“十四五”時期是農(nóng)業(yè)面源污染防治的深入推進期,也是長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護和實現(xiàn)綠色發(fā)展的攻堅期。本文圍繞監(jiān)測評估、治理技術(shù)模式構(gòu)建、治理績效評估等方面剖析長江流域農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)督管理工作中存在的重點問題,結(jié)合我國未來深入推進長江流域農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理的實際需求,從強化管理支撐的角度,提出加強全鏈條防控技術(shù)體系建設(shè)、推進污染控制技術(shù)模式分類分區(qū)構(gòu)建、開展以環(huán)境質(zhì)量改善為核心的污染治理績效評估等有關(guān)建議,為持續(xù)推動我國農(nóng)業(yè)面源污染治理能力提升,探索建立長江流域農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導(dǎo)體系提供參考。
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【作 者】
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趙?。褐袊h(huán)境科學(xué)研究院流域面源研究室副研究員
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籍瑤、劉玥、劉泉利:中國環(huán)境科學(xué)研究院流域面源研究室助理研究員
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白靜:中國環(huán)境科學(xué)研究院流域面源研究室高級工程師
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宋永會:中國環(huán)境科學(xué)研究院研究員,系本文通訊作者
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【基金項目】國家重點研發(fā)計劃“流域面源污染防控技術(shù)與應(yīng)用示范”(2021yfc3201500)
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長江流域在我國區(qū)域發(fā)展總體格局中具有重要的戰(zhàn)略地位,流域總面積180萬km2,占我國陸域國土面積的 18.8%,是我國最主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。近年來,長江流域水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。2021年,長江流域水質(zhì)優(yōu)良比例為 97.1%,較2015年提高15.4個百分點。但水生態(tài)環(huán)境保護不平衡、不協(xié)調(diào)的問題依然突出,太湖、巢湖、滇池等重點湖泊藍(lán)藻水華暴發(fā)態(tài)勢尚未徹底扭轉(zhuǎn),部分?jǐn)嗝嫜雌谒|(zhì)下降嚴(yán)重。隨著工業(yè)和城鎮(zhèn)點源污染問題得到有效控制,面源污染逐漸從次要矛盾上升為主要矛盾,成為長江流域水生態(tài)環(huán)境保護工作的突出難點[1-2]。
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長江流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀
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農(nóng)業(yè)面源排放量大長江經(jīng)濟帶11?。ㄊ校┑诙挝廴驹雌詹閿?shù)據(jù)顯示,農(nóng)業(yè)面源化學(xué)需氧量、總氮、總磷排放量分別占長江經(jīng)濟帶該污染物總排放量的45.1%、48.0%、66.6%,農(nóng)業(yè)面源成為區(qū)域污染物的主要來源。長江流域耕地面積占全國耕地總面積的24%。2021年,長江經(jīng)濟帶11?。ㄊ校┘Z食總產(chǎn)量達(dá) 2.43億t,占比超過全國糧食總產(chǎn)量的1/3。長江流域氣候溫暖,復(fù)種指數(shù)高,化肥、農(nóng)藥施用量處于高位。據(jù)統(tǒng)計, 2020年長江經(jīng)濟帶化肥施用量達(dá)1684.55萬t,化肥施用強度為282.52kg/hm2,是國際安全施用水平(225kg/hm2)的 1.26倍[3]?;适┯昧烤痈卟幌乱约安缓侠淼氖┓史绞?,造成集約化農(nóng)區(qū)氮磷流失嚴(yán)重,稻田周邊水塘及河湖水體富營養(yǎng)化[4]。
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同時,長江流域也是我國生豬和淡水水產(chǎn)品的主產(chǎn)區(qū),畜禽養(yǎng)殖造成的總磷排放量占流域農(nóng)業(yè)面源總磷排放總量的68%,是面源污染的重要來源[5];淡水池塘養(yǎng)殖分布廣泛,產(chǎn)量占全國池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量的60%以上,但污染處理設(shè)施配套不完善,養(yǎng)殖尾水不達(dá)標(biāo)排放造成的環(huán)境風(fēng)險大。汛期水質(zhì)變化明顯農(nóng)業(yè)面源排放的污染物隨降雨徑流進入地表水體,成為汛期長江流域水環(huán)境污染的重要原因。在長江干流82個國控監(jiān)測斷面中,2021年汛期(6月、7月和8月)的ⅰ—ⅱ類水質(zhì)斷面占比分別為74.4%、70.7%和81.7%;6月和7月的ⅰ—ⅱ類水質(zhì)斷面占比低于1—5月ⅰ—ⅱ類水質(zhì)斷面占比的平均值(79.7%)。
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長江支流7月水質(zhì)惡化明顯,在504條支流的923個監(jiān)測斷面中,ⅰ—ⅱ類水質(zhì)斷面占比為61.0%,低于全年平均值70.6%[6]。污染區(qū)域差異性顯著長江流域橫跨我國地勢三級階梯、四個氣候帶,沿江各區(qū)域資源稟賦差異明顯、產(chǎn)業(yè)分布不均、經(jīng)濟發(fā)展水平差距大,導(dǎo)致流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染具有顯著的空間差異性。長江流域中上游地區(qū)以丘陵山區(qū)為主,地形破碎、地勢落差大、降雨集中,加之陡坡過度墾殖,導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重。長江流域中上游水土流失面積占流域水土流失總面積的2/3,為農(nóng)業(yè)面源污染遷移進入水體提供了重要載體[7]。
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相比較而言,長江中下游平原河網(wǎng)區(qū)地勢低平、水系發(fā)達(dá),但往復(fù)流嚴(yán)重、水體自凈能力較差。作為我國稻麥主產(chǎn)區(qū),2020年長江中下游糧食產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的23.38%。在“石油農(nóng)業(yè)”模式下,農(nóng)藥化肥施用量高、資源化利用率低,成為氮污染的主要來源[8]。不同區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染特征及成因的差異顯著,這給流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染精準(zhǔn)防控帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
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長江流域農(nóng)業(yè)面源污染防治存在的問題
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現(xiàn)有監(jiān)測評估體系無法滿足農(nóng)業(yè)面源污染綜合監(jiān)督管理需求
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長期以來,長江流域農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門、生態(tài)環(huán)境部門和水利部門等根據(jù)職責(zé)分工開展了大量監(jiān)測工作,分別建立了不同尺度和規(guī)模的監(jiān)測體系,獲取了包括種植業(yè)流失系數(shù)、水質(zhì)、水文等指標(biāo)在內(nèi)的大量數(shù)據(jù)[9-10]。但現(xiàn)有監(jiān)測體系未能系統(tǒng)刻畫農(nóng)業(yè)面源污染特征和遷移轉(zhuǎn)化過程,存在水質(zhì)、水量監(jiān)測時空不同步,監(jiān)測斷面空間分布密度低,監(jiān)測頻次未兼顧農(nóng)業(yè)面源發(fā)生規(guī)律等問題。目前尚未形成多部門協(xié)同的農(nóng)業(yè)源—空間傳輸—受納水體的農(nóng)業(yè)面源污染全鏈條監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),難以為農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷評估和治理績效考核提供有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
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農(nóng)業(yè)面源污染全過程治理技術(shù)模式還有很大提升空間
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近年來,農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅戰(zhàn)的實施以及水體污染控制與治理科技重大專項的技術(shù)示范,有效推進了長江流域農(nóng)業(yè)面源污染治理工作,一批樣板模式逐步顯現(xiàn)。圍繞種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的“源頭減量—循環(huán)利用—過程攔截— 末端治理”全過程農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)模式在長江流域的太湖苕溪、江蘇武進、巢湖店埠河等代表性區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了示范應(yīng)用[11-12]。受流域耕地結(jié)構(gòu)破碎化、肥料施用量高等因素的影響,雖然各地區(qū)對種植業(yè)源頭防控重視程度高,但是對過程攔截和養(yǎng)分回用技術(shù)重視程度低,導(dǎo)致氮、磷等多來源養(yǎng)分尚未得到充分循環(huán)與利用[13]。
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各地區(qū)缺乏流域?qū)用娴囊韵到y(tǒng)管控為思路、針對不同區(qū)域污染物類型和排放特征的技術(shù)優(yōu)選配置與集成。相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未對已建成的技術(shù)工程措施進行統(tǒng)一規(guī)范,導(dǎo)致示范工程可推廣性差,且未能建立長效運行保障機制。
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現(xiàn)有農(nóng)業(yè)面源污染防治成效評估缺乏剛性約束和行為引導(dǎo)
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當(dāng)前,針對農(nóng)業(yè)面源污染管控政策,長江經(jīng)濟帶各?。ㄊ校┏雠_了化肥農(nóng)藥減量、畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用等管理政策和考核辦法[14],然而單純考核化肥、農(nóng)藥削減量和糞污資源化利用率并不能全面評估農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境質(zhì)量的實際影響。
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目前,一些地方已開展了以水環(huán)境質(zhì)量改善為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)面源污染防治評估考核,如重慶市永川區(qū)將畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染防治工作納入單項考核,制定了水環(huán)境綜合治理與農(nóng)業(yè)面源污染防治相結(jié)合的綜合評估辦法。
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然而,農(nóng)業(yè)面源具有污染類型多樣、影響因素復(fù)雜、空間異質(zhì)性強等特點,導(dǎo)致不同空間單元污染產(chǎn)生量、遷移轉(zhuǎn)化方式、工程治理績效以及污染對受納水體水質(zhì)的貢獻(xiàn)情況差異顯著,這給統(tǒng)一設(shè)置以水環(huán)境質(zhì)量改善為目標(biāo)的績效考核指標(biāo)和內(nèi)容帶來挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)面源污染的分散性、累積性、隱蔽性和滯后性等特點,也加大了責(zé)任邊界厘清、責(zé)任主體辨識、歷史責(zé)任區(qū)分的難度。
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長江流域農(nóng)業(yè)面源污染防治對策建議
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“十四五”時期是農(nóng)業(yè)面源污染防治的深入推進期,也是長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護和實現(xiàn)綠色發(fā)展的攻堅期。為推進農(nóng)業(yè)面源污染防治工作,生態(tài)環(huán)境部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導(dǎo)實施方案(試行)》(以下簡稱《實施方案》),涉及農(nóng)業(yè)面源污染防治、政策機制、監(jiān)督管理等主要任務(wù),對深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)具有重要的現(xiàn)實意義。為持續(xù)提升長江流域農(nóng)業(yè)面源污染防治能力,筆者提出以下三方面建議。
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加強長江流域農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測管理全鏈條防控技術(shù)支撐體系建設(shè)
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針對制約長江流域水質(zhì)持續(xù)提升的農(nóng)業(yè)面源污染問題,以說清農(nóng)業(yè)面源對長江水體污染貢獻(xiàn)、查清污染源頭和種類為問題導(dǎo)向,以構(gòu)建農(nóng)業(yè)最佳治理技術(shù)模式、污染防控管理模式及政策為目標(biāo)導(dǎo)向,從流域整體性出發(fā),構(gòu)建長江流域農(nóng)業(yè)面源污染“測—溯—算—治—管”全鏈條防控技術(shù)支撐體系,創(chuàng)新治理和管理模式。
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已有經(jīng)驗表明,扎實的環(huán)境監(jiān)測和科學(xué)的污染負(fù)荷評估是合理制定防控政策的基礎(chǔ)。針對農(nóng)業(yè)面源污染實時監(jiān)測干擾大、流量變化快、汛期集中等監(jiān)測技術(shù)難點,研發(fā)分布式多層級面源污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布設(shè)優(yōu)化、多場景自適應(yīng)水質(zhì)水量在線同步監(jiān)測技術(shù),建立基于傳感器、衛(wèi)星遙感、在線監(jiān)測等多技術(shù)、多實施主體協(xié)同的智能化農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
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針對目前農(nóng)業(yè)面源污染機理不明、污染通量貢獻(xiàn)不清、模擬參數(shù)確定困難、計算精度偏低等問題,耦合監(jiān)測、溯源和模型模擬技術(shù),提升流域農(nóng)業(yè)面源污染物通量和污染負(fù)荷核算的精準(zhǔn)度、時效性和可靠性,為制定科學(xué)精準(zhǔn)的治理方案奠定基礎(chǔ)、提供支撐。
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持續(xù)構(gòu)建分區(qū)分類農(nóng)業(yè)面源污染全過程系統(tǒng)防控治理技術(shù)模式
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“十四五”時期是推動長江經(jīng)濟帶污染治理提質(zhì)擴面,夯實沿江各?。ㄊ校┪廴痉乐位A(chǔ)的關(guān)鍵期。建議針對長江流域農(nóng)業(yè)面源污染物來源復(fù)雜、污染交互影響、區(qū)域差異明顯等特點,以環(huán)境承載力為前提,從全鏈條循環(huán)—全時空配置—全過程防控出發(fā),形成典型區(qū)域水—肥—廢棄物時空統(tǒng)籌配置的農(nóng)業(yè)種植與畜禽養(yǎng)殖污染最佳治理技術(shù)模式。
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針對長江流域丘陵山區(qū)水土流失嚴(yán)重、農(nóng)田灌溉系統(tǒng)不完善的問題,形成以固土保肥—分散堆肥— 藤蔓式排水處理為主要特征的農(nóng)田排水梯級“減—攔—蓄—用”治理技術(shù)模式;針對平原河網(wǎng)區(qū)雨量充沛、農(nóng)田徑流路徑短、往復(fù)流嚴(yán)重和污染削減困難的問題,形成以低碳生產(chǎn)—集中快速堆肥—網(wǎng)絡(luò)式排水處理為主要特征的農(nóng)田排水“控—攔—滯—用”治理技術(shù)模式。
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最終,集成與創(chuàng)新污染物源頭減量、資源多途徑利用、污染多層級控制等技術(shù)和產(chǎn)品裝備,加快建設(shè)農(nóng)業(yè)面源污染處理配套設(shè)施,建立健全農(nóng)業(yè)面源污染防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。積極貫徹推進《實施方案》在長江經(jīng)濟帶江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南和貴州9省開展的農(nóng)業(yè)面源治理與監(jiān)督指導(dǎo)試點工作,總結(jié)形成一批可復(fù)制、可推廣的農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)模式,逐步形成規(guī)?;c產(chǎn)業(yè)化效應(yīng)。
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率先構(gòu)建以環(huán)境質(zhì)量改善為核心的農(nóng)業(yè)面源污染治理績效評估體系
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績效評估考核是落實農(nóng)業(yè)面源污染主體責(zé)任、倒逼水污染防治的重要監(jiān)管方式之一。結(jié)合當(dāng)前我國水環(huán)境質(zhì)量考核工作的實際需求,建議從農(nóng)業(yè)面源污染防治成效和防治工作開展情況兩個方面推進農(nóng)業(yè)面源污染防治績效評估工作。
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以定量化指標(biāo)引導(dǎo)工作,以反映污染防治效果為目標(biāo),以斷面主要污染物濃度和通量,田間氮磷等組分流失率、削減率等為代表,構(gòu)建農(nóng)業(yè)面源污染防治成效評估指標(biāo);以人員技術(shù)投入、能力建設(shè)、制度保障等為代表構(gòu)建工作開展情況評估指標(biāo);最終形成以通量監(jiān)測、污染溯源、負(fù)荷核算和最佳治理技術(shù)模式為支撐,融合面源污染相關(guān)數(shù)據(jù)、技術(shù)方法的來源清晰、責(zé)任明確的長江流域農(nóng)業(yè)面源污染治理績效評估體系。建議率先在長江經(jīng)濟帶9省農(nóng)業(yè)面源治理與監(jiān)督指導(dǎo)試點縣開展示范,總結(jié)形成分區(qū)分類差異化的農(nóng)業(yè)面源污染治理績效評估模式,并逐步向全國推廣應(yīng)用。
文章來源:環(huán)境保護