1、农村非点源污染防治模式研究以贺 兰县为例 潘佳颖 李功 王建宇 宁夏大学资源环境学院 摘 要： 分析了贺兰县农村非点源污染现状, 发现污染主要以种植业的化肥、 农药, 养殖 业的禽畜粪便、残余饵料、药物, 农村的生活垃圾和污水, 企业的固体废弃物等 为主。 在此基础上构建了贺兰县农村非点源污染防治模式, 并将其分为种植业非 点源污染防治模块、 养殖业非点源污染防治模块、 农村生活非点源污染防治模块、 农村工业非点源污染防治模块, 4个子模块既相对独立, 又互为补充, 可确保贺 兰县不同村落有不同的良性发展模式。 关键词： 农村非点源污染; 防治模式; 贺兰县; 作者简介：潘佳颖 (1991)
2、, 女, 硕士研究生, 主要从事自然地理学研究。 Research on control mode of rural non-point source pollutionA case of Helan County PAN Jiaying LI Gong WANG Jianyu Collgeg of Rresources and Environmental science, Ningxia University; Abstract： This paper analysed the situation of rural non-point source pollution of Helan Co
3、unty and found the main pollution mainly come from chemical fertilizers, pesticides, aquaculture livestock dung, residual food, drugs, rural living garbage and sewage, as well as solid waste of enterprises. Then the control model of rural non-point source pollution composed of four non-point source
4、pollution prevention sub-modules including non-point source pollution prevention and control module for crop cultivation, non-point source pollution prevention and control module in aquaculture, non-point source pollution prevention module for rural life as well as non-point source pollution prevent
5、ion module for rural industry were set up.These sub-modules are relatively independent and complement each other to ensure that different villages have different healthy development model of Helan County. Keyword： rural non-point source pollution; combat mode; Helan County; 农村非点源污染是指在农业生产活动和农村生活中, 过
6、量或使用不当溶解的或 固体的污染物 (农业生产中的农药、 化肥、 农膜, 畜禽养殖中的饲料、 畜禽尿粪、 兽药颗粒和农村生活中的生活污水及生活垃圾等有机或无机物质) 1, 通过地 表径流、 土壤侵蚀、 农田排水、 地下淋溶等形式进入水或土壤中而产生的污染, 进 而造成对农村生态环境的污染。相对于点源污染, 非点源污染具有分散性、隐蔽 性、随机性、不确定性、不易监测性和空间异质性等特点2。国外对农村非点 源污染研究的起步较早, 尤其是美国、英国、日本等一些发达国家, 其中, 美国 对其研究的历史较长, 实行的政策法规也较多, 也是世界上少数几个对非点源 污染进行系统性控制研究的国家之一3。20
7、世纪70年代末, 美国就已经提出 了“最佳管理措施” (BMPs) , 之后又提出了清洁水法案 (CWA) 、非点源污染 实施计划-CWA319条款、最大日负荷 (TMDL) 计划等。国外农村非点源污染研究 主要涉及农村生产所致的非点源污染的特征、 迁移途径、 产生机理、 风险评估, 以 及污染负荷预测等, 进而提出控制对策以及防治技术4。我国农村非点源污染 研究相对起步较晚, 且主要集中在3个方面:农村非点源污染的概括性描述、农 村非点源污染管理控制的工程技术措施、 农户行为与非点源污染的关系及应采取 的经济政策调控5。 可以看出, 国内还缺乏针对非点源污染的专门的治理手段。 目前, 我国农
8、村发展迅速, 农药、化肥使用量日益增多, 畜禽粪便、固体废弃物 的排放数量也急剧增加, 这些造成农村非点源污染问题日益突出, 严重影响着 农村生态环境, 威胁着人类健康。 因此, 寻求有效的农村非点源污染防治模式已 成为解决农村环境污染问题的首要任务。 本研究通过对贺兰县农村非点源污染来 源及现状的分析, 提出相应的防治模式, 以求从根本上降低贺兰县农村非点源 污染, 同时为农民及周边群众提供良好的生活、 生产条件, 并为促进贺兰县农村 经济的可持续发展奠定基础。 1 贺兰县农村非点源污染现状 1.1 概况 贺兰县位于宁夏回族自治区北部, 引黄灌区中部, 东临黄河, 西靠贺兰山, 南 与宁夏首
9、府银川市兴庆区、金凤区、西夏区为邻, 北与平罗县接壤。全县土地面 积1 599 km, 辖4 镇1乡2个农牧场, 即习岗镇、立岗镇、洪广镇、金贵镇、 常信乡以及南梁台子农牧场、京星农牧场。2012年, 贺兰县农用土地利用情况 如表1所示, 耕地面积占其农用土地利用面积比例较大, 为43.63%。 总人口 (常 住人口) 达到235 578 人, 其中城镇人口102 773 人, 农业人口132 805 人, 城 镇化率为43.63%。贺兰县粮食作物以小麦、玉米、水稻为主;畜牧业发达, 已形 成生猪、肉牛、奶牛、家禽、栈羊五大畜产品基地。近年来, 随着人口规模的持 续增长和生产力的快速发展, 土
10、地资源的开发已接近极限, 目前只能通过增加 化肥、农药的施用量来提高粮食的产量, 结果加剧了化肥、农药对环境的污染。 此外, 随着贺兰县农村社会经济的发展, 生活污水和企业固体废弃物的数量也 在不断增加, 造成贺兰县农村非点源污染日益严重, 生态环境遭到破坏。 表1 2012 年贺兰县农用土地利用情况 下载原表 1.2 化肥、农药污染现状 贺兰县是农业大县, 近年来随着人口不断增长, 耕地面积也不断减少, 化肥、 农 药施用量的增加已成为其提高土地产出水平的重要途径, 而化肥利用率低下、 农 药施用过量则加剧了贺兰县农村非点源污染。图 1为20072012年贺兰县农用 化肥施用量变化图, 可发
11、现化肥施用量在逐年增长。 图1 20072012年贺兰县农用化肥施用量变化图 下载原图 1.3 畜禽、水产养殖污染现状 贺兰县畜禽养殖以散养为主, 而排污管道和污水集中处理系统主要建在规模化 养殖厂附近, 致使部分畜禽粪便直接进入附近水环境, 严重影响地下水和地表 水的水质, 其含有的有机污染物也会造成土壤板结, 进而使生态环境遭到破坏, 农产品质量下降等。表 2统计了2012年贺兰县主要牲畜存、出栏数, 表3为各 地区禽畜生产量和禽畜粪便日排放系数6。 由此, 可计算出2012年贺兰县禽畜 粪便年生产量, 结果见表 4。计算公式如下:年产粪 (尿) 量Q=SDR10。其 中:Q为出栏禽畜年产
12、粪量 (t) ;S为出栏禽畜数 (万头、万只) ;D为养殖期 (d) (出栏猪按180 d计, 其他按365 d计) ;R 为粪便日排放系数 (kg/d) 。由表4 可以看出, 牛粪便排放量占总量的 54.95%, 羊粪便排放量占总量的 36.02%, 猪 粪便排放量占总量的 9.03%。 2012年, 贺兰县水产养殖面积为 7 606 hm, 其中, 池塘养殖面积为 4 317 hm。 在水产养殖过程中, 养殖户向养殖水体中投入了大量饵料、 渔用药物等, 这些富余饵料、残余药物, 以及鱼类排泄物和尸体等造成养殖水体中营养物质富集、溶 解氧缺乏、水体毒性增强、病菌增加。 表2 2012 年贺兰
13、县主要牲畜存、出栏数 下载原表 表3 畜禽粪便日排放系数 下载原表 表4 2012 年贺兰县畜禽粪便年产量 下载原表 1.4 生活污染现状 贺兰县农村人口达 132 805人, 占总人口的 56.37%。按每人每天排放 35 kg污 水和0.7 kg垃圾量计算7, 贺兰县农村地区每日排放生活污水量达 4 648.175 t, 生活垃圾排放量达 92.963 5 t。由于贺兰县农村地区受资金和技术等因素的 制约, 大部分地方没有设专门的生活污水和生活垃圾处理设施和场地, 而县区 的部分垃圾也向农村运送扩散, 这些行为已严重影响到农村土壤、 水和空气的质 量, 进而危害到人类健康。 1.5 农用薄
14、膜污染现状 贺兰县为增加农业产量长期使用农膜覆盖技术, 从而造成农膜残片大幅增加, 白色污染甚为严重。 高残留量的农膜不易降解, 且再生利用率低, 会严重影响植 物根系的生长发育、水肥的运移, 最终造成农作物减产。此外, 薄膜中还含有增 塑剂、阻燃剂等有害物质, 会在土壤中不断积累, 造成污染, 破坏土壤生态环 境。 1.6 企业污染现状 位于贺兰县洪广镇境内的贺兰暖泉工业区和习岗镇的德胜工业园区, 仍有大部 分企业采用传统的工艺和技术, 造成高能耗、高排放、高污染, 产生大量固体废 弃物, 以及带有恶臭的废气及污水。 园区内废水及废气治理设施较少, 而且几乎 没有企业将废水排入污水处理厂进行
15、处理, 导致村镇水体污染, 严重影响了农 村居民的健康。2012 年贺兰县工业废水、废气排放、固体废物产生及处理情况 见表5。 1.7 水环境污染现状 贺兰县大量生活污水、 工业用水及农田排水未经处理便直接排入河流, 另外, 银 新干沟流经贺兰城区段, 沿线企业和村庄较多, 所以污染较严重。 据宁夏水利厅 资料显示, 2011年其水质为 V类水, 属重污染, 主要污染物为挥发酚、五日生 化需氧量、氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、总磷、阴离子洗涤剂, 其最大超 标倍数分别为20.4、14.9、14.6、7.4、5.8、5.4和1.0。 表5 2012 年贺兰县工业废水、废气排放、固体废物产生及处
16、理情况 下载 原表 2 农村非点源污染防治模式的建构 2.1 非点源污染综合防治模式的构建 结合贺兰县农村发展现状, 运用清洁生产机制、循环经济理论和生态环保理念, 构建了贺兰县农村非点源污染综合防治模式 (图2) , 并将其分为种植业、养殖 业、生活和工业四大模块, 这四大模块相辅相成。在源头预防方面, 使用清洁能 源和资源, 以减少或消除污染物或废弃物的产生;而在末端治理方面上, 则注重 资源化综合利用, 以减少最终废弃物排放的数量。 图2 贺兰县农村非点源污染综合防治模式图 下载原图 2.2 种植业非点源污染防治模块的构建 按照农业发展方向, 以种植业为主的村落要充分利用其自然条件, 优
17、化种植结 构、讲求科学耕种、合理利用农用化学品, 从农田种植的源头防止种植业非点源 污染的产生8。而在末端治理方面, 应注重秸秆的资源再利用, 避免因秸秆焚 烧产生的污染, 同时也要减少化肥、 农药等的使用, 防止贺兰县农村非点源污染 的产生 (图3) 。如在贺兰县立岗镇幸福村, 秸秆就可以作为可再生的生物质能 源, 依靠它建设新型生物质集中供气工程, 产气量可满足400户农户日常生活 所需燃气, 减少二氧化碳近 613 t/a, 减排二氧化硫近 3.74 t/a。 图3 贺兰县种植业非点源污染防治模块 下载原图 2.3 养殖业非点源污染防治模块的构建 以养殖业为主的村落, 可通过畜禽的科学饲
18、养、 养殖模式和选址优化等方式防止 非点源污染物直接进入环境8, 而提高畜禽粪便的资源化综合利用是构建养殖 业非点源污染防治模块的核心9 (图4) 。对于规模化的养殖场 (如习岗镇红 旗村) , 推荐建设大型沼气工程, 产生的沼气可为当地村户炊用甚至取暖;沼 渣、沼液可作为天然的有机肥料就地还田, 剩余的肥料还可以制作成商品有机 肥。对于农户分散养殖村, 推荐修建四位一体的防治模式。 图4 贺兰县养殖业非点源污染防治模块 下载原图 2.4 农村生活非点源污染防治模块的构建 贺兰县农村生活非点源污染防治模块见图 5。根据贺兰县各个村落的情况, 鼓励 各村落通过沼气工程、秸秆气化工程集中解决炊用和
19、采暖问题, 可选择低碳、可 再生、可循环利用的生活产品。对于有污水管网的乡镇, 污水和粪便可直接输送 到附近的污水处理厂, 生活垃圾则由环卫部门集中收集, 并送往就近的垃圾无 害化处理厂处理。对没有处理设施的村镇, 倾向于将农村粪便、污水和生活垃圾 就地消纳, 如修建户用沼气池或科学堆肥, 可提高资源利用率;或集中几户甚至 一个村落, 给其配备简易污水处理设施, 进行生活污水处理。生活垃圾则采用 “户分类、村收集、镇运转、县集中处理”的方式, 将其进行分类和无害化处理 (即厨余与粪便、污水一同就地消纳, 其他垃圾由村委会专门人员上门收集, 再 由镇一级管理部门收取, 转运至县垃圾集中处置场所,
20、 最终将分散的农户垃圾 集中无害化处理9) 。 图5 贺兰县农村生活非点源污染防治模块 下载原图 2.5 农村工业非点源污染防治模块 就贺兰县两个工业园区 (德胜工业园区和暖泉工业园区) 而言, 可全面建立产 业企业之间的循环链。 首先, 通过技术改造、 工艺改进、 结构调整和产品调整, 建 立产业企业之间的循环链;其次, 通过产业企业整合, 建立新型的工业组织形态; 最后, 通过筛选入园项目, 引进“补链”项目10。 贺兰县农村工业非点源污染 防治模块见图6。贺兰县政府应大力支持该农村非点源污染防治模式, 因为该模 式能解决贺兰县农村非点源污染防治与社会经济发展两者之间的矛盾, 使其协 调发
21、展, 能产生较大的环境和社会效益, 具有较强的实用性和推广性;同时, 需 动员贺兰县的人民群众参与到该模式中, 共同为生态环境的改善做出应有的贡 献。 图6 贺兰县农村工业非点源污染防治模块 下载原图 3 结语 本文依据宁夏统计年鉴 (2012年) 中的数据, 对贺兰县农村非点源污染类 型进行了分析研究, 得出贺兰县农村非点源污染主要以种植业的化肥、 农药, 养 殖业的禽畜粪便、残余饵料、药物, 农村的生活垃圾和污水, 企业的固体废弃物 等为主。 在贺兰县农村非点源污染防治模式的构建中, 将其分为了种植业非点源 污染防治模块、养殖业非点源污染防治模块、农村生活非点源污染防治模块、农 村工业非点
22、源污染防治模块, 这4个子模块既相对独立, 又互为补充, 可确保 贺兰县不同村落有不同的良性发展模式。 参考文献 1胡梅.根据“源-流-汇”逐级控制理念治理农村非点源污染J.天津科技, 2007 (6) :86-90. 2于峰, 史正涛, 彭海英.农业非点源污染研究综述J.环境科学与管理, 2008, 33 (8) :55-55. 3王晓燕.非点源污染及其管理M.北京:海洋出版社, 2003:10-15. 4曾春霞.衡阳市农业面源污染现状与控制的生态补偿机制研究D.长沙:湖南 农业大学, 2012. 5邓小云.农业面源污染防治法律制度研究D.青岛:中国海洋大学, 2012. 6王方浩, 马文奇, 窦争霞, 等.中国畜禽粪便产生量估算及环境效应J.中 国环境科学, 2006, 26 (5) :614-617. 7姚桂蓉.甘肃省农村面源污染现状分析及节能减排对策研究D.兰州:甘肃农 业大学, 2009. 8杨勇, 陈颖, 张晓兰, 等.农村非点源污染防治模式研究以天津市宁河 县为例J.安徽农业科学, 2011, 39 (27) :16734-16746. 9亢金富.云南农村生活垃圾处理问题研究D.昆明:云南大学, 2015. 10李强, 卜晓燕, 冯翠月.贺兰县暖泉工业园区发展循环经济浅析J.现代经 济信息, 2010 (24) :360.
