武汉市农业面源污染现状及治理对策
汪坤乾等
摘 要：从化肥施用、农药使用、农膜使用现状3个方面阐述了武汉市农业面源污染现状和为害性，分析了武汉市农业面源污染产生的原因，提出了建立政府主导的农业面源污染治理机制、应用化肥减量化技术、应用农药减量化和残留控制技术、推广可降解地膜等治理面源污染的对策。
关键词：农业面源污染；现状；治理对策；武汉
中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）10-0063-03
相对于点污染而言，农业面源污染是指在农业生产活动中，农田中的泥沙、营养盐、农药及其他污染物，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏进入水体而形成的地表和地下水环境污染。这些污染物主要来源于化肥、农药、农膜、畜禽养殖、农村生活污水及废弃物等[1，2]。农业面源污染正在成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，因此有效治理农业面源污染，对促进农业可持续发展，构建资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。
1 武汉市农业面源污染现状
1.1 化肥施用现状
据统计，武汉市化肥年施用总量（折纯、下同）16.5万t，其中氮肥8.42万t、磷肥4.46万t、钾肥3.62万t，氮、磷、钾肥用量比为1∶0.53∶0.43。按全市农作物年播种面积54.6万hm2计算，武汉市单位面积化肥年均施用量302 kg/hm2，其中棉花、水稻、油菜、蔬菜分别为510、270、285、550 kg/hm2。当前国际上单位面积化肥年均施用量为200 kg/hm2，国内单位面积化肥年均施用量为400 kg/hm2，我市单位面积化肥年均施用量是国内水平的75.5%，是国际水平的151%，即我市在化肥使用减量方面虽高于全国平均水平，但离国际标准还有一定差距。
1.2 农药使用现状
农药过量使用不仅会造成环境污染，也会造成病虫抗（耐）药性上升。据统计，我国农药的平均使用量13.4 kg/hm2，其中有机磷农药占70%，杀虫剂占70%，但有60%～70%的农药残留在土壤中。原因一是农药的过量施用。据统计，目前农药的过量施用在水稻生产中达40%，在棉花生产中超过了50%。在一些高产地区，每年施用农药可达30多次，每1 hm2用量高达300 kg以上[3]。二是农药空包装回收难的问题。与废钢铁、有色金属等再生资源相比，回收废弃的农药空包装价低，如废玻璃每1 kg 0.08～0.17元，经营者获利少，成本高，同时农药空包装本身有毒有害，加大了经营者的管理难度。因此虽有少数环保意识强的农户将这些废弃的空瓶子、袋子收集起来，但其最终与普通垃圾一样被处理。
1.3 农膜使用现状
全市农膜、地膜使用量分别为2 640、4 292 t，占全年农用薄膜总量6 932 t的38.1%、61.9%；全市农膜回收量为2 452 t，占全年农膜使用量的92.88%；全市地膜回收量为960.5 t，占全年地膜使用总量的22.38%；农资包装物回收量为2 265.3 t，占全年农资包装物总量2 674.5 t的84.7%，其中肥料包装物回收量为2 245 t，占肥料包装物总量2 479.8 t的90.53%，农药等包装物的回收量为20.3 t，占农药等包装物总量194.7 t的10.43%。从在江夏、黄陂2个区调查相关企业、种植大户和农民的情况来看，企业和种植大户的薄膜、农资包装物基本都回收；一般农户的农膜和肥料包装物基本回收，但地膜和农药等包装物的回收率仅为15%左右。
2 农业面源污染的为害性
由于农业面源污染具有污染源多样性、排放分散性、污染程度不确定性、污染分布不均一性、污染发生随机性等特点，其为害往往被忽视，但其积累到一定临界点时将会产生累加效应，严重为害农业生产安全、农产品质量安全和农业生态安全。
2.1 化肥过量使用的为害性
一是土壤酸化加剧。长期不合理施肥会导致中性和酸性土壤pH值进一步下降，如土壤普查结果表明，1981年江夏区土壤pH值4.6～5.5的酸性土壤占23.3%，2008年上升到49.5%，pH值逐渐下降。二是土壤肥力下降。1981年土壤有机质含量为20.1～30 g/kg的耕地占41.0%，2008年仅占33.6%，重无机肥、轻有机肥，外加耕作制度改变、复种指数过大等因素造成土壤有机质逐渐下降。三是土壤遭受污染。氮肥施用过量使土壤NO3-N含量增加，长期施用过磷酸钙或利用生活垃圾和污泥生产有机肥料，会使重金属元素在土壤中积累，导致土壤污染、耕地质量下降。四是引起水体富营养化。引起富营养化起关键作用的元素是氮和磷，水体富营养化导致水生植物，特别是某些藻类急剧过量增长以及死亡，其腐烂分解耗去水中溶解的氧，进一步导致水体中脱氧，引起鱼、贝等动物大量窒息死亡。五是引起地下水污染。各种形态的氮肥在土壤中会经微生物等作用形成NO3-N，它不被土壤吸附，随径流进入地下水，使地下水中硝酸盐含量超标，失去其作为饮用水的功能，为害人、畜。
2.2 农药过量使用的为害性
农药的科学适量使用会提高土地产出水平，但是农药过量使用会污染农村环境，破坏生态平衡。农药过量使用会引起土壤结构和功能改变，有些农药残留期长，通过食物链累积而为害人体健康。据资料报道，当喷施粉剂时，仅有10%左右的药剂附着在植物体上；喷施液体时，也仅有20%左右附着在植物体上，1%～4%接触目标害虫，40%～60%洒落到地面，5%～30%漂浮于空中，总体平均约有80% 的农药直接进入环境[4]，导致农作物品质下降，减产甚至绝收，影响农民增收和农业生产。
2.3 农膜过量使用的为害性
一是影响土壤的物理性状，降低土壤肥力。随着蔬菜等地膜覆盖保温栽培技术的应用和发展，大量残留的农用地膜和遗弃在田间的农资包装物在土壤中很难被分解，影响土壤中的水、肥、气、热的活动，给土壤环境带来了严重污染，不利于农业的生态平衡。二是影响作物生长，造成减产。地膜残留在土壤中，使部分种子不能很快的发芽，即使发芽了，其根系也因无法穿透地膜而扎不下去，达不到根深蒂固的程度，使作物易遭受伤害；如果种子播到残膜下面，发芽后也长不出来，造成缺苗、断株现象，使作物减产，连续覆盖的时间越长，残留量越大，对作物产量影响越大。三是破坏农业环境。残膜及包装物被丢弃在田头地角，积存于排灌渠道，散落于湖泊水体或挂在树枝上，成为白色污染的重要标志，既不雅观，还可能缠绕犁头，影响田间作业。同时农膜中的助剂会向土壤和水中渗透、迁移，会污染大气、土质和水域等，特别是含铅、镉的有毒添加剂，会先通过土壤富集于蔬菜、粮食及动物身体组织中，人食用后直接影响其健康。
3 农业面源污染产生的原因
一是农户作为农业生产行为的主体，为保证当年的收益水平，持续增加化肥、农药、薄膜投入是造成农业面源污染日益严重的直接原因。如施肥时，存在严重的“三重三轻”现象，即重产出，轻投入，重无机肥，轻有机肥，重氮磷肥，轻钾肥；施用农药时存在着打太平药、保险药的现象；有些农民在施药过程中，将喷洒剩余的药液或容器冲洗液随便倒在地上或倒进河流，或将农药包装瓶、包装袋随便丢弃在田间地头或扔进河里。
二是政策缺失和监管空白。国外对空农药瓶、空塑料袋实行强制回收制度，即要求生产者和销售者负责回收处理，而我国尚无相关法律，我市也没有制定相关回收措施，致使大量空农药瓶、农用塑料袋被丢弃在田间地头，造成严重污染。
三是处理成本太高。空农药瓶和农药塑料包装袋回收后不易再制作成其他类型塑料制品，而重新制作成本较高且不宜重新使用，另外，空瓶、空袋对运输等要求高，增加了处理成本。
四是环保意识淡薄。农业环保氛围还没有完全形成，特别是一些镇街领导和有关部门对农业面源污染与资源破坏问题的严重性缺乏清醒的认识，忽视农业环境与资源保护的现象还十分突出，片面追求农村经济发展的短期效益，旧账未除新账发生，以牺牲农业环境、破坏农业资源为代价换取一时的、局部的经济增长。
4 农业面源污染治理措施
近几年来，中央1号文件都提出要加强农业面源污染防治，特别是2014年中央1号文件提出，要加大农业面源污染防治力度，支持高效肥和低残留农药使用、规模养殖场畜禽粪便资源化利用、新型农业经营主体使用有机肥、推广高标准农膜和残膜回收等试点。农业面源污染治理是一项系统工程，治理难度大，技术性强，我们要强化源头治理理念，注重减排技术的应用，积极构建政府主导的、社会组织和基层农民广泛参与的长效治理机制。
4.1 建立政府主导的农业面源污染治理机制
整治农业面源污染绝非易事，各级领导要高度重视，从一块残膜抓起，从一个农药空瓶（袋）拾起，形成奖励机制。一是由政府引导，在全市各区建立农药包装物回收点，实施有偿回收，全民参与，指定有能力的处置企业实施全面处理，并由环境部门对其全过程监督。二是实施面源污染治理财政补贴政策，采取相应的经济补偿或政策措施，鼓励我市农药生产经营企业科学处置农资包装物及容量，鼓励企业对农资包装物及容器进行回收，对回收的农用残膜由政府向农民进行补偿。三是加强宣传教育力度，让各级领导和广大农民群众充分认识加强农业环境保护工作的重要性和紧迫性，彻底改变以牺牲农业环境、破坏农业环境为代价的粗放型增长方式。
4.2 应用化肥减量化技术
一是推广测土配方施肥技术。推行测土配方施肥技术，控制过量施肥，减少农田化肥（氮、磷）浪费和流失，并扩大技术应用范围，从水稻、油菜、玉米等大田作物扩展到蔬菜、瓜果、茶叶、柑橘等经济作物，从大田逐步扩展到园地、蔬菜田及设施大棚上。二是提倡施用有机肥，积极推广应用商品有机肥、有机无机复合肥、作物专用肥、缓释肥、生物肥等高效肥料，使肥料应用逐步走向复合化、专用化和高效化；通过发展绿肥种植、推广秸秆还田、改进和完善畜禽粪便处理等措施，改善土壤理化性状，培肥地力，降低化肥（氮肥）施用量。
4.3 应用农药减量化和残留控制技术
一是实行病虫害综合治理。在病虫害防治过程中，坚持以农业防治、物理防治、生物防治为主，化学防治为辅，减少化学农药用量；积极推广诱虫灯、昆虫性信息素、色板、防虫网等无害化防治技术。二是科学施用农药。在使用农药时，严格按照说明书要求使用，不随意加大用量，按照《农药安全使用规范》进行施药作业；用完后的农药玻璃瓶应该打碎，金属罐桶应该压扁，掩埋在1 m深的土中，严禁用洗后的空瓶、空罐盛放食物；清洗所用的抹布应该掩埋或焚烧，防止二次污染。三是建立农药减量增效示范区，以点带面，加速农药减量增效集成技术的完善和推广。
4.4 推广可降解地膜
可降解地膜是一种新型的环保地膜，在自然的光温条件下，70～100 d即可降解成碎片状，经过半年到一年则可完全降解，非但不污染土地，还可为土壤提供少量的养分，是一种环保型的新产品。
参考文献
[1] 李秀芬，朱金兆，顾晓君，等.农业面源污染现状与防治进展[J].中国人口·资源与环境，2010，20（4）：81-84.
[2] 段玉杰.我国的农业面源污染及改善对策探讨[J].中国环保产业，2010（7）：42-44.
[3] 方炎，陈洁.农业污染的形势及应对[J].红旗文稿，2005（15）：25-28.
[4] Sharpley A N， Chapra S C， Wedepohl R， et al. Managingagricultural phosphorus for protection of surface waters，issues and options [J]. Journal of Environmental Quality， 1994， 23： 427-451.
摘 要：从化肥施用、农药使用、农膜使用现状3个方面阐述了武汉市农业面源污染现状和为害性，分析了武汉市农业面源污染产生的原因，提出了建立政府主导的农业面源污染治理机制、应用化肥减量化技术、应用农药减量化和残留控制技术、推广可降解地膜等治理面源污染的对策。
关键词：农业面源污染；现状；治理对策；武汉
中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）10-0063-03
相对于点污染而言，农业面源污染是指在农业生产活动中，农田中的泥沙、营养盐、农药及其他污染物，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏进入水体而形成的地表和地下水环境污染。这些污染物主要来源于化肥、农药、农膜、畜禽养殖、农村生活污水及废弃物等[1，2]。农业面源污染正在成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，因此有效治理农业面源污染，对促进农业可持续发展，构建资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。
1 武汉市农业面源污染现状
1.1 化肥施用现状
据统计，武汉市化肥年施用总量（折纯、下同）16.5万t，其中氮肥8.42万t、磷肥4.46万t、钾肥3.62万t，氮、磷、钾肥用量比为1∶0.53∶0.43。按全市农作物年播种面积54.6万hm2计算，武汉市单位面积化肥年均施用量302 kg/hm2，其中棉花、水稻、油菜、蔬菜分别为510、270、285、550 kg/hm2。当前国际上单位面积化肥年均施用量为200 kg/hm2，国内单位面积化肥年均施用量为400 kg/hm2，我市单位面积化肥年均施用量是国内水平的75.5%，是国际水平的151%，即我市在化肥使用减量方面虽高于全国平均水平，但离国际标准还有一定差距。
1.2 农药使用现状
农药过量使用不仅会造成环境污染，也会造成病虫抗（耐）药性上升。据统计，我国农药的平均使用量13.4 kg/hm2，其中有机磷农药占70%，杀虫剂占70%，但有60%～70%的农药残留在土壤中。原因一是农药的过量施用。据统计，目前农药的过量施用在水稻生产中达40%，在棉花生产中超过了50%。在一些高产地区，每年施用农药可达30多次，每1 hm2用量高达300 kg以上[3]。二是农药空包装回收难的问题。与废钢铁、有色金属等再生资源相比，回收废弃的农药空包装价低，如废玻璃每1 kg 0.08～0.17元，经营者获利少，成本高，同时农药空包装本身有毒有害，加大了经营者的管理难度。因此虽有少数环保意识强的农户将这些废弃的空瓶子、袋子收集起来，但其最终与普通垃圾一样被处理。
1.3 农膜使用现状
全市农膜、地膜使用量分别为2 640、4 292 t，占全年农用薄膜总量6 932 t的38.1%、61.9%；全市农膜回收量为2 452 t，占全年农膜使用量的92.88%；全市地膜回收量为960.5 t，占全年地膜使用总量的22.38%；农资包装物回收量为2 265.3 t，占全年农资包装物总量2 674.5 t的84.7%，其中肥料包装物回收量为2 245 t，占肥料包装物总量2 479.8 t的90.53%，农药等包装物的回收量为20.3 t，占农药等包装物总量194.7 t的10.43%。从在江夏、黄陂2个区调查相关企业、种植大户和农民的情况来看，企业和种植大户的薄膜、农资包装物基本都回收；一般农户的农膜和肥料包装物基本回收，但地膜和农药等包装物的回收率仅为15%左右。
2 农业面源污染的为害性
由于农业面源污染具有污染源多样性、排放分散性、污染程度不确定性、污染分布不均一性、污染发生随机性等特点，其为害往往被忽视，但其积累到一定临界点时将会产生累加效应，严重为害农业生产安全、农产品质量安全和农业生态安全。
2.1 化肥过量使用的为害性
一是土壤酸化加剧。长期不合理施肥会导致中性和酸性土壤pH值进一步下降，如土壤普查结果表明，1981年江夏区土壤pH值4.6～5.5的酸性土壤占23.3%，2008年上升到49.5%，pH值逐渐下降。二是土壤肥力下降。1981年土壤有机质含量为20.1～30 g/kg的耕地占41.0%，2008年仅占33.6%，重无机肥、轻有机肥，外加耕作制度改变、复种指数过大等因素造成土壤有机质逐渐下降。三是土壤遭受污染。氮肥施用过量使土壤NO3-N含量增加，长期施用过磷酸钙或利用生活垃圾和污泥生产有机肥料，会使重金属元素在土壤中积累，导致土壤污染、耕地质量下降。四是引起水体富营养化。引起富营养化起关键作用的元素是氮和磷，水体富营养化导致水生植物，特别是某些藻类急剧过量增长以及死亡，其腐烂分解耗去水中溶解的氧，进一步导致水体中脱氧，引起鱼、贝等动物大量窒息死亡。五是引起地下水污染。各种形态的氮肥在土壤中会经微生物等作用形成NO3-N，它不被土壤吸附，随径流进入地下水，使地下水中硝酸盐含量超标，失去其作为饮用水的功能，为害人、畜。
2.2 农药过量使用的为害性
农药的科学适量使用会提高土地产出水平，但是农药过量使用会污染农村环境，破坏生态平衡。农药过量使用会引起土壤结构和功能改变，有些农药残留期长，通过食物链累积而为害人体健康。据资料报道，当喷施粉剂时，仅有10%左右的药剂附着在植物体上；喷施液体时，也仅有20%左右附着在植物体上，1%～4%接触目标害虫，40%～60%洒落到地面，5%～30%漂浮于空中，总体平均约有80% 的农药直接进入环境[4]，导致农作物品质下降，减产甚至绝收，影响农民增收和农业生产。
2.3 农膜过量使用的为害性
一是影响土壤的物理性状，降低土壤肥力。随着蔬菜等地膜覆盖保温栽培技术的应用和发展，大量残留的农用地膜和遗弃在田间的农资包装物在土壤中很难被分解，影响土壤中的水、肥、气、热的活动，给土壤环境带来了严重污染，不利于农业的生态平衡。二是影响作物生长，造成减产。地膜残留在土壤中，使部分种子不能很快的发芽，即使发芽了，其根系也因无法穿透地膜而扎不下去，达不到根深蒂固的程度，使作物易遭受伤害；如果种子播到残膜下面，发芽后也长不出来，造成缺苗、断株现象，使作物减产，连续覆盖的时间越长，残留量越大，对作物产量影响越大。三是破坏农业环境。残膜及包装物被丢弃在田头地角，积存于排灌渠道，散落于湖泊水体或挂在树枝上，成为白色污染的重要标志，既不雅观，还可能缠绕犁头，影响田间作业。同时农膜中的助剂会向土壤和水中渗透、迁移，会污染大气、土质和水域等，特别是含铅、镉的有毒添加剂，会先通过土壤富集于蔬菜、粮食及动物身体组织中，人食用后直接影响其健康。
3 农业面源污染产生的原因
一是农户作为农业生产行为的主体，为保证当年的收益水平，持续增加化肥、农药、薄膜投入是造成农业面源污染日益严重的直接原因。如施肥时，存在严重的“三重三轻”现象，即重产出，轻投入，重无机肥，轻有机肥，重氮磷肥，轻钾肥；施用农药时存在着打太平药、保险药的现象；有些农民在施药过程中，将喷洒剩余的药液或容器冲洗液随便倒在地上或倒进河流，或将农药包装瓶、包装袋随便丢弃在田间地头或扔进河里。
二是政策缺失和监管空白。国外对空农药瓶、空塑料袋实行强制回收制度，即要求生产者和销售者负责回收处理，而我国尚无相关法律，我市也没有制定相关回收措施，致使大量空农药瓶、农用塑料袋被丢弃在田间地头，造成严重污染。
三是处理成本太高。空农药瓶和农药塑料包装袋回收后不易再制作成其他类型塑料制品，而重新制作成本较高且不宜重新使用，另外，空瓶、空袋对运输等要求高，增加了处理成本。
四是环保意识淡薄。农业环保氛围还没有完全形成，特别是一些镇街领导和有关部门对农业面源污染与资源破坏问题的严重性缺乏清醒的认识，忽视农业环境与资源保护的现象还十分突出，片面追求农村经济发展的短期效益，旧账未除新账发生，以牺牲农业环境、破坏农业资源为代价换取一时的、局部的经济增长。
4 农业面源污染治理措施
近几年来，中央1号文件都提出要加强农业面源污染防治，特别是2014年中央1号文件提出，要加大农业面源污染防治力度，支持高效肥和低残留农药使用、规模养殖场畜禽粪便资源化利用、新型农业经营主体使用有机肥、推广高标准农膜和残膜回收等试点。农业面源污染治理是一项系统工程，治理难度大，技术性强，我们要强化源头治理理念，注重减排技术的应用，积极构建政府主导的、社会组织和基层农民广泛参与的长效治理机制。
4.1 建立政府主导的农业面源污染治理机制
整治农业面源污染绝非易事，各级领导要高度重视，从一块残膜抓起，从一个农药空瓶（袋）拾起，形成奖励机制。一是由政府引导，在全市各区建立农药包装物回收点，实施有偿回收，全民参与，指定有能力的处置企业实施全面处理，并由环境部门对其全过程监督。二是实施面源污染治理财政补贴政策，采取相应的经济补偿或政策措施，鼓励我市农药生产经营企业科学处置农资包装物及容量，鼓励企业对农资包装物及容器进行回收，对回收的农用残膜由政府向农民进行补偿。三是加强宣传教育力度，让各级领导和广大农民群众充分认识加强农业环境保护工作的重要性和紧迫性，彻底改变以牺牲农业环境、破坏农业环境为代价的粗放型增长方式。
4.2 应用化肥减量化技术
一是推广测土配方施肥技术。推行测土配方施肥技术，控制过量施肥，减少农田化肥（氮、磷）浪费和流失，并扩大技术应用范围，从水稻、油菜、玉米等大田作物扩展到蔬菜、瓜果、茶叶、柑橘等经济作物，从大田逐步扩展到园地、蔬菜田及设施大棚上。二是提倡施用有机肥，积极推广应用商品有机肥、有机无机复合肥、作物专用肥、缓释肥、生物肥等高效肥料，使肥料应用逐步走向复合化、专用化和高效化；通过发展绿肥种植、推广秸秆还田、改进和完善畜禽粪便处理等措施，改善土壤理化性状，培肥地力，降低化肥（氮肥）施用量。
4.3 应用农药减量化和残留控制技术
一是实行病虫害综合治理。在病虫害防治过程中，坚持以农业防治、物理防治、生物防治为主，化学防治为辅，减少化学农药用量；积极推广诱虫灯、昆虫性信息素、色板、防虫网等无害化防治技术。二是科学施用农药。在使用农药时，严格按照说明书要求使用，不随意加大用量，按照《农药安全使用规范》进行施药作业；用完后的农药玻璃瓶应该打碎，金属罐桶应该压扁，掩埋在1 m深的土中，严禁用洗后的空瓶、空罐盛放食物；清洗所用的抹布应该掩埋或焚烧，防止二次污染。三是建立农药减量增效示范区，以点带面，加速农药减量增效集成技术的完善和推广。
4.4 推广可降解地膜
可降解地膜是一种新型的环保地膜，在自然的光温条件下，70～100 d即可降解成碎片状，经过半年到一年则可完全降解，非但不污染土地，还可为土壤提供少量的养分，是一种环保型的新产品。
参考文献
[1] 李秀芬，朱金兆，顾晓君，等.农业面源污染现状与防治进展[J].中国人口·资源与环境，2010，20（4）：81-84.
[2] 段玉杰.我国的农业面源污染及改善对策探讨[J].中国环保产业，2010（7）：42-44.
[3] 方炎，陈洁.农业污染的形势及应对[J].红旗文稿，2005（15）：25-28.
[4] Sharpley A N， Chapra S C， Wedepohl R， et al. Managingagricultural phosphorus for protection of surface waters，issues and options [J]. Journal of Environmental Quality， 1994， 23： 427-451.
