中国农村面源污染的基本状况、影响及发展趋势
中国农村面源污染的基本状况、影响及发展趋势
一、有关概念和情况介绍
根据水污染的来源，人们把水体的污染源划分为：点源、面源和内源。点源主要来自于工业和生活污水的集中排放；面源污染的来源比较广泛，其中以来自农田的面源污染最为突出，是相对于污染集中、有固定排污口的点污染而言的，又称面源污染；内源主要指水系沉积物的释放。 所谓农村面源污染又称农村非点源污染，它实际上就是一种水污染，是人们从事农业生产和生活活动时所产生的污染物，如农田中的土粒、氮素、磷素、农药及其他有机或无机污染物质，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏进入水体，引起水质污染的过程。 典型的农村面源污染包括农田径流（化肥、农药流失）、水土流失、村镇生活污水、农村固体废弃物及畜禽养殖等造成的污染。据估计，来自农村面源污染约占河流和湖泊营养物质负荷总量的60～80%。
从20世纪70年代以来，发达国家的污染控制经验表明，随着对工业废水和城市生活污水等点源污染得到有效控制，农村面源污染尤其是农村面源污染已经取代点源成为水环境污染的最重要来源，是目前发达国家实现水质控制目标的难点和关键。根据美国、日本等国家的研究，即使在点源污染全面控制（达到零排放）之后，江河的水质达标率仅为65%，湖泊的水质达标率为42%，海域水质达标率为78%。1998年，美国的农村面源污染量占污染总量的2/3，其中农业的贡献率为75%左右，美国EPA将农村面源污染列为全美河流和湖泊的第一污染源。1998年，联合国教科文组织对近20年来世界饮用水源减少的原因进行分析，发现50%是因为河流、湖泊、地下水的质量受到了严重的威胁，而这与农村面源污染密切相关。经济合作与发展组织(OECD) 1987年的报告中就提出，在成员国中，硝酸盐与农药是最大的分散污染源，欧洲国家也得出相似的结论（何萍，1999）。 目前，中国各类农村面源污染所造成的水环境质量恶化问题日益明显和突出。仅从三湖流域（巢湖、滇池、太湖）来看，1994年太湖流域总氮的60%和总磷的30%来自于面源；1995年进入并滞留于巢湖的污染物中，63%的总氮和73%的总磷来自于农村面源污染；对滇池流域的研究表明，在进入滇池外海的总氮和总磷负荷中，农村面源分别占53%和42%。最近的一项研究表明，到2005年，三湖的污染负荷中，来自农村面源的总氮（TN），总磷（TP）和化学需氧量（COD）将分别占60~70%（总氮）、50~60%（总磷）和30~40%（COD）。北京密云水库、天津于桥水库、安徽巢湖、云南洱海、上海淀山湖等水域，农村面源污染比例超过点源污染，农村面源污染已上升为威胁饮用水源的主要原因。农村面源污染将成为今后水环境污染控制的重点。而在所有农村面源污染来源中，农业活动是最大的农村面源污染来源。三峡大坝库区1990年的统计资料也表明，90%的悬浮物来自农田径流，N、P大部分来源于农田径流；北方地区地下水污染严重。在21世纪，面对巨大的人口压力，我国农业土地资源的开发已接近超强度利用，化肥农药的施用成为提高土地产出水平的重要途径，因此，农村面源污染的控制关系到农业及区域社会经济的可持续发展。
将农村面源污染作为一种严重的环境问题进行研究始于20世纪60年代中期的美国。最早的研究是从研究农药对水质污染开始的。主要集中在确定农田径流污染性质、影响因素，单场暴雨和长期平均污染负荷输出方面的初步认识研究中。随着对农村面源污染形成机制及其危害认识的深入，各国对农村面源污染问题日益重视，并从多角度、多层次进行全方位研究。概括起来可分为三个层次：（1）污染负荷及机理模拟研究，（2）关键治理技术与农田管理措施研究与实践，（3）农村面源污染控制政策研究。
中国对农村面源污染问题的严重性认识较晚，对农村面源污染研究是从20世纪80年代的北京城市径流污染研究开始的。1980~1990年中国的农村面源污染研究仅仅停留在对农村面源污染的宏观特征描述和污染负荷定量计算模型的初步研究上。进入90年代，农村面源污染研究开始活跃。但是，国内对于农村面源污染的认识仍处在起步阶段，缺乏相应的管理研究和实践，管理措施、政策有效性的量化研究更是一个空白，建立适合国情的农村面源污染防治、管理综合体系是个长期渐进的过程。
农村面源是最为重要且分布最为广泛的农村面源污染，中国目前的环境政策措施主要是针对工业点源污染和大规模的、限制性的、可预测的污染排放而制定的，事实也证明对工业点源污染防治更为有效。随着农村面源污染问题严重性的凸显，有些地区结合区域具体的问题，相继出台了一些相关的条例、措施，如滇池、太湖流域的禁止使用含磷洗衣粉、滇池保护管理条例，这对现有的以点源污染控制为主的政策起到一定的补充作用。但总的来讲，不能从根本上弥补现有的环境管理政策对解决农村面源污染问题的结构性缺陷。农村面源污染的控制问题还未得到系统的、适当的强调，许多与农村面源污染有关的经济活动——特别是农业活动——长期排除于环境控制之外。这些原因导致了中国目前农村面源污染控制，尤其是农村面源污染控制政策措施处于一种真空状态，缺乏整体的认识和系统框架。
二、中国农村面源污染现状
（一） 全国化肥农药污染现状
肥料与农药的合理使用有改善土壤环境，增加作物产量，改善农产品品质等功能，但是如果管理不善，使用不当则会造成土壤、水质和大气的污染，进而通过食物、饮水和空气危害人体健康。肥料中的氮磷以及残留的农药进入地表和地下水体，会造成的水体NP和农药污染、水体富营养化和农产品质量下降等后果，此外还导致营养失调与NO3-积累，土壤结构破坏（如土地板结），促进土壤酸化，降低微生物活性。
1、化肥
1990年全国化肥产量达到2727万吨，化肥消费量成为世界第一。2000年全国化肥消费量达到3465万吨（FAO数据），约占世界化肥消费量的1/4（FAO数据）。而且中国的化肥施用量还在逐年增加。氮肥、磷肥、钾肥、复合肥都在增加。2002年，化肥施用量是4339.4万吨，其中氮肥2157.3万吨、磷肥712.2万吨、钾肥422.4万吨、复合肥1040.4万吨（《中国统计年鉴2003年》）。中国氮肥占世界用量的27.8%，每公顷耕地的氮化肥用量高出世界平均水平2.05倍。磷肥占世界用量的26.0%，每公顷耕地的磷化肥用量高出世界平均水平1.86倍。
2、农药
低效、高毒和水溶性农药生产量和使用量大是我国农药品种结构不合理的主要标志。在一些高产地区，每年施用农药可达30多次，每公顷用量高达300公斤以上。1985年以来施用除草剂的农田每年也以200万公顷的速度在递增，土壤、水体和大量农产品受到污染，而且导致不少地区的农田生态平衡失调，病虫害越治越严重，进入恶性循环。农用化学品对农村生态环境的影响随着施用量和施用品种的增加以及施用地区的扩大而越来越明显。
（二）水土流失污染现状
水土流失好多是由于不合理的土地开发方式造成的。《2001年中国国土资源公报》数据显示，我国耕地现有数量为1.28亿公顷，其中坡度大于25度的陡坡耕地606.7万公顷，15~25度之间的坡耕地0.12亿公顷，主要分布在耕地少、山地多的西部地区。人多地少矛盾导致了土地的利用的高负荷，毁林开荒的现象严重。根据全国土地资源调查的结果，全国耕地面积占土地总面积的13.7%，而水土流失面积约占全国水土流失面积的33.3%，每年的土壤流失量是全国的66.7%。土壤的大量流失导致了大量营养物质的流失，对水体的污染日趋严重。
（三）全国农村生活垃圾污染现状
农村生活垃圾主要包括农业固体废弃物（主要是植物秸秆）、农村生活垃圾、农村生活污水。
植物秸秆等农业固体废弃物每年的产生量十分巨大，但其中大部分没有得到充分利用。各类作物的废弃物产生量不同，专家估算任何干的农产品中25%的物质是废弃物。花卉蔬菜秸秆过去基本全用于肥料，农民将其或直接丢弃在田间地头，或放火焚烧或任其腐烂，资源浪费现象严重。根据《滇池面源污染综合控制与管理专题调研报告》中的数据，每年流入滇池的固体废弃物有32万吨，对滇池水体污染十分严重。
秸秆产生量最大的10个省份都面临着严重的农田固体废弃物流失的问题。2001年，全国秸秆产生量为7.14亿吨，主要分布在黑龙江、河北、山东、河南、江苏、安徽、湖北、湖南、四川等9个省份，这些省市每年的秸秆产生量均超过3600万吨以上，9省市秸秆产生总量占全国秸秆产生量的59.5%。
农村生活垃圾。其中的无机成分也大量增加，玻璃瓶、饮料罐和不可降解的薄膜塑料袋也随地可见。我国有8亿左右农村人口，如果每人每年产生0.3吨计，全国每年合计将增加生活垃圾24000万吨。由于农民生态环境意识的淡薄和农村基础设施的落后，生活垃圾利用率极低，大部分都露天在城郊和乡村堆放，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，导致农村生态环境恶化。
生活污水。由于农村生活污水处理设施的空白，排放的污水大部分未经处理就直接排入附近河道，生活污水对氮磷负荷的贡献率也相应增加。2001年，全国农村生活污水排放量约为83.2亿吨，根据COD、氮磷流失量由人均排放强度折算，2001年全国农村生活污水排COD总量、TN量和TP量分别为832.1万吨，58.2万吨和14.15万吨。
（四）全国畜禽养殖业污染现状 畜禽养殖业的污染。主要是由于对产生的固体废弃物和废水未进行合理的处置造成的，其主要污染物是有机物、氮、磷和病原微生物，其主要影响是对地表水体的耗氧和水体的富营养化，以及硝酸盐带来的地下水饮用水源的污染。此外，畜禽粪便发酵后会产生大量有害气体。
2001年，全国畜禽污染物流失量最大的十个省依次为河南、四川、山东、河北、云南、广西、新疆、内蒙古、湖南、贵州。畜禽产业的分布格局基本没有改变。从全国的分布来看，畜禽养殖分布依然是围绕经济发展较好的地区，成为经济发达地区的菜篮子基地，但东部地区由于集约化和土地占有量的矛盾使得畜禽污染显得十分突出。
近年来中国畜禽养殖业发展迅猛，在农业产值中的贡献率由1970年的14%翻番至2000年的30%。畜禽养殖业污染排放量巨大。1995年中国猪、牛、羊及家禽每年粪便产生量约为17.3亿吨，是同期工业固体废弃物的2.7倍。畜禽粪便中含有的氮、磷量分别为1597万吨和363万吨，相当于中国同期化肥使用量的 78.9% 和 57.4%。而且中国的畜禽养殖方式以农户分散养殖为主。根据农业部2000年的统计，生猪、肉鸡和蛋鸡的规模化饲养比率分别只占当年全国总饲养量的23.2%、48.0%和44.2%。根据国家环保总局颁布的畜禽养殖业污染物排放标准，规模化养殖场在国家的环境管理体系中将被纳入点源污染控制范围，但分散的畜禽养殖业由于不论是在分布范围还是污染排放特征上仍是以农村面源污染的形式出现，因而是中国农村面源污染构成中的一个重要方面。
三、农村面源污染的经济影响
农村面源污染的经济影响是多方面的，归纳起来，可以分为直接影响和间接影响。根据前面的分析，直接影响主要包括两个方面，其一是由于水体污染所造成的经济损失，包括对水源、渔业、农业、旅游业的损失；其二，是由于土壤污染所造成的经济损失，包括作物产量下降、品质降低等导致的经济损失。面源污染的间接影响比较复杂，它包括由于地下水硝酸盐污染导致的饮用水水质恶化和由于土壤污染导致的食品安全等问题对农村和城市居民健康和人力资本造成的损失；由于农村生活污水和农村固体废弃物的任意排放，农村的居住环境恶化，对居民生活舒适性和审美价值的影响；以及面源污染对存在价值的影响，例如由于富营养化导致水体生物多样性遭受到不可逆转的破坏等等。
首先是对生产力的影响。水和土是农业生产中最重要的两个生产要素。农业面源污染通过影响水质和土壤而影响农业生产力。在受到农业面源污染影响的地区，出现了农作物减产，作物的质量下降，口感降低，甚至使一些地方的传统农作物无法继续生产。比如在昆明市的斗南镇，由于水土被污染，这里的农民已经不再种植蔬菜，因为蔬菜的药残太高，已经无法食用。另外，农村面源污染还会造成渔业、畜牧业、工业的经济损失。 其次是对劳动者健康的影响。劳动者的质量也是影响农业生产和农民增收的重要原因之一。饮用水水质变坏，会引发一些疾病，给劳动者的健康造成损失，从而也会使劳动者及其家庭的经济收入蒙受损失。
第三，对人居环境和生活舒适性的影响。在滇池流域，周边居民不仅受到不洁的饮用水的威胁，而且由于农村生活污水和固体废弃物的排放没有得到很好的治理，使得居民生存的环境受到影响。
四、农村面源污染的发展趋势
（一） 全国化肥农药污染发展趋势
1、化肥的发展趋势
随着国内市场经济的发展，种植业结构的调整，我国的施肥结构也发生了很大变化。60年代农田的养分投入有机肥料占有绝对优势。80年代以来，中国的农业由有机农业逐步发展为集约化农业，氮磷化肥的投入量明显超过有机肥料的投入量。根据中国农业年鉴的统计资料，1980年到2000年的20年期间，粮食作物播种面积一直保持在11000万公顷左右，粮食总产的增长主要是通过增施肥料、提高单产的途径来实现。
2、农药的发展趋势
农药的用量在1983年全国的农药用量仅为3.33公斤/公顷，到了2000年已经达到了12.45公斤/公顷，年均增长率约为7%（《中国农业年鉴》）。1993年来我国的农药用量仍呈增长的趋势，但是从1997年开始，农药用量增长的速度明显放缓，1997-2000年间农药用量年增长率仅为2.3%。考虑到农药用量与经济作物（含果树）有密切的关系，我国农业结构的调整主要是增加经济作物的种植比例，降低粮食作物的种植比例，因而我国农药的用量将有一定的增加。
（二）农村生活垃圾 随着农村经济的快速发展和农民生活质量的迅速提高，农村生活所产生的废水和垃圾量日益增多，根据2000年滇池流域农村面源污染控制示范小区的调查结果，农村人均日排放生活垃圾已达0.34公斤，且随着农民收入的增加而增加。与此同时，由于农业生产生活的分散性和特殊性以及农村基础设施建设的落后，目前农村普遍缺乏完善的排水和垃圾清运处理系统，尚无法对农业排污进行集中处理，农村基础设施建设问题也没有得到应有的关注。未经处理、利用的粪便和各种生活污水严重污染了土壤、地表水和地下水，对居民饮用水和生活用水的安全性造成了不利影响，也严重影响了农民生活品质的改善和生活质量的提高。
另一方面，随着农村生活水平的逐步提高，传统的农业生产固体废弃物再利用方式在逐步弱化，大量蔬菜、秸秆等生产垃圾与生活垃圾一起四处堆放，在暴雨的冲刷下使大量的渗滤液排入水体。另外，由于中国农村和村镇有沿河沿湖岸堆放垃圾的习惯，这些垃圾在暴雨时会被直接冲入河道，从而形成更直接、危害更大的农村面源污染。滇池流域的现场测试表明，单位干重西芹的总氮、总磷含量高于牛粪的含量，与猪粪的含量相当。农村生活废水和固体废弃物是中国农村面源污染中另一个特有的问题。
（三）全国畜禽污染物排放发展趋势
1、我国加强了对农业产业政策的调控，为了更好的服务“三农”，提高农民的经济收入，国家加大了对畜禽养殖业的投入。
2、随着我国经济的发展，居民的收入在最近五年发生了较大的变化，导致居民群众的生活水平得到提高，饮食结构发生了变化，肉食比重上升，从而促进了我国畜禽产业得到快速发展。
3、在我国畜禽产业发展的同时，畜禽污染物的处理水平没有明显提高，导致我国畜禽污染物的总量持续上升。
从这些预测中可以看出我国的畜禽产业在以后的十年中畜禽产业发展的势头依旧。根据发达国家的经验，中国在未来的5～10年内畜禽产品在居民膳食中的比重会增加，畜禽污染物的排放量将进一步增加，在农村面源污染中的比例会上升。
