我国农业面源污染治理技术研究进展-第2页-北极星环境修复网

投稿

我要投稿

2.2 生活垃圾和农业废弃物处理技术

生活垃圾、农作物秸秆、畜禽养殖废弃物等是我国农村主要的固体废弃物, 实现农村固体废弃物的资源化是当前农村生态环境建设的重要内容。由于生活垃圾来源和成分复杂, 目前的主要处理方式以“村收集−镇转运−县(市)集中处理”为主, 大部分被集中填埋或焚烧, 少部分与农作物秸秆、畜禽养殖废弃物等进行堆肥化处理。高温堆肥过程中如何减少N的损失是高温堆肥要解决的关键技术。

农作物秸秆是农村主要的固体废弃物, 目前其资源化率还比较低, 部分地区农作物秸秆的焚烧已导致严重的生态环境问题, 尤其在我国的东部地区。目前, 农作物秸秆的处理以还田为主, 包括部分还田或全量还田。随着作物收获机械的改进, 秸秆全量还田已成为主要还田方式。此外, 秸秆打捆收获后用作能源、建筑材料、花卉盆钵等新型资源化方式也已形成一定的规模。

畜禽粪便是农业面源污染的主要来源, 已经成为经济发达地区或水环境敏感地区优先控制的污染源。在中国的传统农业中, 畜禽粪便是优质的农家肥, 不仅能提供农作物生长所需的养分, 也能改善土壤物理化性质, 是中国农业数千年持续发展的重要物质基础。畜禽粪便资源化的主要途径是农肥化,固体部分经发酵后生产优质有机肥,再进行还田以实现循环利用。液体部分目前主要处理方式包括厌氧发酵生产沼气, 或直接进入污水处理工程进行净化, 或与农村的固体废弃物如秸秆、生活垃圾等进行联合发酵。其中沼液的安全处置是当前急需要解决的关键问题。

2.3 农业化学品减量化技术

2.3.1 化肥减量化技术

我国是世界上化肥施用量最多的国家, 肥料的平均利用率只有30%左右, 大多数养分随径流、渗漏和挥发等途径损失掉了, 不仅浪费了资源, 而且加剧了水体富营养化。因此, 根据不同地区的实际情况研究减量施肥技术具有重大的意义。目前主要的化肥减量技术有以下几种:

氮肥运筹优化技术: 在施氮量相等的情况下,合理调整基追肥的分配比例, 如太湖流域的稻田土壤, 基于目前常规施肥量, 将基肥施用量削减20%,可有效地协调当地的经济效益和环境效益。Qiao等的研究证实, 在太湖地区水稻产区通过两年连续试验,消减50%的施氮量(相对于常规施氮量)并未显著影响水稻产量。何传龙等在巢湖地区根据蔬菜地养分供应能力和甘蓝的营养特性, 运用减量平衡施肥技术, 使肥料施用量减少30%, N、P、K 肥利用率分别提高27.3%、23.4%和23.5%, N、P 淋失量分别减少90.0%、78.4%。但是此类研究一般局限于较短时间, 对于长期减量施肥对作物产量有何影响, 尚需进一步探明。

种植制度优化技术: 比如稻麦轮作制中引入豆科绿肥, 既可降低旱季的施氮量, 又可补充稻季的氮素。在太湖地区进行的水稻−紫云英轮作试验结果表明, 冬季将小麦改为紫云英, 稻季不施用化学氮肥, 水稻产量可达到农户常规产量的95%左右, 如果补充农户施氮量的30%, 则可获得与农户正常产量相当的产量, 或略有增产。王静等在滇池流域蔬菜产地的调查表明, 合理的轮作模式可减少蔬菜地N、P 的盈余量。

缓控释等新型肥料技术: 缓控释肥料中养分的释放与作物养分需求比较吻合, 养分的释放供应量前期不过多, 后期不缺乏, 具有“削峰填谷”的效果,可以大大降低向环境排放的风险。田琳琳等在太湖流域大田蔬菜地的试验结果表明, 在蔬菜生产中,“低量控释肥低量化肥”是兼具经济效益和环境效益的施肥模式。但是目前缓控释肥费用相对普通化肥较高, 限制了其广泛使用。

施加土壤改良剂控制N、P 流失: 生物质炭(bio)由于其良好的吸附性能、低廉的成本以及良好的生物亲和性, 将其运用于农田营养盐释放控制,受到研究人员的关注。Ding等在农田表层20cm的土壤施加0.5%的生物质炭, 可以减少15.2%的NH4 -N 损失量。姬红利等以滇池设施农业土壤和坡耕地土壤为研究对象, 采用外源施用土壤改良剂(硫酸亚铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺)和土壤消毒剂(五氯硝基苯)的办法, 研究了土壤改良剂对土壤解吸过滤液中TP 和TDP浓度变化的影响。野外田间试验表明: 施加改良剂后, 径流雨水中TP 和TDP 值明显降低, 上述土壤改良剂的施用对降低P流失具有明显效果。但是其经济性与环境风险如何尚待进一步研究。

2.3.2 农药减量化与残留控制技术

在化学农药减量施用方面, 当前主要发展趋势是由化学农药防治逐渐转向非化学防治技术或低污染的化学防治技术。近年来, 江苏省多家单位联合开展水稻化学农药污染控制技术研究, 针对水稻螟虫、灰飞虱、条纹叶枯病与纹枯病等重大病虫害, 研究开发了多项无公害关键技术, 在水稻核心示范区减少了30%农药用量。卢仲良等选用高效低毒的三唑磷、丙溴磷、井冈霉素、噻嗪酮、毒死蜱等药剂进行施药, 增产6.97%。在农药残留生物降解方面,国内外做了很多研究工作, 包括细菌、真菌、放线菌等各种降解农药的微生物菌株相继被分离和鉴定,用以降解有机磷、有机氯和三嗪类除草剂、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等多种农药。近年来伴随着基因工程和分子生物学的发展, 构建高效工程菌是当前研究的热点, 将高效降解农药酶的基因构建到载体上, 经转化获得工程菌, 以期提高具降解作用的特定蛋白或酶的表达水平, 从而提高降解活性。但是目前的研究仍然存在不足, 大多数研究以实验室研究为主, 降解机理研究不够深入, 中间产物难以检测, 技术零散、集成度低、配套性差和展示度低等仍然是目前我国集约化农田农药减量化与残留控制需求中的突出问题。

2.4 污染物质的生态拦截技术

农业面源污染物质大部分随降雨径流进入水体,在其进入水体前, 通过建立生物(生态)拦截系统, 有效阻断径流水中的N、P 等污染物进入水环境, 是控制农业面源污染物的重要技术手段。国外主要是设置宽广的生物隔离带来控制N、P 的径流迁移, 如加拿大一种“草地−树木过滤带系统”, 可以显著降低径流的污染物含量。杨林章等结合太湖地区实际情况提出了生态拦截型沟渠系统, 它主要由工程部分和植物部分组成,能减缓流速, 促进流水携带颗粒物质的沉淀, 有利于构建植物对沟壁、水体和沟底中逸出养分的立体式吸收和拦截, 从而实现对农田排出养分的控制。沟渠系统对农田径流中TN、TP的去除效果分别达到48.1%和40.2%。但是, 在生态沟渠的农田规划和设计标准、两侧及岸边植物品种筛选及空间配置技术、水生经济植物的品种筛选及空间配置技术、浮床植物的肥药管理技术、浮床植物残体的再利用技术以及植物的高效N、P利用机制等的研究还需要进一步拓展和深化。

原标题：我国农业面源污染治理技术研究进展

投稿与新闻线索：电话：0335-3030550，邮箱：huanbaowang#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

【观点】伊藤洋：日本土壤污染现状概要（市场-调查-对策）

水污染查看更多>面源污染查看更多>农业污染治理查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

我国农业面源污染治理技术研究进展

【观点】伊藤洋：日本土壤污染现状概要（市场-调查-对策）

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~