淺析生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)面源污染控制中的應(yīng)用

1、淺析生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)面源污染控制中的應(yīng)用學(xué)生姓名： 許春花 指導(dǎo)老師： 齊善忠 學(xué) 號： 2013020814 專 業(yè): 自然地理學(xué) 學(xué) 院： 人口資源與環(huán)境學(xué)院 時 間： 2014年6月27日 淺析生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)面源污染控制中的應(yīng)用自然地理學(xué)專業(yè) 許春花 2013020814(山東師范大學(xué)，濟南)摘要 本文分析了我國農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題的嚴重性、污染特點、污染源、影響因素、環(huán)境影響及防治中存在的問題。并依據(jù)生態(tài)學(xué)理論提出了生態(tài)平衡、結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)循環(huán)與再生利用、負載定額、相生相克等原理應(yīng)作為農(nóng)業(yè)面污染防治的重要理論基礎(chǔ)。重點探討了各類可行的農(nóng)業(yè)面源污染生態(tài)工程的種類和應(yīng)用現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞 生態(tài)工程；

2、農(nóng)業(yè)面源污染；污染控制analyses the application of ecological engineering in the agricultural non-point source pollution controlabstract：this paper analyzes the agricultural environment of the seriousness of the problem of pollution, pollution characteristics, pollution sources, influence factors, environmental

3、 impact, and the problems existing in the prevention and control. and puts forward the ecological balance based on the theory of ecology, the structure and function, the material circulation and reuse, load rate, based on principles such as should be as an important theoretical basis for agricultura

4、l area pollution prevention. this paper mainly discussed the types and the application status about on a variety of viable agricultural non-point source ecological engineering.key words：ecological engineering；non-point source pollution of agricultural；pollution control引言中國是農(nóng)業(yè)大國，為在有限的農(nóng)田上實現(xiàn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)

5、村致富，面源污染風(fēng)險高的菜果花生產(chǎn)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)在各大流域迅速發(fā)展，中國在不到世界1/10的耕地上供養(yǎng)著世界1/4人口生存的同時，也面臨著耕地面積日益減少、退化和保持環(huán)境質(zhì)量的問題1。如何減少其目前和未來昂貴的環(huán)境代價？當(dāng)看到許多地區(qū)鄉(xiāng)村昔日清澈的小溪、美麗的湖泊已經(jīng)面目全非、散發(fā)著惡臭，但由于我國人多地少，土地資源的開發(fā)已接近極限2，目前只能通過增加化肥、農(nóng)藥的施用來提高糧食的產(chǎn)量，加之化肥、農(nóng)藥使用量較大的蔬菜業(yè)、花卉業(yè)、果樹業(yè)發(fā)展迅速，使我國迅速成為世界上最大的化肥消費國，也是生產(chǎn)和使用農(nóng)藥的大國。而許多很貧窮的農(nóng)民，精心伺育著自家的兩畝大棚，編織著希望，卻料想不到儉省的錢買回的農(nóng)藥、化肥

6、，換回的可能是家園的污水橫流，疾病肆虐，當(dāng)看到，剛剛步入小康水平的人們還來不及享受經(jīng)濟發(fā)展帶來的實惠，就已經(jīng)開始背上日益沉重的環(huán)境代價?，F(xiàn)今，農(nóng)業(yè)面源污染問題已受到人們極大的關(guān)注，這也為我國建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)及保障國家糧食安全和糧食營養(yǎng)安全提出嚴峻的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，對中國農(nóng)業(yè)面源污染的對癥治理已迫在眉睫。1 我國農(nóng)業(yè)面源污染1.1 農(nóng)業(yè)面源污染發(fā)生機理水體環(huán)境污染源按照排放方式可分為點污染源和面污染源(或稱非點污染源)兩種。20世紀90年代以前，人們一直認為點源是造成水污染的主要原因，對環(huán)境污染的控制主要集中在工業(yè)點源上，而沒有認識到面源污染的嚴重性。但是，在點源污染治理取得顯著

7、成效后，水體環(huán)境并未得到很好的改善，這是因為除了點源污染外，還有很大一部分水體受到面源的污染(何萍等, 1999；knapp, 2005)。目前，水環(huán)境面源污染的嚴重性已受到國內(nèi)外普遍的關(guān)注(anderson等, 1995; 尹澄清等, 20023) 3。所謂農(nóng)業(yè)面源污染，主要是指人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動時，農(nóng)田中的土粒、氮、磷、農(nóng)藥及其他有機或者無機污染物質(zhì)，在降水或灌溉過程中，通過地表徑流、排水和地下滲漏并伴隨著一系列的物理、化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化進入水體，從而造成的污染4，主要包括化肥污染、農(nóng)藥污染、集約化養(yǎng)殖場污染、農(nóng)膜污染、固體廢棄物污染等。農(nóng)業(yè)面源污染不僅直接危害農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，而且對區(qū)域水環(huán)境

8、和人類健康將產(chǎn)生嚴重危害，污染飲用水源，造成地表水的富營養(yǎng)化和地下水的污染。1.2 農(nóng)業(yè)面源污染的特點農(nóng)業(yè)面源污染具有三個主要特點5：一是隨機性，面源污染受降雨時間的影響較大，因而其污染發(fā)生具有較大的隨機性；二是污染物及排放途徑的不確定性，由于面源污染影響因素多，排放途徑較復(fù)雜，因而排出的污染物是難以確定的；三是污染負荷的時空差異性大，由于徑流的時空變化，面源污染過程與徑流過程呈現(xiàn)大致相同的變化趨勢。1.3 農(nóng)業(yè)面源污染源(1)化肥污染。長期以來，我國化肥的生產(chǎn)和使用一直在增長，從建國初期的 0.6萬噸增加到現(xiàn)在的4124萬噸。目前化肥施用量約420kgh，已成為世界上化肥施用量最多的國家6。

9、氮、磷、鉀利用率非常低，大量未被利用的化肥通過徑流、淋溶等方式污染了地表水環(huán)境。(2)農(nóng)藥。農(nóng)藥指包括除草劑、殺蟲劑和防治牲畜體內(nèi)外寄生蟲的化學(xué)藥品，農(nóng)藥的生產(chǎn)使用，促進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，但同時農(nóng)藥對環(huán)境造成的污染也成了中國影響范圍最大的一種有機污染和面源污染源。我國各類水體在不同程度上受到農(nóng)藥的污染，我國農(nóng)藥的產(chǎn)量和使用量都居世界前列，2007年農(nóng)藥總產(chǎn)量為173.1萬噸，使用量162.3萬噸，平均用量為27kgh，農(nóng)藥使用量在全世界水平最高、用量最大、大量使用農(nóng)藥，雖然控制了病蟲害，但大部分農(nóng)藥殘留于環(huán)境中，造成潛在的環(huán)境威脅7。(3)水土流失。水土流失是我國嚴重的非點源污染源，水土流失挾帶著

10、泥沙、有機物、金屬等污染物進入地表水體污染水環(huán)境。我國的水土流失極為嚴重，據(jù)統(tǒng)計每年流失水土至少50億噸，數(shù)百萬噸的氮、磷、鉀通過各種途徑進入地表水體，造成嚴重的水體污染以及大量農(nóng)作物鹽分的流失。我國水土流失加快的主要原因是人口增長過快，增加了對土地的壓力，導(dǎo)致人們亂墾荒地、濫伐森林、超載放牧，以及不適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)項目的開發(fā)與管理。(4)農(nóng)業(yè)廢棄物。農(nóng)業(yè)廢棄物包括農(nóng)田中秸桿殘茬、農(nóng)村居民生活垃圾、生活廢水、人畜禽糞便以及田間農(nóng)膜殘片。如集約化畜禽養(yǎng)殖對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在兩個方面： 一是少量畜禽糞便直接排泄到環(huán)境中； 二是大量的畜禽糞便作為有機肥料施用到農(nóng)田之中。畜禽糞便相對于化肥來說，其鹽分含量

11、低而運輸成本高，致使大量的畜禽糞尿都集中施在數(shù)量有限的農(nóng)田中，這樣往往造成大量的鹽分得不到充分利用而從農(nóng)田流失到水體中。另外，長期使用農(nóng)膜覆蓋技術(shù)可造成農(nóng)膜殘片大幅增加，嚴重影響植物根系的生長發(fā)育#水肥的運移，造成土壤退化。1.4 農(nóng)業(yè)面源污染的影響因子農(nóng)業(yè)面源污染影響因素是非常復(fù)雜的，涉及到人類活動、自然地理和社會經(jīng)濟等諸多方面8-9，主要包括以下幾個影響因子。 (1)土地利用方式。土地利用方式是影響面源污染的關(guān)鍵因素，綜合反映人類活動對自然環(huán)境的作用，土地利用方式對土壤、植被、徑流及化學(xué)物質(zhì)輸入、輸出等因素具有影響，因而不同土地利用類型所產(chǎn)生的面源污染差異巨大。(2)農(nóng)田耕作、農(nóng)事活動和田

12、間水肥管理。耕作方式對面源污染也有很大的影響。翻土耕作容易造成土壤結(jié)構(gòu)破壞，表層土質(zhì)疏松，地表徑流過程中水土流失現(xiàn)象嚴重；保土耕作(如免耕、少耕)，通過改善土壤的入滲性能、土壤物理結(jié)構(gòu)，減少地表徑流及雨點和徑流對土壤的沖擊與侵蝕來影響水土和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的流失，能有效地控制水土流失。水肥管理的科學(xué)程度同樣影響農(nóng)業(yè)面源污染，如污水灌溉、農(nóng)田漫灌都可能在農(nóng)田徑流過程中把污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移匯入水體10，11-12。 (3)地形地貌、土壤植被。地形地貌和土壤植被主要是通過改變降雨和地表徑流下墊面影響農(nóng)業(yè)面源污染。地形有坡長和坡度兩方面因素。土壤流失量隨坡度的增大而增大。當(dāng)?shù)孛嬗幸欢ㄆ露龋麻L越長，匯流的流量越

13、大，流速也將增加，從而水土流失也越嚴重，攜帶的污染物質(zhì)就越多。植被特點決定影響農(nóng)業(yè)面源污染的徑流下墊面條件。植被對降水有一定截持作用，但只作用于降水初期，主要是改變降水性質(zhì)和土壤表層結(jié)構(gòu)，減小雨水對土壤的沖擊力，能有效地減少徑流中的懸浮物質(zhì)。植被覆蓋具有強大的水土保持功能，并呈現(xiàn)出林-灌-草遞減的規(guī)律；植被外在的水土保持功能是其內(nèi)部各個垂直層次截留降雨、攔蓄徑流從而削減降雨侵蝕動能和徑流沖刷作用的綜合體現(xiàn)。 (4)氣候、水文特征。水土流失和地表徑流是農(nóng)業(yè)面源污染產(chǎn)生的主要條件。所有的氣候因素對水土流失都有相應(yīng)的影響，其中降水與農(nóng)業(yè)面源污染關(guān)系最為密切。一般是年降水量越大，水土流失越嚴重，污染程

14、度越高，是因為面源污染主要是靠地表徑流運輸和轉(zhuǎn)移，而降雨的大小、強度、時空分布對地表徑流的影響很大。降雨強度和降雨過程對水土流失起到?jīng)Q定性作用。 (5)社會經(jīng)濟因素。社會經(jīng)濟因素主要通過社會經(jīng)濟活動影響土地利用方式、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式及管理水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)村庭院養(yǎng)殖集中程度和規(guī)模、居民環(huán)境保護意識等影響面源污染物的排放量13-14。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人口不斷增長，耕地不斷縮減，工業(yè)化和城市化進程的加快，以及不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，水環(huán)境面臨巨大的壓力，環(huán)境意識落后、治理能力不足、管理體制不合理是水環(huán)境惡化的根本原因。農(nóng)村人口現(xiàn)狀及增長速度直接影響耕地利用方式及利用程度、農(nóng)業(yè)面源污染的產(chǎn)生總量1

15、5。1.5 農(nóng)業(yè)面源污染的環(huán)境影響(1)加重水體富營養(yǎng)化。我國湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象十分嚴重，研究表明，對于湖泊、水庫等封閉水域，當(dāng)水體內(nèi)無機氮總量大于0.2mgl時，磷酸鹽磷濃度大于0.01mgl 時，就可能引起藻華現(xiàn)象的發(fā)生。農(nóng)業(yè)非點源污染是湖泊等水體富營養(yǎng)化的主要原因。(2)導(dǎo)致土壤退化。大量化肥和農(nóng)藥的施用使許多有害物質(zhì)進入土壤，必然使土壤質(zhì)量下降，致使土壤變堿或變酸，削弱土壤或肥料中其他營養(yǎng)元素效應(yīng)。大量氮肥的使用還加快土壤中有機碳的消耗，降低有機質(zhì)的活性和土壤的供氮能力。(3)對生物的有害影響。農(nóng)田中施用的化肥#農(nóng)藥及人畜糞便等，其中的有機物、無機養(yǎng)分及其它污染物經(jīng)淋溶作用進入地下水體或

16、經(jīng)地表徑流進入飲用水源區(qū)，可造成飲用水源的污染，影響人體健康。(4)污染地下水。調(diào)查表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動是地下水污染的主要原因之一，污染指標(biāo)以硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽#氨最為嚴重。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來自肥料和農(nóng)藥的氮#磷#鉀及各種重金屬元素，由于溶解度較低，活動性差，因此在土壤和非飽和帶中逐漸積累，成為地下水的潛在危脅，而土壤中大量氮的淋失和下滲，使地下水中硝態(tài)氮含量嚴重超標(biāo)。2 農(nóng)業(yè)污染防治中存在的問題 長期以來，國家在農(nóng)業(yè)污染治理上投入了大量資金和項目，開展了重點地區(qū)污染治理研究、示范和推廣工作，取得很大成績，但仍存在以下主要問題：2.1 存在“先污染，后治理”誤區(qū)在我國以經(jīng)濟發(fā)展為中心的方針指導(dǎo)下

17、，一些地區(qū)在農(nóng)業(yè)發(fā)展上過分強調(diào)經(jīng)濟效益，而不惜犧牲環(huán)境代價。從而走出了一條“先發(fā)展經(jīng)濟犧牲環(huán)境，后治理”的發(fā)展模式，這是一種極端不合理的發(fā)展模式，治理的費用會更大，得不償失。2.2 農(nóng)藥、化肥的難以代替性由于我國大部分農(nóng)業(yè)仍采取傳統(tǒng)的耕作和種植措施，導(dǎo)致農(nóng)藥化肥的大量及長久使用，對于坡耕地及貧瘠土地化肥農(nóng)藥的使用量更是普通農(nóng)地的幾倍甚至更高，雖然人們已意識到農(nóng)藥的殘毒、致癌、人畜急性中毒及污染環(huán)境等問題，但是現(xiàn)有的一些替代方法仍存在著許多問題，不能完全徹底地取代。2.3 缺乏污染防治的系統(tǒng)觀念和技術(shù)體系農(nóng)業(yè)污染是復(fù)雜的復(fù)合污染，其防治是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。以往的單項治理技術(shù)雖然在解決特定污染方

18、面具有一定作用，但面臨當(dāng)今農(nóng)業(yè)復(fù)雜污染的局面已經(jīng)遠遠不能有效解決問題。必須充分理解農(nóng)業(yè)污染是基于水體土壤生物大氣系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)面污染的現(xiàn)實，樹立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)整理性和系統(tǒng)性觀念，以生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)，以生態(tài)系統(tǒng)管理與調(diào)控為基礎(chǔ)，樹立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)“整體協(xié)調(diào)循環(huán)再生”的生態(tài)農(nóng)業(yè)理念，建立農(nóng)業(yè)立體污染防治的生態(tài)技術(shù)體系，從源頭和全過程進行污染控制并結(jié)合污染生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)重新走上健康發(fā)展道路。2.4 缺乏對點源和面源污染進行分類控制我國在對水環(huán)境污染治理中，存在這一些問題，最主要的是沒有把點源污染的治理和面源污染的治理進行分類區(qū)分，然后分別治理。目前為止，對面源污染的治理仍是運用點源污染的治

19、理措施，沒有太好的辦法。針對面源污染具有污染發(fā)生時間的隨機性、發(fā)生方式的間歇性、機理過程復(fù)雜性、排放途徑及排放量的不確定性、污染負荷時空變異性和監(jiān)測、模擬與控制空難性等特點16，所以應(yīng)采用總體治理的方法，例如：生態(tài)工程等。2.5 農(nóng)民環(huán)保意識薄弱，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量價格不匹配我國的農(nóng)民文化水平普遍較低，環(huán)保意識薄弱。加上農(nóng)民普遍貧窮，經(jīng)濟利益是他們追求的第一性利益。目前，我國農(nóng)產(chǎn)品市場還沒有真正使優(yōu)質(zhì)環(huán)保農(nóng)產(chǎn)品的價格得到保護，不利于調(diào)動農(nóng)民參與環(huán)保的積極性。農(nóng)民是防治農(nóng)業(yè)污染的“主力軍”，保護農(nóng)民利益，提高優(yōu)質(zhì)環(huán)保型農(nóng)產(chǎn)品價格，是提高農(nóng)民環(huán)保意識、推進農(nóng)業(yè)污染防治的重要舉措。只有這樣，才能最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)

20、生產(chǎn)發(fā)展、農(nóng)民增收和環(huán)境保護的多贏效果。2.6 各流域進行農(nóng)業(yè)面源污染控制的科技基礎(chǔ)性工作嚴重不足許多國家的實踐已經(jīng)證明，面源污染控制的關(guān)鍵措施之一是制定和執(zhí)行限定性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。中國目前雖然也頒布了一些農(nóng)業(yè)環(huán)境方面的法規(guī)，但多數(shù)是參照國外修訂的框架來規(guī)定的。由于缺少必要的試驗工作，實際上目前各省、各流域也不能就一些最重要的生產(chǎn)過程制定適合本地農(nóng)民執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2.7 末端控制仍為目前流域治理建設(shè)工程的主體自“九五”以來，中國中央與地方政府在治污上投入了大量財力，“十五”期間國家用于環(huán)境整治的財政預(yù)算為7000億元，占gdp的1%。其中2700億元用于水污染的治理17。這些投資主要用于污

21、水處理廠及其配套工程建設(shè)。但對農(nóng)業(yè)面源污染源頭的控制行動計劃投資甚少。3 農(nóng)業(yè)污染生態(tài)工程措施3.1 生態(tài)工程技術(shù)3.1.1生態(tài)工程的特點 生態(tài)工程是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，結(jié)合系統(tǒng)耦合的優(yōu)化方法，促進系統(tǒng)分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)潛力。其目的是在促進自然界良性循環(huán)的前提下，發(fā)揮資源潛力，防治環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益與生態(tài)效益同步發(fā)展。它可以是縱向結(jié)構(gòu)，也可以發(fā)展為幾個縱向工藝鏈索之間的橫向聯(lián)系組成的網(wǎng)狀工程系統(tǒng)。生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程、環(huán)境工程和生物工程的技術(shù)比較(見表1)。生態(tài)技術(shù)是利用自然界現(xiàn)有的物種、生態(tài)位、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能等，遵循生態(tài)工程原理和方法，經(jīng)過系統(tǒng)

22、結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計，以滿足人類生態(tài)保護和發(fā)展經(jīng)濟需求的技術(shù)18，19。表 1 生態(tài)工程與傳統(tǒng)工程、環(huán)境工程、生物工程的技術(shù)比較工程類型傳統(tǒng)工程環(huán)境工程生物工程生態(tài)工程基本單元自然與社會自然系統(tǒng)細胞自然與社會基本理論工程學(xué)環(huán)境科學(xué)遺傳學(xué)細胞學(xué)生態(tài)學(xué)基本能源化石能化石能化石能太陽能基本費用大量大量大量合理產(chǎn)能特點人為人為人為人類輔助的自組織控制結(jié)構(gòu)任意改善污染源遺傳結(jié)構(gòu)整體和諧人地關(guān)系損失破壞在污染干擾協(xié)調(diào)循環(huán)利用生物多樣性減少改變改變保持或增加3.1.2生態(tài)工程設(shè)計思想生態(tài)工程設(shè)計遵循“道法自然”的理念，按照物質(zhì)在自然界遷移、轉(zhuǎn)化、流動與循環(huán)的規(guī)律，積極調(diào)控其食物鏈，提供匹配機會與結(jié)合點，聯(lián)結(jié)在物流

23、中已斷了聯(lián)系或本不聯(lián)系的亞系統(tǒng)，疏通物流、能流、價值流及信息流的通路，調(diào)節(jié)及維護亞系統(tǒng)的輸入和輸出收支平衡。根據(jù)工程實施區(qū)域自然、社會和經(jīng)濟條件，優(yōu)化組合各種技術(shù)，使之相互聯(lián)系成一個有機系統(tǒng)，達到多層次多目標(biāo)分級利用物質(zhì)、促進良性循環(huán)、同步增加與兼收經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的目的20。生態(tài)工程技術(shù)創(chuàng)新不在于組成的各單項技術(shù)，而在于因地制宜、因類制宜地繼承精華以及引進、消化、吸收和優(yōu)化組合，在于生態(tài)系統(tǒng)元素的同位、同閾、同序、同區(qū)的縱向整合、橫向耦合，提高改進系統(tǒng)功能和系統(tǒng)革新21。3.1.3生態(tài)工程理論防治農(nóng)業(yè)面源污染的理論基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)是一個復(fù)雜的生態(tài)大系統(tǒng)，服從生態(tài)學(xué)規(guī)律和遵循生態(tài)學(xué)原理。按照生態(tài)學(xué)

24、的觀點，農(nóng)業(yè)內(nèi)部各組分間只有互相協(xié)調(diào)，系統(tǒng)才能形成良性循環(huán)，否則將失去平衡。生態(tài)學(xué)的許多原理，都是農(nóng)業(yè)立體污染防治的重要理論基礎(chǔ)，如生態(tài)平衡原理、結(jié)構(gòu)決定功能原理、物質(zhì)循環(huán)與能量流動原理、相生相克原理、生態(tài)位原理和限制因子原理等。生態(tài)學(xué)以其豐富的思想內(nèi)涵為我們認識農(nóng)業(yè)復(fù)雜大系統(tǒng)、順應(yīng)自然、尋求農(nóng)業(yè)健康、和諧、可持續(xù)發(fā)展提供了理論指導(dǎo)與方法論基礎(chǔ)。 3.2生態(tài)工程在面源污染控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀農(nóng)田面源氮磷流失生態(tài)工程防治技術(shù)或措施應(yīng)涵蓋源頭控制技術(shù)、氮磷污染物遷移過程控制技術(shù)及末端控制技術(shù)等3方面。具體地講，針對特定作物采取配方施肥的原理，開發(fā)環(huán)保型的新型肥料，以取代易流失的傳統(tǒng)肥料，從肥料投入源頭

25、實現(xiàn)農(nóng)田氮磷流失最小化；以適地養(yǎng)分管理為突破口，同時革新田間水漿管理，提倡生態(tài)施肥技術(shù)及其配套管理措施，在農(nóng)田范圍內(nèi)實現(xiàn)氮磷遷移最小化；遵循氮磷及水土流失的發(fā)生機理與規(guī)律，改變下墊面的理化性質(zhì)，如種植草本、采用截留技術(shù)、河邊林草緩沖帶、過濾條帶、人工濕地等生態(tài)工程措施，減少n、p、有機質(zhì)的流失，對遷移出農(nóng)田的氮磷在進入水體前進行最大程度地末端截留。3.2.1生態(tài)施肥技術(shù)由于我國傳統(tǒng)施肥技術(shù)和經(jīng)驗施肥量，從而導(dǎo)致大量氮素、磷素流失進入水體環(huán)境，對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在的威脅。浙江大學(xué)與國際水稻研究所合作，創(chuàng)立了適地養(yǎng)分管理新體系。該體系的提出與改進綜合考慮了土壤固有養(yǎng)分供應(yīng)能力，當(dāng)?shù)靥囟ǖ臍夂驐l件，季

26、節(jié)變化，水稻品種差異，合理的目標(biāo)產(chǎn)量及其養(yǎng)分需求量、養(yǎng)分平衡及養(yǎng)分利用效率，以及社會經(jīng)濟等諸多重要因素。此系統(tǒng)也為其他作物的施肥提供一定的參考依據(jù)，使施肥量變得更科學(xué)、更合理。3.2.2緩沖帶截留技術(shù)緩沖帶，全稱保護緩沖帶，最早是由美國農(nóng)業(yè)部國家自然資源保護局向美國公眾推薦并于1997年4月發(fā)出倡議的土地利用公開保護方式，旨在控制土壤侵蝕伴隨的養(yǎng)分流失和面源污染。它是利用不同植被對土壤養(yǎng)分吸收能力的互補性和對農(nóng)業(yè)面源污染的截留、過濾能力，在農(nóng)田與水體之間建立合理的林帶或草地過濾帶將農(nóng)田與水體隔開，可以有效地減少農(nóng)田地表和地下徑流帶來的面源污染物。它的功效主要表現(xiàn)在2個方面：一是由于植物覆蓋增加

27、了地表粗糙度，對徑流起到滯緩作用，調(diào)節(jié)如河洪峰流量；二是有效地減少徑流中固體顆粒和養(yǎng)分含量，從而成為養(yǎng)分過濾器，改善整個流域的水質(zhì)。根據(jù)所處位置與功能分：水體岸邊緩沖林帶和防風(fēng)或遮護緩沖林地帶2類，前者主要指建立在河湖、溪流和溝谷沿岸的各類林帶或灌木林帶，也包括建立在田邊坡腳徑流交匯地帶的過濾帶、緩沖帶等，在控制農(nóng)業(yè)面源污染上主要是指防止水體富營養(yǎng)化和水質(zhì)惡化的土壤養(yǎng)分、肥、流失泥沙、牧畜糞便、大氣降塵等進入河道水體。后者是指在大風(fēng)或干燥地區(qū)，為控制風(fēng)蝕和揚沙而種植的林帶或灌木林帶，目的是防風(fēng)固沙，減少風(fēng)沙對農(nóng)業(yè)和環(huán)境的危害，保護作物幼苗等。3.2.3人工濕地控制技術(shù)人工濕地原本是用于城市污水

28、的處理，它和傳統(tǒng)的二級生化處理相比，具有氮磷去除能力強、投資低、處理效果好、操作簡單、維護和運行費用低等優(yōu)點。如果在濕地內(nèi)選擇種植去除氮磷能力高，又具有一定經(jīng)濟性的植物，一方面可凈化廢水，又可為植物生長提供必須的營養(yǎng)元素，經(jīng)濟植物的收獲又可創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。在暴雨期間，人工濕地可輸運和存貯大量的雨水，減小雨水對土地的沖刷，并可去除雨水中絕大部分污染物，大大地減輕了對后續(xù)水體的污染和壓力。干旱季節(jié)濕地還可為多種生物提供了良好的棲息地。人工濕地技術(shù)不僅在對農(nóng)村生活污水處理方面有很好的發(fā)展前景，而且由于工程具有投資少，效益好，運行管理方便以及抗面源負荷沖擊能力強等優(yōu)點，適合我國國情，是我國控制農(nóng)業(yè)

29、面源污染，尤其是重污染農(nóng)業(yè)區(qū)污染的有效技術(shù)手段，具有較好推廣應(yīng)用前景。3.2.4氧化塘技術(shù)氧化塘是最簡單易行的氮磷污染處理措施，易于推廣，可利用天然池塘，也可以用人工修造的淺水池塘，塘深約0.51.5。農(nóng)田排水或徑流水進入氧化塘后，固體物沉于池底，有機物進行兼氧分解，產(chǎn)生沼氣、二氧化碳和氨，前者散入空氣，后者溶于水中。溶于水中或懸浮水中的有機物進行好氣和兼性分解，放出二氧化碳和氨，供藻類營養(yǎng)。藻類進行光合作用放氧，為微生物利用以分解污水中的有機物質(zhì)。通過上述一系列作用，達到自然凈化的目的，在我國氧化塘技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田氮磷污染的防治具有較好的推廣價值。3.2.5多水塘系統(tǒng)在自然環(huán)境中，流域的天然水

30、塘也是一種可以加以利用的條件。水塘與河流不斷進行物質(zhì)交換，滯留污染徑流、沉降懸浮物，是面源污染控制的一種十分有效的方法。多路串連水塘系統(tǒng)(即多水塘系統(tǒng))的概念首先由尹澄清(1989年)提出，主要包括滯留池和水塘。多水塘系統(tǒng)是一類特殊的人工水塘濕地生態(tài)系統(tǒng)，是以水塘為點、溝渠為線的流域系統(tǒng)。3.2.6土壤改良劑技術(shù)高分子聚合物聚丙烯酰胺作為土壤結(jié)構(gòu)改良劑很早就被人發(fā)現(xiàn)，目前應(yīng)用于農(nóng)田氮磷污染水土保持領(lǐng)域也漸成為一個熱點，發(fā)現(xiàn)采用高分子作為土壤改良劑能改善土壤的結(jié)構(gòu)和增加土壤中團聚體的(水)穩(wěn)定性，它不但能有效地維護土壤團聚體的結(jié)構(gòu)，而且能形成新的團聚體，與水相互作用形成的黏絮作用有效地緩解了雨滴

31、對土壤表面的打擊并抑制了土壤團聚體的物理化學(xué)分解，抑制了結(jié)皮的形成，從而可以增加土壤的入滲能力，降低地表徑流。3.2.7水土保持工程措施由于山地水土流失區(qū)和侵蝕區(qū)水土流失嚴重，因此徑流、泥沙及被侵蝕的土壤就成為氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)的攜帶者，進入水體環(huán)境對環(huán)境造成污染。通過截沙工程、截洪溝、土石工程、溝頭防護工程、谷坊工程、攔沙壩等技術(shù)措施結(jié)合生物工程措施，控制水土流失和土壤侵蝕，這樣可以有效地抑制泥沙、徑流的產(chǎn)生，更加有效的切斷污染物的遷移。4 結(jié)論及展望中國作為一個農(nóng)業(yè)大國，正面臨著嚴峻的農(nóng)業(yè)面源污染問題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正由數(shù)量向質(zhì)量為主要目標(biāo)轉(zhuǎn)變，多方壓力使我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。目前存在的農(nóng)業(yè)立體

32、污染問題已成為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，并逐漸成為危及人類健康和社會發(fā)展的大問題，到了非治不可的地步由于面源污染危害廣泛、防治難度大，因此需要更多有效的防控治理措施。根據(jù)國內(nèi)農(nóng)業(yè)非點源污染特征和實際情況，結(jié)合國內(nèi)外非點源治理的先進技術(shù)、成熟經(jīng)驗以及工程實例，加強各種防控技術(shù)更深層次地研究并將其更好地運用到實踐中去，生態(tài)學(xué)以其博大精深的思想內(nèi)涵為我們提供了解決這一問題的理論和方法?？梢灶A(yù)見，隨著我國農(nóng)業(yè)立體污染問題的日益突出，生態(tài)學(xué)理論和技術(shù)必將成為我國未來優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要理論依托和技術(shù)支撐。參考文獻：1朱兆良,孫波.中國農(nóng)業(yè)面源污染控制對策m.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2006.2周早弘,張敏新.農(nóng)業(yè)面源污染系統(tǒng)控制研究j.科技與經(jīng)濟,2007,12(6):48-49.3 柴世偉,裴曉梅,張亞雷等,農(nóng)業(yè)面源污染及其控制技術(shù)研究j.水土保持學(xué)