农业生产对水环境的影响.doc

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农业生产对水环境的影响

★葛均启●刘敬初○解学相

（★莒县桑园镇水利站●莒县寨里河镇水利站）○莒县水利局山东莒县276599）

提要：

文章通过对农业生产要素的组成及分类分析和对统计年鉴相关数字进行计算分析，寻找了产生水污染的范围、原因和方式，总结了水污染的影响后果，最后根据生态农业的发展要求，结合生产实际提出了水环境保护的防治对策。

关键词：

水环境；农业污染；点源污染；面源污染；水环境容量；环境介质；生态农业

在自然界里，没有一种物体不含水。

尤其生物体的构成，一半以上是水，蔬菜、水果里大约90％是水，鱼的身体里80％也是水，某些水藻含水90％以上。

一个成年人体内的含水量占其体重的61.8％，而且每昼夜仍需2500ml水来补充消耗，维持生命活力。

几十亿年前，生命首先诞生在水中。

水具有很不平凡的溶解力、扩散力、渗透力、洗洁（涮）力、乳化力。

自然界里的水，大约含有50多种化学元素。

水能把这些化学元素源源不断地输送给生物体，供给其足够的养分，同时，又利用其溶解性把生物体代谢出来的废物带走，保持生物体的健康成长以致成熟。

水为“百药之王”，水是一切生物的宏量营养物，没有水，其它所有营养物质就象干枯河床上的干透的泥沙，废物一堆。

水是大部分化学反应的溶剂或媒体介质，如果没有水，生命的世界将不可想象。

农业、采矿业、冶金化工业、机械电子业、商贸饮食业等所有一、二、三产业的生产活动全都离不开水。

水资源是一种可再生的和可以重复利用的自然资源，它具有以下几个特性：

可再生性、重复利用性、时空分布不均匀性、可污染性、不可替代性和稀有性。

因此，水资源是人类赖以生存的首要资源——“万源”之源，是社会经济发展的第一基础资源，水资源保护和水污染防治是自然资源保护和环境资源保护的首要任务，是保证国民经济协调可持续发展的关键所在。

1农业生产的分类

目前，农业生产的内容日常广泛；广义的农业生产包括粮食、油料、烟草、茶果、林木、蔬菜、桑蚕、畜牧、水产养殖等多个专业种类。

任何一个专业部门的生产都是农业生产的组成部分，任何一个专业部门的生产活动都离不开水资源、需要水作为其主要的基础原料，在其形成成品或半成品的初加工中，需要水资源来参与、冲洗、稀释或拌和，同时也产生部分污水，随降雨或灌溉径流渗入地下或流入地表水域。

2农业生产的要素

现在的农业生产，其生产要素更为多样，除了人工外，还包括种子（苗）、土（场）地、水、肥料、饲料、农膜、农药、生产工具机械、耕作方式、农田水利工程等水利水保措施和农业技术措施。

附：

莒县近几年农业生产面积、农资使用量和农产品数量统计调查表：

表1；农作物种植比例表：

表2。

3农业污染的范围和种类

农业污染（AgriculturePollution）是指农业生产活动对环境（尤其是水环境Water-Environment）所造成的破坏和影响，是由具体的田间地块或生产耕种措施或养殖项目所引起的，从局部地区地块而言，是典型的点源污染即PointSourcePollution，但就广大农村而言、尤其扩大到一定的行政区域或水资源的一定流域来说，它又呈现出面源（Non—PointSource，NPS）特性来，因为点源数量众多、分布广泛、污染物随降水或灌溉水流从此地到达彼地，并非只污染一个具体地点，因此，农业污染实质上是面源污染（Non—PointSourcePollution，NPSP），它兼具二者特性。

农业污染是造成面源污染主要原因，已成为当今社会三大问题之一—环境污染问题，继工业污染、城市生活污染之后成为第三大污染集团，对水环境的污染份额一般可达1/3左右，严重地区（点污染源）已超50％。

3.1农业污染的范围

包括场地、原料、成品以及全部的生产过程。

田间地块的农作物、林木、粮食、油料、烟草、茶果、蔬菜、桑蚕、畜牧、水产养殖业的产品、无一不存在着病菌、细菌、农药残留、农膜残体等污染物；加之，随水分运动，所有污染物传播到了该水系的全流域；它涵盖了整个的农业生产过程，其面积之广、数量之大、分布之散细、专业之多、难以言述。

3.2污染物的分类

按污染物的来源分：

有来自增加农业收入的农膜的白色污染、防治病虫害和杂草的农药污染、增加产量的肥料污染、过量灌溉的水污染、养殖业的副产品的粪便污染、农产品初加工的摩擦和洗涤污染。

按形成的行业产品的名称分：

包括粮食污染、林木污染、蔬菜污染、油料污染、茶果污染和肉食污染等。

按对水环境的破坏作用分：

有酸碱盐污染、病菌（病源菌）污染、寄生虫污染、农药残留污染、重金属污染、BOD、COD等

4农业生产对水环境的影响

农业生产对水环境的影响，主要包括两个方面，一、由于农业灌溉和农药使用、以及养殖而增加的生命需水和冲刷洗涤用水、即水资源的消耗损耗水；二、由于农业污染的增加，减少了可利用水量、减少了水资源的环境容量（Water-Environmental-Capacity）、造成了水资源的进一步短缺和水污染程度的加重，即水资源的破坏和污染。

前者具有消耗性，后者具有污染性。

随着灌溉面积的扩大和保证农产品丰收的需求，农业灌溉需要越来越多的水资源，目前，农业用水仍占全国总供水量的70％；随着各类农药的大量应用和品牌的不断更新换代，农药的拌和、稀释用水也不断增加；而规模化养殖业的发展壮大和屠宰场点的启用，使养殖用水大幅度的增加，所有这些，一方面，共同扩大了水资源的需求量；另一方面，同时也扩大了水污染的范围和程度，进而既减少了水资源的可储存量、又减小了水环境容量，加剧了水资源的短缺和污染程度。

农业生产对水环境的污染，主要是来自化肥、农药和农膜的不合理使用，畜牧养殖业的排污，土地利用结构的不合理，农作物秸秆（副料）的废弃或不合理利用，以及灌溉用水的过量所造成的。

4.1化肥恶化水环境

不合理施肥是造成农田养分流失和水环境污染的主要原因。

目前，我县单位面积的化肥使用量接近世界平均水平的5倍，达到2040kg/hm2，折纯为817.2kg/hm2，纯N使用量已达412kg/hm2，分别高出国际平均水平（180kg/hm2）和全国平均水平（225kg/hm2）为232kg和187kg，而且亩均施肥近14年来仍以5.9％的速度逐年递增；9年来N、P、K、复合肥的年增长率分别为0.43％、5.8％、4.6％、7.7％；N、P、K之比为5.94：

1：

1.19，超过国内土壤施肥比例N：

P：

K=2：

1：

0.8，其中N、K超比例分别为197％和48％。

化肥用量基数过大，菜田比粮田更甚，过量的N、P随降雨或灌溉水流进入水域和渗入地下含水层。

环保部门监测境内河流时发现：

汛期强降雨过后，河道的水污染负荷量骤然增大、氨氮指标是平时的十几倍甚至几十倍。

而全省化肥使用量超出全国平均水平的30％，且有效利用率只达30％。

全国小麦专家、山农大教授于振文说：

一亩小麦高产田从种到收合理的施肥标准为纯N18kg、P11-12kg、K8-9kg，合计为37-39kg，而我县实际多年平均为51.28kg，超过合理数的39％、而且每年仍以3.6％的速度逐年递增。

化肥过量，一方面构成了富营养化，导致了藻类水生植物的大量繁殖，消耗了水中的溶解氧和矿物质；另一方面，改变了水质、恶化了水环境。

调查显示：

凡是使肥超过500kg/hm2的地区（全县平均超过317.2kg/hm2），地下水中的NO3—N含量全部超标，世界卫生组织（WHO）规定：

饮用水中的硝态氮（NO3—N）的允许含量为10mg/l，相当于NO3-含量的50mg/l，每人每天摄入量不得高于225mg。

而城区近郊和部分规模化养殖场、屠宰场地区，地下水中的硝态氮（NO3—N）高达70~124mg/l，是标准的7~12倍。

河南省农业厅土肥站的调查表明：

目前使用的化肥有1/3被作物吸收、1/3进入大气、1/3残留在土壤中，残留的化肥已经成为巨大的面源污染暗流。

总之，大量使用化肥，不仅造成了肥料的流失、污染了水环境，而且直接破坏了土壤结构和土壤健康状态，继而影响了农产品的产量和品质，最终危害了人类自身。

4.2农药污染水环境

农药与化肥一样，在减少病虫害、清除杂草、促进农作物增产增收的同时，又存在着很大的浪费和环境污染。

农药对生态环境的危害，首先表现在它对环境介质（EnvironmentalMediums）的污染，即对土壤、水体和空气的污染，而这三者又随降水或灌溉径流统一到水环境污染上来，即水污染。

根据报道：

喷洒粉剂农药时，有效利用率只为10％；液体药剂时，20％喷在植物体上、1％~4％接触害虫、5％~30％飘浮在空中、40％~60％回到地面，降落在植物体上和空气中的药剂，随降水或喷灌而回落土壤地表，流落在地表上的全部药剂在灌溉水或降水作用下，进入地下水或地表水水体，构成水污染。

由于大多数农药为有机农药、甚至含有P、S、Cl或Pb、Hg、Au、Ag、Cu、Zn、As等重金属，具有高效、广谱、剧毒、持久、难降解和亲水性等特点，因而其水污染极为严重、持续性长久。

全国平均农田用药量为2.33kg/hm2，我县为30.53kg/hm2，约是全国平均水平的13倍，菜田、烟草高于粮田，北京高出全国平均水平26％，山东高出全国平均水平30％，我县高出全国平均水平1210.3％，而且近9年来，用药量逐年递增，平均年增1.5％~5.2％。

大量农药不仅使农产品质量下降、害虫耐药性增强、害虫天敌减少、生态失衡，而且破坏污染水环境、形成恶性循环、最终危害人类自身。

4.3畜牧养殖业造成新的水污染近年来，我县养殖业蓬勃发展，调查统计全县规模化养殖猪、牛、羊、鸡已呈强劲势头，全县有规模化养殖户1.42万个、养殖基地36处、养殖专业村365个、养殖小区305处。

全县去年生猪出拦55.47万头、肉牛4.166万头、羊46.9969万只、鸡1497.97万只，家兔82.5万只，淡水鱼1.1万吨。

福源食品有限公司是全县最大的生猪加工企业，年产值2.6亿元，辐射周边三市五县80个乡镇、日加工生猪1000多头，远销北京、上海、青岛等市地。

现有规模化鸡场2000个、平均养鸡2000只、年养4铺，规模化养猪场1500多个、平均150头、年养2茬。

近9年平均年出拦猪46.6382万头、牛3.3406万头、羊33.8158万只、鸡656.257万只、兔140.78万只、鱼0.7269万吨、禽蛋3.0611万吨，它们分别以2.6％、0.54％、1.8％、33.69％、14.2％、4.47％的速度逐年递增。

外加全县零星散养户，全县共有36.0304万户，平均1/3养猪、1/5养羊、1/20养牛，则零星散养户共135.114万个，也即135.114万个点污染源，分布于1952.4km2的地面上，点污染源平均692个/km2，于是形成了强大的面源污染系统。

20世纪60年代，日本曾高度概括畜牧养殖业对水环境的破坏污染程度为“畜产公害”，在对有关统计资料的分析中得知：

农业面源污染中、养殖业污染位于第二位。

根据化学分析测定：

畜禽粪尿的排泄物中含有大量未被分解、消化吸收的有机物和部分药剂，有机物在腐烂、发酵分解过程中会产生上百种有毒有害物质。

因为，为加速牲畜的生长，经常在饲料中添加一些激素等添加剂、且精饲料比例过高、为保证其健康成长又常常使用大量兽药来预防和治疗某些疾病。

畜禽养殖场粪便污水成分中的SS、BOD5、CODcr等主要指标，大大超过生活污水。

仅CODcr一项猪牛粪污中的浓度高达5000~10000mg/l和6000~25000mg/l，超过国家环保局制定的《畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）》中规定的日最高量400mg/l的几十倍。

规模化养殖场1头猪日排放的污水量相当于7个人日生活污水排放量，而牛又是猪的3倍多，连最小的鸡鸭家禽，每只日产污水200~240ml。

由此可见，养殖业的排污能力是相当高的，而养殖业的排污总量的97％又未经无害化处理即进入鱼塘或土壤。

北京程序等人的调查研究