8.3 從源頭減少面源污染
一個世紀前，美國有一位農(nóng)學家在實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：我國農(nóng)民數(shù)千年來，成功地保持了土壤肥力和土壤健康，他們并沒有投入大量外部資源，但幾千年來的不間斷耕作并沒有讓土壤肥力降低，同時養(yǎng)活了高密度的人口。為什么美國這樣的國家僅僅耕作幾百年，就已經(jīng)面臨著如何維持土壤健康的嚴重問題，并面臨農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的危機呢？中國人的智慧讓這位美國農(nóng)學家驚嘆不已。實際上，作為普通的我國農(nóng)業(yè)大學生，都知道或至少聽說過我國的四大農(nóng)書，即《氾勝之書》《齊民要術(shù)》《農(nóng)書》《農(nóng)政全書》，這些書最早的成書歷史有兩千多年，最晚的也有三百八十多年，這些書都介紹了如何用地養(yǎng)地，要是這位農(nóng)學家知道這些書，他也許當時就不那樣奇怪了。
遺憾的是，自從 20 世紀 70 年代末以來，我們拋棄了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，引進第一次綠色革命成果，即使用大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑、農(nóng)膜，“鋤禾日當午”式的耕作方式被機器替代了，人變得懶了，地變得饞了，農(nóng)田充滿了污染物。我國的農(nóng)藥使用量居世界第一位，從 1990 年 73.3 萬噸增長到 2020 年 131.3 萬噸（國家統(tǒng)計局農(nóng)村社會經(jīng)濟調(diào)查局，2021），而農(nóng)藥利用率不到 30.0%，未利用的部分則流失在土壤、水體和空氣中（Parris，2011）。我國化肥的平均施用量高達 400千克/公頃，超過世界平均水平的 2 倍，其中主要糧食作物的氮、磷、鉀肥利用率雖已經(jīng)進入國際上公認的適宜范圍，但仍處于較低的水平（張福鎖，2008），未被利用的養(yǎng)分通過徑流、淋溶等方式進入環(huán)境，污染了土壤、大氣和水體，2005 年的文獻已顯示我國受農(nóng)業(yè)面源污染影響的農(nóng)田有 2 000 萬公頃，將近 50.0%的地下水被農(nóng)業(yè)面源污染（章立建和朱立志，2005）。農(nóng)業(yè)面源染已成為當前水體污染中最大的問題，嚴重影響農(nóng)業(yè)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展（國家環(huán)境保護總局，2000）。短短幾十年，耕地肥力出現(xiàn)了明顯的下降，全國土壤有機質(zhì)平均不到 1%，農(nóng)田里每年聚集著不可降解的農(nóng)膜。工業(yè)化農(nóng)業(yè)已經(jīng)大大動搖了農(nóng)業(yè)的根本。傳統(tǒng)的有機農(nóng)業(yè)能夠堅持七八千年，而工業(yè)化農(nóng)業(yè)恐怕連百年也堅持不下來。
采用工業(yè)化農(nóng)業(yè)，即大量化肥、農(nóng)藥、除草劑、添加劑、農(nóng)膜、無機能投入下的我國耕地污染現(xiàn)實如下。據(jù)調(diào)查，全國受污染的耕地約有1.5億畝，幾乎占我國耕地總面積的十分之一，其中多數(shù)污染的耕地集中在經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)（歐國良和吳剛，2015）耕地一旦遭受污染，最直接、最表面的危害是不利于植物生長，導致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，嚴重污染的土地可能寸草不生。但危害絕不僅僅如此，耕地污染還嚴重威脅到食品、糧食安全，因為有毒物質(zhì)被植物吸收積累后，通過食物鏈進入人體，并繼續(xù)在人體內(nèi)聚集，極有可能使人中毒，引發(fā)各種疾病，繞了一個圈子，有毒物質(zhì)最終要回到人體安營扎寨。例如，很多污水中含有重金屬元素鎘，它是一種劇毒物質(zhì)（唐海龍，2012）。當土壤中鎘的含量在非常微量甚至還不足以使植物產(chǎn)生任何中毒癥狀時，植物籽實中積累的鎘就可能對人體產(chǎn)生危害。當每千克土壤鎘的含量僅為 1 毫克時，稻米中鎘的含量就超過國家規(guī)定的食品衛(wèi)生標準（每千克糧食鎘的含量不超過 0.2 毫克）而成為“鎘米”。人吃了“鎘米”會中毒，就會患上可怕的“疼痛病”，先是腰、背、膝關節(jié)疼痛，隨后遍及全身，數(shù)年后骨骼變形，身體縮短，疼痛難忍，呼吸困難，最終無治而亡（張傳玖，2007）。
除了化肥造成的直接污染，污染耕地的“元兇”大多是間接的，罪魁禍首是來自工礦業(yè)廢水的污水灌溉。我國因污水灌溉而遭受污染的耕地達3250 萬畝。目前全國有70%的江河水系受到污染，40%基本喪失了使用功能，流經(jīng)城市的河流 95%以上受到嚴重污染。綜合世界銀行、中國科學院和生態(tài)環(huán)境部的測算，我國每年因環(huán)境污染造成的損失約占 GDP 的10%。黃河流域是中華民族的搖籃，這條母親河已為污染所困，最終影響到黃河兩岸的耕地。黃河流域污水處理量僅占排放總量的 14%左右，水利部將黃河干流 20世紀 80 年代初至 2004 年末的水質(zhì)監(jiān)測資料進行了對比分析：20 世紀90 年代末，58%的干流河長未達到Ⅲ類水標準；2004 年末，黃河干流水質(zhì)未達到Ⅲ類標準的河長已經(jīng)占到 70%，其中劣五類水質(zhì)（此類水已經(jīng)沒有任何使用價值）河長占到7.4%。再如長江，有人說現(xiàn)在的長江是一江“毒”水向東流，我國兩萬多家石化企業(yè)中有一萬家分布在長江流域，另外，沿江分布著五大鋼鐵基地、七大煉油廠。全國每年大約有 3 800 億立方米農(nóng)業(yè)灌溉用水中，就有很大一部分來自被嚴重污染的江河湖泊。2006年, 環(huán)保部周生賢部長在全國土壤污染狀況調(diào)查及污染防治專項工作視頻會議上稱，全國每年因重金屬污染的糧食達 1 200 萬噸，造成的直接經(jīng)濟損失超過 200 億元（蔡美芳 等. 2014）。
再說農(nóng)膜，沒有使用有機肥、秸稈等養(yǎng)地，脫離了傳統(tǒng)鋤的做法，覆蓋一層農(nóng)膜就實現(xiàn)了保溫、保水、除草、殺蟲，從表面上看，這是好事，但實際上付出了沉重的代價，加速了耕地“死亡”，無異于“殺雞取卵”。作者在河南、河北、山東等地農(nóng)村看到，農(nóng)田幾乎被清一色的白色塑料膜覆蓋，田間地頭、渠溝路旁，甚至大街上、農(nóng)戶的院落里，到處都是廢棄的農(nóng)膜，真是“白色恐怖”。目前，我國每年約有50 萬噸農(nóng)膜殘留在土壤中，殘膜率達 40%，這些農(nóng)膜在 15～20 厘米土層形成不易透水、透氣性很差的難耕作層。作者曾實地考察過幾十個國家，從來沒有見到一個國家像我國這樣，大張旗鼓地推廣、應用農(nóng)膜，弄得全國山河一片“白”。有些勤快的農(nóng)民將農(nóng)膜從地里揀出來就地焚燒，看似干凈了，實際上，低溫燃燒排放的劇毒二惡英進入了農(nóng)民的身體和大氣中，成為難以除掉的惡性污染物。
由于耕地嚴重污染，加上整個社會趨利，化學合成物質(zhì)不僅被投入耕地中，還直接被投入食品中。無法容忍的事實是，一連串陌生的化學名詞竟然是在頻頻曝光的食品安全事件中為公眾所熟悉的，如牛奶、雞蛋中的三聚氰胺；動物肉中的瘦肉精、抗生素；大米中的黃曲霉（一級致癌物）；面粉中的過氧化苯甲酰；禽蛋中的蘇丹紅；海鮮中的福爾馬林、硝基呋喃代謝物；多寶魚中的孔雀石綠，黃鱔中的避孕藥，火腿中的敵敵畏等；蔬菜和水果中的百菌清、苯丁錫、草甘膦、除蟲脲、代森錳鋅、滴滴涕、敵百蟲、毒死蜱、對硫磷、多菌靈、二嗪磷、氟氰戊菊酯、甲拌磷、甲萘威、甲霜靈、抗蚜威、克菌丹、樂果、氟氯氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、炔螨特、噻螨酮、三唑錫、殺螟硫磷等。利用生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，集合種植（種）、養(yǎng)殖（養(yǎng)）、農(nóng)產(chǎn)品加工（加）、農(nóng)村生活（生）等各獨立鏈條，構(gòu)建“種-養(yǎng)-加-生”循環(huán)一體化的生態(tài)園區(qū)，實現(xiàn)物質(zhì)能量的逐層利用和循環(huán)再生，是改善農(nóng)業(yè)面源污染狀況的有效方法（圖8-1）。
在生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條中，應在不同的環(huán)節(jié)因地制宜地選擇適合的技術(shù)類型，從源頭、過程和末端等不同階段齊力控制。在種植方面，推廣科學合理的農(nóng)藥、化肥使用技術(shù)，提倡生物腐殖酸有機肥的推廣和應用；在養(yǎng)殖方面，從生態(tài)飼料無害化的源頭把控，實施種養(yǎng)區(qū)域平衡，力爭使物質(zhì)循環(huán)利用；在農(nóng)產(chǎn)品加工方面，充分利用各個環(huán)節(jié)中的廢棄物，開展生態(tài)飼料、生物有機肥等的加工，實現(xiàn)資源再生和鏈條循環(huán)；在農(nóng)村生活污染方面，結(jié)合實際情況選擇適合的技術(shù)實現(xiàn)污水的原位消納與循環(huán)利用，最終實現(xiàn)水資源的保護和水環(huán)境的改善（李紅娜 等，2015）。
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