都市農(nóng)業(yè)面源污染分析

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1化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜的使用狀況及對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

1.1化肥的使用狀況及對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

1.1.1化肥的使用狀況

化肥用量偏大從2001年~2004年我市農(nóng)作物化肥使用情況的調(diào)查結(jié)果(表1)來看,一方面,隨著城市化進程的加快,耕地面積持續(xù)減少。從2001年的213978hm2減少到2004年的211044.6hm2,4年減少2933.4hm2,2004年人均耕地約0.037hm2,是全國人均耕地0.11hm2的33.6%,是世界人均耕地0.25hm2的14.8%,并且還在不斷減少。另一方面,為了增加農(nóng)作物產(chǎn)量,化肥用量不斷加大。首先,化肥施用總量偏大,從2001年的110119t增加到2004年123990t,4年增加13871t,年平均化肥施用總量117747.8t。其次,單位耕地面積和單位播種面積的化肥用量也與時俱增,其中,單位耕地面積化肥用量從2001年的514.6kg/hm2增加到2004年的587.5kg/hm2,4年增加72.9kg/hm2,年平均單位耕地面積化肥用量達到了555.5kg/hm2,是全省平均443kg/hm2的1.25倍,是全國平均375kg/hm2的1.48倍,是美國平均108.4kg/hm2的5.12倍,超過發(fā)達國家為防止化肥對水體污染設(shè)置的225kg/hm2的安全閥上限2.47倍?；适褂帽壤Ш?氮肥過高,磷肥不足,鉀肥偏低調(diào)查數(shù)據(jù)(表2)顯示,我市年平均單位耕地面積氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥用量分別達到319.0kg/hm2、104.8kg/hm2、41.9kg/hm2和89.9kg/hm2;年平均單位播種面積氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥用量分別達到183.7kg/hm2、60.6kg/hm2、24.2kg/hm2和52.2kg/hm2。我市氮(N)、磷(P2O5)、鉀(KO)肥的平均比例為1∶0.33∶0.13,全世界施用化肥氮磷鉀的平均比例為1∶0.46∶0.36,根據(jù)科學資料,糧食中氮磷鉀的吸收比例約為1∶0.45∶1,由此可見,我市生產(chǎn)中的化肥使用比例失衡,氮肥用量過高,磷肥不足,鉀肥偏低。而且隨著每年化肥的大量施用,土壤鉀的供求已經(jīng)出現(xiàn)嚴重的不平衡問題。同時,重化肥,輕有機肥的現(xiàn)象普遍存在,有機態(tài)養(yǎng)分所占比例明顯偏低,土壤酸化、地力下降。

1.1.2化肥對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

據(jù)統(tǒng)計,化肥在使用過程中浪費十分嚴重,約有70%逸失于環(huán)境中,造成對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。一是化肥大量使用,特別是氮肥用量過高,使部分化肥隨降雨、灌溉和地表徑流進入河、湖、庫、塘污染了水體,造成了水體富營養(yǎng)化。據(jù)監(jiān)測,農(nóng)村許多淺層地下水硝酸鹽氮、氨氮、亞硝酸鹽氮都嚴重超標,部分地區(qū)水體中硝酸鹽含量超過飲用水標準(NO-3-N11.3mg/L)的5~10倍,不能飲用。二是長期不合理過量使用化肥,忽視有機肥,造成土壤結(jié)構(gòu)變差,容重增加,空隙度減少,土壤養(yǎng)分失衡,有益微生物數(shù)量甚至微生物總量減少,土壤板結(jié),地力下降,農(nóng)作物減產(chǎn)。三是化肥不合理應(yīng)用,造成大氣污染。氮肥淺施,撒施后往往造成氮的逸失,不僅對大氣造成污染,而且對臭氧層起到破壞作用。同時,化肥的不正確使用,也會增加大氣中的二氧化碳的含量,增強溫室效應(yīng)。四是不合理使用化肥,導致農(nóng)產(chǎn)品的生物污染和化學污染,尤以化學污染為重。特別是過量施氮,造成農(nóng)產(chǎn)品硝酸鹽含量過高及重金屬含量超標,在蔬菜、水果中尤為明顯,對人類的食物安全和健康造成威脅。

1.2農(nóng)藥的使用狀況及對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

1.2.1農(nóng)藥的使用狀況

農(nóng)藥用量偏大近幾年,我市農(nóng)藥用量一直居高不下。調(diào)查數(shù)據(jù)(表3)表明,我市農(nóng)藥用量為2001年7252t,2002年7218t,2003年6952t,2004年7257t,年平均農(nóng)藥施用總量達到了7169.8t。年平均單位耕地面積農(nóng)藥用量為33.8kg/hm2,其中殺蟲劑為18.6kg/hm2,殺菌劑為5.9kg/hm2,除草劑為7.6kg/hm2,、其它為1.7kg/hm2。農(nóng)藥施用水平我省居全國首位,而我市高于全省平均,是全省平均16.9kg/hm2的2倍,是全國平均7.5kg/hm2的4.51倍。農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理據(jù)統(tǒng)計,全世界農(nóng)藥市場的組成為:殺蟲劑占28%、殺菌劑占19%、除草劑占48%、其它占5%;而我市農(nóng)藥產(chǎn)品組成為:殺蟲劑占55.03%、殺菌劑占17.46%、除草劑占22.49%、其它占5.02%。由此可見,我市農(nóng)藥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,殺蟲劑用量過大,這是造成農(nóng)作物殘留量超標而引起中毒的客觀原因。而且,劑型不配套,在我市使用的所有農(nóng)藥制劑中,乳油、可濕性粉劑等劑型占到60%以上,成為影響環(huán)境質(zhì)量和人體健康的潛在因素。此外,農(nóng)藥質(zhì)量不理想。2004年8月、10月,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗測試中心(寧波)對鄞州、象山、寧海、余姚等縣(市、區(qū))11家農(nóng)藥經(jīng)銷店的農(nóng)藥進行抽檢,55批次農(nóng)藥有17批次不合格,合格率為69.1%。

1.2.2農(nóng)藥對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

由于農(nóng)藥的利用率低于30%,所以70%以上的農(nóng)藥散失于環(huán)境之中,嚴重影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。一是大多數(shù)農(nóng)藥以噴霧劑的形式噴灑于農(nóng)作物上,其中只有10%左右藥劑附著在作物體上,而大部分噴灑于空氣中,并通過皮膚和眼睛粘膜表面接觸損害人體。再是通過呼吸系統(tǒng)吸入引起呼吸道疾病,嚴重的會導致急性中毒,慢性中毒,甚至致癌。二是施藥時部分農(nóng)藥落入土中,附著在作物上的農(nóng)藥也因風吹雨打滲入土中,大氣中農(nóng)藥又降至土壤中,使土壤中農(nóng)藥殘留量及衍生物含量增加,嚴重污染土壤。三是土壤中農(nóng)藥被灌溉水、雨水沖刷到江河湖海中,污染了水源。不同水體遭受農(nóng)藥污染的程度依次為:農(nóng)田水>田溝水>徑流水>塘水>淺層地下水>河流水>自來水>深層地下水>海水。四是農(nóng)藥的不合理使用,使農(nóng)作物在一定時間內(nèi)或多或少都有部分殘留或超量殘留或有毒的代謝產(chǎn)物,導致農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量增加,嚴重影響了人民的身體健康和出口貿(mào)易。五是由于長期不合理使用農(nóng)藥,農(nóng)田內(nèi)蛇、青蛙、蚯蚓等數(shù)量已顯著減少,泥鰍、黃鱔等幾乎絕跡,有益天敵加速消亡,有益生物種群數(shù)量急劇下降,生物多樣性遭到了嚴重破壞,生物鏈單一,不少地區(qū)農(nóng)田生態(tài)平衡失調(diào)。同時,病蟲產(chǎn)生抗藥性而使病蟲危害加劇,結(jié)果農(nóng)藥施用量越來越大,加重了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染,使其陷入惡性循環(huán)之中。

1.3農(nóng)膜的使用狀況及對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

1.3.1農(nóng)膜的使用狀況

農(nóng)膜用量逐年增加調(diào)查統(tǒng)計(表4)表明,我市農(nóng)作物農(nóng)膜用量為2001年4185t,2002年5496t,2003年5859t,2004年5999t,年平均農(nóng)膜用量達到了5384.8t,農(nóng)膜用量逐年增加。2004年與2001年相比,農(nóng)膜用量增加1814t,增幅高達43.35%。年平均單位面積農(nóng)膜用量達到了680kg/hm2,其中經(jīng)濟作物占82.5%,糧食作物占0.83%,其它作物占16.67%?？山到廪r(nóng)膜比例低,農(nóng)膜回收率低我市使用的農(nóng)膜中,可降解農(nóng)膜僅占農(nóng)作物農(nóng)膜總用量的0.86%,絕大多數(shù)屬于不可降解農(nóng)膜,占到99.14%。從全市的整體情況來看,棚膜的平均回收率為65.3%,地膜的平均回收率為44.2%。

1.3.2農(nóng)膜對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響

一是農(nóng)膜的推廣使用給農(nóng)田土壤帶來“白色污染”。農(nóng)膜屬高分子有機化學聚合物,在土壤中非但不易降解而且降解之后產(chǎn)生有害物質(zhì),逐年積累,污染土壤生態(tài)環(huán)境。同時,大量的農(nóng)膜在土壤中積累惡化土壤理化性狀,造成土壤的通透性變差,使土壤中養(yǎng)分的遷移受到阻礙,并因此影響作物的生長發(fā)育。二是農(nóng)膜中所含的聯(lián)苯酚、鄰苯二甲酸酯等微量環(huán)境荷爾蒙物質(zhì)還會對農(nóng)產(chǎn)品帶來污染,并危害人類的健康。三是由于絕大部分農(nóng)膜使用不可降解地膜,在地膜殘留嚴重的地方,農(nóng)作物減產(chǎn)20%~30%,這對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是一個不容忽視的隱患。四是殘存的農(nóng)膜碎片日益積累,在田頭、地角、房前、屋后、溪邊、樹上,隨處可見,影響村容村貌,嚴重污染農(nóng)村環(huán)境。

2秸稈產(chǎn)量、利用情況及焚燒、廢棄對環(huán)境的影響

2.1秸稈產(chǎn)量、利用情況

調(diào)研結(jié)果說明,我市農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量最大的農(nóng)作物是水稻,約占全市秸稈產(chǎn)生總量的50%,其次是藺草、茭白、瓜果豆類等作物。我市年平均農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生總量為1846386t(表5),其中綜合利用量(含秸稈還田)為1213038t,綜合利用率66.2%;秸稈焚燒量325186t,焚燒率17.5%;秸稈廢棄量197044t,廢棄率10.6%;焚燒和廢棄率高達28.1%。

2.2秸稈焚燒、廢棄對環(huán)境的影響

調(diào)查發(fā)現(xiàn),我市農(nóng)作物秸稈量大面廣,焚燒和廢棄率高,其中水稻、藺草收獲季節(jié)秸稈焚燒尤為嚴重。大量的秸稈被焚燒或拋棄于河溝渠或道路兩側(cè),不但污染大氣和水體,影響農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生。而且秸稈焚燒,彌漫的煙霧造成能見度降低,直接威脅機場和公路的交通安全。