農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染及其防治技術(shù)

1、農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染及其防治技術(shù)1. 引言20 世紀(jì) 70 年代以來(lái),興旺國(guó)家的污染限制經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明,隨著對(duì)工業(yè)廢水和 城市生活污水等點(diǎn)源污染的有效限制, 非點(diǎn)源污染尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活活動(dòng)引 起的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染, 已經(jīng)成為水環(huán)境污染的最重要的來(lái)源. 目前,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源 污染問(wèn)題在全球仍十分嚴(yán)峻.美國(guó)的非點(diǎn)源污染占污染總量的 2/3 ,其中農(nóng)業(yè)非 點(diǎn)源污染的奉獻(xiàn)率為 75%左右.而 N、P 營(yíng)養(yǎng)元素是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染主要的污染 物質(zhì).在丹麥 270 條河流中 94%的氯負(fù)荷、 52%的磷負(fù)荷來(lái)自于非點(diǎn)源污染；荷 蘭來(lái)自于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的總氮、總磷分別占水環(huán)境污染總量的60%、40%.農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染影響了全球

2、陸地面積的 30%-50%據(jù)統(tǒng)計(jì),到2021年,經(jīng)濟(jì)合作 與開(kāi)展組織OECD國(guó)家農(nóng)業(yè)總用水將增長(zhǎng)15%從農(nóng)業(yè)入河的氮和生化需氧量BOD將至少增加25%中國(guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的局面也非常嚴(yán)峻.據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè) 信息網(wǎng)公布數(shù)據(jù)核算,中國(guó) 2005 年使用化肥 4766 萬(wàn) t 折純,按當(dāng)年農(nóng)作物 播種面積計(jì)算,農(nóng)作物的平均化肥施用量為 306.5 kg/hm2,是世界化肥平均用量 的 3 倍之多.但中國(guó)化肥的利用率很低,其中氮肥的利用率為 30%-35%,磷肥 為 10%-20%,鉀肥 35%-50%.到 2005 年,東部湖泊的污染負(fù)荷輸入量中,農(nóng)業(yè) 非點(diǎn)源污染負(fù)荷入湖量已超過(guò) 50%；大理洱海流域非點(diǎn)源

3、氮、磷污染負(fù)荷分別占 流域污染負(fù)荷的 97.1%和 92.5%；滇池外海流域的污染負(fù)荷中,來(lái)自農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源 污染的總氮、總磷和化學(xué)需氧量分別占污染總負(fù)荷的60%- 70%、50%- 60%和30%- 40%.農(nóng)田過(guò)量使用化肥是造成非點(diǎn)源污染的主要原因. 世界銀行的報(bào)道指 出,中國(guó)地下水有將近 50%被農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染.此外,中國(guó)受農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染影 響的耕地面積已近2000萬(wàn)hni至2005年,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染已占中國(guó)全部污染 的 1/3 ,并有繼續(xù)惡化的趨勢(shì).因此,增強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)的研究已 迫在眉睫.世界各國(guó)已經(jīng)逐漸意識(shí)到農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的嚴(yán)重性和形式的緊迫性, 紛紛開(kāi)展農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治

4、的研究, 并在防治技術(shù)和治理政策方面取得了一定 的成效.2. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染產(chǎn)生的原因農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的概念是與點(diǎn)源污染相對(duì)的, 是指溶解性的或非溶解性的污 染物從非特定的地域, 在降水和徑流作用的沖刷下, 通過(guò)徑流過(guò)程匯入受納水體 而引起的污染.導(dǎo)致農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的直接原因可以歸納為以下幾類： 農(nóng)業(yè)化肥、 農(nóng)藥的 過(guò)量、不合理施用,科學(xué)利用率低,導(dǎo)致土壤板結(jié)、營(yíng)養(yǎng)元素淋溶和徑流損失增 大.流域環(huán)境地表侵蝕引起的水土流失和徑流污染. 其中,土壤侵蝕是規(guī)模最 大、危害程度最嚴(yán)重的一種農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染. 畜禽糞便、 剩余餌料等導(dǎo)致的養(yǎng) 殖污染. 農(nóng)村生活污水未處理和非達(dá)標(biāo)排放向非點(diǎn)源轉(zhuǎn)化 如洗滌劑的大

5、量使 用.農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)殘留物和農(nóng)村生活垃圾垃圾堆放、雨水沖淋、秸稈焚 燒處理不當(dāng).過(guò)度灌溉.流域土地利用結(jié)構(gòu)和土地利用類型 如農(nóng)業(yè)用地、 城鎮(zhèn)用地、河湖水體、森利用地、道路用地、以及灘涂荒地等不合理.農(nóng)業(yè)非 點(diǎn)源污染主要由降雨徑流、 土壤侵蝕、地表溶質(zhì)溶出和土壤溶質(zhì)滲漏 4 個(gè)過(guò)程形 成,它們之間相互聯(lián)系、相互作用,導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染廣泛性、模糊性、潛 伏性、隱蔽性、難治理的特點(diǎn).此外,環(huán)境物品的公共物品屬性、 公共物品產(chǎn)權(quán)不明晰、 環(huán)境效益在社會(huì)發(fā) 展進(jìn)程中一度被無(wú)視等經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素也在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染情況惡化的原因之 列.3. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)3.1. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的單一技術(shù)

6、3.1.1. 科學(xué)施肥、施藥技術(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中, 化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)投入品的過(guò)量、 不當(dāng)施用是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源 污染的主要來(lái)源,其通過(guò)淋溶、滲漏作用對(duì)土壤、水體造成巨大危害,直接威脅 到人類和其他生物的健康. 合理施用化肥可以有效地減少污染來(lái)源. 氮磷鉀肥混 施可以減少營(yíng)養(yǎng)元素的滲漏損失量；配施有機(jī)肥可以有效降低營(yíng)養(yǎng)元素的淋失, 減少元素從土壤中滲漏損失的數(shù)量； 有機(jī)肥經(jīng)過(guò)氧化分解處理后也可以降低營(yíng)養(yǎng) 元素的淋失率, 因此,施用有機(jī)肥能明顯提升土壤有機(jī)質(zhì)的含量, 并隨施用量的 增加而呈上升的趨勢(shì).因而,科學(xué)施肥提倡有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配合施用.農(nóng)藥的化 學(xué)特性是影響農(nóng)藥滲漏的最重要的因素,在生產(chǎn)中應(yīng)盡量選用

7、被土壤吸附力強(qiáng)、 降解快、半衰期短的農(nóng)藥, 減少對(duì)土壤和地下水的污染風(fēng)險(xiǎn). 在農(nóng)藥施用時(shí)應(yīng)盡 量減少直接施到土壤外表. 在解決過(guò)量施肥導(dǎo)致的污染威脅方面, 測(cè)土施肥、 變 量施肥、配方施肥等技術(shù)的研究已較為成熟, 實(shí)現(xiàn)了因地制宜地根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格的 農(nóng)田土壤特征和農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行施肥用藥, 包括施肥的時(shí)間、 方式、肥料的 種類、施肥比例等都實(shí)現(xiàn)精細(xì)操作.基于“源頭治理的思想,環(huán)境友好的、符合現(xiàn)代生態(tài)要求的微生物農(nóng)藥、 無(wú)毒、低毒、低殘留農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)研制已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn).目前,國(guó)際 市場(chǎng)已有 30 種商品微生物農(nóng)藥,且相關(guān)研究還在繼續(xù).此外,膜限制釋放技術(shù)MCR是科學(xué)施肥技術(shù)研究中的新方向

8、.MC技術(shù)是 指在膜的作用下, 在規(guī)定的時(shí)間間隔和指定的局部區(qū)域按一定的速度釋放活性物 質(zhì)如藥物、肥料、香料等的技術(shù).該技術(shù)既支持規(guī)定劑量的化肥和農(nóng)藥在指 定區(qū)域的快速釋放, 也可以通過(guò)膜擴(kuò)散速度限制有效成分逐漸釋放. 它實(shí)際上是 一種限制非點(diǎn)源排放的方法.該技術(shù)起步較晚,但進(jìn)展較快.MC技術(shù)應(yīng)用于化肥的方式有聚合物包膜、無(wú)機(jī)物包膜、肥料包肥料；應(yīng)用 于農(nóng)藥的方式有微膠囊、塑料層壓、吸收混合、種子包衣、高分子載體等.硝化抑制劑是目前國(guó)際上正在熱切關(guān)注的一項(xiàng)研究. 硝化抑制劑可以抑制土 壤NH4-N向NO-N氧化,減少土壤NO>N累積,從而減少氮肥以NO-N形式淋溶損失, 提升氮肥的利用率

9、, 緩解氮肥流失對(duì)土壤、 水體造成的污染. 硝化抑制劑在美國(guó)、 日本等國(guó)已得到推廣,但在大多數(shù)國(guó)家還處在試驗(yàn)階段.3.1.2. 緩沖帶防治技術(shù)緩沖帶,全稱保護(hù)緩沖帶 Conservation buffer strips ,是指利用永久 性植被攔截污染物或有害物質(zhì)的條帶狀、 受保護(hù)的土地. 緩沖帶能有效過(guò)濾從農(nóng) 田流失的沉積物、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和殺蟲劑,能夠通過(guò)泥沙沉降、反硝化作用、植物吸 收等作用對(duì)地表徑流起到阻滯作用, 調(diào)節(jié)入河洪峰流量, 同時(shí)有效減少地表和地 下徑流中固體顆粒的養(yǎng)分含量,對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的擴(kuò)散起到緩沖和調(diào)節(jié)的作 用.緩沖帶在限制非點(diǎn)源污染的同時(shí), 還可以增加生物多樣性和植被覆蓋率,

10、 提 高鄰近水域溶解氧含量,從而改善區(qū)域環(huán)境.緩沖帶可分為緩沖濕地、 緩沖林帶和緩沖草地帶. 緩沖帶的防污治污效果取 決于其規(guī)模、位置、植被、水文條件和土壤類型等因素,因此,在緩沖帶的設(shè)計(jì) 中應(yīng)綜合考慮這些因素. 此外,緩沖帶成熟后才能發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)物運(yùn)移功能, 從種植 到成熟的時(shí)間間隔問(wèn)題也不容無(wú)視. 國(guó)外在非點(diǎn)源污染治理中將緩沖濕地、 緩沖 林帶和緩沖草地帶有機(jī)結(jié)合起來(lái),以增強(qiáng)防治效果.3.1.3. 農(nóng)業(yè)污染處理和防治技術(shù)現(xiàn)已展開(kāi)研究和投入應(yīng)用的農(nóng)業(yè)污染處理和防治技術(shù)包括村鎮(zhèn)生活污水及 農(nóng)田排灌水氮磷污染限制技術(shù) 如筑建截污溝和泄洪溝, 運(yùn)用土壤 -植物- 微生物 系統(tǒng),綜合處理污水 ；暴雨徑流

11、、農(nóng)村固體廢物無(wú)害化處理技術(shù)如用建“三 位一體農(nóng)村戶用沼氣池的方法處理糞便,在農(nóng)村建垃圾收集坑、生物凈化廁所等 ；農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化技術(shù) 如秸稈還田技術(shù)、利用畜禽糞便生產(chǎn)沼氣等 ；快速修復(fù)技術(shù)；生物籬等地表 徑流及滲漏的生態(tài)攔截技術(shù)等. 為了減少農(nóng)用地膜的污染, 可借鑒美國(guó)的先進(jìn)技 術(shù)和經(jīng)驗(yàn), 推廣玉米淀粉膜進(jìn)行覆蓋, 進(jìn)而通過(guò)技術(shù)引領(lǐng), 從源頭上防治農(nóng)業(yè)非 點(diǎn)源污染.3.1.4. 開(kāi)展生態(tài)農(nóng)業(yè)開(kāi)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的核心是在滿足現(xiàn)代社會(huì)高產(chǎn)出、 高效益的根底上, 強(qiáng)化復(fù)合 生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)循環(huán),即增強(qiáng)人與土地利用相互循環(huán),輔以必要的催化增強(qiáng)物質(zhì), 盡量減少產(chǎn)出后向環(huán)境的排放. 基于生態(tài)農(nóng)業(yè)的社會(huì)效益和環(huán)境

12、效益, 其相關(guān)措 施在美國(guó)等興旺國(guó)家已廣泛使用. 如秸稈收割時(shí)碎斷后覆蓋還田, 或編織草繩網(wǎng) 覆蓋在土壤表層,以保持水土、減少污染.國(guó)內(nèi)學(xué)者以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論為指導(dǎo),對(duì) 生物物種共生型、 綜合開(kāi)發(fā)復(fù)合型等多種生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究, 并提出具有 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏的稻 - 魚- 萍、禽-魚-蚌、桑- 蠶-魚等模式,將 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的非點(diǎn)源污染最大限度的在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)化和消化, 降低 對(duì)外界環(huán)境造成的負(fù)面影響.3.1.5. 保護(hù)性耕作技術(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中, 采用不同的耕作方式, 對(duì)土壤養(yǎng)分的利用、 化肥農(nóng)藥流失的控 制有顯著影響. 實(shí)施保護(hù)性耕作可以有效的防治水土流失. 保護(hù)性耕作舉措包

13、括 免耕、少耕、間套復(fù)種技術(shù)等.免耕、少耕法可大大減少土壤侵蝕和土壤有機(jī)碳的流失, 亦相應(yīng)的減少了氮 和磷的流失量. 間套復(fù)種技術(shù)的使用, 可以利用不同作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求比例的差 異,充分利用土壤養(yǎng)分, 減輕養(yǎng)分剩余對(duì)周圍水體造成的富營(yíng)養(yǎng)化程度, 調(diào)節(jié)土 壤中各養(yǎng)分的比例, 防止土地板結(jié)和鹽堿化. 等高線條帶種植技術(shù), 以及在坡面 地區(qū)實(shí)施橫坡耕作也可有效減少污染物向受納水體運(yùn)移.3.1.6. 科學(xué)灌溉技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),灌溉方式與鹽分、化肥、農(nóng)藥的流失程度密切相關(guān),當(dāng)水田灌溉 用量減少31%- 36%寸,地表排水量減少78%- 90% 氮負(fù)荷減少76%- 80% 滲漏水 氮負(fù)荷減少34%-40%可見(jiàn)

14、,科學(xué)的灌溉方式在減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的同時(shí),還提升了水資源的利用率,緩解了水資源的供需矛盾.具體的技術(shù)舉措包括： 通過(guò)對(duì)渠道進(jìn)行防滲襯砌處理、 將明渠改為管道, 來(lái) 減少渠道滲漏和提升輸水效率；在平田整地、格田建設(shè)的根底上開(kāi)展畦田灌溉, 改大畦為小畦, 嚴(yán)格限制畦田寬度和長(zhǎng)度, 由于小畦灌溉與漫灌相比, 灌溉定額 可以降低一半,產(chǎn)量提升二成；重點(diǎn)開(kāi)展噴灌、微灌和滴灌技術(shù),將節(jié)水與增效 相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)地、節(jié)工、增產(chǎn).通過(guò)以上舉措降低因傳統(tǒng)的漫灌造成的 養(yǎng)分流失和非點(diǎn)源污染. 除此之外, 通過(guò)合理灌溉進(jìn)行水域限制也是減少地區(qū)污 染的關(guān)鍵因素. 研究說(shuō)明, 在灌溉深度減少 50%、氮施用量減少

15、 50%的同時(shí)農(nóng)作物 產(chǎn)量可以提升. 合理灌溉是農(nóng)民生產(chǎn)和畜禽廢棄物處理要求與節(jié)約用水、 保護(hù)環(huán) 境之間最好的均衡. 農(nóng)作中營(yíng)養(yǎng)元素的淋失一般隨著農(nóng)田水分滲漏強(qiáng)度的增加而 增加.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用科學(xué)灌溉方法, 可以限制水分的滲漏強(qiáng)度, 延緩和減少 由于灌溉超滲所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)化肥、 農(nóng)藥及田間土壤有機(jī)質(zhì)的淋失, 減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn) 源污染的生成和擴(kuò)散.3.2. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)的集成3.2.1. 與 3S 技術(shù)的集成非點(diǎn)源污染所具有的不確定性、隱蔽性、潛伏性等特點(diǎn),使其不易被發(fā)現(xiàn),因此,非點(diǎn)源污染的治理有必要依賴于遙感 (remote sensing, RS等先進(jìn)技術(shù). RS 在農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染治理

16、方面可應(yīng)用于土地分類,找出主要的污染源、污染物 種類、污染途徑. RS 及全球定位系統(tǒng)( Global Positioning System, GPS )結(jié) 合可獲取水文氣象、地形地質(zhì)、土地利用、土壤種類、河流水系等數(shù)據(jù),從而為 治理提供準(zhǔn)確、可靠的信息.地理信息系統(tǒng)( Geographical Information System,GIS)源自 20世紀(jì)60年代,于20世紀(jì)80年代開(kāi)始被用于評(píng)價(jià)非點(diǎn)源污染.GIS分層處理數(shù)據(jù)的功能極大 的方便了非點(diǎn)源污染的模擬、預(yù)測(cè)和治理決策.利用GIS可模擬各影響因子以及非點(diǎn)源污染的空間分布,從而對(duì)不同條件下的污染狀況進(jìn)行識(shí)別和治理.GIS在非點(diǎn)源污染限制

17、領(lǐng)域的應(yīng)用關(guān)鍵在于 GIS技術(shù)與專業(yè)模型的有機(jī)結(jié)合.在實(shí)時(shí)遙 感成像技術(shù)支持下,基于GIS的環(huán)境模型可有效的評(píng)價(jià)土壤侵蝕.國(guó)外學(xué)者已經(jīng) 將GIS與相應(yīng)模型結(jié)合并運(yùn)用于農(nóng)業(yè)污染治理、地下水污染治理和暴雨徑流分析 等領(lǐng)域.也有學(xué)者將 GIS與AGNP(Agricultural Non-point Source Pollution,AGNPS)模型相結(jié)合進(jìn)行地表徑流評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè).GIS的空間信息治理的 綜合分析水平、RS勺空間動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水平和GPS勺高精度定位水平針對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源 污染的特點(diǎn),為監(jiān)控和治理提供了有效的工具.3.2.2. 與決策支持系統(tǒng)的集成對(duì)于給定的氣候條件與治理的強(qiáng)相關(guān)性,決策支持系統(tǒng)(

18、 Decision Support System, DSS)是用來(lái)選擇有效的污染防治舉措的有力工具.DSS的引入使農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染治理方案的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)決策. 目前, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者多用 “三部 件結(jié)構(gòu)(即包括人機(jī)交互系統(tǒng)、模型庫(kù)治理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)治理系統(tǒng))的 DSS為 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題提供決策支持.其中,數(shù)據(jù)庫(kù)的建立多集成GIS、 RS 實(shí)現(xiàn).模型庫(kù)的構(gòu)建可以融合當(dāng)前較為通用的非點(diǎn)源污染治理、評(píng)價(jià)模型,如SWM模型(Storm Water ManagemenModel)、STORM模型(Storage Treatment Overflow Runoff Model) 、 HSPF (Hydr

19、ologic Simulation Program Fortran) 模型、 AGNPS(Agricultural Non-point Source Pollution) 模型、 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 模型、 EPIC(environmental policy integrate climate)模型等.國(guó)外學(xué)者還通過(guò)研究構(gòu)建了包含 GIS的綜合非點(diǎn)源模型,即GIS-CropSyst模 型,綜合考慮不同的氣候與農(nóng)作物的關(guān)系, 評(píng)價(jià)污染防治舉措的可變標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品 和環(huán)境的影響,對(duì)區(qū)域治理和方案提供了有效的支持.DSS 可以增強(qiáng)模型的模擬和預(yù)測(cè)水平

20、.國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)小流域非點(diǎn)源污染問(wèn) 題,應(yīng)用GIS實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源模型(AGNP)的數(shù)據(jù)輸入和結(jié)果分析功能,調(diào) 用篩選模塊生成較優(yōu)的非點(diǎn)源污染限制技術(shù)組合集. 國(guó)外學(xué)者針對(duì)超大型灌溉工 程中地下水污染問(wèn)題構(gòu)建了含有 GIS的DSS框架.此外,空間決策支持系統(tǒng)(Spatial Decision Support System ,SDSS 是 DSS 的多模型組合建模技術(shù)與 地理信息系統(tǒng)的空間分析技術(shù)的融合, 將環(huán)境模型有效的結(jié)合入空間模型庫(kù), 將 SDSS應(yīng)用于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治中不確定性問(wèn)題的解決以及輔助決策的實(shí)現(xiàn)目 前也在研究中.目前,農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的DS研究,尤其是與GIS集成的DSS 的

21、研究多半還停留在框架研究階段, 真正應(yīng)用到實(shí)際污染防治中的實(shí)例還鮮有報(bào) 道.3.2.3. 與示蹤技術(shù)的集成同位素示蹤技術(shù)可以與土壤學(xué)原理、 計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合, 對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中 物質(zhì)的循環(huán)和轉(zhuǎn)化過(guò)程及機(jī)理進(jìn)行研究, 找到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)特點(diǎn)及 其與作物產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系,進(jìn)而確定污染物的運(yùn)移路徑、確定污染范圍,為農(nóng) 業(yè)非點(diǎn)源污染的治理指明方向, 針對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染具有隱蔽性這一特點(diǎn)提供解決方案,示蹤技術(shù)與其它技術(shù)的集成使用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染負(fù)荷超標(biāo)的預(yù)警. 示 蹤技術(shù)在美國(guó)已有應(yīng)用, 研究證實(shí), 示蹤技術(shù)可以為農(nóng)用化學(xué)品和抗生素的使用 提供信號(hào).3.3. 農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治的綜合舉措3.3

22、.1. 最正確治理實(shí)踐 ( Best ManagementPractices ,BMPs)最正確治理實(shí)踐( Best Management Practices , BMP)s 最初由美國(guó)國(guó)家環(huán)保 局針對(duì)非點(diǎn)源污染問(wèn)題提出,并由英、美等國(guó)率先應(yīng)用,且在 20 世紀(jì) 70 年代, BMPs在改善流域水質(zhì)方面的有效性就已經(jīng)得到驗(yàn)證. 事實(shí)上,BMPs是對(duì)綜合控 制舉措的一種統(tǒng)稱. 該方法,是目前防治或減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染最有效和最實(shí)際 的舉措.BMP著重于源的治理而不是污染物的處理.BMPs的目標(biāo)是緩解并改善 現(xiàn)有水質(zhì), 使由土地利用引起的水質(zhì)、 水量問(wèn)題到達(dá)最?。?防治和削減非點(diǎn)源污 染負(fù)荷,維持并

23、促進(jìn)養(yǎng)分的最大利用和最少損失； 實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶個(gè)人收益與社會(huì)收益、 環(huán)境收益之間的均衡；根據(jù)新獲得的信息尋求 BMPs舉措,及時(shí)處理環(huán)境問(wèn)題. BMPs實(shí)質(zhì)上就是一套既不損害生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)利益,又能將農(nóng)田營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)環(huán)境 的危害降至最低限度的治理舉措.BMPs的提出和研究使農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治工作走出了單一方法、技術(shù)難以 應(yīng)對(duì)的窘境,隨著研究的深入,BMPs實(shí)質(zhì)上已經(jīng)演變成一種思想,而并非一種 確定的方法或手段.或者說(shuō),BMPs是一個(gè)日趨完善的預(yù)防、應(yīng)對(duì)、治理農(nóng)業(yè)非 點(diǎn)源污染的舉措集對(duì)具體區(qū)域、具體問(wèn)題的響應(yīng).BMPs可分為工程舉措和治理舉措.治理舉措又分為養(yǎng)分治理、耕作治理和 景觀治理三個(gè)層次. 作為間

24、接治理手段, 水域景觀特征對(duì)水質(zhì)有顯著影響. 這三 個(gè)層次雖然在空間尺度上不同,在效果上互相配合,但是都圍繞一個(gè)中央原那么, 即最大的保證物質(zhì)循環(huán)的效率, 減少元素的輸出損失, 從而在滿足植物生長(zhǎng)需求 的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的影響. 工程舉措既包括修建沉砂池、 滲濾池和集水設(shè)施等傳 統(tǒng)的工程舉措,也包括濕地、植被緩沖區(qū)和水陸交錯(cuò)帶等新興的生態(tài)工程舉措. 在應(yīng)用中,BMPs要根據(jù)區(qū)域特征、污染狀況確定BMPs中包含的具體的治理舉措 和工程舉措,隨著技術(shù)的進(jìn)步,相應(yīng)舉措會(huì)有改良和增加.此外,BMPs在具體實(shí)施中還包括經(jīng)濟(jì)手段、非正式制度的社會(huì)因素以及教育等因素, 因此,BMPs相 當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng).BMPs的理論研究和體系構(gòu)建已日趨成熟,由于農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染防治技術(shù)的 最終實(shí)施者是農(nóng)戶,為了有