農業(yè)是中國經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展的基石,在保障了糧食安全的同時也造成了嚴重的面源污染。過去10a,中國面源污染治理雖取得一定成效,但農業(yè)源的貢獻仍居高不下。該研究闡述了新時期農業(yè)面源污染治理面臨的挑戰(zhàn),結合國家農業(yè)綠色發(fā)展的重大需求,提出了以"生態(tài)循環(huán)、流域統(tǒng)籌"為核心的農業(yè)面源污染治理新思路;分析了農業(yè)面源污染治理的卡脖子技術,提出了以"種養(yǎng)結合、產業(yè)鏈循環(huán)"為核心的污染治理實現(xiàn)路徑;深入探討了農業(yè)面源污染治理運維機制不通暢的原因,提出以"農民和農業(yè)企業(yè)為主力軍"的多元主體治理及運維機制;結合典型案例,闡述了農業(yè)面源污染治理的實現(xiàn)路徑和應用效果,以期為推動中國農業(yè)農村生態(tài)環(huán)境治理體系的現(xiàn)代化建設提供支撐。 

【文章來源】：農業(yè)工程學報. 2020,36(20)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

農業(yè)清潔流域構建思路

集約化農業(yè)的發(fā)展打破了生態(tài)系統(tǒng)物質和能量循環(huán)，導致過量投入的養(yǎng)分和廢棄物進入土壤和水體等環(huán)境介質，造成水體富營養(yǎng)化、土壤退化和大氣污染等環(huán)境問題。自20世紀70年代以來，中國的重點湖泊與河流水域，如五大湖泊、三峽庫區(qū)、滇池、白洋淀、南四湖等水體富營養(yǎng)化問題逐漸凸顯[4]。水體中過量的氮磷等營養(yǎng)物質主要來自于農業(yè)源、工業(yè)源與生活源。2007年第一次全國污染源普查[5]的結果表明，來自農業(yè)源的化學需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）、總氮以及總磷的貢獻占到總污染物的一半左右（分別為44%、57%和67%），與工業(yè)源相當。時隔10 a,2020年6月發(fā)布的《第二次全國污染源普查公報》[6]的數(shù)據(jù)顯示，中國農業(yè)領域中的污染排放量與第一次污染普查相比呈明顯下降趨勢（圖1）。COD、總氮、總磷排放量分別下降了19%、48%、26%。但農業(yè)源污染物的占比仍然很高，農業(yè)面源COD、總氮和總磷排放量分別約占到全國排放量的50%、47%和67%。種植業(yè)與畜禽養(yǎng)殖的貢獻占到農業(yè)源的90%以上，從總氮的排放來看，種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)各半；總磷與氨氮的排放量種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)比值為1∶1.3與1∶1.6。也就是說，與工業(yè)和城鎮(zhèn)生活污染治理相比，農業(yè)面源污染負荷的削減幅度和速度較為緩慢，與第一次污染普查相比對水體的污染貢獻率不降反升。農業(yè)源占比如此之高，與中國傳統(tǒng)種養(yǎng)殖業(yè)、農村生活“高投入、高消耗、高排放、低效益”的粗放型發(fā)展模式緊密相關。1980—2018年間，中國化肥消費量增長了345%，約占世界化肥總消費量的1/3[7-8]�；实耐度霂砹思Z食產量的大幅提高，人民生活到改善。然而糧食總產量并未隨著化肥消費量的增加而持續(xù)上升，過去30a間僅增長了105%[8]。氮磷肥的利用率不足40%，比發(fā)達國家低10%～20%[1,9]。通過徑流與淋溶，多余的氮磷營養(yǎng)（(27)10%）從農田流失，通過溝渠進入水體[10-12]。10%～20%的氮素還會通過氨揮發(fā)的方式進入大氣[13-14]，經(jīng)大氣環(huán)流或降雨作用沉降進入陸地與水體，同樣對水體中的藻類增殖起著關鍵作用[15-16]。近些年來中國規(guī)�；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)也得以快速發(fā)展，成為農業(yè)農村經(jīng)濟最具活力的增長點。以生豬養(yǎng)殖為例，2017年中國畜禽養(yǎng)殖量為12億頭（豬當量），是美國（5.4億頭）的2倍，畜禽污染物產生量也為美國的2倍左右[17]。中國每年產生畜禽糞污38億t，綜合利用率低于60%[18]。此外，中國鄉(xiāng)村地區(qū)僅有9%的行政村能實現(xiàn)生活污水處理，一半左右的鄉(xiāng)村水源被污染[19]。以太湖流域為例，農村生活污染源排放的COD占所有排放源排放量的23%，總氮占40%，總磷占38%[20]。第三次農業(yè)普查結果表明，僅有48.6%的農戶使用衛(wèi)生廁所，仍有2%的農戶沒有廁所[21]。農村人居環(huán)境整治三年行動方案實施以來，衛(wèi)生廁所的普及率有所上升達60%[22]。

在長效運維機制方面，探索了農民與農牧企業(yè)為“內動力”的模式，推動廢棄物資源化的良性循環(huán)路徑，形成了污染治理與產業(yè)發(fā)展緊密結合的長效保障機制。以區(qū)域有機廢棄物資源化利用為紐帶，一方面，突破了種養(yǎng)一體化增效減負技術難關與產業(yè)鏈上下游，將小麥深加工產生的酒糟作為飼料主體，再配入麩皮、玉米面形成特有的液態(tài)蛋白飼料用于生豬養(yǎng)殖，引入酒糟廢液與豬糞共發(fā)酵，養(yǎng)殖產生的糞便資源化和能源化利用，轉化成沼氣和生物質天然氣，沼液作為有機肥回到種植基地。該模式構建的高效種植-生態(tài)養(yǎng)殖-廢棄物資源化能源化利用生態(tài)循環(huán)產業(yè)鏈模式，實現(xiàn)了資源與能源在種植、養(yǎng)殖、農村生活3個部分的高效流動，完成了三者的零距離對接。另一方面，地方龍頭企業(yè)發(fā)揮了在面源污染治理中產業(yè)化工程化的優(yōu)勢，通過政府購買服務，承擔了農村廁所的糞便專業(yè)化收運，連同散養(yǎng)戶的糞污資源，與企業(yè)已有的養(yǎng)殖廢棄物和作物秸稈協(xié)同處理，將農業(yè)有機廢棄物資源化融入到強筋優(yōu)質小麥清潔種植、無抗生豬生態(tài)養(yǎng)殖兩大主導產業(yè)，推動農業(yè)農村環(huán)境污染治理和農業(yè)現(xiàn)代化轉型升級的緊密結合。通過建設山東省濱州市濱城區(qū)年產720萬m3生物天然氣工程建設項目，項目形成年處理秸稈2.38萬t、畜禽糞污30.6萬t，年產沼氣720萬m3、沼渣液48萬t的產業(yè)化生產能力，同時濱州市濱城區(qū)9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)418個行政村的廁所糞尿也得到了資源化利用。有機肥替代節(jié)省了種植環(huán)節(jié)的肥料投入，實現(xiàn)了地力的提升與糧食增產，綜合計算可實現(xiàn)增收2 400元/hm2。與2014年相比，示范區(qū)入河水質COD、氨氮、總磷污染物的削減率分別為35.9%、33.3%和31.2%。良好的經(jīng)濟與環(huán)境效應使得政府、企業(yè)、農民和科研單位均成為了受益主體，確保整個面源污染治理模式高效、協(xié)同、通暢地運行。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]土壤健康與農業(yè)綠色發(fā)展：機遇與對策[J]. 張俊伶,張江周,申建波,田靜,金可默,張福鎖.  土壤學報. 2020(04)
[2]Toward Agriculture Green Development[J]. Oene OENEMA.  Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2020(01)
[3]農業(yè)工程科技創(chuàng)新推進農業(yè)綠色發(fā)展[J]. 隋斌,董姍姍,孟海波,王佳銳,沈玉君,丁京濤,周海賓,馮晶.  農業(yè)工程學報. 2020(02)
[4]我國農業(yè)生態(tài)環(huán)境領域突出問題與未來科技創(chuàng)新的思考[J]. 王農,劉寶存,孫約兵.  農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2020(01)
[5]我國農村廁所改造的區(qū)域特征及路徑探析[J]. 王永生,劉彥隨,龍花樓.  農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2019(05)
[6]我國農田面源污染治理的思路與技術[J]. 楊林章.  民主與科學. 2018(05)
[7]可持續(xù)發(fā)展的分散式農村生活污水治理技術[J]. 呂錫武.  民主與科學. 2018(05)
[8]考慮面源污染的農業(yè)開發(fā)流域生態(tài)安全評價研究[J]. 歐陽威,鞠欣妍,高翔,郝芳華,高冰.  中國環(huán)境科學. 2018(03)
[9]霧霾亦可誘發(fā)水體富營養(yǎng)化[J]. 郝曉地,羅玉琪,曹達啟,李爽.  中國給水排水. 2018(06)
[10]Source-sink landscape spatial characteristics and effect on non-point source pollution in a small catchment of the Three Gorge Reservoir Region[J]. WANG Jin-liang,NI Jiu-pai,CHEN Cheng-long,XIE De-ti,SHAO Jing-an,CHEN Fang-xin,LEI Ping.  Journal of Mountain Science. 2018(02)



本文編號：3229428