長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀、問題與對(duì)策
【摘 要】“十四五”時(shí)期是農(nóng)業(yè)面源污染防治的深入推進(jìn)期，也是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的攻堅(jiān)期。本文圍繞監(jiān)測(cè)評(píng)估、治理技術(shù)模式構(gòu)建、治理績(jī)效評(píng)估等方面剖析長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)督管理工作中存在的重點(diǎn)問題，結(jié)合我國(guó)未來(lái)深入推進(jìn)長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理的實(shí)際需求，從強(qiáng)化管理支撐的角度，提出加強(qiáng)全鏈條防控技術(shù)體系建設(shè)、推進(jìn)污染控制技術(shù)模式分類分區(qū)構(gòu)建、開展以環(huán)境質(zhì)量改善為核心的污染治理績(jī)效評(píng)估等有關(guān)建議，為持續(xù)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染治理能力提升，探索建立長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導(dǎo)體系提供參考。
【作 者】
趙健：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院流域面源研究室副研究員
籍瑤、劉玥、劉泉利：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院流域面源研究室助理研究員
白靜：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院流域面源研究室高級(jí)工程師
宋永會(huì)：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院研究員，系本文通訊作者
【基金項(xiàng)目】國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“流域面源污染防控技術(shù)與應(yīng)用示范”（2021YFC3201500）
長(zhǎng)江流域在我國(guó)區(qū)域發(fā)展總體格局中具有重要的戰(zhàn)略地位，流域總面積180萬(wàn)km2，占我國(guó)陸域國(guó)土面積的 18.8%，是我國(guó)最主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。近年來(lái)，長(zhǎng)江流域水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。2021年，長(zhǎng)江流域水質(zhì)優(yōu)良比例為 97.1%，較2015年提高15.4個(gè)百分點(diǎn)。但水生態(tài)環(huán)境保護(hù)不平衡、不協(xié)調(diào)的問題依然突出，太湖、巢湖、滇池等重點(diǎn)湖泊藍(lán)藻水華暴發(fā)態(tài)勢(shì)尚未徹底扭轉(zhuǎn)，部分?jǐn)嗝嫜雌谒|(zhì)下降嚴(yán)重。隨著工業(yè)和城鎮(zhèn)點(diǎn)源污染問題得到有效控制，面源污染逐漸從次要矛盾上升為主要矛盾，成為長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的突出難點(diǎn)[1-2]。
長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)面源排放量大長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11?。ㄊ校┑诙挝廴驹雌詹閿?shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)面源化學(xué)需氧量、總氮、總磷排放量分別占長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶該污染物總排放量的45.1%、48.0%、66.6%，農(nóng)業(yè)面源成為區(qū)域污染物的主要來(lái)源。長(zhǎng)江流域耕地面積占全國(guó)耕地總面積的24%。2021年，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11?。ㄊ校┘Z食總產(chǎn)量達(dá) 2.43億t，占比超過全國(guó)糧食總產(chǎn)量的1/3。長(zhǎng)江流域氣候溫暖，復(fù)種指數(shù)高，化肥、農(nóng)藥施用量處于高位。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2020年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶化肥施用量達(dá)1684.55萬(wàn)t，化肥施用強(qiáng)度為282.52kg/hm2，是國(guó)際安全施用水平（225kg/hm2）的 1.26倍[3]。化肥施用量居高不下以及不合理的施肥方式，造成集約化農(nóng)區(qū)氮磷流失嚴(yán)重，稻田周邊水塘及河湖水體富營(yíng)養(yǎng)化[4]。同時(shí)，長(zhǎng)江流域也是我國(guó)生豬和淡水水產(chǎn)品的主產(chǎn)區(qū)，畜禽養(yǎng)殖造成的總磷排放量占流域農(nóng)業(yè)面源總磷排放總量的68%，是面源污染的重要來(lái)源[5]；淡水池塘養(yǎng)殖分布廣泛，產(chǎn)量占全國(guó)池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量的60%以上，但污染處理設(shè)施配套不完善，養(yǎng)殖尾水不達(dá)標(biāo)排放造成的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大。汛期水質(zhì)變化明顯農(nóng)業(yè)面源排放的污染物隨降雨徑流進(jìn)入地表水體，成為汛期長(zhǎng)江流域水環(huán)境污染的重要原因。在長(zhǎng)江干流82個(gè)國(guó)控監(jiān)測(cè)斷面中，2021年汛期（6月、7月和8月）的Ⅰ—Ⅱ類水質(zhì)斷面占比分別為74.4%、70.7%和81.7%；6月和7月的Ⅰ—Ⅱ類水質(zhì)斷面占比低于1—5月Ⅰ—Ⅱ類水質(zhì)斷面占比的平均值（79.7%）。長(zhǎng)江支流7月水質(zhì)惡化明顯，在504條支流的923個(gè)監(jiān)測(cè)斷面中，Ⅰ—Ⅱ類水質(zhì)斷面占比為61.0%，低于全年平均值70.6%[6]。污染區(qū)域差異性顯著長(zhǎng)江流域橫跨我國(guó)地勢(shì)三級(jí)階梯、四個(gè)氣候帶，沿江各區(qū)域資源稟賦差異明顯、產(chǎn)業(yè)分布不均、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距大，導(dǎo)致流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染具有顯著的空間差異性。長(zhǎng)江流域中上游地區(qū)以丘陵山區(qū)為主，地形破碎、地勢(shì)落差大、降雨集中，加之陡坡過度墾殖，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重。長(zhǎng)江流域中上游水土流失面積占流域水土流失總面積的2/3，為農(nóng)業(yè)面源污染遷移進(jìn)入水體提供了重要載體[7]。相比較而言，長(zhǎng)江中下游平原河網(wǎng)區(qū)地勢(shì)低平、水系發(fā)達(dá)，但往復(fù)流嚴(yán)重、水體自凈能力較差。作為我國(guó)稻麥主產(chǎn)區(qū)，2020年長(zhǎng)江中下游糧食產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的23.38%。在“石油農(nóng)業(yè)”模式下，農(nóng)藥化肥施用量高、資源化利用率低，成為氮污染的主要來(lái)源[8]。不同區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染特征及成因的差異顯著，這給流域內(nèi)農(nóng)業(yè)面源污染精準(zhǔn)防控帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染防治存在的問題
現(xiàn)有監(jiān)測(cè)評(píng)估體系無(wú)法滿足農(nóng)業(yè)面源污染綜合監(jiān)督管理需求
長(zhǎng)期以來(lái)，長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門、生態(tài)環(huán)境部門和水利部門等根據(jù)職責(zé)分工開展了大量監(jiān)測(cè)工作，分別建立了不同尺度和規(guī)模的監(jiān)測(cè)體系，獲取了包括種植業(yè)流失系數(shù)、水質(zhì)、水文等指標(biāo)在內(nèi)的大量數(shù)據(jù)[9-10]。但現(xiàn)有監(jiān)測(cè)體系未能系統(tǒng)刻畫農(nóng)業(yè)面源污染特征和遷移轉(zhuǎn)化過程，存在水質(zhì)、水量監(jiān)測(cè)時(shí)空不同步，監(jiān)測(cè)斷面空間分布密度低，監(jiān)測(cè)頻次未兼顧農(nóng)業(yè)面源發(fā)生規(guī)律等問題。目前尚未形成多部門協(xié)同的農(nóng)業(yè)源—空間傳輸—受納水體的農(nóng)業(yè)面源污染全鏈條監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，難以為農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷評(píng)估和治理績(jī)效考核提供有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
農(nóng)業(yè)面源污染全過程治理技術(shù)模式還有很大提升空間
近年來(lái)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施以及水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)的技術(shù)示范，有效推進(jìn)了長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染治理工作，一批樣板模式逐步顯現(xiàn)。圍繞種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的“源頭減量—循環(huán)利用—過程攔截— 末端治理”全過程農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)模式在長(zhǎng)江流域的太湖苕溪、江蘇武進(jìn)、巢湖店埠河等代表性區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了示范應(yīng)用[11-12]。受流域耕地結(jié)構(gòu)破碎化、肥料施用量高等因素的影響，雖然各地區(qū)對(duì)種植業(yè)源頭防控重視程度高，但是對(duì)過程攔截和養(yǎng)分回用技術(shù)重視程度低，導(dǎo)致氮、磷等多來(lái)源養(yǎng)分尚未得到充分循環(huán)與利用[13]。各地區(qū)缺乏流域?qū)用娴囊韵到y(tǒng)管控為思路、針對(duì)不同區(qū)域污染物類型和排放特征的技術(shù)優(yōu)選配置與集成。相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未對(duì)已建成的技術(shù)工程措施進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，導(dǎo)致示范工程可推廣性差，且未能建立長(zhǎng)效運(yùn)行保障機(jī)制。
現(xiàn)有農(nóng)業(yè)面源污染防治成效評(píng)估缺乏剛性約束和行為引導(dǎo)
當(dāng)前，針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染管控政策，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各?。ㄊ校┏雠_(tái)了化肥農(nóng)藥減量、畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用等管理政策和考核辦法[14]，然而單純考核化肥、農(nóng)藥削減量和糞污資源化利用率并不能全面評(píng)估農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的實(shí)際影響。目前，一些地方已開展了以水環(huán)境質(zhì)量改善為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)面源污染防治評(píng)估考核，如重慶市永川區(qū)將畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染防治工作納入單項(xiàng)考核，制定了水環(huán)境綜合治理與農(nóng)業(yè)面源污染防治相結(jié)合的綜合評(píng)估辦法。然而，農(nóng)業(yè)面源具有污染類型多樣、影響因素復(fù)雜、空間異質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致不同空間單元污染產(chǎn)生量、遷移轉(zhuǎn)化方式、工程治理績(jī)效以及污染對(duì)受納水體水質(zhì)的貢獻(xiàn)情況差異顯著，這給統(tǒng)一設(shè)置以水環(huán)境質(zhì)量改善為目標(biāo)的績(jī)效考核指標(biāo)和內(nèi)容帶來(lái)挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)面源污染的分散性、累積性、隱蔽性和滯后性等特點(diǎn)，也加大了責(zé)任邊界厘清、責(zé)任主體辨識(shí)、歷史責(zé)任區(qū)分的難度。
長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染防治對(duì)策建議
“十四五”時(shí)期是農(nóng)業(yè)面源污染防治的深入推進(jìn)期，也是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的攻堅(jiān)期。為推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染防治工作，生態(tài)環(huán)境部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)業(yè)面源污染治理與監(jiān)督指導(dǎo)實(shí)施方案（試行）》（以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》），涉及農(nóng)業(yè)面源污染防治、政策機(jī)制、監(jiān)督管理等主要任務(wù)，對(duì)深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為持續(xù)提升長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染防治能力，筆者提出以下三方面建議。
加強(qiáng)長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測(cè)管理全鏈條防控技術(shù)支撐體系建設(shè)
針對(duì)制約長(zhǎng)江流域水質(zhì)持續(xù)提升的農(nóng)業(yè)面源污染問題，以說(shuō)清農(nóng)業(yè)面源對(duì)長(zhǎng)江水體污染貢獻(xiàn)、查清污染源頭和種類為問題導(dǎo)向，以構(gòu)建農(nóng)業(yè)最佳治理技術(shù)模式、污染防控管理模式及政策為目標(biāo)導(dǎo)向，從流域整體性出發(fā)，構(gòu)建長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染“測(cè)—溯—算—治—管”全鏈條防控技術(shù)支撐體系，創(chuàng)新治理和管理模式。已有經(jīng)驗(yàn)表明，扎實(shí)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和科學(xué)的污染負(fù)荷評(píng)估是合理制定防控政策的基礎(chǔ)。針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干擾大、流量變化快、汛期集中等監(jiān)測(cè)技術(shù)難點(diǎn)，研發(fā)分布式多層級(jí)面源污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布設(shè)優(yōu)化、多場(chǎng)景自適應(yīng)水質(zhì)水量在線同步監(jiān)測(cè)技術(shù)，建立基于傳感器、衛(wèi)星遙感、在線監(jiān)測(cè)等多技術(shù)、多實(shí)施主體協(xié)同的智能化農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。針對(duì)目前農(nóng)業(yè)面源污染機(jī)理不明、污染通量貢獻(xiàn)不清、模擬參數(shù)確定困難、計(jì)算精度偏低等問題，耦合監(jiān)測(cè)、溯源和模型模擬技術(shù)，提升流域農(nóng)業(yè)面源污染物通量和污染負(fù)荷核算的精準(zhǔn)度、時(shí)效性和可靠性，為制定科學(xué)精準(zhǔn)的治理方案奠定基礎(chǔ)、提供支撐。
持續(xù)構(gòu)建分區(qū)分類農(nóng)業(yè)面源污染全過程系統(tǒng)防控治理技術(shù)模式
“十四五”時(shí)期是推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶污染治理提質(zhì)擴(kuò)面，夯實(shí)沿江各?。ㄊ校┪廴痉乐位A(chǔ)的關(guān)鍵期。建議針對(duì)長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染物來(lái)源復(fù)雜、污染交互影響、區(qū)域差異明顯等特點(diǎn)，以環(huán)境承載力為前提，從全鏈條循環(huán)—全時(shí)空配置—全過程防控出發(fā)，形成典型區(qū)域水—肥—廢棄物時(shí)空統(tǒng)籌配置的農(nóng)業(yè)種植與畜禽養(yǎng)殖污染最佳治理技術(shù)模式。針對(duì)長(zhǎng)江流域丘陵山區(qū)水土流失嚴(yán)重、農(nóng)田灌溉系統(tǒng)不完善的問題，形成以固土保肥—分散堆肥— 藤蔓式排水處理為主要特征的農(nóng)田排水梯級(jí)“減—攔—蓄—用”治理技術(shù)模式；針對(duì)平原河網(wǎng)區(qū)雨量充沛、農(nóng)田徑流路徑短、往復(fù)流嚴(yán)重和污染削減困難的問題，形成以低碳生產(chǎn)—集中快速堆肥—網(wǎng)絡(luò)式排水處理為主要特征的農(nóng)田排水“控—攔—滯—用”治理技術(shù)模式。最終，集成與創(chuàng)新污染物源頭減量、資源多途徑利用、污染多層級(jí)控制等技術(shù)和產(chǎn)品裝備，加快建設(shè)農(nóng)業(yè)面源污染處理配套設(shè)施，建立健全農(nóng)業(yè)面源污染防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。積極貫徹推進(jìn)《實(shí)施方案》在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南和貴州9省開展的農(nóng)業(yè)面源治理與監(jiān)督指導(dǎo)試點(diǎn)工作，總結(jié)形成一批可復(fù)制、可推廣的農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)模式，逐步形成規(guī)?；c產(chǎn)業(yè)化效應(yīng)。
率先構(gòu)建以環(huán)境質(zhì)量改善為核心的農(nóng)業(yè)面源污染治理績(jī)效評(píng)估體系
績(jī)效評(píng)估考核是落實(shí)農(nóng)業(yè)面源污染主體責(zé)任、倒逼水污染防治的重要監(jiān)管方式之一。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)水環(huán)境質(zhì)量考核工作的實(shí)際需求，建議從農(nóng)業(yè)面源污染防治成效和防治工作開展情況兩個(gè)方面推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染防治績(jī)效評(píng)估工作。以定量化指標(biāo)引導(dǎo)工作，以反映污染防治效果為目標(biāo)，以斷面主要污染物濃度和通量，田間氮磷等組分流失率、削減率等為代表，構(gòu)建農(nóng)業(yè)面源污染防治成效評(píng)估指標(biāo)；以人員技術(shù)投入、能力建設(shè)、制度保障等為代表構(gòu)建工作開展情況評(píng)估指標(biāo)；最終形成以通量監(jiān)測(cè)、污染溯源、負(fù)荷核算和最佳治理技術(shù)模式為支撐，融合面源污染相關(guān)數(shù)據(jù)、技術(shù)方法的來(lái)源清晰、責(zé)任明確的長(zhǎng)江流域農(nóng)業(yè)面源污染治理績(jī)效評(píng)估體系。建議率先在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶9省農(nóng)業(yè)面源治理與監(jiān)督指導(dǎo)試點(diǎn)縣開展示范，總結(jié)形成分區(qū)分類差異化的農(nóng)業(yè)面源污染治理績(jī)效評(píng)估模式，并逐步向全國(guó)推廣應(yīng)用。
致謝：文中部分觀點(diǎn)得到朱昌雄、姚志鵬、葉春、戴曉虎等專家的指導(dǎo)支持，作者一并表示感謝！