水源地面源污染管理論文
時間:2022-06-29 07:36:00
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1.1水源地農業污染治理范圍和基本情況
1.1.1南陽境內流域面積及農業生產概況
丹江口水庫位于豫鄂交界處,屬長江流域漢江水系,主要支流有灌河、淇河,水資源豐富。水源地區域總面積6361.93平方公里。南水北凋中線工程上馬后,丹江口水庫蓄水面積將由745平方公里增加到1050平方公里,其中南陽境內546平方公里,占庫區水面積底52%,涉及南陽市的淅川、西峽、內鄉、鄧州(部分鄉鎮)3縣1市,耕地面積6.94萬公頃,總人口117.51萬人,其中農業人口占89%。
1.1.2水源地周圍的自然條件
水源地庫區周邊地形以山地丘陵為主,特別是丹江口水庫環庫區丘陵壟崗區,地形破碎,崗嶺起伏,十分復雜。土壤類型以黃棕壤和黃粘土或紅粘土為主,土層較薄,全區宜林面積58.29萬公頃,溫帶、熱帶植物均適生,種類繁多,資源豐富。
1.1.3水源地種植結構及種植制度
水源地區域農業生產以種植業為主,種植業占其農業總產值的53.4%。種植結構為一年兩熟的麥、雜(稻)栽培植被,農業生產采用傳統的粗放耕作方式,高投入,低產出,結構單一,近年來林果業、中藥材種植和養殖業發展較快。2003年農民人均純收入2122元。
1.2水源地面源污染現狀
南水北調中線工程要求丹江口水庫庫區水質要達到國家地表水I類水質的要求,國家規定,丹江口水庫水源地水質總磷不能超過0.02毫克/升,總氮不能超過0.04毫克/升,氨態氮不能超過0.5毫克/升,丹江口水庫庫區水樣檢測結果,庫區水質大多數指標在國家地表水環境質量П類以上,其中總磷濃度為0.02-0.05毫克/升,總氮濃度為1.46-1.60毫克/升,分別超過國家地表水環境П類水質標準,總磷、總氮明顯超標。通過對超標成分的分析,主要是由于污水、農藥、化肥、人畜糞便及生活垃圾污染形成的面源污染引起的。
2.面源污染原因的調查分析
2.1農業生產中大量使用農藥和化肥
這是引起水源地農業面源污染的主要原因之一。南陽境內庫區流域屬農業主產區,種植業占主導地位,在農業生產中需要投入大量的農用生產資料。據測算,南陽市所屬的丹江口水庫水源地4縣37個鄉鎮111.4萬畝耕地年化肥投入量為4.35萬噸(折純),用量最大的是氮磷化肥,化肥的使用方法多為拋灑淺施且一年多次施用。按全國平均水平30-40%的化肥利用率推算,年土壤固定、空氣揮發和滲入地下水、匯入地表徑流的流失量達2.61-3.045萬噸;水源地年農藥施用量275噸,品種多為剎蟲劑、殺菌劑、除草劑等,對環境造成危害的是含磷、砷、汞類高毒高殘留農藥,使用上多采用噴施方法,并且一年噴施多次。農藥除40%被農作物及害蟲吸收分解外,一部分揮發入空氣,大部分殘留在土壤地表滲透到地下水或隨雨水沖刷匯入地表徑流流入庫區,造成污染。據調查推算化肥、農藥對庫區總磷超標的貢獻率超過75%。水源地庫區年農膜覆蓋21.32萬畝,農膜使用量704噸,按平均殘留率5.88%計算,每年殘留地膜41.39噸。殘留在農田中的農膜難以分解,影響耕作,少部分分解物釋放出有害物質也污染土壤和地下水。
2.2畜禽糞便及生活垃圾量逐年增大
近年來,隨著農業生產結構調整步伐的加快,畜牧養殖業發展迅速,畜牧養殖業造成的面源污染問題也越來越突出,據調查統計,丹江口水庫匯水區現有規模養殖廠超過200個,畜禽散養情況普遍,年畜禽糞便排放量超過826萬噸,糞便簡單處理率僅為59.5%,糞便排放隨意性強,氮、磷、COD等大量富營養物質直接或間接排入庫區,造成環境和水體水質的直接污染。丹江口水庫匯水流域內有37個鄉鎮117.51萬人,由于沒有方便有效的生活污水、生活垃圾處理設施,生活污水和垃圾長期直接排放,污染地表水和地下水。
2.3水土流失嚴重
根據近年來調查資料統計,丹江口庫區水源地水土流失面積3369.01平方公里,占庫區上游流域總面積的53%,年平均土壤侵蝕量約990萬噸,平均土壤侵蝕模數2938噸/平方公里.年。大量的水土流失不但造成水庫淤積,而且使水質質量變差,富營養化程度提高。
2.3.1生態環境不良
丹江口水庫庫區周邊地區以淺山丘陵地為主,溝壑縱橫,地形破碎復雜,坡度陡,植被多為中幼、中齡林和低效林,植被覆蓋率低,防護能力差,自然調節能力低下,枝葉截留及根系固土保水能力減退,生態環境較為脆弱。
2.3.2土壤性能差
據調查,水源地土壤以黃褐土、黃粘土或紅粘土為主,質地粘重,易干縮裂縫,通透性差,表土層疏松淺薄,既不耐旱,又不耐澇,并易受侵蝕,淺山丘陵區的石灰巖、片巖等,抗侵蝕能力差,風化嚴重,對降雨沖擊的抵抗力較弱。經雨水沖刷后極易形成水土流失。
2.3.3氣候與水資源影響
丹江口水庫匯水區域內,氣候屬亞熱帶季風型大陸性氣候,年平均降雨量為804-840mm,降雨量年際間變化大,受季風影響,降水年內分配不均,汛期降雨量占全年降雨量的58-62%。暴雨集中,強度大,歷時短,入滲有限,容易沖刷侵蝕地表。丹江口水庫南陽境內支流,均屬山區型河道,坡度大,地下水資源量甚微,水資源總量以地表徑流為主,是水土流失的主要動力。
水土流失使沙塵及附著在土壤上的農藥化肥殘留量得以匯入地表徑流,流入庫區,造成庫區懸浮物和N、P超標,對庫區水質影響較大。
3.丹江口庫區水源地農業面源污染治理對策
水源地農業面源污染治理的指導思想是:以保護水源地農業生態環境、為南水北調提供優質水源為中心,以面源污染治理項目為重點,以配套服務設施為手段,大力發展生態農業、無公害農業、有機農業,合理開發利用資源,提高農產品質量,實現水源地農村經濟發展與人口資源環境相協調,經濟、生態、社會效益相統一。
3.1廣泛宣傳南水北調中線工程水源地農業面源污染治理工作的重要意義
南陽是南水北調中線工程水源地和渠首工程所在地,因此,要借南水北調中線工程即將開工建設的有利時機,利用各種宣傳工具,大力弘揚“丹江情”,宣傳農業生態環境保護的法律、法規,以及加強水源地生態環境保護及其搞好水質保護的重要意義,增強廣大農民群眾的環保意識,提高農業面源污染治理的自覺性。
3.2實行無公害生產,走有機農業之路。
在農業生產中,全面推行科學施肥技術,強調施用有機肥、綠肥、沼肥等。嚴格執行《農藥管理條例》的各項規定,嚴禁使用劇毒、高殘留農藥和國家明令禁止使用的農藥,推廣應用低毒、低殘留農藥,大力提倡生物防治,推廣普及農業清潔生產技術,實行無公害生產。
3.2.1治理和防止農藥化肥的污染
3.2.1.1控制化肥投入量,增加綠肥和有機肥使用量。
大力發展有機農業和生態農業。提高化肥利用率,推廣測土配方施肥技術,均衡施肥,堅持施化肥少量多次,深施限量。減少可能造成土壤板結硬化肥料的施用量,增加使用新型、高效、緩釋固土的化肥,減少化肥流失率。改變種植結構,以種植少量使用氮磷肥的作物取代大量使用氮肥磷肥作物的品種。
3.2.1.2堅持預防為主,綜合防治。
采用生物防治、化學防治和農業防治相結合的防治措施;改良耕作制度,調整農業結構,選種抗性作物,采用合理輪作和間作套種技術,優化種植模式;推廣沼液治蟲和機械治蟲技術,降低施藥次數;推廣抗病蟲害農作物品種;推廣無公害生產技術,限制或禁止使用高毒、高殘留農藥。
3.2.1.3增加土壤溶量和提高土壤自我凈化能力。
增加土壤有機質含量,改良土壤物理性質,增加和改良土壤膠體的種類和數量,增加土壤對污染物的吸附能力和吸附量,改善土壤的氧化還原條件,使污染物易于降解或向減少毒性方向轉化,從而減少污染物在土壤中的活性。提高土壤微生物的活力,提高對污染物的降解能力。
3.2.1.4大力推廣應用保護性生產技術,控制地膜污染。
加強廢棄地膜的收集,推廣應用可降解農膜,推廣草覆蓋技術等,從而減少農膜使用量。
3.3對農業、農村廢棄物實施資源化開發利用
實施生態家園富民工程計劃,大力推廣農村沼氣和秸稈氣化工程建設,以沼氣池為紐帶,通過一池三改,以農村廢棄物、污染物進行綜合開發利用,產生的沼氣用于炊事、取暖、照明,沼渣、沼液可作為優質有機肥,形成良性循環,減少污染,保護環境,降低生產投入,使農業生產和廢棄物得到資源化利用。
3.3.1大力推廣建設“生態家園富民計劃”。
以農戶為單元,以沼氣池為紐帶,連接農戶的種植業和養殖業,實現物流和能流的有效循環利用,既節約能源,又美化環境,減少污染,實現居家溫暖清潔化,庭院經濟高效化和農業生產無害化。重點推廣農村戶用沼氣綜合利用技術,推廣新池型。發展以沼氣為紐帶的生態農業,減少農藥化肥使用量。沼肥是一種速效性和遲效性兼有的有機肥,具有良好的增肥改土作用,據實驗研究,一個8立方米的沼氣池,年提供的沼渣相當于硫酸氨50kg、過磷酸鈣40kg、氯化鉀15kg。沼肥肥田,能使土壤中的有機質含量增加0.17%,含氮量增加0.04%,全磷增加0.014,全鉀增加0.03%,可有效地改善土壤理化狀態,增加土壤溶重。沼液富含氨態氮、速效磷、速效鉀,可用于農業灌溉及葉面噴施,發揮其“生物農藥”的功效。
3.3.2推廣大中型畜牧養殖廠糞便污水綜合處理技術。
采取有效措施,降低其氮、磷及COD等物質的含量,達到安全排放標準。同時注意加強對其棄物質的資源化利用,利用大中型沼氣技術,通過對其自生廢棄物的加工處理,生產維持其自身運轉所需的水、熱、光等能源。結合推廣有機肥生產技術,生產大量的有機肥,實現能量的多層次轉化利用和良性循環,減少排放污染。
3.4加強對水土流失的治理
3.4.1丹江口水庫水源地的水土流失原因與自然地理特征密不可分,要針對不同的地形地貌、土壤巖性及植被情況,采取區別對待政策,搞好水土流失治理規劃。
3.4.2重點治理丹江口庫區周圍以及淺山丘陵區和水土流失較重區域,以工程措施、生物措施為主,封山育林,退耕還林還草,人工造林,搞好小流域治理,因地制宜地采取坡面整治、溝道保護、護坡、綠化、整地等防治措施,修建塘壩、小型水庫,搞好攔洪截留,在水庫區搞好農田立體間套工程,調整作物布局,科學耕作,減少水土流失,進行基本農田建設和經濟林的開發,建立生態高效農業區,遏制人為因素造成的水土流失。
3.4.3完善水土保持預防監督體系和監測網絡,加強對水土流失情況的監測研究,建立預警機制,防患于未然。
3.5加大管理和執法力度
要運用法律、經濟、技術、行政和教育等綜合手段,減少破壞和危害環境的行為,使開發利用與環境保護協調發展。同時,加強對水源地農業環境的監測,在水源地設立監測網點,動態掌握水源地水體和農業面源的污染狀況。建立水源地環境質量狀況報告制度,定期公布水源地農業環境質量狀況。建立執法隊嚴厲查處污染和破壞水源地環境的不法行為,確保水源地良好的生態環境,保證南水北調工程的順利實施。
3.6切實加強水源地農業面源污染治理項目的建設
南水北調中線工程建設為南陽經濟的快速發展提供了一個難得的歷史機遇,而項目建設是面源污染治理和水質保護的關鍵。根據水源地的生態條件、農業面源污染的現狀和環境保護的總體要求,在治理水源地農業面源污染時,要優先考慮以下七類項目的實施。
3.6.1水源地農業環境監測站建設
根據南水北調工程對水質的要求,建立南水北調中線工程水源地農業環境監測站,下設淅川、西峽、內鄉、鄧州四個縣級監測分中心,37個水源地鄉鎮各建立取樣監測網點,通過信息網絡,對水源地農業環境進行動態監測。
3.6.2農村能源環保工程建設
農村能源環保工程的建設,是當前解決南水北調水源地的面源污染問題的重大措施之一。
3.6.2.1生態家園富民工程建設
根據水源地農村生活污水污染狀況,通過沼氣工程建設,改善農村衛生條件和農民的生活條件。在淅川、西峽、內鄉、鄧州4縣市區實施生態家園富民計劃,重點是37個水源地鄉鎮的27.7萬戶居民。
3.6.2.2秸稈氣化示范工程建設
根據當地秸稈資源豐富而又廢棄浪費嚴重的現狀,在西峽的8個鄉鎮,淅川縣的11個鄉鎮,內鄉的4個鄉鎮,建設秸稈氣化站45個,變廢為寶,節約能源,減輕污染度。
3.6.2.3規模化養殖小區小型沼氣工程建設項目
根據規模養殖小區發展現狀,在淅川、西峽、內鄉3縣現有的180個規模化養殖小區發展小型沼氣工程,對畜禽糞便進行無公害處理和效益化利用。
3.6.3無公害農產品生產基地建設
根據農業生產中投入品造成面源污染的現狀,圍繞蔬菜、小辣椒、果樹、小麥、玉米、水稻等生產等,建立淅川、西峽、內鄉3縣和鄧州市彭橋鎮無公害農產品生產基地,推廣無公害生產技術,通過科學耕作和栽培,實施無公害生產,減少化肥、農藥等農業投入品數量,減輕對耕地、水源和環境的污染,提高農產品質量和效益,示范帶動水源地農業走高效、無公害的良性發展軌道。
3.6.4水源地4縣市生物有機肥廠建設
根據發展生態農業的要求,在淅川、西峽、內鄉、鄧州4個縣市各建設年生產能力10萬噸的生物有機肥廠,用生物有機肥逐步代替化肥,發展有機農業,減少化肥濫施對農業生態環境造成的污染。
3.6.5無公害農產品質量檢測中心建設
根據發展無公害農產品的要求,在淅川、西峽、內鄉3縣建立無公害農產品質量檢測中心,開展無公害農產品檢測,限制有毒有害投入品的使用,減少殘留。
3.6.6植被恢復建設
根據水土流失現狀,建設淅川60萬畝荒坡薄地植被恢復、內鄉5萬畝荒坡植被恢復和鄧州市彭橋鎮1萬畝廢棄礦區的植被恢復項目,對荒坡薄地進行生態治理。
3.6.7生態農業教育培訓基地建設
根據農民生態環境意識不強的現狀,按照發展生態農業的要求,在淅川、西峽、內鄉3縣建設生態農業農民教育培訓基地項目,增強農民生態觀念和生態意識,落實各項環保措施。
3.7重視和加強庫區水源地面源污染的研究
農業面源污染問題不僅涉及到整個農業環境、農業生產和農村的千家萬戶,而且是關系到整個社會環境可持續發展問題,但由于其廣泛性、分散性和隱蔽性的特點,使人們對它的危害認識不夠,面源污染爆發力強,波及面廣,作用時間長,危害性大,一旦出現,治理困難且難以恢復到原來狀態,但與之相關的研究探索、防治理論都還很不夠,缺乏完整的面源污染治理規劃和行之有效地防治措施。當前要加強對農業面源污染的研究,搞好對農田水、土壤、大氣的動態監測分析,認識并掌握面源污染的發生規律,樹立“發展生態農業、防治面源污染”的思想,采取綜合防治措施,以預防為主,將面源污染消滅在萌芽狀態,保證首都人民喝上純凈水。
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