全 文 :第 12卷 第 2期
2 0 0 4年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal Of Eco—Agriculture
Vo1.12 No.2
April, 2004
三峡库区农业面源污染现状及其防治对策
刘光德 赵 中金 李其林
(农业部农业环境监督检验测试 中心 重 庆 400020)
-R-
摘 要 简述 了三峡库 区农业面源污染现状及其 成因,指 出三峡库 区农业面源污染 的防治必须 实施农 业发展 战略
的调 整,建立 -Z峡库 区农 业面源污染预警监测网络系统 ,建设 三峡库 区可持续高效 生态农业模 式,实现 农业生产 标
准化、清洁化和 无害化,建立三峡库 区江 睾生物隔离带,强化农业环保立 法。
关键词 三峡库 区 农业面源污染 环境监测 生态农业模 式
Study on the status of agricultural non—pointing source(NPS)pollution in Three—Gorges Area and its control countermea-
sures.LIU Guang—De,ZHAO Zhong-Jin,LI Qi—Lin(Chongqing Supervise and Examine Center of Agricultural Environ—
mental Protection,Ministry ofAgriculture,Chongqing 400020),CJEA,2004,12(2):172~175
Abstract The status and causation of the agricultural non‘pointing source pollution in the Three—Gorges Area are stated in
this paper.In order to control the pollution,the strategy of agricultural development must be adjusted,which includes es‘
tablishing the prevenient warning monitor net system,founding the sustainable development eco—agricultural models,
bringing the agricultural produce into standardization,cleanness and free‘contaminate,building the biological isolation belt
in the bank of the Three-Go rges Area,as well as continuing to strength the legislation of agricultural environment protec—
tion.
Key words Three Go rges Area,The agricultural non‘pointing source polution,Environment monitor,Eco-agricultural
mode1
1 三峡库区农业面源污染现状及其成因分析
目前三峡库区工业“三废”对农业环境的污染正 由局部向整体蔓延 ,加之人类不合理的农事行为,库 区农
业面源 污染 日趋严重 ,一是三峡库区土壤污染加剧 ,监测结果(见表1)表明 ,三峡库 区城郊及工矿 区土
表 1 三峡库区土壤 污染监测结果
Tab.1 The monitor result of soil in the Three Go rges Area
城郊区 48
近郊区 69
远郊区 37
6 3 4 5~8 0 — 0 237 0 066-0 508 8 3 0 369 0 075~l l踟 4l 7 24 98 9 05-5l 94 一 l0 I8 2 56~25 05 — 5I 72 3l 0l~93 80
6 6 4 9~8 4 — 0 l94 0 O28~0 669 Il l 0 l59 0 O25~0 350 5 5 l9 92 9踯~41 04 — 6 19 0 97~14 55 — 44.87 24【J3~66 00
6 7 5 4~8 4 — 0 1 64 0 033~0 309 — 0 l75 0 O25~0 625 12 5 19 23 6 22~45 30 — 7 87 3 03~l5 29 — 47 l3 2l 2o~g7 o4
壤 Hg平均值超标率为 8.3%,最大超标 0.69倍 ,Cd平均值超标率 41.7%,最大超标 2.9倍 ,Pb、As和 Cr尚
未超标;近郊区土壤 Hg平均值超标率为 11.1%,最大超标 1.23倍,Cd平均值超标率 5.5%,Pb、As和 cr尚
未超标 ;远郊 区土壤 Cd平均值超标率为 12.5%,最大超标 1.08倍 ,Hg、Pb、As和 Cr尚未超标。而城郊及工
矿区土壤 Hg、Cd、Pb、As明显高于近郊区和远郊 区,土壤综合污染指数为 0.90,属警戒级;近郊 区与远郊区
差别较小 ,土壤综合污染指数分别为 0.56和 0.50,属安全级。三峡库区土壤综合污染指数 比较(见图 1)表
明中梁山、歌乐山、长生桥和大竹林 4个监测区域土壤综合污染指数较高,分别属 中污染 和轻污染。二是部
分农畜产品受到污染 ,监测结果 (见表 2)表明,三峡库区蔬菜叶菜类 Hg超标率为 9.7%,Cd超标率20.2%,
Pb超标率30.9%,As未超标 ;茄果类Pb超标率为7.7%,Hg、Cd和As未超标 ;豆类Pb超标率为1 4.3%,
*国家三峡委、农业部重点项目“三峡工程农业生态与环境监测子系统”部分研究内容
收稿 日期 :2003·02—28 改 回 日期 :2003·04·16
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第 2期 刘光德等:三峡库区农业面源污染现状及其防治对策 l73
Hg、Cd和 As未 超 标 ;
瓜 类 Pb 超 标 率 为
13.3%,Hg、Cd 和 As
未超标;块茎类尚无超 萋
标 ,蔬 菜 中平 均硝酸 盐
含 量 为 909.86mg/kg。
而 三 峡 库 区 水 稻 Cu、
Zn、Pb、Cd、Hg和 As重
金属含量均未超国家食
品卫生限量标准。三峡
库 区猪 肉和 鸡 蛋 Hg、
Cd和 Pb重金属含量也
均符合国家食品卫生限
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监测点
图 1 三峡库 区土壤质 量综合污染指数
Fig.1 The Comprehensive pollution index of soil in the Three Gorges Area
量标准;鱼产品长江巴南段 Cu、Cd、Pb和 zn重金属含量均符合 国家食品卫生限量标准,而长江万州段鱼产
表 2 三峡库 区不 同蔬 菜种 类重 金属 监测结果
Tab.2 The heavy metals contents in vegetables in the Three Gorges Area
品Cu和 zn重金属含量符合国家食品卫生限量标准,但 Cd含量超标率为 10.5%,最大超标 0.46倍 ,Pb含
量超标率78.9%,最大超标 3.02倍。三是三峡库区农药化肥施用量逐年增大,据统计近年三峡库区农作物
病虫害年发生面积约 50万 hm ,1997~2000年三峡库区农药 (折纯 )施 用量分别 为 1463t、964t、1161t和
769t,每公顷施用农药 2kg以上 ,化肥 (折纯 )施用 总量 10万 t以上,1997~2000年分别为 11.9012万 t、
12.6903万 t、13.2186万 t和 13.3128万 t,表明农用化学 品投入量呈逐年上升趋势。四是农业废弃物(农作
物秸秆 、畜禽粪便 、废旧农膜)污染农业环境加剧 ,三峡库区年产农作物秸秆约 1000万 t,其 中 50%用作牲畜
饲料 、沤制有机肥 、秸秆回田、农用(草棚等)材料和工业原料(造纸等),50%用于生活和生产燃烧 ,且多为露
天燃烧造成环境污染 ;畜禽粪便排放量 1998年为 2350t,2000年为 3400t,现仍快速增 长,大量畜禽粪便对农
业环境污染加剧 ;随着地膜覆盖技术迅速推广 ,每年农用膜用量达 1500t以上,其中 80%回收 ,10%~20%残
留于农 田。五是库区农灌水受到不同程度污染 ,监测结果 (见表 3)表明三峡库区城郊及工矿区农灌水 pH超
表 3 三峡库 区农灌水污染监测结 果
Tab.3 The monitot result of agricultural water in the Three Go rges Ar ea
标率为8.3%,最大超标 0.04倍;Hg超标率 8.3%,最大超标 0.07倍;Cd超标率8.3%,最大超标 0.07倍;
Pb、As和 cr尚未超标。近郊区农灌水 pH超标率为 5.5%,Cd超标率 5.5%,Hg、Pb、As和 Cr6 尚未超标。
远郊区农灌水 pH超标率为 12.5%,Hg、Cd、Pb、As和 Cr 尚未超标。三峡库区农灌水质评价结果表明城郊
及工矿区、近郊区和远郊区农灌水综合污染指数分别 为 0.39、0.36和 0.43,均属清洁范围。三峡库区农灌
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174 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
1.0
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监测点
图 2 三峡库区农灌水质量综合污染指数
Fig.2 The Comprehensix’e polution index of agricultural water in the Three Gorges Area
水质综合 污染指数 比较
(见图 2)结果表 明 38个
监测区域中歌乐山、大竹
林 、中梁 山、五桥和井 口
5个 监测 区域农 灌水综
合污染指数相对较高。
造成三峡库 区农业
面源污染 的成 因一是工
业“三 废”超 标 排放 ,造
成农业生 态环境 污染加
剧,三 峡库 区土壤 污染
主 要 源 于 环 境 污 染 ,
1999年三峡库区排放工
业废气 1839.3亿 ITI ,工业废水 9.02亿 t,工业 固体废物 290.52万 t。空气质量城区属较重污染 ,近郊区属
中度污染 ,主要污染物为 SO 、TSP和降尘 ,据报道降尘中含 Hg、Cd和 Pb等重金属 ,在酸雨协同下加重对土
壤污染 。工业废水含 Hg、Cd和 Pb等重金属 ,部分农民采用工业污水灌溉农 田造成土壤污染。二是不合理
过量施用化肥农药造成农业生态环境污染加剧 ,目前农药实际利用率一般<10%的粉剂或 20%~30%的液
剂农药互作于农作物表面或渗透至植物组织被吸收,5%~30%挥发于大气中,40%~60%农药洒落农田地
表,约 25%农药残留土壤中,土壤中农药随降雨而流失污染水质。大量农药不合理施用对三峡库区土壤、水
体等农业环境和农作物造成污染,特别是一些高残留、高毒农药残留时间长,降解、分解缓慢,在农作物收获
后仍有农药残留,通过食物链和生物富集作用污染其他食品,对人体健康构成威胁。而三峡库区化肥施用主
要问题是 N肥施用量过大 ,2000年化肥纯量 N:P,O :K,O比例为 1:0.33:0.11。与土壤肥力构成 (少 P缺
K)和农作物“三要素”最佳比例(一般最佳 比例水田 N:P:K=1:0.4:0.8.旱地 N:P:K=1:0.32:0.59)均不
相适应。监测结果表明三峡库区 N肥利用率仅 35%左右 ,包括挥发损失 、反硝化脱 N与淋溶损失、随水土
流失与地表径流和冲刷流失 ,60%以上 N流失至环境 中,成为长江水体重要污染源之一 。三峡库 区 194个
乡镇 361个监测点化肥残 留和流失监测表明,农作物 N肥利用率为 35.16%,土壤残 留率 9.53%,地表径流
率 0.54%,地下淋溶率 30.31%,气 态氮挥 发率 24.64%;P肥 当季农作物利用率为 34.16%,土壤残 留率
13.18%,地表径流率 5.27%,地下淋溶率 0.72%。三峡库区 N肥土壤残留量为 3237.11万 kg/hm ,土壤残
留污染负荷 158.67kg/hm ,地表径流7.57kg/hm ,地下淋溶1.03kg/hm 。化肥流失引起水体富营养化、作物
和水体硝酸盐含量增加,水体富营养化使水生物(藻类)大量繁殖,水中DO急剧降低 ,成为死水、臭水。N素
在一定条件下可转化为 NO3-N,其 自身毒性很低,但经过生化作用可还原为亚硝态氮,进而在生物体内转化
为亚硝胺 ,成为剧毒和强致癌物质。化肥中含重金属元素(Pb、Cd等)、放射性物质(U、Th等 )及劣质 P肥 中
含 CHOCC1 、F 等均对农业环境和农产品造成污染。三是农业生产无害化、清洁化程度低,大量农业废弃物
未能有效进行无害化处理和资源化利用 ,加剧了农业环境污染 ,如农作物收获后就地燃烧秸秆 ,因其含水量
较高而未完全燃烧 ,集中产生大量黑烟,并可能产生微量 的 CO、N02、NO等物质污染大气。监测结果表明
三峡库区有机氯污染来源化肥占40%,畜禽粪便占35%,生活占 10%,工业占5%;废旧地膜平均残留量为
30kg/hm ,因地膜污染造成的直接经济损失达 1000万元以上。同时农业经营模式选择不当,也加大了土壤
侵蚀强度,调研表明三峡库区海拔高度<800m为农业区,海拔高度 1000~1400m为农林牧混交区,海拔高
度>1400m 为林牧交错 区。而耕地分布海拔高度 <500m 以水 田为主,占 58.9%,旱地 占 35%;海拔高 度
500~800m为水田和旱地交错,旱地占30.7%,水田占 28.5%;海拔高度>800m以旱地为主,占34.3%。
耕地熟制分布水田以二熟制为主,旱地以三熟制为主,海拔高度<800m以三熟制为主;海拔高度 800~
1200m为二熟制向三熟制和一熟制过渡区;海拔高度 >1200m复种指数为60~80,作物难以安全生长。坡
度<7。为平缓地 ,水土流失微弱;7。~15。为缓坡 地,水土流失不强烈;15。~25。为斜坡地 ,水土流失较严重 ;
>25。为陡坡地 ,随坡度的加大而雨水冲刷和块体运动加剧 ,土壤侵蚀强烈 ,水土流失严重。若农业经营模式选
择配置不当,会加大库区土壤侵蚀强度和加重水土 流失。图 3表明三峡库区柑橘地无问作套种模式(对照)
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第 2期 刘光德等:三峡库区农业面源污染现状及其防治对策 l75
对土壤侵蚀强度最大,其次依次为柑橘一蔬菜>马铃薯一玉米一红薯 >油菜一玉米一红薯>玉米一大豆一玉米>小
麦一玉米一大豆 >小麦一烟叶一蔬菜模式。四是三峡库区环境容量负担加重 ,据调研表明三峡库区水库淹没将影
响人 口84.62万人 ,其 中农业人口 48.47万人 ,库区淹没房屋总 面积3479.47万 m ,其 中农村 占 1086.4万
m ,城镇 占 1611.23万 m ,工矿 企业 占 751.44万 m ,其 他 30.4万 m 。淹 没耕 地 16.67khm 、河 滩地
3.87khm 、园地7.35khm 和林地 3.27khm (含经济林和用材林)、鱼塘0.31khm 。目前三峡库区水土流失
面积已占总面积的 60%,水库淹没带来 的影响是多方面的并可能
带来二次影响 ,水库淹没将使森林 资源减少,移民安置和公路新建
等还要砍伐部分森林 ,且水库对土地 、森林 和景观等淹没是永久 的
不可再生的。目前三峡 库区人 口密度达 274人/kin ,比全国平均
水平高 1.5倍 ,垦殖指数达 20%以上。伴 随大量移 民迁建安置 和
三峡库区蓄水 ,长江水流减缓 ,库 区水环境容量降低 ,且水质将进
一 步恶化,耕地资源更少 ,人地关 系将更趋紧张,因此淹没土地 资
源将使三峡库区环境容量负担加重。
2 三峡库区农业面源污染防治对策
三峡库区农业面源污染防治对策一是调整农业发展战略 ,伴
随我国加入 WTO与国际市场接轨后 ,农业受环境资源与市场双重
压力越来越大 ,特别是三峡库区建成后 400亿 m 水资源对长江流
域乃至全国具有重大战略意义,因此实施 三峡库 区农业面源污染
治理必须走农业可持续发展道路 ,实现“三个转变和一个减少 ”,即
蘸
簧
一
!l薹
毫
模 式
图3 三峡库区不同农业耕作模式土壤侵蚀强度
F 3 The soil S eroded strength in different ecological
agricultural models in the Three Gorges Area
实现传统自然农业向现代生态农业的转变;实现农产品数量安全向农产品质量安全的转变;实现农业收入增
长以农为主向以非农为主的转变 ;减少农产品中的粮食总量 。二是建立三峡库 区农业面源污染预警监测 网
络 ,尽快制定与实施三峡库区农业面源污染预警监测网络建设规划 ,加大资金投入力度 ,加强库区农业面源
污染监测 ,加快三峡库区省(市)县两级检验机构基础设施 建设 ,提高监督检验体系的综合能力和技术水平 。
三是创建三峡库 区可持续高效生态农业模式 ,如平坝河谷生态农业模式、丘陵山地生态农业模式 、库汊水域
生态农业模式和庭院生态农业模式等 ,提高绿色植被对土地覆盖时间和覆盖率 ,减少水土流失和农业面源污
染,保护生态环境。并在提高废旧农膜回收率的同时,推广光降解性、生物分解性地膜,减少白色污染。四是
加强农业环境污染防治的法制法规建设,建立与完善农业面源污染控制与监管体系、农业面源污染治理标准
体系以及农业面源污染市场信息体系和技术推广体系 ,强化与完善农业面源污染监督检测体系和农业面源
污染执法体系。五是深入开展农业面源污染控制关键技术的研究 ,主要应加强化肥对农 田及地下水污染防
治技术研究;田间灌排条件下 N肥淋溶的研究;合理水肥管理技术措施研究;建立水、N合理管理制度示范
区研究 ;农药在土壤 、地下水和作物 中迁移规律及其控制技术研究 ;主要农药在作物 中累积及其降解的研究 ;
农药污染区灌溉技术及农药施用技术研究;农业面源污染形成的水文过程研究 ;小流域农业面源污染综合控
制技术研究 ;农业面源污染控制的生态工程技术研究等。六是建立三峡库 区江岸生物隔离带 ,即在三峡库 区
江岸 25。坡地布设生物隔离带约为6m,10。坡地布设生物隔离带约为 18m,可达到控制细沟发育作用,改善坡
面侵蚀产沙过程 ,减少泥沙侵蚀量;通过对坡面泥沙的拦蓄控制土壤养分流失 ,对防治库 区面源污染有 明显
效果。
参 考 文 献
1 彭近新 ,陈惠均.水质富营养化 与防治,北京 :中国环境 出版社 ,1988 31~56
2 何银平等.农业废弃物处理与农业可持续发展关系初探 生态农业与可持续发展国际研讨会论文集 北京:中国农业出版社,2001
287——289
3 黄 丽等 三峡库区紫色土养分流失的试验研究 土壤侵蚀与水土保持学报,1998,4(1):8~1 3
4 马立珊等 苏南太湖水系农业面源污染及其控制对策研究 环境科学学报,1997(1):39~46
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