中国农村水环境恶化成因及其保护治理对策
摘要:本文通过剖析我国农村地区水环境现状,分析了农村水环境问题恶化的主要原因,即农村乡镇企业环境污染严重;化肥、农药不合理使用所导致的农村面源污染;未经处理的污水直接灌 溉;迅速发展起来的集约化养殖场的污染以及居民生活污水和废弃物的乱排乱堆,在此基础上提出了保护与治理我国农村水环境的对策与建议。
关键词:农村;水环境;污染;原因;对策
农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个,村民委员会739980个,乡村户数23692.7万户,乡村人口达 91960万人[1].水环境既是农村大地的脉管系统,对雨洪旱涝起着调节作用,又是农业生产的生命之源。因此,保护好农村水环境是保障农业生产发展的基础。然而,近10几年来,农村水污染严重, 水环境状况越来越恶化,污染事故时有发生,不仅对粮食造成减产,而且直接威胁着居住在广大农村地区农民的身体健康。正如汪部长在中国水利学会成立70周年大会上所做的学术报告《水环境承 载能力分析与调控》中指出,“我国的水污染问题已十分严重,其造成的严重后果不亚于洪灾和旱灾,已经到了迫在眉睫、非解决不可的时候了”[2].
1我国农村水环境状况
根据中国水资源公报2000年的统计[3],全国河流水质在11.4万km2评价河长中,Ⅰ类水河长占4.9%,Ⅱ类水河长占24.0%,Ⅲ类水河长占29.8%,Ⅳ类水河长占16.1%,Ⅴ类水河长占8.1%, 劣Ⅴ类水河长占17.1%。全国符合和优于Ⅲ类水的河长占评价河长的58.7%,比上年减少了3.7个百分点。
各流域片的水质状况是:内陆河片、西南诸河片、东南诸河片、长江片和珠江片水质良好或尚可,符合和优于Ⅲ类的河长分别占90.7%、83.2%、74.1%、74.0%、63.1%;黄河片、海河片、松 辽河片、淮河片水质较差,符合和优于Ⅲ类的河长分别占46.7%、34.9%、33.7%、26.2%。与上年相比,符合和优于Ⅲ类水河长占评价河长百分数上升5个百分点以上的是淮河片,下降明显的是珠 江片。
湖泊水质在评价的24个湖泊中,9个湖泊水质符合或优于Ⅲ类水,4个湖泊部分水体受到污染,11个湖泊水污染严重。国家重点治理的“三湖”情况为:太湖Ⅱ、Ⅲ类水质断面占12%,Ⅳ类水质断 面占64%,Ⅴ类水质断面占12%,劣于Ⅴ类水质断面占12%;中营养水平的水域占太湖总面积的16.5%,富营养水平的占83.5%,富营养程度比上年略有加重。云南滇池水质劣于Ⅴ类,处于富营养 状态。巢湖东半湖水质为Ⅲ类,西半湖水质为Ⅴ类,东西半湖均处于富营养状态。
水库水质在评价的139座主要水库中,有118座水库水质良好,达到Ⅱ、Ⅲ类水质标准。
在未达到地面水Ⅲ类的水库中,水污染极为严重的劣于Ⅴ类水质水库有8座,分别是山西册田和关河水库,山东墙夼、雪野、黄前、尼山和田庄水库以及新疆柳沟水库。对93座水库进行了营养化 程度评价,处于贫营养状态的水库14座,处于中营养状态的水库65座,处于富营养状态的水库14座。
近20年来,虽然我国污水的处理率在不断提高,但我国污水的年排放量仍在大幅度增加。
2000年全国废污水排放总量620亿t (不包括火电直流冷却水);其中工业废水占66%,生活污水占34%。按流域片统计,长江片234亿吨,珠江片129亿吨,松辽河片63亿t ,淮河片62亿t ,海 河片52亿t ,东南诸河片39亿t ,黄河片27亿t ,内陆河片8亿t ,西南诸河片6亿t.废污水年排放量大于20亿t 的有12个省(自治区)。
全国各地水污染事故不断发生[4],1998年共发生788次,平均每天发生2.16起;造成的经济损失在所有环境污染事故中最大,为10105.1万元,年损失超过100万元的省有江苏(8383.7)、四川 (532.22)、浙江(187.98)、广西(164.2)、江西(130.17)、辽宁(110)、湖北(100)等7个省。1998年全国鱼塘污染受害面积为1013.7亿m2,受害面积超过100亿m2的省有浙江(247.2) 、辽宁(161.7)、广西(151.5)、江苏(128.1)、新疆(110.9)、安徽(103.5)等6个省。水污染事故的发生影响着社会的安定团结,据统计[3]1998年全国信访办收到水环境污染纠纷群众来信 19901封,平均每天收到54.5封;来访人次共8378,平均每天30人次。
由于大量生产和生活废弃物未经处理排入各种水体,加之公共卫生设施跟不上发展的需要,农村大量人口饮用不安全卫生水。农村饮用水源大多受到污染,1983-1985年调查表明大肠菌群超标率 达86%,全国约有7亿人饮用这种超标水;有1.6亿人饮用受有机污染物污染的水[5];饮用含氟化物和含盐量超标的人数也较高,分别为7700万人和1.2亿人;有5000万人口饮用氯化物超标的水,饮 用硝态氮和硫酸盐超标的人口也大约均有3400-3500万。1993年调查表明,饮用大肠菌群超标水的人口比例有所下降,但饮用有机污染物超标水的人口比例有所增加,达21.5%[5].我国人群患病的 88%、死亡的33%与生活用水不洁直接相关。
2农村水环境恶化的成因
2.1农村乡镇企业环境污染严重
乡镇企业的蓬勃发展,在带动农村小城镇的复苏和兴起的同时,使得周边环境严重污染。
农村工业污染已使全国16.7万km2的耕地遭到严重破坏,占全国耕地总量的17.5%[6].此外,由于城市环境污染的严厉制裁,许多污染严重的企业转移到了郊区小城镇,从而使其污染程度明显高 于大城市中心区。近年来,污染的范围与程度均有迅速蔓延和加重的趋势。表1列出了1989和1995年、1998年全国乡镇工业污染源调查资料,可以看出,1995年比1989年废水排放量增加了33.4亿吨 ,增加130%;COD 排放量增加290.1%;固体废弃物排放量增加11倍多。
各污染物排放总量1998年虽然比1995年均下降,但仍比1989年要高。1999年工业固体废物排放量为3881万t ,其中乡镇工业的排放量为2726万t ,占排放总量的70.2%.乡镇工业各污染物排放 量占全国工业排放量的比重以固体废弃物最高,从1989年的17.8%上升到1995的88.7%.工业固体废物的排放堆存不仅占用大量土地,并对空气、地表水和地下水产生二次污染,其危害和影响更加隐 蔽和长远。
表1乡镇工业污染源比较数据
2.2农村面源污染严重
随着点源污染的控制,农业面源的污染已成为水环境污染、湖泊水库富营养化的主要影响因素。农业面源污染主要来自农业措施中使用的化肥和农药残留物被雨水淋溶后随径流进入水环境,以 及水土流失过程中土壤养分和有机质随泥沙一起被带入水环境。
2.2.1化肥的大量施用
化肥的大量施用和不合理施用,主要表现在过量施用氮肥和磷肥、钾肥施用不足与区域地区间分配不平衡,从而导致土壤板结、耕作质量差,肥料利用率低,土壤和肥料养分易流失,造成对地 表水、地下水的污染,湖泊富营养化。山东南四湖来自农田径流的氮和磷负荷分别占总负荷的35%和68%[7].对太湖、巢湖、滇池“三湖”富营养化的成因分析表明[8],造成水体富营养化的污染源主 要来自生活污水和农田的氮、磷流失,工业废水对TN、TP的贡献率仅占10-16%.太湖、滇池和巢湖面源污染物对TN的贡献率分别为59%、33%和63%,对TP的贡献率分别为30%、41%和73%.其它 科研成果也表明,面源污染物越来越成为导致江河湖库富营养化的主要原因之一。
黄淮海平原农业区14个县市的调查结果显示[9],农村和小城镇由于农用氮肥的大量施用而引起的地下水、饮用水硝酸盐污染的问题已十分严重。在调查的69个地点中有半数以上超过饮用水硝酸 盐含量的最大允许浓度(50mg/L ),其中最高者达300mg/L.中国农业大学在河南温县和山东桓台所做调查表明,高产农区和高产田块地下水硝态氮污染程度明显高于中低产农区和田块[10].
2.2.2农药的大量施用
我国农药总产量由1989年的20.62万吨增加到1997年的39.45万吨,生产品种从1986年的5个发展到1997年的227个。每年农药的使用量在23万吨左右,平均使用农药2.33kg/hm2,其中浙江和上 海用药水平最高,分别达9.96kg/hm2和9.85kg/hm2[11-12].农药对水体的污染主要来自于:①直接向水体施药;②农田使用的农药随雨水或灌溉水向水体的迁移;③农药生产、加工企业废水的排放 ;④大气中的残留农药随降雨进入水体;⑤农药使用过程中,雾滴或粉尘微粒随风飘移沉降进入水体以及施药工具和器械的清洗等。一般来讲,只有10-20%的农药附着在农作物上,而80-90%则流 失在土壤、水体和空气中,在灌水与降水等淋溶作用下污染地下水。不同水体遭受农药污染的程度的次序依次为:农田水>田沟水>径流水>塘水>浅层地下水>河流水>自来水>深层地下水>海水。
2.3污水灌溉
近年来,不但污灌面积大幅度增加,而且污水水质发生明显变化,水中污染物浓度增高,有毒有害成份增加。污灌面积已从1963年仅有63万亩发展到1998年的5427万亩,占全国总灌溉面积的7 .3%,特别是1978到1980年污灌面积从500万亩猛增到2000万亩[13].由于大量未经处理的污水直接用于农田灌溉,水质超标、灌溉面积盲目发展,已经造成土壤、作物及地下水的严重污染。污水灌 溉已成为我国农村水环境恶化的主要原因之一,直接危害着污灌区的饮水及食物安全。
污水灌溉的农田主要集中在北方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域,约占全国污水灌溉面积的85%.大型污灌区主要集中在北方大、中城市的近郊县,其中包括全国五大污水灌区的北京 污灌区、天津武宝宁污灌区、辽宁沈抚污灌区、山西惠明污灌区及新疆石河子污灌区。存在的问题主要表现在:(1)、污水处理跟不上,污灌水质超标、农田污染增多。
(2)、污灌面积盲目发展,监控、管理体系不健全。(3)、河道灌溉功能退化,在城市效区大都变成污水排放的河道。(4)、污水灌溉研究严重滞后。
2.4集约化养殖场的污染
建设"菜蓝子工程"以来,城乡畜牧业规模发展迅速,各地在城镇郊区附近建立了一大批养殖厂,由原来农村的分散养殖变成了集中养殖,由此而带来了畜禽粪便废弃物的排放处理和污染问题。据 推算1988年全国畜禽粪便产量为18.84亿t ,为当年工业固废量的3.4倍,1995年已达24.85亿t ,约为当年工业固废量的3.9倍。农业部估计全国畜禽粪便年排放量2000年将会超过27亿t ,相当于工业 固废排放量的3-4倍[14].
北京市现有大中型畜牧场2500家,蛋鸡场901个,年排放废弃物达700多万t ,因堆粪占据土地1200hm2.堆粪场(池)附近的农田由于粪水的直接侵蚀使数千hm2的农田失去了生产价值,此外粪 尿中大量氮磷渗入地下,使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数超标。如房山窦店地下水硝态氮明显超标,峪口鸡场地下水硝态氮污染也比较明显。靠密云水库和京密引水渠的密云县田各庄分布着数 个大型鸡场,严重威胁着北京市居民饮用水的安全[15-16].
水产养殖业也对一些湖泊、水库造成污染,这种污染的来源主要包括①鱼类粪便;②饵料沉淀;③为使水生植物生长而撒播的各种肥料。
2.5居民生活污水和废弃物的污染
生活污水的排放中应注意洗衣粉磷负荷的贡献率,根据南京地理与湖泊所的推算[17],太湖洗衣废水占生活污水的21.6%,巢湖和滇池较低为17.9%.
另外,我国的生活垃圾数量巨大,3亿城镇人口,每人每天产生1公斤计,9亿农村人口,每人每天产生0.5公斤计,每天共产生75万t ,全国每年合计将增加生活垃圾27375万t.同工业垃圾一样, 生活垃圾利用率极低,大部分都露天在城郊和乡村堆放,这不仅占去了大片的可耕地,还可能传播病毒细菌,其渗漏液污染地表水和地下水,导致生态环境恶化。
据统计[18],北京市占地面积在50平方米以上的垃圾堆放点有4500多个,全市年生活垃圾150万t 左右,累计占地约7000亩。事实上全国目前已有三分之二的城市陷入了垃圾的包围之中,大量生 活垃圾的产生和累积,加剧农村生态环境的恶化。