%,但是由于水產(chǎn)養(yǎng)殖核算產(chǎn)污系數(shù)的調(diào)整,導(dǎo)致各污染物排放量較一污普有較大的增長,新的產(chǎn)污系數(shù)結(jié)合了各種水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的實際經(jīng)驗,可更準(zhǔn)確地反映水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物的排放總量情況。
3 對策與建議
從啟東市農(nóng)業(yè)面源污染防治的實際需要出發(fā),按照“源頭削減、途徑阻斷和末端治理”的原則,其具體措施如下:
3.1 種植業(yè)方面
在持續(xù)推進(jìn)農(nóng)藥化肥減量化行動的基礎(chǔ)上,逐步完善農(nóng)藥、化肥結(jié)構(gòu),提高高效低毒低殘留環(huán)境友好型水基農(nóng)藥的施用比例,同時結(jié)合啟東市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模大的實際情況,鼓勵農(nóng)民施用農(nóng)家肥,提高有機肥施用比例;改造現(xiàn)有農(nóng)村溝、渠、塘等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)農(nóng)田生態(tài)氮磷攔截系統(tǒng),通過配置水生植物群落、格柵、透水壩等構(gòu)建生態(tài)溝渠、凈化塘、地表徑流集蓄池等設(shè)施,達(dá)到凈化農(nóng)田排水削減污染物排放量的目的;利用經(jīng)濟刺激、市場調(diào)節(jié)和政府監(jiān)管等多種手段,提高秸稈的利用率,在擴充秸稈利用途徑及利用能力的同時,搭建全覆蓋的秸稈收集網(wǎng)絡(luò),特別是走好地頭秸稈收集的最后一公里;完善廢棄農(nóng)膜收集網(wǎng)點建設(shè),建立廢舊農(nóng)膜回收加工再利用體系,加強政策宣傳引導(dǎo)農(nóng)戶重視農(nóng)膜回收利用工作,切實提高廢棄農(nóng)膜的回收率。
3.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)方面
嚴(yán)格按照既定的畜禽養(yǎng)殖小區(qū)規(guī)劃開展分區(qū)整治,加強污染防治措施能力建設(shè),強化運行管理,規(guī)范養(yǎng)殖行為,提高畜禽糞污綜合利用率及養(yǎng)殖污水處理率;在控制養(yǎng)殖規(guī)??偭康幕A(chǔ)上,鼓勵規(guī)?;?、智能化養(yǎng)殖聚集,選用符合地區(qū)實際的低碳循環(huán)復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)的種養(yǎng)模式;完善糞污清運專業(yè)服務(wù)組織體系,加大畜禽糞便綜合利用能力建設(shè),結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性的特點,細(xì)化落實畜禽糞污還田污染長效防控與監(jiān)測預(yù)警機制,防范杜絕資源化過程的二次污染,提高資源化利用效率;依靠科技創(chuàng)新,構(gòu)建生態(tài)農(nóng)業(yè)鏈,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
3.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)方面
在充分評估區(qū)域水體環(huán)境容量的基礎(chǔ)上,合理規(guī)劃養(yǎng)殖品種及規(guī)模布局;大力推廣混合養(yǎng)殖技術(shù),充分利用水體空間,減少養(yǎng)殖塘面積的無序擴張,提高餌料的利用效率,減少污染物的產(chǎn)生量;規(guī)模養(yǎng)殖場因地制宜選擇可行的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理與利用技術(shù),削減外排污染物總量。
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收稿日期:2020-03-12
作者簡介:楊立成(1981-),男,漢族,碩士,工程師,研究方向為環(huán)境影響咨詢服務(wù)工作。