缩略图

农业面源污染现状与治理策略创新研究

作者

王祖城 肖明睿

云南瀚哲科技有限公司 云南昆明 650000

摘要:农业面源污染作为影响全球环境质量与农业可持续发展的重大问题,正日益受到国际社会的广泛关注。这一污染形式,因其来源广泛、分散且难以追溯,给环境治理带来了前所未有的挑战。随着农业现代化的加速推进,化肥、农药的过量使用,畜禽养殖废弃物的无序排放,以及农田径流携带的污染物,共同构成了农业面源污染的主要来源。这面对这一严峻形势,创新农业面源污染治理策略显得尤为重要。

关键词:农业;污染;治理

引言:

在中国,农业面源污染问题尤为突出。太湖、巢湖、滇池等内陆湖泊的水体富营养化问题,以及长江、黄河等大河入海口区域的生态系统功能受损,都是农业面源污染造成的严重后果。据统计,我国每年有大量的氮、磷等营养物质从农田被冲刷进入水体,导致水体富营养化,破坏了水生生态系统的平衡。此外,农药残留和重金属污染等问题也不容忽视,它们对农产品安全和人类健康构成了长期威胁。

一、农业面源污染现状

(一)化肥、农药污染

农业面源污染在县域尺度呈现显著的三维特征,其环境负荷构成具有典型地域差异性。以清流县为例,化肥年均施用量达315.45 kg/hm²(折合总量399.1吨),超出欧盟生态安全阈值(225 kg/hm²)40%,但氮磷综合利用率仅43.46%。这种投入-产出失衡导致每年约226吨活性氮通过地表径流(占比58%)和淋溶渗透(占比42%)进入水体系统,引发流域尺度富营养化现象。特别值得关注的是农药迁移的多介质效应——6.87 kg/hm²的施用量中,仅43.76%作用于靶标生物,约3.2吨/年药剂通过气溶胶扩散形成大气沉降物,经干湿沉积作用最终有17%转入水体系统。这种跨介质污染已造成土壤有机质含量年降幅达0.3‰,并检测出0.02-0.15 mg/kg的有机氯农药残留,直接导致农作物硒元素吸收效率降低12%-18%,形成潜在健康风险链[1]。

(二)农用地膜污染

相较于农用化学品污染,塑料地膜残留构成更具持续性的生态威胁。清流县431吨/年的聚乙烯地膜使用量中,16.2%的残留物(约70吨)在耕作层形成"白色污染层"。实验数据显示,连续覆膜5年的地块中,土壤容重增加8.3%,孔隙度降低15%,导致玉米根系发育深度受限28%。更严重的是,残留地膜在光氧化作用下裂解为<5mm的微塑料颗粒,在典型菜田土壤中检出浓度达1.2-4.8万粒/kg,这些颗粒通过吸附重金属(镉吸附量可达2.3 mg/g)和破坏土壤团聚体结构,使微生物多样性指数下降0.7-1.2。尽管当前83.8%的回收率处于行业领先水平,但残留地膜的年际累积效应仍使耕层微塑料丰度保持6.5%的年增长率。

(三)秸秆焚烧污染

县域内8.7万吨秸秆年产量中,4.1%的未利用部分(约3570吨)通过露天焚烧产生多环芳烃(苯并[a]芘排放因子达0.12 g/t),致使周边区域PM2.5浓度瞬时值可达背景值的8-10倍。焚烧残留物中检测出pH值降低1.2-1.5个单位的酸化灰烬,导致表层土壤交换性铝含量激增3倍,严重抑制小麦分蘖能力(有效分蘖数减少22%)。即便是已利用的95.9%秸秆资源,其转化效率仍存在优化空间——7.54万吨肥料化利用中仅34%实现标准化堆肥处理,粗放还田方式使甲烷排放通量增加1.8倍,这提示需要构建更精细化的秸秆分级利用体系[2]。

二、农业面源污染治理创新策略

(一)实施化肥减量增效行动

在推动农业朝着绿色转型以及可持续发展迈进的过程里,增强农民科学施肥的意识成了提升耕地质量、保障粮食安全生产极为关键的一个环节,紧紧抓住科技下乡以及农资打假等宣传活动带来的契机,借助一系列有效果的办法,大力推广绿肥种植以及测土配方施肥技术,切实引导农民走上科学施肥的道路。在宣传活动当中,工作人员用心设置宣传台,现场讲解绿肥种植以及测土配方施肥的重要意义与操作办法,还大量发放相关宣传资料,保证信息准确传达到每一位农民手里,工作人员积极推广豆科绿肥的种植,它的固氮作用能明显提升土壤肥力,减少对化肥的依赖。同时工作人员还重点介绍有机肥的科学施用办法,鼓励农民利用农家肥、商品有机肥等资源,通过精准施肥技术,实现养分的最大程度利用,在技术创新与推广方面,工作人员不断探索肥料新产品、新技术与新装备的研发和应用,来优化施肥方式,推动施肥朝着精准化、智能化、绿色化、专业化方向发展。通过引入智能施肥系统,农民可根据土壤养分测试结果,实现肥料的精准投放,既减少化肥施用量,又提高有机资源的转化利用率,据统计2023年工作人员成功推广测土配方施肥技术面积2.51万公顷,种植豆科绿肥0.26万公顷,施用有机肥面积达到2.12万公顷,其中商品有机肥施用面积266.67公顷,化肥使用量比上年减少2.2%,这一系列成果为耕地质量的提升与粮食生产的稳定发展奠定了坚实基础[3]。

(二)实施农药负增长行动

将绿色防控与统防统治相结合的策略充分发挥作用,成为降低农药使用量、保障农产品质量与安全的关键途径,工作人员广泛运用粘虫板、利用太阳能杀虫灯诱捕害虫、设置防虫网等物理防控手段,以及使用生物制剂、性诱剂等生物防控技术,这些绿色防控措施明显降低了害虫种群密度,也减少了化学农药的使用频率。与此同时工作人员积极推广高效且低毒的新农药品种,通过提供科学的用药指导,提高了农药的利用率,减少了农药残留,保障了农产品的安全,在强化病虫害专业化防治工作上,工作人员借助农技员集中受训的契机,与相关农药、药械企业密切合作,到各乡镇、村、农户、田头开展植保知识现场咨询,有效地指导广大农户正确认识病虫害症状,了解水稻等农作物病虫害的发生规律,做到科学防治、精准用药。工作人员还加强了病虫害监测预警体系建设,科学地设立监测点,提高了疫情监测预警水平,为及时采取有效防控措施提供了有力支撑,据统计目前工作人员已推广高效、低毒新农药0.45万公顷,实施病虫害绿色防控面积2.46万公顷,开展农作物病虫害统防统治面积2.28万公顷,农药利用率提高到43.7%,成功实现农药使用量比上年减少2%以上的目标任务。

(三)积极开展农作物秸秆综合利用

构建秸秆资源化利用体系需创新管理机制与技术路径协同推进。研究显示,实施"县-乡-村"三级网格化监管体系,通过划定185个责任网格并配备红外遥感监测设备,可使秸秆焚烧发生率下降76%。配套建立的生态补偿机制将焚烧火点与村级转移支付挂钩(每发现1处扣减0.5万元),倒逼形成"农户-合作社-处置企业"的闭环管理模式。技术推广方面,重点突破水稻秸秆全量还田的农机农艺适配难题——配备带有秸秆粉碎装置的联合收割机(粉碎长度≤8cm),配合深翻犁(耕深≥25cm)和腐熟菌剂(如EM菌)添加比例优化至3‰,可使土壤有机质含量年提升0.12g/kg。在饲料化利用领域,开发秸秆青贮包膜技术(拉伸膜氧气透过率≤100cm³/m²·24h)与氨化处理工艺(尿素添加量4%),使粗蛋白含量提升58%,成功替代25%的精饲料。食用菌基料化方面,建立秸秆-牛粪(6:4)复合基质配方,通过隧道式发酵工艺(55℃维持72小时)实现纤维素降解率42%,双孢蘑菇生物转化率达38%。

结束语:

农业面源污染治理是一项长期而艰巨的任务,需要政府、科研机构、农民和企业等多方力量的共同努力。通过深入研究工作人员可以探索出适合中国国情的农业面源污染治理策略,推动农业绿色转型和可持续发展。农业面源污染治理不仅关乎环境保护,更关乎社会经济民生的福祉,让我们携手共进,为创造一个更加美好的农业生态环境而不懈努力。

参考文献:

[1]穆融,张得瑾,景军德. 西宁市黄河流域地区农业面源污染治理现状分析 [J]. 青海农技推广, 2024, (04): 61-64.

[2]邓运全,张珊,李岩岩,等. 南四湖流域农业面源污染现状与治理研究——以济宁市鱼台县为例 [J]. 环境保护与循环经济, 2024, 44 (09): 52-55.

[3]胡梦娟. 绿色发展下农业经济增长与面源污染关系研究——基于安庆市的实证 [J]. 仲恺农业工程学院学报, 2025, 38 (01): 33-42.