1、太湖流域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)控制面源污染的可行性分析 席運(yùn)官基金項(xiàng)目：中央環(huán)保公益基金項(xiàng)目* 通訊聯(lián)系人, Email: xygofrcc 王濤（環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所，南京210042）摘要：概述了太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀，分析了太湖流域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)控制面源污染的可行性并提出了相應(yīng)的建議。關(guān)鍵詞：太湖流域 農(nóng)業(yè)面源污染 有機(jī)農(nóng)業(yè)Feasibility Analysis of Developing Organic Agriculture to Control Rural Non-point Pollution in Taihu BasinXi Yunguan, Wang Tao(Nanjing

2、 Institute of Environmental Sciences, SEPA, Nanjing China 210042)Abstract: It described the current status of agriculture non-point source pollution in Taihu basin, analyzed the feasibility to control agriculture non-point source pollution through organic farming development, and put forward related

3、 suggestions. Keywords: Taihu basin; agricultural non-point source pollution; organic agriculture太湖是我國第三大淡水湖，全湖面積2338 km2，流域面積36500 km2，是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地之一。2007年5月底，太湖藍(lán)藻大規(guī)模爆發(fā)，使無錫市自來水產(chǎn)生強(qiáng)烈臭味而無法使用，江南水鄉(xiāng)也因藍(lán)藻爆發(fā)而出現(xiàn)了水荒。這次藍(lán)藻的大規(guī)模爆發(fā)既有自然原因，也有人為原因，人為原因主要是污染導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，持續(xù)不斷的過量營養(yǎng)物質(zhì)主要來源于農(nóng)田施肥、農(nóng)業(yè)廢棄物、畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖、城市生活污水和工業(yè)廢水等。本文

4、在分析太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀和已采取的對策及近年來生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色食品、無公害食品開發(fā)已取得的成績的基礎(chǔ)上，提出太湖流域通過發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)控制面源污染的建議，進(jìn)行了可行性分析，并提出了相應(yīng)的對策，為太湖流域的面源污染防治提供新的思路。1.太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀據(jù)國家環(huán)保總局2006年環(huán)境狀況公告顯示：2006年，太湖湖體高錳酸鹽指數(shù)和總磷年均值分別達(dá)到類、類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但由于總氮污染嚴(yán)重，湖體水質(zhì)仍為劣類，處于中度富營養(yǎng)狀態(tài)，在21個(gè)國控監(jiān)測點(diǎn)位中，無類水質(zhì)，類和劣類水質(zhì)的點(diǎn)位分別占14和86；環(huán)湖河流為中度污染，與上年相比，水質(zhì)無明顯變化，主要污染指標(biāo)為氨氮、BOD5和石油類，87個(gè)地表水國控

5、監(jiān)測斷面中，、類水質(zhì)斷面占20，、類占49，劣類占311。可見，太湖氮、磷污染仍很嚴(yán)重。圖1 蘇錫常耕地面積變化情況（1995-2006）1.1 種植業(yè)污染現(xiàn)狀太湖流域內(nèi)有耕地151萬公頃，其中水田124萬公頃，旱地27萬公頃，復(fù)種指數(shù)200，稻麥輪作是太湖流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要方式。統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)顯示，隨城市化、工業(yè)化的不斷加快，近年來太湖流域耕地面積呈縮減趨勢（圖1）。以蘇州市為例，蘇州市的耕地面積，2006年比1995年已縮減了38.4，其它城市也有不同程度的縮減。圖2 蘇、錫、常農(nóng)用化學(xué)品施用量的變化從農(nóng)用化學(xué)品的施用量上來看（圖2），化肥用量（折純量）也有縮減趨勢，其幅度與耕地的縮減幅度

6、相對應(yīng)。農(nóng)藥的施用量卻不同，在蘇州，農(nóng)藥的施用量隨耕地面積的縮減有減少趨勢，而在無錫和常州，農(nóng)藥的施用量變化不大，特別是在2005年，反而有上升趨勢，與蘇州的施用量相當(dāng)。圖3 蘇、錫、常主要年份農(nóng)用化學(xué)品單位面積用量 從單位面積農(nóng)用化學(xué)品的施用量上來看（圖3），在蘇州、無錫，2005、2006年單位面積化肥的施用量較1995年有下降趨勢；在常州，基本持平；并且以無錫單位面積化肥的施用量最高，2006年可達(dá)639 kg/hm2，遠(yuǎn)超出發(fā)達(dá)國家規(guī)定的225 kg/hm2的使用限量。從農(nóng)藥的施用量來看，蘇州單位面積農(nóng)藥的施用量基本持平；在無錫和常州，近兩年有上升趨勢，特別是在2005年，農(nóng)藥的施用量

7、高達(dá)42 kg/hm2以上。田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，太湖地區(qū)稻麥輪作系統(tǒng)農(nóng)田養(yǎng)分的年排放凈負(fù)荷中，氮為34.1kg/hm2，其中稻季19.4 kg/hm2，麥季14.7 kg/hm2；磷為1.75 kg/hm2，其中稻季1.16kg/hm2，麥季0.58 kg/hm2，氮磷的徑流流失量分別占當(dāng)年施肥量的6.36%和1.93%2。若以太湖流域現(xiàn)有耕地151萬公頃來計(jì)算，則N的年排放量為51514t，P的年排放量為2644t。1.2 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀隨著人民生活水平的提高和膳食結(jié)構(gòu)的變化，城鄉(xiāng)居民對畜禽肉蛋奶的需求量一直在不斷提高，集約化的畜禽養(yǎng)殖對太湖周圍區(qū)內(nèi)面源污染的發(fā)展態(tài)勢產(chǎn)生了重要影響。太湖流

8、域人口密度高，城市化水平居全國之首，畜禽產(chǎn)品的需求量大，大批規(guī)模養(yǎng)殖場建在了城市的近郊區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，環(huán)太湖流域有大約2000多家集約化畜禽養(yǎng)殖場。相對于化肥，畜禽糞尿養(yǎng)分含量低而運(yùn)輸成本高，施用費(fèi)時(shí)費(fèi)工，另外，畜禽糞尿的處理難度大，成本高，往往在難以處理的情況下，將農(nóng)田作為最終的處置場所或直接排入太湖和附近河道。因此，太湖流域大量的畜禽糞便等沒有得到很好的處理就直接或間接的排入太湖，造成來自農(nóng)業(yè)面源污染的N、P等營養(yǎng)鹽的輸入一直沒有削減。1.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀近年來，太湖圍湖利用面積逐年擴(kuò)展，圍網(wǎng)養(yǎng)殖增長迅速，尤其是1995年以后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年太湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖面積13.17 km2，199

9、5年為25.95km2，2003年為107.72 km2，19952003年間圍網(wǎng)養(yǎng)殖年增長速率是19901995年間年增長速率的4倍3。目前，太湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖主要分布在東太湖，據(jù)衛(wèi)星遙測圖測算，東太湖面積131 km2，圍網(wǎng)養(yǎng)殖面積達(dá)54 km2，約占東太湖總面積的41。太湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖，過剩的餌料增加了水體的營養(yǎng)負(fù)荷，據(jù)2001年調(diào)查，太湖流域池塘河蟹養(yǎng)殖面積為11377.86 hm2，河蟹產(chǎn)量為6681.18t，按物料平衡計(jì)算，養(yǎng)蟹池塘向環(huán)境排放的TN為27.08kg/hm2，TP為7.85kg/hm2，太湖流域池塘養(yǎng)蟹向環(huán)境中年排放TN為308.12t，TP為89.32t；按池塘進(jìn)排水實(shí)測值計(jì)

10、算，太湖流域按池塘養(yǎng)蟹外排水中TN、TP濃度增量分別為0.34mg/L、0.05mg/L計(jì)算，則太湖流域池塘養(yǎng)蟹年外排TN和TP的增量分別為154.74t和22.75t4。1.4 農(nóng)村生活污水及垃圾污染現(xiàn)狀 隨人民生活水平的提高，農(nóng)村用水量也在逐年上升，由于大多農(nóng)村污水處理設(shè)施不健全，沒有完整的污水收集和處理設(shè)施，大多農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理就直接到處潑灑，而廁所污水則直接或間接的排入河道。據(jù)調(diào)查，在宜興，有24的農(nóng)戶生活廢水選擇了直接排入村河，50的農(nóng)戶排水采用排入屋后及地表滲入地下，排入溝渠的農(nóng)戶有255。生活垃圾的產(chǎn)生量也很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，太湖地區(qū)農(nóng)村生活垃圾的人均產(chǎn)生量大約為0.150.30k

11、g/(p·d)，在蘇南河網(wǎng)地區(qū)，有2/3的生活垃圾直接堆放在河道邊，由于該地區(qū)雨熱同期，垃圾易腐敗釋放出溶解性有機(jī)碳、氮和磷進(jìn)入水體，進(jìn)入水體的垃圾可在26個(gè)月內(nèi)釋放出幾乎全部有機(jī)氮磷，堆積垃圾在1年內(nèi)也可釋放幾乎全部營養(yǎng)物5。另外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村的地表徑流也是氮、磷等營養(yǎng)鹽的一個(gè)重要來源，據(jù)楊林章等研究表明，太湖流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村居民點(diǎn)的地表徑流氮、磷的水環(huán)境年負(fù)荷量分別達(dá)到2040 kg/hm2和312 kg/hm2，接近或超過農(nóng)田氮、磷面源排放量2。綜上所述，太湖流域的農(nóng)村面源污染的各種來源中，種植業(yè)的氮、磷排放負(fù)荷有所減少，畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖及來自農(nóng)村生活垃圾和污水的排放量有所增加。

12、雖然各級政府也出臺了一些相應(yīng)的對策，并且制定了相應(yīng)的目標(biāo)來削減農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷，但只有將農(nóng)村、農(nóng)業(yè)作為一個(gè)整體的生態(tài)系統(tǒng)，形成閉合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈，改變過分集約化的種植、畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖方式，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)的良性循環(huán)才有可能大幅度地減少氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的排放。而發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)就是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的最佳選擇。2.太湖流域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)的可行性分析2.1 區(qū)域優(yōu)勢有機(jī)農(nóng)業(yè)通過禁止使用化學(xué)合成的農(nóng)藥與肥料、循環(huán)使用系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)這樣一種獨(dú)特的方式來恢復(fù)與治理被常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)破壞的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、安全、健康的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展6。有機(jī)農(nóng)業(yè)對生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)境條件要求并不高，只要能夠滿足國家相關(guān)

13、土壤質(zhì)量和農(nóng)田灌溉水標(biāo)準(zhǔn)要求的環(huán)境條件都可以發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)，它更強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)觀念和生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)變。因此，從環(huán)境的角度來講，避免了人們對在太湖流域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)環(huán)境不達(dá)標(biāo)的擔(dān)憂。太湖流域是我國經(jīng)濟(jì)、文化最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，歷來以“魚米之鄉(xiāng)”著稱，生產(chǎn)者的素質(zhì)高，接受新知識、新技術(shù)很快，具有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，對于優(yōu)質(zhì)、安全、健康的有機(jī)食品有很大的潛在市場；另外，太湖流域農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，如太湖大米早已憑其“甜、糯、香、軟”的特點(diǎn)名聞天下，陽山的水蜜桃以其果味蜜甜芳香而被視為果中珍品7，在此基礎(chǔ)上發(fā)展有機(jī)生產(chǎn)，能夠進(jìn)一步改良其品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)與有機(jī)的結(jié)合，可更好地提升太湖農(nóng)產(chǎn)品的品牌。因此，在太湖流域如果能夠科

14、學(xué)地調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、循環(huán)使用畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物資源，則發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)是完全可行的，并比其它區(qū)域具備更優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)條件和市場優(yōu)勢。2.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)奠定的基礎(chǔ)太湖流域歷來是我國有名的“魚米之鄉(xiāng)”，生態(tài)農(nóng)業(yè)歷史久遠(yuǎn)，“桑基魚塘”的生產(chǎn)模式給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了深厚的基礎(chǔ)。 近年來，江蘇省農(nóng)林廳農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站圍繞保護(hù)母親河，將工作重心放在太湖流域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)上，啟動生態(tài)農(nóng)業(yè)縣建設(shè)，在太湖流域規(guī)劃建設(shè)5個(gè)省級生態(tài)農(nóng)業(yè)縣，生態(tài)農(nóng)業(yè)縣建設(shè)以實(shí)施“三清”工程為重點(diǎn)內(nèi)容，采取化肥、農(nóng)藥使用的減量化、高效化、無害化等新型農(nóng)業(yè)組裝配套技術(shù)，有效控制農(nóng)藥、化肥、畜禽糞便、生活污水等污染，合理開發(fā)利用，保

15、護(hù)農(nóng)業(yè)自然資源。到目前為止，太湖流域已有吳江、張家港市等5個(gè)縣通過了省級生態(tài)農(nóng)業(yè)縣驗(yàn)收，綠色食品、無公害食品開發(fā)得到普及，為進(jìn)一步發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。2.3 科研基礎(chǔ)國家“863”計(jì)劃重大治水專項(xiàng)太湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)及示范工程，通過河網(wǎng)區(qū)面源污染控制、水源地水質(zhì)改善、重污染水體生態(tài)重建等方面的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、綜合技術(shù)集成、工程規(guī)模示范，圍繞如何控制施肥水平，減少土壤養(yǎng)分淋溶等開展了大量的理論與實(shí)踐研究89，分析了面源污染的主要類型、形成機(jī)制與特點(diǎn)，提出了根據(jù)稻田污染排放時(shí)空特征和重點(diǎn)控制區(qū)域，依據(jù)“農(nóng)田內(nèi)部節(jié)氮控磷、排水溝渠生態(tài)攔截、毛渠浮床生態(tài)凈化”的三級控制思路研究了氮、磷的流失

16、排放規(guī)律，建立了示范工程，為太湖水污染控制與水體修復(fù)做了有益的探索5。取得的成果一方面為該區(qū)域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)降低面源污染打下了堅(jiān)實(shí)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)；另一方面發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)又是促使廣大生產(chǎn)者主動采納應(yīng)用這些科研成果的動力源泉。實(shí)際上，有機(jī)農(nóng)業(yè)已成為歐美發(fā)達(dá)國家鼓勵農(nóng)民自愿采納的控制重要水源地農(nóng)業(yè)面源污染的主要生產(chǎn)方式10。2.4 政策支持通過發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)控制農(nóng)業(yè)面源污染已受到政府部門和科技工作者的關(guān)注，并且出臺了相關(guān)的政策。在2007年9月通過的江蘇省太湖水污染防治條例第三十九條中指出太湖流域要發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)，減輕農(nóng)業(yè)面源污染；江蘇省太湖水污染治理工作方案也指出要引導(dǎo)農(nóng)民積極調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，發(fā)

17、展有機(jī)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)，建設(shè)無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品和有機(jī)食品生產(chǎn)基地；在中科院南京地理與湖泊研究所的“十五”期間開展的“太湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)及工程示范課題”驗(yàn)收技術(shù)報(bào)告中就提出要將有機(jī)農(nóng)業(yè)示范區(qū)的建設(shè)作為太湖流域水環(huán)境治理源頭控制的重要措施之一11。綜上所述，太湖流域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)有優(yōu)越的區(qū)域優(yōu)勢、生態(tài)農(nóng)業(yè)奠定的深厚基礎(chǔ)、堅(jiān)實(shí)的科技后盾和相關(guān)政策的支持，將現(xiàn)有的無公害生產(chǎn)基地和綠色食品生產(chǎn)基地進(jìn)一步發(fā)展成有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)基地是完全可行的。3. 太湖流域促進(jìn)有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議3.1 制定發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)的具體激勵機(jī)制 有機(jī)農(nóng)業(yè)禁止使用化學(xué)合成的農(nóng)藥與肥料，是對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一種挑戰(zhàn)和對農(nóng)民的挑戰(zhàn)。發(fā)展有

18、機(jī)生產(chǎn)往往會引起生產(chǎn)成本的提高和產(chǎn)量的部分降低，例如席運(yùn)官等12研究表明，由于有機(jī)肥的施用和勞力投入的增加使有機(jī)水稻生產(chǎn)成本較常規(guī)生產(chǎn)提高109%，但產(chǎn)量低于常規(guī)生產(chǎn)的10.4%，因此，為了提高生產(chǎn)者的積極性，在發(fā)展前期，地方政府需要制定在太湖流域發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)的具體激勵機(jī)制，將有機(jī)農(nóng)業(yè)作為一種降低面源污染的環(huán)保手段進(jìn)行推廣與補(bǔ)貼。同時(shí)要鼓勵利用畜禽糞便制作有機(jī)肥的工廠建設(shè)，對農(nóng)民購買和使用有機(jī)肥進(jìn)行一定數(shù)額的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助。3.2 建立有機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)體系 有機(jī)農(nóng)業(yè)除強(qiáng)調(diào)使用有機(jī)肥、作物秸稈和種植豆科綠肥培肥土壤外，還非常注重使生產(chǎn)系統(tǒng)的養(yǎng)分使用效率最大化與養(yǎng)分損失的最小化。而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就需要

19、進(jìn)行精細(xì)的有機(jī)生產(chǎn)耕作技術(shù)的研究，研究各種生產(chǎn)條件下的土壤養(yǎng)分供給規(guī)律與作物需肥規(guī)律，建立太湖流域有機(jī)農(nóng)業(yè)農(nóng)田最佳養(yǎng)分管理模式，因有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如果有機(jī)肥施用不當(dāng)，同樣具有引起面源污染的風(fēng)險(xiǎn)13。研究建立起針對太湖流域作物生產(chǎn)的病蟲草害生態(tài)防治技術(shù)，種養(yǎng)結(jié)合的有機(jī)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)，發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械，提高勞動效率，降低生產(chǎn)成本。3.3 加強(qiáng)宣傳，培育有機(jī)食品市場 以有機(jī)農(nóng)業(yè)為手段控制太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染的顯著優(yōu)勢是具有有機(jī)食品消費(fèi)市場作為拉動力，而有機(jī)食品市場的培育需要一個(gè)讓消費(fèi)者熟悉和接受的過程。因此，要加大對有機(jī)農(nóng)業(yè)和有機(jī)食品的宣傳，使消費(fèi)者了解其產(chǎn)品的安全、健康的品質(zhì)和保護(hù)環(huán)境的內(nèi)涵，促使消費(fèi)者

20、愿意購買有機(jī)食品，在有益于自己身體健康的同時(shí)，為保護(hù)太湖流域水環(huán)境作貢獻(xiàn)。作者簡介： 席運(yùn)官，男，1966年生，博士。長期從事有機(jī)農(nóng)業(yè)研究，發(fā)表論文40篇。 Email: xygofrcc通訊地址： 南京市蔣王廟街8號，郵編 210042環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所電話/傳真：考文獻(xiàn)12 楊林章, 王德建, 夏立忠. 太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染特征及控制途徑. 中國水利, 2004（20）: 29-303 楊英寶, 江南, 殷立瓊. 太湖圍湖利用及網(wǎng)圍養(yǎng)殖的遙感調(diào)查與分析. 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境, 2005(3), 39-444 陳家長, 胡庚東, 瞿建宏. 太湖流域池塘河蟹養(yǎng)殖向太湖排放氮磷的研究. 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境, 2005(1), 22-245史龍新,李向陽,王寧. 太湖地區(qū)農(nóng)村面源污染控制