农业污水的主要来源有农田径流、饲养场污水、农产品加工污水等,不仅数量庞大,而且影响范围很广,比较分散,难于收集和治理。综合起来看,农业污染具有以下两个显著特点:
污水随意排放
第一,有机质、植物营养元素和病原微生物含量高,如我国农村牛圈所排废水生化需氧量可高达 4300毫克 /升,是生活污水的几十倍。
第二,含较高量的化肥和农药。施用农药、化肥的 80%~ 90%都会随农田径流进入水体,而且对水体有着长期的危害,如有机氯农药的半衰期约为 15年。
由于农业生产自身的特点,使得农业废水污染控制十分困难。由于农业污染往往是大面积发生的,污染源呈现扩散状,因此很难确定其源头。另外,由于降雨类型、土地坡度、土壤性质以及农民对土地利用和栽种作物的选择、生产技术、肥料和农药的使用情况等不同,农业污水污染在时间和空间上的延续变化上也是难以预料的。因此,农业废水污染治理要从多方面抓起。
(1)从源头上减少农药和化肥的使用。加大有机肥料的使用范围,有效降低化肥在农业施用中的比重。政府可通过财政补贴、减免税收等政策,对有机肥生产企业加大扶持力度。还可根据实际情况推广豆科绿肥,实行引草入田、草田轮作、粮草经济作物间作和根茬肥田等形式种植。由于作物秸秆本身含有较丰富的养分,因此推行秸秆还田也是增加土壤有机质的有效措施。另外,利用新型生物科学技术积极开发作物的抗病虫害新品种。如通过转移苏云金芽孢杆菌的 Bt基因已成功研发高效抗虫棉、抗虫水稻和抗虫大白菜,大大减少了农药的使用。
(2)大力发展清洁生产,把末端治理和源头控制相结合。要大力发展清洁生产,从源头上减少畜禽废水的排放。大力推广干清粪工艺,并合理设计规划养殖场内部结构与设施,有助于从源头上减少畜禽废水对受纳水体的污染,同时也减少了污水处理的难度和费用;大力宣传使用绿色饲料和添加剂,减少饲料中有毒有害或容易聚集的添加剂如重金属等,不仅能从源头上减少污染物的产生,也有利于畜禽养殖工业的健康长效发展。
(3)回收利用农业污水。农业污水经再生处理后,用于农田灌溉、池塘养鱼以及景观用水等,可以节约大量水资源。畜禽废水中含有大量的营养物质,在处理过程中可对这些有用资源进行回收和再利用。畜禽废水中的有机物经厌氧消化会产生大量的可燃性气体,如甲烷、氢气等,这些气体具有很高的热值,净化后可作为能源加以使用,通常用来加热和发电,减少了能耗成本和环境质量的恶化。
强化环保意识,加强监测管理。加强教育,提高群众的环保意识,使人们充分意识到农药、化肥污染的严重性,调动广大公民参与到防治土壤污染的行动中,并通过广播、电视等媒体,对农民合理利用化肥和有机肥进行宣传教育,提高农民用肥效率。此外,还要加强农药、化肥使用的管理,通过法律法规来防治农业污染,制定相关的有害物质允许量标准,对产品中的污染物进行检测,防止带入土壤。
污水净化
水是生命之源,在农业生产上更是非常重要的条件,世界最早出现农业生产的地方,都是水资源比较充沛、土壤比较肥沃的地方。具体来说,农业生产的每个环节都离不开水,从引水到收获,不仅环节多,而且过程也比较长。
从水的消耗原因来看,一方面是在引水、输水、配水、灌水等环节中出现的消耗,由于农作物并没有利用到这一部分水,所以我们把这种消耗叫做非生物性水消耗;另一方面是农作物的根系从土壤中吸水、传输、蒸腾等过程中的消耗,由于农作物利用到了这一部分水,所以我们又把这种消耗叫做生物性水消耗。
世界各国采用的农业节水技术,都试图尽量减少非生物性和生物性水消耗。通常来说,农业节水技术可以归纳为以下 3种:
1.工程节水技术
工程节水技术,主要是通过兴建各种节水灌溉工程来提高灌溉水的利用率。这些技术中,主要包括输水渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术和改进地面灌溉技术等。
工程节水技术的直接目的和作用,是减少在输水和配水过程中出现的渗漏蒸发损失和在田间灌水过程中出现的深层渗漏损失,这样可以提高灌溉效率、使更多的灌溉水能够到达田间地头。可以说,工程节水技术是整个农业节水技术的核心和关键,这方面的技术在过去几十年间也得到了很大的发展。
2.农艺节水技术
农艺节水技术,主要是通过具体的耕作措施来调控田地的水分、提高农田的生产效率和水的利用效率。这其中,主要包括调整农作物的种植结构、改善耕作制度、改进耕作技术、推广秸秆或地膜覆盖技术、发展化学药剂与保水剂的应用技术等。
农艺节水技术的直接目的和作用,是减少田地中的水分蒸发、保持土壤中的水分含量,并在这个基础上,进一步提高农作物对水的利用效率。农艺节水技术是农业节水技术的重要组成部分,也是工程节水技术的重要补充,尽管需要投入一定资金和人力,但是收益远远超过投入。所以在谈到农业节水时,是不能忽略农艺节水技术的。
3.生物节水技术
生物节水技术,是农业节水技术中比较新的领域。科学家们比较普遍地认为,生物节水技术主要包括两方面内容:一方面是根据农作物对水的需求,在合适的时间、用合适的水量进行精确灌溉;另一方面是通过生物遗传技术改良现有的农作物品种,使它们既抗旱又高产。
目前,人们比较熟悉的是工程节水技术和农艺节水技术,除了少数农业非常发达的国家外,普遍忽略生物节水技术。当然,这既是因为观念上习惯于“浇地”而不是“浇作物”,也是因为生物节水技术本身存在着较大的难度,在应用时还存在着资金投入、人员培训等方面的难度。但是总的来说,由于生物节水技术是从农作物内部实现高效用水的,所以它可以更有效地提高农业用水效率,特别是在工程节水技术和农艺节水技术的效果已经达到极限的情况下,就更具有重要的意义了,因此在未来的发展前景是非常广阔的。
介绍到这里,我们可以对农业节水技术的作用进行一下总结了。总的来说,农业节水技术的作用基本上体现在以下 4个环节中:
首先,是减少灌溉水渠和管道在输水和配水过程中出现的水量蒸发与渗漏损失,提高农田灌溉水的利用率。
第二,是减少在田间地头灌溉过程中出现的水分深层渗漏和地表流失,在改善灌水质量的同时,也需减少灌溉每单位田地的平均用水量。
第三,是减少农田土壤的水分蒸发损失,更加有效地利用天然降水和灌溉水资源,使水不仅能来得足,而且还能留得住、用得上。