东北地区农业面源污染产生原因分析

【摘 要】东北地区是我国的重要粮食生产基地，农业生产相对发达，农业面源污染风险也相对较大。本文根据东北地区的区域特点，从大田和保护地种植、集约化养殖生产、作物秸秆、农村生活垃圾等几个方面，系统地阐述了东北地区农业面源污染的产生原因，以期为农业面源污染的防治提出可行的解决措施。

【关键词】面源污染；东北；肥料；重金属；秸秆

环境污染可分为点源污染和面源污染。通过固定排放口产生的污染归属为点源污染，目前，相关部门加强对污染物排放口进行监控，点源污染现象逐渐减少；而没有固定排放口的污染一般归属为非点源污染或面源污染，从监控和管理层面上，面源污染治理的难度远高于点源污染，尤其是与国计民生密切相关的农业面源污染几乎没有监控，更谈不上控制与治理。东北农区是我国的重要商品量生产基地，农业生产投入较高、各种人工农业措施的实施广度和强度也很大，产生的农业面源污染的风险就更高。本文从我国东北农业集中区域的现状出发，对该区域农业面源污染的产生机理及原因进行系统分析，以期根据当地特点提出切实可行的解决措施。

1 种植业生产

1.1 大田种植方面

东北以玉米、水稻、大豆等大宗作物为主，小杂粮为辅的农作物品种分布特征。在作物种植过程中，需要施入大量的肥料和农药，过量施入的肥料和农药会通过地表径流等方式进入地表水，通过淋溶作用进入地下水，对水体产生严重的面源污染。污染物主要包括氮磷[1]和有机农药，虽然氮磷不是有毒污染物，但过量排放，会导致水体富营养化、产生水华现象。大田种植中杀菌剂和杀虫剂的比例较低，主要以除草剂为主，因此，毒性相对较弱。

东北地区大田种植业面源污染严重的原因有如下几个方面：

1.1.1 地形特点

东北地区的坡耕地比例很大，尤其是东部山区几乎全是坡耕地；即使是中部的平原地区，也多以漫岗漫川为主，这样的地形很容易产生地表径流，氮磷和有机农药很容易随地表径流进入水体。

1.1.2 气候特点

东北地区几乎都是雨热同季，降水多集中在每年的6-8月份之间，降雨强度较大，产流量大，而这个时期恰恰为肥料和农药施用最为集中的时期，对水环境产生极大的污染风险。

另一方面，东北地区冬季漫长，在每年的冬末春初，冻融现象明显，土壤易崩解；加之雪冰融化，本应固持在土壤表面的氮磷和残留农药很容易随径流进入水体。

1.1.3 施肥制度

现阶段，农民种地多采用“一炮轰”（将作物一生所需的肥料在播种时一次性施入）的施肥方式，这种方式看似省工省时，但是一种对环境极不友好的施肥方式。因为这样施肥是不符合作物生长规律的。从现有的文献来看，我国农业生产中肥料利用率一般低于35%，即，65%的肥料未能有效利用而通过各种途径进入环境，那么这种“一炮轰”施肥模式对环境产生面源污染的可能性更高。

1.1.4 耕作制度

目前，东北农区广大农民通常利用小动力农机进行翻耕，，土壤耕层变薄，后果是保肥保水能力显著下降，污染物流失风险加大；同时，土壤耕层变薄使坚硬的犁底层上移，肥料下渗和作物根系下扎困难，导致肥料聚集于土壤表层，迁移性能增强。

另外，北方地区多为一年一茬，春季地表覆盖度低，刚刚翻耕过的土壤松散，土壤的固持能力最差，风蚀和水蚀概率最高，且施入土壤的肥料和农药尚未被利用，对环境的污染风险最高。

1.2 保护地种植

高度集约化生产设施菜地中接纳了过多的农用化学品，大量农药的使用会引起土壤中有机污染物的增加；化肥和农药中的重金属也会进入土壤[2]。一般过磷酸盐肥料中含有较高的金属，集约化养殖的畜禽粪便中盐和重金属的含量也偏高，因此，施肥、污水灌溉、固体废物和农药的影响是保护地土壤重金属含量较高的主要原因。

保护地土壤中重金属污染来源于矿石类化学肥料和畜禽粪便。氮磷含量过高是由于过量施肥导致的。有机农药残留是由于保护地栽培特点和农药不合理施用造成的，保护地土壤中残留的有机农药以杀菌剂为主，杀虫剂很少，除草剂几乎没有。总之，保护地土壤面源污染主要是由于化肥、农药和集约化养殖的畜禽粪便造成。

2 养殖业生产

近年来，随着经济的发展和市场化进程的加快，畜禽养殖业得到了迅猛发展，已成为农民增收的重要途径，同时也满足了城乡居民不断增长的生活需求。目前，畜禽养殖业表现出如下2个特征：一是经营方式由农户分散饲养向集约化养殖场转变，专业化提高、规模化变大，随之产生大量的畜禽废弃物。第二是为运输方便，畜禽场由农村、牧区向城郊转移。这样，导致农牧脱节，畜禽粪便无法就地消化；加之传统的有机肥料逐渐被化学肥料所替代，导致大量畜禽粪便局部集中，未得到有效利用和安全处置，使某些地区单位土地面积的粪便承载量过高[3]。随着畜牧业的发展，大量畜禽粪便给环境造成了污染。为实现牧业增效、农民增收、保证畜牧业的可持续发展，必须大力发展生态畜牧业。畜禽粪便的综合利用是循环农业产业链中的一个重要环节，近年来，畜禽粪便的无害化处理及资源化利用技术已日趋成熟，但利用比例却很低，畜禽养殖业的污染风险极大。主要原因有：一是，畜禽粪便清运和贮存不够规范，导致其含水量过高，后续利用难度变大；二是，资源化利用过程中释放一定数量的臭气；三是，延伸产品商品附加值低，企业积极性不高，难以进入流通环节；四是，一些资源化利用技术尚需进一步优化。

东北地区长达4个多月的寒冷期，给畜禽养殖业产生的面源污染赋予了很多特殊性，如冬季数月的污染物冻结在排水区域，直到春天融化，伴随着降雨集中大量进入水体中，造成地表水变黑变臭，甚至对农村地下水产生污染。

3 农业垃圾

3.1 秸秆

现阶段，农业生产过程中产生的农业垃圾主要是作物秸秆。前些年，受农业生产技术的限制，作物生物量较小，秸秆产量也不高，作物秸秆一般作为取暖和做饭用的烧柴。现阶段，农村的能源结构发生改变，秸秆需求量下降；而作物的秸秆产量大幅增加。这两个原因导致秸秆大量剩余，而东北的温度和降水量都低于南方，导致秸秆腐烂极慢，回田难度较大。因此，受秸秆资源化利用技术储备不足和禁止焚烧等因素的影响，在东北地区过剩的作物秸秆无序堆放已成为新的污染源头，应值得广泛关注。

3.2 农村生活垃圾

主要是农业人口在日常生活及相关服务中产生的垃圾。包括厨房垃圾、净菜产生的果蔬废弃物、煤灰、塑料、纸类等构成。由于农村一般没有环卫部门对其产生的垃圾进行收集和集中处理，因此农村垃圾处置不当，首先通过土壤渗透向四周迁移。其次，生活垃圾中含有大量有机物，在适宜的温度和湿度下被微生物分解，会释放出大量的二氧化碳、甲烷和微量的氨气和其它恶臭气体，污染周围大气环境，最后，对水体的污染。如果将有害废物直接排入江、河、湖、海等地，或是露天堆放的废物被地表径流携带进入水体，水体都可溶解出有害成分，毒害生物，造成水体严重缺氧，富营养化，导致鱼类死亡等。

【参考文献】

[1]胡博，罗良国，武永锋，等.环竺山湾湖小流域种植业面源污染减排潜力研究[J].农业环境科学学报，2016，35（7）：1368-1375.

[2]贾丽，刘建华，张璐，等.吉林省红旗岭和漂河川镍矿区耕地土壤重金属污染特征[J].吉林农业大学学报，2015，37（3）：338-345.

[3]杨世琦，韩瑞芸，刘晨峰.省域尺度下畜禽粪便的农田消纳量及承载负荷研究[J].中国农业大学学报，2016，21（7）：142-151.