本站原创摘 要从农业环境污染和生态环境破坏两方面分析了我国农业环境现状,强调农业环境保护的紧迫性,从保护农业环境的要求出发,提出了治理“三废”及城市垃圾、肥料、农药和农膜等农业环境保护措施.
关 键 词农业环境；环境污染；农业生态；保护措施
中图分类号X171.1文献标识码A文章编号1007-5739（2011）12-0266-03
农业环境是指影响农业生物生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体[1],包括农业用地、用水、大气、生物等.农业环境由气候、土壤、水、地形、生物要素及人为因子所组成,它是人类赖以生存的自然环境中的一个重要组成部分.农业环境主要包括农田、森林、草原、灌溉水、空气、光、热及施用于农田的肥料、农药和农机具等.这些农业环境要素共同构成了一个农业环境综合体系,相互作用,相互影响,为人类创造出生产上和生活上必需的大量物质.当前我国农业环境面临的主要问题是环境污染和生态破坏,必须采取相应的措施保护自然环境,维持生态平衡.
1我国农业环境现状
生态破坏和环境污染是当前中国农业环境的2个突出问题.农业环境遭到不同程度的破坏,已成为农业发展的制约因素.农业资源衰退,自然灾害加剧,水土流失、沙漠化、土壤次生盐渍化等问题日益严重.农田、牧场受工业（包括乡镇企业）“三废”污染严重.大量使用农药,造成土壤、水体污染和农畜产品有害物质残留；不合理施用化肥,引起土壤团粒结构破坏、地下水硝酸盐积累和水体富营养化.农业环境恶化危害农业生产和人体健康,导致农业减产、绝产和农产品质量下降.农业环境破坏不仅会降低农业环境的生产力及抗御自然灾害的能力,而且会对气候产生不利的影响,导致旱涝灾害频繁发生,进而危害农业生产和人民生命财产安全.
1.1农业环境污染的主要表现
1.1.1工业和城市“三废”的排放,造成工业、城市和乡镇企业污染.工业和城市“三废”是指工业生产所排放的废水、废渣、废气.“三废”污染中含有多种有毒、有害物质,若不经一定程序的处理,或超标排放到大气、水体、土壤等生态系统中,超过环境自净能力的容量,由此污染环境,破坏自然资源和生态平衡,影响工农业生产和人民健康.“三废”污染不经妥善处理,不仅会直接危害环境,还有可能在环境中发生物理或化学变化,由此产生新物质,进而通过不同的途径例如呼吸道、消化道和皮肤等进入人体,经直接作用或间接作用而危害人类健康.由于工业生产常产生大量废气,如二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯化氢、一氧化碳、铅化物、汞化物、铍化物、烟尘及生产性粉尘,会严重污染大气环境.而工业生产排放的废水会导致水质败坏,破坏水产资源,影响生活、生产用水.
据调查,中国5.5万km河段有23.7%的水质不符合灌溉要求,4.3%的河段严重污染、鱼虾绝迹；受污染的农田面积达666.67万hm2.2000年对30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测发现,其中有3.6万hm2土壤重金属超标[2],超标率达12.1%.
1.1.2过度施用化肥、农药造成的土壤污染.目前,中国已成为世界上使用化肥、农药数量最大的国家,地膜用量和覆盖面积也已居世界首位[3].在农业生产中,广大农户为片面追求农产品质量,不合理地施用各种化肥,造成化肥大量流失.据报道,我国化肥使用量接近40t/km2,远远超过发达国家为防止化肥对土壤和水体造成危害而设置的22.5t/km2的安全上限.另外,施肥结构不科学、不合理,导致化肥利用率低、流失率高,中国化肥流失量约占使用量的40%,不仅引起硝酸盐积累,造成土壤污染,而且通过农田径流造成水体有机污染和富营养化污染,甚至影响到地下水和空气的质量.
农药污泥等农用化学物质也严重污染土壤和大气环境.农药在大气中扩散和流失及在部分农畜产品中残留也较严重.中国每年使用农药约23万t,其中除草剂占17%,杀菌剂占21%,杀虫、杀螨剂占62%,而在杀虫剂中,具高毒性的有机磷农药占70%.目前使用的农药,有些在较短时间内可以通过生物降解成为无害物质,而包括DDT在内的有机氯类农药难以降解,属于残留性强的农药.残留在土壤中的农药通过植物根系进入植物体内.农药进入河流、湖泊、海洋,造成农药在水生生物体中积累.在自然界的鱼类机体中,含有机氯杀虫剂相当普遍,浓缩系数为5～40000倍.尤其是有机农药大量施用,造成严重的农药污染,成为对人体健康的严重威胁.
1.1.3畜禽粪便污染.随着畜牧业的快速发展,畜禽粪便污染已成为城郊农业环境的主要有机污染物,逐渐成为人们日益关注的问题.
畜禽粪便中含有大量的氮磷化合物,尤其是在饲料的氨基酸不平衡、可利用养分低的情况下,含量更高.如肉仔鸡粪便中约含有50％的食入氮及55％的食入磷.这些氮和磷进入土壤后,会转化为硝酸盐和磷酸盐,含量过高会使土地失去生产价值,污染地表水和地下水资源,使水体的硝态氮、硬度和细菌总数超标.水体富营养化后,蚊蝇及其他昆虫大量孳生,藻类和其他水生植物大量繁殖,水体溶解氧量大幅减少,鱼虾等水生动物因缺氧而死亡.此外,粪便中因含有硫化氢、吲哚、脂肪族的醛类、硫醇、胺类和氨气等,所以堆积过久会产生恶臭的气味,危害人畜的健康[3-5].
患病或隐性带病的畜禽会排出多种致病菌和寄生虫卵,如大肠杆菌、沙门氏菌、鸡金葡萄球菌、传染性支气管炎病毒、禽流感和马立克氏病毒、蛔虫卵、毛首线虫卵等.据化验分析,畜牧场所排放的每1mL污水中平均含33万个大肠杆菌和66万个肠球菌；沉淀池内的污水中,蛔虫卵和毛首线虫卵分别高达193.3、106.0个/L.如处理不当,不仅会造成大量蚊虫孳生,而且还会成为传染源,造成疫病传播,影响人类和畜禽健康[3].
1.1.4新兴设施农业产生的塑料等废弃物对环境的污染.地膜覆盖技术可以有效实现农业节水,但地膜残留污染的问题比较严重.2005年我国地膜用量超过180万t,地膜年残留量近千吨.这主要是因为我国农用地膜的使用寿命一般为1～2年,每次使用后总有部分地膜因破碎无法清理而残留在土壤中,残膜不能腐烂分解,积累过多,造成农田固体废物污染.有研究资料表明,地膜残留量在60kg/hm2以上就可使农作物减产10%以上.据一些省、市的调查,被调查区地膜平均残留量为3.78t/km2,减产损失达到产值的20%左右.因为残留的地膜不但给田间管理带来不便,而且还极大地破坏土壤的耕层结构,使土壤的理化性状变劣,严重影响土壤的通透性以及水分的上下输导,妨碍种子的发芽、生长,同时还助长了细菌等有害生物的活动、从而造成作物根系生长发育不良,导致农作物减产.1.1.5焚烧秸秆造成的环境污染和土壤结构破坏.秸秆焚烧会污染大气,影响大气环境质量.数据表明,焚烧秸秆时,大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物3项污染指数达到高峰值,其中二氧化硫的浓度比平时高出1倍,二氧化氮、可吸入颗粒物的浓度比平时高出3倍,相当于日均浓度的五级水平.当可吸入颗粒物浓度达到一定程度时,对人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激较大,轻则造成咳嗽、胸闷、流泪,严重时可能导致支气管炎发生,影响人体健康.焚烧秸秆还会使地面温度急剧升高,能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物,破坏土壤结构,造成土壤氮、磷、钾的缺失,农田质量下降,影响作物对土壤养分的充分吸收,直接影响农业收益.
1.2生态破坏的主要表现
生态破坏是指人类不合理地开发、利用造成森林、草原等自然生态环境遭到破坏,从而使人类、动物、植物的生存条件发生恶化的现象.主要表现在水土流失、土壤盐碱化、生物多样性减少等方面.
1.2.1水土流失、土地沙漠化、土壤次生盐渍化问题严重.随着森林的砍伐和草场的退化,水土流失、土地沙漠化和土壤侵蚀日趋严重.根据联合国粮农组织估计,全世界30%～80%的灌溉土地均不同程度受到渍害和水涝灾害的影响,由于侵蚀而流失的土壤每年高达240亿t.我国是世界上水土流失最严重的国家之一.目前,全国水土流失面积达179万km2,每年土壤流失总量达50亿t,全国总耕地的1/3受到水土流失的危害；土地沙漠化不断加剧,面积已达1.3亿hm2；盐碱地逾600万hm2.我国水土流失最严重的是黄土高原地区,该区总面积约54万hm2,水土流失面积已经达到45万hm2,其中严重流失面积约29万hm2,每年通过黄河三门峡向下游输送的泥沙量达16亿t.其次是南方亚热带和热带山地丘陵地区.此外,华北、东北的水土流失也相当严重.
1.2.2农业资源衰退.中国的土地总面积居于世界第3位,我国各类土地资源绝对量虽然比较大,但人均占有土地数量很少.《2000年中国环境状况公报》指出：2000年中国耕地总面积为1282亿hm2,人均耕地面积为0.101hm2,不足世界人均耕地面积的1/2.由于基本建设等对耕地的占用,目前全国的耕地面积以每年平均数十万公顷的速度递减.而且人均耕地在逐年减少,现有耕地中有近1/2的耕地条件较差或存在某些障碍因素.我国耕地的土壤质量呈下降趋势.全国耕地有机质含量平均已降至1%,明显低于欧美国家2.5%～4.0%的水平.东北黑土地带土壤有机质含量由刚开垦时的8％～10％降至目前的1%～5%；中国缺钾耕地面积已占耕地总面积的56%,约50%以上的耕地微量元素缺乏,70%～80%的耕地养分不足,20%～30%的耕地氮养分过量.由于有机肥投入不足,化肥使用不平衡,造成耕地退化,保水保肥的能力下降.2000年,西北、华北地区大面积频繁出现沙尘暴与耕地的理化性状恶化,团粒结构破坏有很大关系.
1.2.3农用水源短缺,特别是北方农用水源严重短缺.据报道,目前全世界每年约有4200亿m3的污水排入江河湖海,污染了55000亿m3的淡水,相当于全球径流总量的14%以上.2000年,全世界通过下水道和工业管道排放的污水量达16000～21000亿m3.由于水质污染导致发病率上升,水生物死亡.据有关专家预测,仅我国每年由于水污染造成的经济损失150亿元,1985—2000年我国水污染造成的经济损失达2735亿元.2002年山东省近400万hm2农田无水灌溉,50万hm2绝收[6].
1.2.4草原不断退化.中国草原总面积约3.53亿hm2,可利用草地面积3.12亿hm2,占国土面积的40%以上,居世界第四位.但由于长期对草原资源的自然粗放式经营,我国草地累计退化面积已达6670万hm2,并且沙化、碱化、退化的状况有加剧趋势.内蒙古和青海许多牧场的产草量比20世纪50年代下降了1/3～1/2,而且质量变劣.
2农业环境保护的主要措施
农业环境是自然整体环境的重要组成部分,是农业生产的基本物质条件,具有广泛性、整体性、区域性的特点.农业环境遭受污染,制约农业由数量型向质量效益型转变,对农业可持续发展和人体健康构成了威胁.因此,应当采取措施,积极预防农业环境被污染和破坏,对于已经污染的农田,应当尽快恢复其良好的生态环境和地力水平,促进农业可持续发展[7].
农业环境保护就是利用法律、经济、技术的各种手段,使农业环境质量和生态状况维持良好的状态,防止其遭受污染和生态破坏.其是合理利用农业自然资源、防止环境污染和保护农业生态平衡的综合措施.
2.1制订有利于农业综合开发的技术经济政策
强化农业环境管理,制订保护和改善农业环境、防止污染和生态破坏的法规,建立健全农业环境管理体制.农业、林业、水利、环保、国土资源等有关部门要按照各自的职责加强对农业生态功能保护区管理、保护与建设的监督.切实加强对水、土地、森林、草原、海洋、矿产等重要自然资源的环境管理,严格资源开发利用中的生态环境保护工作.
2.2及时处理农用污水、固体废弃物,防治工矿企业“三废”污染
有机物、酸、碱及无机盐的污染主要来自工业“三废”和城市生活垃圾、生活污水的不合理排放.因此,应严格按照国家有关法律、法规,及时处理工业“三废”和生活垃圾、生活污水,做到达标排放,控制污染物进入农业环境.在农业生产中,特别是无公害农产品生产过程中,禁止进行污水灌溉和使用农用污泥,也是保护农业环境和农产品质量的重要措施[7].
工业废渣会对环境造成破坏,但其也是一种自然资源,应合理开发利用,以开辟新的原料来源,减少对环境的污染.废渣堆放场所,要有防止扬散、流失等措施,以防止对大气、水源和土壤的污染[7].凡已有综合利用经验的废渣,如高炉矿渣、硫铁灰、钢渣、煤灰粉尘、电石渣、赤泥、白泥、洗煤泥、硅锰渣、铬渣等,必须纳入工艺设计、基本建设与产品生产计划,实行“一业为主,多种经营”,不得任意丢弃.工业布局和选择厂址时,需充分考虑工业“三废”排放对环境的影响.如工业企业一般应避免布置在城镇居民区的上风向和水源上游；一些污染较大的工业如冶金、化工、造纸业要远离城市中心；大工业企业与生活区间要有适当的隔离带,以减少环境污染的影响等.大力采用无污染或少污染的新工艺、新技术、新产品,开展“三废”综合治理,是防治工业“三废”污染、搞好环境保护的重要途径之一.
2.3筛选高效、低毒、低残留和高选择性新农药,研究农药加工和新的施用方法
防治农药污染,积极推广综合防治病虫害技术,在农药污染防治方面,除在生产过程中严格执行国家有关标准和规定外,还应采取多种措施.一是调查研究各种病虫害的发生规律和特点,及时预报,在关键时期适时用药,减少用药次数.二是研究推广先进的喷雾技术,改进农药剂型,开发使用生物农药或高效、低毒、低残留、易分解的农药,提高防治效果.三是推广采用生物防治、人工防治、生态防治、营养防治、农业防治、物理防治,大大降低农药的污染.四是对农药残留超标的农田,改为制种田或改种经济作物、花卉、苗木,减少对粮食、蔬菜的危害,保护人体健康[7].
2.4合理施用化肥,提高化肥的利用率,减少化肥污染
一是防止化肥污染,不要长期过量使用同一种肥料,掌握好施肥时间、次数和用量,采用分层施肥、深施肥等方法,提高肥料利用率.二是配合施用化肥与有机肥,增强土壤保肥能力和化肥利用率,减少水分和养分流失,使土质疏松,防止土壤板结.三是加强测土配方施肥工作,增施磷肥、钾肥和微肥,降低农作物中硝酸盐的含量[7].四是制定防止化肥污染的法律法规和无公害农产品施肥技术规范,使农产品生产过程中肥料的施用有章可循、有法可依,有效控制化肥对土壤、水源和农产品产生的污染.
2.5加强农业环境监测,防治重金属污染
土壤一旦遭受重金属污染,则很难修复.因此,要以防为主,防治结合,严格控制和消除污染源.对于已经污染的土壤,要采取相应措施,阻止污染物进入食物链.一是严格执行国家有关法律、法规和标准,定期监测,做好基本农田保护,防止重金属污染土壤.二是在已经污染的土壤上,选择种植抗性强、富集量小或不进入食物链的农作物.如玉米不易吸收残留重金属且有抗性较强,瓜果类和根茎类蔬菜对重金属残留的吸收量较小,也可选择种植.或将污染农田改为制种田或改种其他经济作物,如棉花、花卉、苗木等.三是通过施用碱性肥料提高土壤pH值,使重金属生成沉淀,或者施用有机肥及抑制剂,使重金属形成络合物,降低其有效态含量.四是采取各种农业措施,调节土壤氧化还原状态,促进重金属迁移转化,减少重金属危害[7].
2.6加强生物卫生防疫,防治禽畜粪尿污染
养殖场在治理规模化禽畜粪尿污染时,要根据国家的有关法律法规,制订标准,规范管理,对禽畜粪尿进行生物化处理,采用生物技术,利用有益的微生物对禽畜粪尿进行高温发酵腐熟,将粪便进行彻底的无害化处理和资源化利用,从根本上解决污染问题.
农业环境污染造成生态的冲击效应是全方位的,涉及到了以人为中心的整个食物链的安全,环境污染不仅给人类的健康带来危害,而且还具有遗传作用.因此,要科学、合理地使用农药、化肥,实施农业可持续发展战略,保障人民群众的身体健康.
3参考文献
[1]农业大词典编辑委员会.农业大词典[M].北京：农业出版社,1998：1193.
[2]阿怀念.农业环境污染的途径及治理措施[J].甘肃农业科技,2002（8）：44-45.
[3]陈慧萍,吴景央,许永江.浅谈沼气工程在改善养猪业污染中的作用[J].福建畜牧兽医,2003,25（5）：9.
[4]刘波.畜禽粪便对环境的污染及防治措施[J].甘肃农业,2004（3）：35-36.
[5]纪雄辉,鲁艳红,郑圣先.湖南省畜禽粪便污染及其综合防治策略[J].湖南农业科学,2006（3）：123-125.
[6]廖永松,黄季煜.21世纪我国粮食安全保障与灌溉需水预测[J].中国水利,2004（1）：36-38.
[7]郭昌芬.农业环境污染的现状及综合治理对策[J].现代农业科技,2009（21）：225-226.