文档介绍：农业非点源污染防治的生态工程措施
杜守建李怀恩王启田
【摘要】随着化肥和农药大量的使用, 农业非点源污染已经成为水污染的主要来源之一。本文介绍并讨论几种有代表性的防治农业非点源污染的生态工程措施, 包括农田生态系统、生态农业、植被过滤带、湿地系统与多水塘系统等。它们的有机结合可形成控制非点源污染的流域生态工程,对农业非点源污染控制与管理更为有效。
关键词: 农业; 非点源污染; 生态工程; 防治
一、引言
非点源污染(Non-point Source Pollution)是与点源污染相对而言的,它自上个世纪 70年代被提出和证实以来,对水体污染所占比重随着对点源污染的大力治理呈上升趋势,而农业非点源污染又是非点源污染的最主要来源之一。农业非点源污染具有随机性强、影响因子复杂,分布范围广、影响深远,形成过程复杂、机理模糊,潜伏周期长、危害大等特点。我国的大部分地区降雨集中,生态破坏致使水土流失严重,近年来农药化肥等化学物质的用量不断增加,加上使用技术上的不合理,造成农业非点源污染问题日益突出,目前成为影响水体质量的重要污染源[1-4]。
农业非点源污染来源于非特定的、分散的地区,与土壤的侵蚀程度、化肥、农药的施用量、农业耕作方式、地质地貌、区域降水过程等密切相关。非点源污染的本质是农业生态系统的严重失调。生态工程措施可以通过调控农业生态系统的物质平衡和物质流动途径来控制污染物的流失,减少潜在运移的污染物数量,在运移途径中通过滞留径流、增加流动时间等减少进入水体的污染物量,是进行流域生态修复、强化物质循环的有效方法,进而从农业非点源污染的来源和径流运移等方面控制污染。生态工程措施作为进行流域生态修复、强化物质循环的有效方法[5,6,7],也是目前较为实用的非点源污染控制方法。
二、控制农田污染源的生态工程措施
非点源污染的来源主要有可被冲入径流的固体废弃物、滞留在地上的污水污泥、大量施肥的农田土壤等。采用农田生态系统措施、生态农业建设等一系列生态技术,从源头上减少这些来源,就能对非点源污染起到一定的控制作用。
1、农田生态系统措施
农田生态系统是指由不同农作物种植制度、耕作方式、农药和化肥使用方式、灌溉等土地管理措施相互组合共同形成的生产系统。由于不同系统中农作物对养分吸收、利用差异较大,致使不同农田生态系统中的养分和农药流失不同,因而在控制非点源污染形成过程中起到不同作用[8]。根据不同化肥、农药使用量、使用方式和季节,农田耕作措施、灌溉方式在非点源污染形成中起的不同作用,在化肥和农药使用上,可以充分考虑农田土壤特征和农作物生长状况,根据农作物对养分和农药的需求量、对养分的吸收和需求季节安排施肥量、施肥方式和时间,提高农作物对土壤养分的吸收,将减少农药和养分流失危险[9]。例如,控制氮肥的施用量,平衡氮、磷、钾的比例,将施氮量控制在合适的范围之内,增大磷肥、钾肥的投入,平衡施肥,这些是控制化肥污染的首要措施。同时,有机肥中的腐殖质可以提高土壤的保肥性能,还可以增强土壤微生物的数量和活力,利用土壤微生物先将化肥氮同化,然后再缓慢释放,提高氮肥的利用率,减少氮肥流失。
另外,与传统耕作方式相比,免耕和少耕可以降低径流中悬浮物含量,减少土壤中养分流失,有利于防止农业非点源污染形成。与沟灌和漫灌相比,喷灌大大降低了径流产生,节水灌溉能使