缩略图

流域农业面源氮污染治理技术路径与实践效果

作者

林昌勇 沈旺

乐清市农业农村生态与能源发展中心 325600 浙江恒美环保科技有限公司 310020

引言

伴随着农业朝着集约化方向不断推进,在这一进程中,像化肥过度使用、养殖产生的废弃物随意排放等情形,使得流域农业面源所面临的氮污染问题愈发严峻。这类污染呈现出分布离散、不易察觉以及具有累积效应等特性,相比起点源污染,在治理工作上存在着更大的困难程度。就我国主要流域现状而言,水体当中的氮含量超过了规定标准,进而造成了诸如蓝藻大规模爆发、饮用水安全出现隐患等一系列状况。去探寻一套行之有效的治理技术办法,这不仅仅是改善流域生态环境刻不容缓的需求,同时对于推动农业向着绿色发展方向迈进、达成 “双碳” 目标也起着重要的支撑作用,在构建起人与自然和谐共处的现代化发展模式方面,具备着意义深远的影响。

1、流域农业面源氮污染治理的多维价值

1.1 维系生态系统平衡

流域生态系统的稳定,依托于氮素循环的动态均衡状态。而农业面源所产生的氮污染,打破了这种均衡态势,使得水体里氨氮、硝酸盐等物质的浓度超出标准,直接对水生生物的生存环境形成干扰。相关研究表明,一旦水体总氮含量高于 1.0mg/L ,浮游植物便会出现异常繁衍状况,进而引发水华现象。这一水华现象会造成水体溶解氧急剧下降,最终使得鱼类等众多水生生物大量死亡。对氮污染加以治理,能够使水体的自净能力得以恢复,维系食物链的完整性,推动流域内湿地、河流、湖泊等生态系统功能共同发挥作用。与此同时,削减氮素向大气的释放量,降低酸雨的发生频次,为陆生植物的生长营造适宜的环境条件,促成生态保护方面的良性循环局面。

1.2 保障粮食安全基底

农业面源氮污染治理,并非是不认可化肥于粮食生产所发挥的功效,而是借助科学的管控手段,达成养分的高效运用。在较长时间里,要是氮肥施用过量,不但会让污染情况加剧,还可能致使土壤出现板结状况、土壤肥力有所下降,同时降低农作物抵御逆境的能力,进而对粮食产量的稳定造成间接威胁。治理进程中,所推行的精准施肥以及有机肥替代等相关技术,能够提高土壤对氮素的利用效率,降低养分的流失,在减轻污染的同时,还能够保障农作物生长对养分的需求。打个比方,在小麦种植过程当中,若采用侧深施肥技术,能够让氮肥的利用效率提升 15%-20% ,如此一来,既可以减少面源污染,又能够维持乃至提升单位面积的粮食产量,为粮食的持续增产夯实生态基础。

1.3 提升人居环境质量

氮污染经由饮用水、食物链等方式对人类健康产生影响。像是水体里过量的硝酸盐,在人们饮用之后,有可能会转变成亚硝酸盐,进而提高消化系统发生癌变的风险 田里氮素挥发致使氨的浓度过高,会对呼吸道黏膜造成刺激,从而引发呼吸系统方 实施 工作,能够降低水体以及大气当中的氮素含量,优化农村饮用水的水质情 相关疾病的发生概率。而且,在治理期间所采取的农村废弃物资源化利用、村容村貌整治等举措,能够直接提升农村居民生活环境的舒适程度,为美丽乡村建设贡献力量,让居民在生态方面的获得感得以增强。

2、流域农业面源氮污染治理的优化策略

2.1 构建源头减量技术体系

降低氮素流失的关键在于源头把控。要以精确的养分管理作为重点,把土壤检测、作物需求的模型以及施肥技术的创新进行综合运用。像在华北平原的某个小麦 - 玉米轮作区域,依靠土壤墒情与氮素含量能实时监测的系统,再结合作物在生长阶段对氮的需求模型,进而制定有差别的施肥计划,这样就让该区域的化肥使用量减少了百分之二十五,氮素的流失量也降 并且, 要大力 行缓控释肥、脲酶抑制剂等新型肥料,通过延长氮素释放的周期,来和 ,要采用粪污干湿分离的技术手段,把固态的粪便加工制成有机肥施回到农田,液态的 过厌氧发酵来产生沼气,达成养殖氮素的资源化利用。就比如江苏太湖流域的某个养殖场,在运用这种模式之后,氮素的排放量相较于传统的处理办法减少了百分之六十以上。

2.2 完善过程拦截技术网络

借助生态工程相关办法来打造氮素迁移拦截的屏障,能够切实有效地减少农田排水里的氮素含量。就南方丘陵区域而言,依照等高线的走向去设置植被缓冲带,将其宽度把控在5 到10 米的范围。依靠草本植物以及灌木根系所具备的吸附、过滤功能,能够让地表径流之中的氮素去除比率达到40%至 50% 。在稻田较为集中的地区,挖掘生态沟渠,在沟渠内栽种芦苇、菖蒲等水生类植物,通过植物的吸收以及微生物的转化作用,进一步加强对氮素的截留。据湖南洞庭湖周边开展的试点情况表明,生态沟渠大约可以使稻田排水的氮浓度降低 35% 。

2.3 健全政策协同保障机制

政策指引对污染治理起着提供制度保障的作用,需要搭建一套由“标准、激励、监管”三方面共同构成的政策系统。要设定有差异的化肥使用限量标准,针对不一样的流域土壤类型以及作物种类,进一步明确氮素使用的界限值。比如说,在长江上游的茶园区域,应把氮肥使用量控制在每公顷 150 千克以内。要建立起生态补偿的相关机制,对于运用绿色种植方式的农户给予一定的补助。像浙江千岛湖流域,借助“生态补偿资金与有机肥补贴”这样的组合政策,使得 80%以上的农田达成了化肥使用量减少的目标。要加强监管措施,通过运用卫星遥感以及地面监测站,来打造氮素流失的动态监测网络,对于超出标准排放的主体实施分阶段式的罚款,以此来迫使农业生产主体履行污染防控的责任,最终形成一种既注重政策约束,又注重政策激励的治理局面。

结语

流域农业面源氮污染治理属于一项系统性工作,其涵盖了技术创新、政策保障以及模式优化等多个方面,需加以全面规划与安排。具体来讲,可从源头着手,通过减少氮素输入量以实现源头减量;在过程中,借助拦截手段降低氮素迁移;依靠政策的指引来强化治理的内在驱动力;根据区域实际情况进行适配,以此提高治理的实际成效。如此,能够构建起一个多元协同的治理架构。大量实践表明,科学合理地推进治理工作,不但能够切实有效地降低氮污染的承载量,而且还能有力推动农业生产方式发生转变,进而达成生态保护与粮食安全这两项重要目标。展望未来,仍需进一步强化技术的整合与长效机制的构建,为流域的可持续性发展给予持续不断的支持。

参考文献

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作者简介:林昌勇;男,汉;1979.1,浙江乐清;主任/助理经济师;本科;农村能源、生态循环农业;沈旺(1994 年7 月),男 ,汉族。