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氮磷污染防治研究论文摘要

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氮磷污染防治研究论文摘要

农业非点源氮磷对地表水环境的污染及防治摘要 农业非点源氮磷引起地表水体中营养物质含量不断增加,造成地表水体的水质恶化。提出了对农业氮磷污染源的控制措施及对污染水体的治理措施。关键词:农业非点源 氮 磷 地表水1 污染概况由于农业生产中化学品的大量使用以及畜禽、水产养殖规模的不断扩大,农业非点源氮磷已日益成为地表水环境的重要污染因素。山东南四湖来自农田径流的氮磷分别占到总负荷的35%~68%[1]。太湖、滇池和巢湖农业非点源污染物对总氮的贡献率分别为59%、33%和63%,对总磷的贡献率分别为30%、41%和73%〔2〕。氮磷注入地表水体后,会造成水体不同程度的营养化。由于氮磷是植物生长的营养元素,水体中氮磷含量的大量增加,势必引起水生生物和某些藻类的过度生长和繁殖,从而造成水体中溶解氧含量下降,引发水生动物和水生植物的大量死亡,而腐败的生物体又会加剧水体的污染。在我国的各大湖泊中,巢湖、太湖、滇池等水体由于受农业氮磷污染的影响,已处于较严重的富营养化状态。以太湖为例,目前太湖97%面积的水体已呈中度富营养化状态,过量施肥、施肥结构不合理(苏南太湖地区缺钾)以及农田排水直接进入湖中等一系列因素,加剧了太湖的富营养化〔4〕。农业非点源污染物氮磷的主要来源有2个:(1) 农田径流近年来,农业生产活动中农药、化肥的施用量不断增加。由于化肥、农药的利用率仅为20%~30%[3],土壤表面及耕作层内的大量未被作物吸收利用的氮磷会通过农田排水、地表径流等方式进入并污染地表水体。(2) 养殖废水随着养殖业的迅速发展,大规模养殖场不断涌现。据调查,畜禽饲料中,有70%的氮通过粪便排泄。畜禽养殖过程中,粪便30%左右流失,尿液有60%流失,冲洗水有80%以上流失〔4〕。大量未经处理的畜禽粪便、尿液、残余饲料、场地冲洗水进入地表水体。对于水产养殖,由于鱼虾粪便、残余饵料中含有大量的氮磷污染物,因此它们对水体的影响也不容忽视。2 控制措施根据氮磷的主要来源,控制农业非点源氮磷污染的主要措施可以分为2个方面:(1) 减少土壤及养殖废水中氮磷的流失,阻断损失途径;(2) 采取措施治理水体中氮磷污染。减少农田的氮磷损失,控制氮磷对水环境污染的首要措施是设法将潜在污染物保留在原地,提高肥料利用率,最大限度地减少农田回归水中氮磷的含量,从而也就减少了进入地表水的氮磷总量。而对养殖污染的控制措施则主要是畜禽粪便的综合利用以及合理的饵料投放。2.1土壤中氮磷流失的控制2.1.1改进施肥技术一般而言,为减少化肥的挥发及受降水、灌溉的冲刷作用,宜相应增加施肥深度。据报道,氮肥在稻田表面撒施,利用率为30%~50%,而深施后利用率可提高到50%~80%[5]。另外,要合理安排施肥时间,尽可能在作物的需肥高峰期施肥,少量频施,以提高作物对肥料的利用率,减少土壤中残余养分含量。2.1.2 优化肥料结构单一施用氮肥会造成土壤中硝酸盐氮的积累,而选择氮磷钾合理配施的配方施肥则可以在提高作物产量的同时有效降低土壤中硝酸盐氮的含量。另外,钾氮配施可以减少氮的渗漏损失,主要原因是配施增加了作物对氮的利用[6]。2.1.3 采用缓释及膜技术大多数肥料,尤其是铵类氮肥,均为速效肥,具有易分解、易挥发、易损失的特点。而缓释肥则能使肥料在作物整个生长期内缓慢释放,减少了不必要的损失。利用膜物质来抑制水稻田氨的挥发,可以减少氮素的损失。据报道,该方法可使氮肥的利用率提高6.5%~11.6%[7]。因此,合理地采用缓释及膜技术,可以减少氮磷的损失。2.1.4 加强侵蚀控制侵蚀控制可以减少表土及氮磷污染物的流失。利用植被对裸露地面的表面覆盖,可以削减雨水冲击作用,减少侵蚀;利用植被系带可以有效地沉淀和拦截地表径流污染物。2.1.5 改进灌溉技术传统的灌溉方式主要为以“浇地”为主的漫灌,这不但浪费了大量的水资源,而且会将土壤中大量未被作物利用的氮磷带走,降低了氮磷的利用效率,污染了地表水环境。采用先进的喷灌、滴灌、雾灌等“浇作物”的灌溉技术,可以大大提高灌溉用水以及氮磷的利用效率。2.2 畜禽粪便污染及水产养殖污染的控制2.2.1畜禽粪便污染的控制解决养殖业污染问题,要坚持减量化、无害化、资源化的原则。要及时清扫畜禽栏舍内的粪尿,清理干净后再行冲洗。同时要及时清扫养殖场,防止粪便散落。对畜禽粪便的处理,可以采用厌氧发酵,既可节能,还可获得沼气。另外,也可以将粪便制作成有机肥料,用于农业生产。2.2.2水产养殖污染的控制对于网箱养鱼,应合理选择布设位置,合理设置网箱间距。根据经验,为加速水体中氮磷等污染物的稀释扩散,防止局部污染物浓度过高,网箱最好应布设在水的深度及流速较大处,并且网箱之间应有一定的间隔,以保持水流的畅通,使污染物能及时被带走。饵料要根据鱼虾的实际需要量投放,防止过量投放饵料,而且在网箱下面应设置可截留残余饵料的设施。3 氮磷污染水体的治理水环境受到来自农业非点源的氮磷污染后,在积极控制污染源的基础上,要抓紧做好受污染水域的治理工作。3.1 化学法除磷杀藻对受农业非点源氮磷污染严重或产生富营养化的水域,目前常用的除藻方法是化学法[8]。可以向水面喷洒硫酸铜,杀死漂浮藻类;也可向水体投放一定量的化学物质(如石灰),通过凝聚沉淀达到除磷的目的。3.2 生物载体去除海洋赤潮藻利用生物材料作生物吸附处理含铜离子的工业废水[9],然后将这种吸附铜离子的生物载体投放至海水中,缓慢释放出来铜离子杀灭赤潮生物。4 参考文献1 徐谦.我国化肥非点源污染状况综述.农村生态环境,1996,12(2):39~43.2 刘鸿志,陈永清.我国重点湖泊的水环境管理现状. 环境保护,1998,(12):9~10.3 朱兆良.我国土壤供氮和化肥去向研究的进展.土壤,1985,17(2):2~9.4 吕耀.农业生态系统中氮素造成的非点源污染.农业生态环境保护,1998,17(1):35~39.5 卢增兰主编.土壤肥料科学.北京,农业出版社,1990,157.6 马茂桐.钾氮配施对土壤氮渗漏的影响.土壤.1999,(3):168.7 许前欣,赵振达,李振云.稻田水面分子膜对提高氮肥利用率的研究.农业环境保护,1998,17(5):216~218,221.8 俞志明,邹景忠,马锡年,等.治理赤潮的化学方法.海洋与湖沼,1993,24(3):314~318.9 林荣根,周俊良,黄朋林.螺旋藻吸附水溶液中铜离子的初步研究.海洋环境科学,1998,17(2):8~11.

滇池污染治理工作若干问题的思考 摘要:介绍了滇池污染治理工作的现状和国外治理富营养化湖泊的 先进经验,提出了治理滇池污染的对策:只要政府重视,提高全民环保意识,措施得力,方 法对头,加大环境治理的投入,滇池治理在短期内得到根本性改观是完全可以实现的。 关键词:富营养化;污染治理;水环境 滇池位于昆明市西南,属金沙江水系,总容水量15.7×108m3,流域面积2 855 km2,接纳盘龙江、宝象河、马料河、落龙河、捞鱼河等20多条河流,年来水量约7×108m3,最大水深8 m,平均水深5m。 改革开放20年来,昆明市的国民经济、城市规模、人口数量、生活水平有了很大的提高和发展,经济的高速发展伴随着水环境质量状况不断恶化的情况也表现得十分突出。经济发展初期,人们集中力量发展生产,对经济快速发展给水环境造成的影响和破坏虽有所认识,但限于资金短缺,加之主客观因素的影响,不能集中较大的力量对污水进行及时有效的处理。1990年以前,昆明市甚至没有一座城市污水处理厂,工业废水有的没有经过任何处理 就直接排放水体,有的虽有处理设施,但运转不正常,形同虚设。 昆明市西南的滇池位于城市下游地带,整个城市地形呈南高北低态势,城市污水和雨水 排入滇池后通过海口流入普渡河,汇入金沙江。滇池在生态系统相对稳定时期,水质呈黄色、淡黄色,透明度约为1~1.5m。过去,昆明市受城市规模、工业生产、人口数量及生活水平的限制,排放的污染负荷没有超过滇池水体的自净能力,滇池得以维持生态平衡。随着生产和生活用水量的迅猛增加,城市排出的工业废水和生活污水的污染负荷大幅度增加,这种生态平衡关系已经被严重破坏,这是造成滇池水质严重污染和恶化的根本原因。 1 治理滇池污染的对策 近年来滇池水体中的氮、磷严重超标,水体富营养化严重,油绿色的湖面上水葫芦横生,汇入滇池支流的水质已经发黑变臭,滇池已达Ⅴ类水体。目前,排入水体的总污染量还没有得 到根本控制,排放量大于治理量,滇池及其水系的生态平衡没有根本好转。要使滇池水体在 短期内恢复至Ⅱ类水质标准,难度相当大。滇池已被国务院列入全国重点治理的湖泊,省、市政府高度重视滇池的治理工作,已经投入50多亿元巨额资金,采取包括打通 西园隧洞及疏挖草海底泥、投药杀藻等一系列措施根治滇池。经过多年的努力,昆明市已建 成四座城市污水处理厂,污水处理能力达到36.5×104m3/d,城市污水处理率达6 0%以上,滇池流域内的工业废水在1999年5月1日实现了达标排放,滇池综合治理工作已经取得了明显成效。 但是,滇池治理工作是一项复杂的系统工程,要使滇池水质得到根本好转,水质得以变清,还需大量的工作,任务相当艰巨。必须动员全社会的力量,标本兼治,先治本后治标, 同时采取各种处理措施和办法,加大管理监督和执法力度,各项工作多管齐下,才能够 在比较短的时间内使滇池水质得到根本性的改观,恢复滇池的生态平衡。 ①首先要截断污染滇池的根源。从滇池及其流域的生态和环境考虑,所有工业废水和生活污水必须经过处理达标后再排放。工业废水污染物质成分非常复杂,难于用单一的处理工艺进行处理,必须分门别类,有针对性地进行专门工艺处理。各种工业废水不能混合后再处理,污水应在出厂前进行达标处理后再进入城市排水系统。 ②加紧进行城市排水系统的建设。昆明市的城市污水处理厂设计规模已达全市污水量的80%,这在全国是比较高的。但城市排水管渠的总长度数量有限,城市排水设施普及率还不高,许多污水经过化粪池的简单处理后就近排入河道。目前,昆明市城市排水管渠多数为合流制,雨季污水和雨水混为一体,污水处理厂难以将混合污水全部进行处理,造成部分污水未经处理就直接排入水体,形成污染。为了保护水体,必须有计划地逐步将合流制改建为分流制,实现清污分流。因此,城市排水系统的 新建和现有排水系统的改进与扩建工作,以及污水厂的建设任务等都是极其繁重的。 ③加强现有污水处理设施的运行管理,提高污水处理效率和运行管理水平,始终保证污水厂满负荷运行,是当前做好滇池保护工作的重要措施之一。由于长期以来人们重生产、轻环保, 许多工业废水处理设施虽然已经建成投产,但多数运行不正常,废水处理设施没有得到充分利用。加强现有污水处理设施的运行管理,充分发挥现有污水处理厂的处理能力,建立考核、监督管理机制,将现在按污水厂设计规模拨付运行管理费用改为按实际处理污水量拨付经费,考核单位处理成本费用,以提高污水处理效率和处理能力。建立水质水量监测统计报告等一系列的工作制度都是保护滇池切实可行的措施办法。 ④在保证滇池水体总量平稳的前提下,应充分发挥滇池北岸截污工程和西园隧洞工程的作用,及时将排入滇池草海的污水短路排放,减少对滇池的污染。 ⑤滇池湖面的蓝藻和漂浮污染物质可采用机械方法进行表面抽吸、排出,有利于空气中的氧转移到水中,加快水体的自然净化过程,同时滇池湖面的外观也将有较大改善。 /'P ⑥为加快滇池恢复生态平衡的速度,可采用气浮工艺对滇池水进行循环处理,即将滇池水 提升到处理厂,投加混凝剂后,通过气浮工艺处理后,又排入滇池。处理厂设在滇池边,水泵 扬程短,常年运行费用较低。现阶段可利用昆明市自来水总公司三水厂现闲置的气浮设备 进行处理,只需对气浮池后的管道工艺和出水管道进行局部改造后就能运行,既现实又可行 。 g_$?:*"\`wfy*3=LO-t{b[5SToM= )5lk毕业论文范文XLZ#F]4 IZ '=N_7=yWq$C$H� ⑦在滇池北岸的局部区域设置生物防护带,利用微生物降解水中的有机物,达到净化水 的作用。在这方面,昆明市自来水总公司已做了一些有益的尝试,取得了一些经验,值得借 鉴。 ⑧认真做好滇池流域面源污染的综合治理工作。这项工作涉及面广、难度大、周期长。但 面源污染的治理工作关系到整个滇池流域环境生态的恢复,关系流域内水源地的取水卫生安全 。根据昆明市环境科研所的调查结果,滇池面源污染占入湖总污染的负荷比重较大,主要污染因子的入湖量:总氮为2 955T/A,总磷为417T/A,分别占滇池总污染负荷的33%和41%。 面源的发生过程包含三个子过程:产流、汇流过程,土壤侵蚀过程和营养盐流失过程。根据现 有的研究成果,按滇池流域的地质和水利条件,可将流域内的营养盐发生量分为三大区域 :①湖滨平坝区。这一区域一般是粮食、蔬菜、果品比较集中的农业区,其氮、磷的发生量占到全流域的6%和7%,大都弥漫性进入滇池水域。采取以控制蔬菜地和村落污水为主,用沉淀池工程和湿地工程技术,在田间排水;在有空地的村落可用新型稳定塘处理工艺,其中湿地技术去除污染物高达80%以上。②台地、岗地、丘陵区。该区域水土流失最为严重,也是面 源营养盐发生量的主要地区,氮、磷发生量分别占全流域发生量的49%和43%。解决的办法是实施小流域综合治理工程技术,如采用生物工程和土石工程相结合,除磷效果达40%至60%。 ③各入湖河上游分水岭山区。这一区域农田较少,森林覆盖较好,氮、磷发生量分别占全 流域总量的46%至52%,一般经上游水库的降解净水,剩余部分进入滇池的比例不大。水系上游山区重点在保护现有植被、大力营造水源涵养林,要特别重视滇池附近山地森林、植被的恢复工作。 论文滇池污染治理工作若干问题的思考来自免费论文网 2 国外治理富营养化湖泊经验介绍 2.1 澳大利亚新南威尔士州 1991—1993年,全州共发生162次水华(水体富营养化造成藻类大面积繁殖的现象),其中84次对水的用途造成不良影响,尤其是1991年底在达令河系发生世界上有记录以来最大规模 的蓝绿藻水体,绵延1000KM以上。 治理措施: ①减少进入水体营养物的数量,加强水污染防治和管理对策的研究。 A.控制城市和农村点源污染的工程和管理措施有:提高污水处理水平(排水系统清、污分流 ,改扩建以提高现有污水厂除氮、磷效率及扩大处理规模);鼓励使用无磷或低磷洗涤剂; 污水(经处理)灌溉;生活污水和河水的除磷处理;污水停留(氧化)池的改造等。 B.控制面源污染的对策:保护流域内植被;城区多种草植树,帮助滤去地表径流污染物;根据气候、土壤特点和作物需求,确定适宜的化肥使用时间、方法和数量;利用河边的绿化带作 为土地利用和水系间的缓冲和过滤带;改变和改善化粪池的位置、设计和作用。 C.营养物污染管理规划,确定水体营养物的环境负荷和减少营养物排放量方案。 D.建立流域污染控制示范工程。示范工程中有人工湿池、河岸绿化缓冲带和高效污水处理厂。 ②水华的控制和管理对策 A.对水量进行调节和分配。 B.其他物理措施:水库管理,采用机械搅动和曝气破坏水体分层,增加水体流动性;机械收获蓝绿藻(但效果不大)。 C.化学措施:采用杀藻剂、除藻剂仅作为应急措施,因不能有效地控制水质富营养化可能会造成新的公害。 D.生物措施:人们认为大麦杆腐烂分解过程产生的有机物质能杀灭或抑制蓝绿藻,但实验 结果表明效果不大;另外,日本科学家发现一种学名叫“水网藻”的网片状或网袋形绿藻,据说繁殖很快,大量吸收水中氮和磷,从而抑制了其他藻的生长,达到以藻治藻的目的。水网藻收获后可加工成优质饲料,深圳东深供水工程管理局与暨南大学水生生物研究所合作开展“水网藻去氮、磷实验”,并在深圳水库进行了中试,结果表明该方案对净化水质是可行的。 2.2 日本琵琶湖的水源保护和治理 琵琶湖是日本最大的湖泊,也是日本近畿地区的主要饮用水源。50、60年代日本经济高 速发展,污水排入琵琶湖,导致富营养化,严重威胁着当地人民的身体健康。当地政府经多年努力,终于使琵琶湖水质得到了改善,让当地群众喝上了放心水。他们的做法主要是通过研究、立法、宣教、规划、资金补助、改造制水设备等措施,恢复了琵琶湖的良性循环 2.2.1 污染源防治对策 工业废水 主要以1979年10月制订的《富营养化防治条例》为依据,其中“废水排放规则”一章中规定:企、事业单位向公共水域排放的废水中氮、磷的含量必须遵守,并填写责任书。若废水不 符合排放标准,可以下达禁令。这样做大幅度地削减了工厂排放的污染负荷。 生活污水 《条例》中规定:“任何人不得再使用含磷洗涤剂”,并“严禁赠送、擅自销售含磷洗涤剂”。在1990年7月制订的《滋贺县生活污水对策推行纲要》中对生活污水的治理提出三项保证措施: ①健全下水道等设施 推广粪便和生活污水合并处理的方法。这种处理方法与粪便单独处理、生活污水直接排放的 方法相比,其排放的BOD量可降低8倍。 ②着力减少生活污水中的污染物质 普通家庭在洗水池的流水口处镶进粗网滤器或使用三角过滤器皿,截留菜屑及剩菜、剩饭 ,回收后作为有效的肥料。 ③建设清洁美丽的人工小溪。 农业污水 主要依据水质污染防治及滋贺县制订的条例对畜牧业、水产业、农业施肥方式及田间管理制 定了具体的措施。 2.2.2 琵琶湖的综合开发 综合开发以“保护”、“养育”、“活用”为基础,水质保护是其中最主要的目标。 2.2.3 湖泊水质保护计划 日本政府于1984年制订了湖泊水质保护特别措施法,于1987年3月又制订并实施了《琵琶湖 的水质保护计划》,1992年3月对此计划再次修订。该计划把防污、治污同综合开发有机地 结合起来,突出水保护这个最高目标。 3 结语 应当强调指出,在发展经济的时候,必须注意环境保护,否则,生态环境遭到破坏后再来抓 环境保护,不仅人民遭受损失,而且要花费更多的财力、物力,这是一些西方工业发达国家 已经产生过的经验教训。同时也应看到,只要注意并采取强有力的措施,控制和解决环境 污染问题是不难实现的。例如,日本在1955—1970年只追求工业发展,忽视环境保护,终于造成了全国性的难以控制的“爆炸性公害”。日本政府从1970年开始决心解决环境污染问题 ,用了5~7年的时间,使环境污染基本得到治理和控制,环境状况有了显著改善,99.95%的水域已达到了保护人民健康的水质标准。从国内外环境治理的经验来看,只要政府重视,提高全民的环保意识,措施得力,方法对头,加大环境治理的投入,滇池治理在短期内得到根本性改 观是完全可以实现的。作者单位:昆明市自来水总公司。求采纳

氮磷污染治理方法研究论文

据联合国环境规划署等机构对全球水质监测的报告,目前全世界约有30%~40%的湖泊水库出现富营养化的现象。在我国,长江、淮河、太湖、巢湖等很多江河湖泊都不同程度地存在富营养化问题。所谓富营养化,是指水中氮、磷、碳等营养物质过剩而导致水生植物过度繁殖,使水体透明度下降,O2含量下降,鱼虾死亡,饮水源恶化。据专家对巢湖水污染的调查,水中的磷含易超过标准的3.4倍,而含磷量的增加皆源于含磷的洗衣粉。南京玄武湖水中的磷70.8%来自生活污水;太湖蓝藻爆发,主要原因之一也因为洗衣粉的排入,使水中含磷量剧增。洗衣粉本是清洁之物,如今却成了污染的元凶。我国自1999年1月1日起,在太湖流域地区禁止使用含磷洗衣粉,这是为什么呢?原来含磷洗衣粉是一种去污能力强的化学合成洗涤剂,也是一种有毒有害的化合物。它不仅对环境造成污染,也影响人体健康。含磷洗衣粉含有三聚磷酸钠、硅酸钠、表面活性剂、荧光增白剂等物质。磷是藻类植物生长的营养素之一。三聚磷酸钠严重污染水源后,可使江河湖泊的含磷量增加,导致水的富营养化,水质恶化浑浊,水生生物难以生存,人也不能饮用这种污染水。三聚磷酸钠和硅酸钠对皮肤有强烈的刺激作用。表面活性剂有较强的脱脂作用,用洗衣粉搓洗衣服时,皮肤表面的油脂被洗掉,使皮肤的屏障作用遭到破坏,就会引起皮肤干燥、皲裂、脱皮或皮肤炎症。荧光增白剂能使人体细胞发生突变,诱发癌症,还能影响人的生殖能力等。如果用含磷洗衣粉来洗餐具、水果或蔬菜,人就会吃进残留在上面的洗衣粉,其有毒有害物质在体内长期累积,会诱发肝癌。为解决水体富营养化的问题,发达国家早在20世纪80年代就提出了洗涤剂无磷化的新概念,并制定了相应法规,对洗涤剂的含磷量进行限制和禁止。目前加拿大、瑞典、日本均制定了严格的法律,使洗涤剂无磷化达到100%。我国是一个洗涤剂生产大国,年产合成洗涤剂近300万吨。这些洗涤剂一般都含有三聚磷酸钠,按现有标准计算,每年有50万吨磷酸盐流入江河湖海。环保专家认为,对磷污染问题寄希望于事后治理不符合我国国情。对污水进行脱磷处理在技术上十分困难,世界上只有少数国家建立了少量的三级污水处理厂,可以基本除去水中的磷,但成本巨大。我国目前连一级污水处理系统都还远远没有普及,奢谈通过污水脱磷处理来减轻磷污染是不现实的。解决水体富营养化的根本途径在于减少磷的排放。令人欣慰的是,国家有关部门已经认识到了问题的严重性,加快了推广无磷洗衣粉的步伐。近年来,国家先后发布了一系列的标准,引导科研单位和生产企业研究开发低磷、无磷洗涤剂。环保部门也在洗涤剂产品中开始进行环保标志认证工作,希望通过它来引导消费者购买无磷洗涤用品,最终带动产业向有利于环境保护的方向发展。越来越多的企业看好无磷洗涤剂的市场前景,纷纷推出新一代无磷产品,去年我国无磷洗涤剂产量已达9.5万吨。无磷洗涤剂具有浓缩、低泡、易溶解、易漂洗的特点,最重要的是它具有无磷、无毒、无公害、不污染水源、水域的特异优势,是对控制水体富营养化最实际的支持。

农业非点源氮磷对地表水环境的污染及防治摘要 农业非点源氮磷引起地表水体中营养物质含量不断增加,造成地表水体的水质恶化。提出了对农业氮磷污染源的控制措施及对污染水体的治理措施。关键词:农业非点源 氮 磷 地表水1 污染概况由于农业生产中化学品的大量使用以及畜禽、水产养殖规模的不断扩大,农业非点源氮磷已日益成为地表水环境的重要污染因素。山东南四湖来自农田径流的氮磷分别占到总负荷的35%~68%[1]。太湖、滇池和巢湖农业非点源污染物对总氮的贡献率分别为59%、33%和63%,对总磷的贡献率分别为30%、41%和73%〔2〕。氮磷注入地表水体后,会造成水体不同程度的营养化。由于氮磷是植物生长的营养元素,水体中氮磷含量的大量增加,势必引起水生生物和某些藻类的过度生长和繁殖,从而造成水体中溶解氧含量下降,引发水生动物和水生植物的大量死亡,而腐败的生物体又会加剧水体的污染。在我国的各大湖泊中,巢湖、太湖、滇池等水体由于受农业氮磷污染的影响,已处于较严重的富营养化状态。以太湖为例,目前太湖97%面积的水体已呈中度富营养化状态,过量施肥、施肥结构不合理(苏南太湖地区缺钾)以及农田排水直接进入湖中等一系列因素,加剧了太湖的富营养化〔4〕。农业非点源污染物氮磷的主要来源有2个:(1) 农田径流近年来,农业生产活动中农药、化肥的施用量不断增加。由于化肥、农药的利用率仅为20%~30%[3],土壤表面及耕作层内的大量未被作物吸收利用的氮磷会通过农田排水、地表径流等方式进入并污染地表水体。(2) 养殖废水随着养殖业的迅速发展,大规模养殖场不断涌现。据调查,畜禽饲料中,有70%的氮通过粪便排泄。畜禽养殖过程中,粪便30%左右流失,尿液有60%流失,冲洗水有80%以上流失〔4〕。大量未经处理的畜禽粪便、尿液、残余饲料、场地冲洗水进入地表水体。对于水产养殖,由于鱼虾粪便、残余饵料中含有大量的氮磷污染物,因此它们对水体的影响也不容忽视。2 控制措施根据氮磷的主要来源,控制农业非点源氮磷污染的主要措施可以分为2个方面:(1) 减少土壤及养殖废水中氮磷的流失,阻断损失途径;(2) 采取措施治理水体中氮磷污染。减少农田的氮磷损失,控制氮磷对水环境污染的首要措施是设法将潜在污染物保留在原地,提高肥料利用率,最大限度地减少农田回归水中氮磷的含量,从而也就减少了进入地表水的氮磷总量。而对养殖污染的控制措施则主要是畜禽粪便的综合利用以及合理的饵料投放。2.1土壤中氮磷流失的控制2.1.1改进施肥技术一般而言,为减少化肥的挥发及受降水、灌溉的冲刷作用,宜相应增加施肥深度。据报道,氮肥在稻田表面撒施,利用率为30%~50%,而深施后利用率可提高到50%~80%[5]。另外,要合理安排施肥时间,尽可能在作物的需肥高峰期施肥,少量频施,以提高作物对肥料的利用率,减少土壤中残余养分含量。2.1.2 优化肥料结构单一施用氮肥会造成土壤中硝酸盐氮的积累,而选择氮磷钾合理配施的配方施肥则可以在提高作物产量的同时有效降低土壤中硝酸盐氮的含量。另外,钾氮配施可以减少氮的渗漏损失,主要原因是配施增加了作物对氮的利用[6]。2.1.3 采用缓释及膜技术大多数肥料,尤其是铵类氮肥,均为速效肥,具有易分解、易挥发、易损失的特点。而缓释肥则能使肥料在作物整个生长期内缓慢释放,减少了不必要的损失。利用膜物质来抑制水稻田氨的挥发,可以减少氮素的损失。据报道,该方法可使氮肥的利用率提高6.5%~11.6%[7]。因此,合理地采用缓释及膜技术,可以减少氮磷的损失。2.1.4 加强侵蚀控制侵蚀控制可以减少表土及氮磷污染物的流失。利用植被对裸露地面的表面覆盖,可以削减雨水冲击作用,减少侵蚀;利用植被系带可以有效地沉淀和拦截地表径流污染物。2.1.5 改进灌溉技术传统的灌溉方式主要为以“浇地”为主的漫灌,这不但浪费了大量的水资源,而且会将土壤中大量未被作物利用的氮磷带走,降低了氮磷的利用效率,污染了地表水环境。采用先进的喷灌、滴灌、雾灌等“浇作物”的灌溉技术,可以大大提高灌溉用水以及氮磷的利用效率。2.2 畜禽粪便污染及水产养殖污染的控制2.2.1畜禽粪便污染的控制解决养殖业污染问题,要坚持减量化、无害化、资源化的原则。要及时清扫畜禽栏舍内的粪尿,清理干净后再行冲洗。同时要及时清扫养殖场,防止粪便散落。对畜禽粪便的处理,可以采用厌氧发酵,既可节能,还可获得沼气。另外,也可以将粪便制作成有机肥料,用于农业生产。2.2.2水产养殖污染的控制对于网箱养鱼,应合理选择布设位置,合理设置网箱间距。根据经验,为加速水体中氮磷等污染物的稀释扩散,防止局部污染物浓度过高,网箱最好应布设在水的深度及流速较大处,并且网箱之间应有一定的间隔,以保持水流的畅通,使污染物能及时被带走。饵料要根据鱼虾的实际需要量投放,防止过量投放饵料,而且在网箱下面应设置可截留残余饵料的设施。3 氮磷污染水体的治理水环境受到来自农业非点源的氮磷污染后,在积极控制污染源的基础上,要抓紧做好受污染水域的治理工作。3.1 化学法除磷杀藻对受农业非点源氮磷污染严重或产生富营养化的水域,目前常用的除藻方法是化学法[8]。可以向水面喷洒硫酸铜,杀死漂浮藻类;也可向水体投放一定量的化学物质(如石灰),通过凝聚沉淀达到除磷的目的。3.2 生物载体去除海洋赤潮藻利用生物材料作生物吸附处理含铜离子的工业废水[9],然后将这种吸附铜离子的生物载体投放至海水中,缓慢释放出来铜离子杀灭赤潮生物。4 参考文献1 徐谦.我国化肥非点源污染状况综述.农村生态环境,1996,12(2):39~43.2 刘鸿志,陈永清.我国重点湖泊的水环境管理现状. 环境保护,1998,(12):9~10.3 朱兆良.我国土壤供氮和化肥去向研究的进展.土壤,1985,17(2):2~9.4 吕耀.农业生态系统中氮素造成的非点源污染.农业生态环境保护,1998,17(1):35~39.5 卢增兰主编.土壤肥料科学.北京,农业出版社,1990,157.6 马茂桐.钾氮配施对土壤氮渗漏的影响.土壤.1999,(3):168.7 许前欣,赵振达,李振云.稻田水面分子膜对提高氮肥利用率的研究.农业环境保护,1998,17(5):216~218,221.8 俞志明,邹景忠,马锡年,等.治理赤潮的化学方法.海洋与湖沼,1993,24(3):314~318.9 林荣根,周俊良,黄朋林.螺旋藻吸附水溶液中铜离子的初步研究.海洋环境科学,1998,17(2):8~11.

农业污染防治研究论文

一、日本农业现代化过程中的环境问题 在明治中期以前, 日本还是个农业国,农业人口占总人口的一半以上,当时农民过着自给自足的生活。为了同自然灾害作斗争, 从水灾和旱灾中夺粮,比较重视水土保持和山林的作用。20世纪50年代以来,随着经济的发展,工业技术革新的成果不断进入农业领域, 促进了农业技术革新和农业生产力的发展;同时也产生了许多负面效应, 使农业环境恶化。主要表现在: 1.土壤污染。据日本1970~1980年的调查, 有害物质超标的被污染农业用地有124个, 面积为6350公顷。土壤中的超标物质有镉、铜、砷等, 尤其是镉的超标十分普遍,镉超标的土壤占污染田地面积的90%左右。由于长期使用化肥, 使土壤板结, 缺少空气,土中微生物难以繁殖, 致使地力减退。使用化肥虽然可以使当年的产量有所增加,但是地力却在逐渐减退,下一年必须使用更多的化肥及农药, 如此形成恶性循环。一位日本学者认为,即使现在停止使用化肥及农药, 那么日本大地要恢复到40多年前的自然状态, 也要花200年的时间。18 2.农药、化肥等残留物污染。日本为了提高农业生产率, 防止病虫害、草害, 发展设施化农业,农户大量使用化肥、农药和农用薄膜。据统计, 化肥( 氮磷钾) 需要量1950年为68.5万吨, 1987年为203.6万吨, 后来虽然波动式下降, 但1991年还保持在191.6万吨的水平;农药( 杀虫剂、杀菌剂、杀虫杀菌剂、除草剂) 的上市量在1965年以后迅速增加, 1980年为68万吨, 此后逐年减少, 1991年为49万吨;农用薄膜上市量表现为波动式缓慢增加趋势, 1983年约为1 200万吨, 1990年达到1600多万吨, 此后有所下降。大量使用化肥、农药成为农业环境的一大污染源,也降低了农产品的营养成分,使用农药使农产品中的矿物性营养素含量大大下降。而且在施用农药时每年都有上千人中毒, 1986年竟高达2 631人。 3.农畜食品加工排除物污染。日本食品制造业的产值占制造业总产值的10.2%( 1990年) ;在食品制造业总产值中, 畜产食品制造业占15.3%, 果蔬、罐头、农畜冷藏食品占2.9%,动植物油脂制造业占2.4%。[2]( P271) 这些以农牧产品为原料的食品加工业,在生产过程中排出的动植物残渣比较容易再利用, 但是, 污染占很大部分,将其以堆肥等方式实现再利用的比率不足10%,其余部分得不到适当处理, 造成污染。 4.牲畜粪尿污染。出于传统习惯等原因, 日本人一般偏好国产畜产品( 如日本牛肉) ,加上平衡国际贸易的需要, 其畜牧业发展比较平稳。从饲养头数看, 肉牛1965年为188.6万头, 1985年为258.7万头,1992年为289.8万头, 平均每年增加1.9%;同期, 奶牛分别为128.9万头、211.1万头、208.2万头, 平均每年增加1.7%;猪的饲养头数分别为397.6万头、1 071.8万头、1 096.6万头,平均每年增长1.7%。这些家畜排出的粪尿约占产业废弃物的二成, 其中多数可用来作堆肥加以利用。但是,这类排出物集中有一部分处理不适当,从而造成环境污染问题。1982、1985、1993年,来自畜牧、养猪、养鸡场的公害事件分别为3 975件、3 622件、2 156件, 在典型7种公害(大气污染、水质污染、土壤污染、噪音、振动、地壳下沉、恶臭)中分别占7.5%、7.1%、5.0%。虽然逐年呈下降趋势, 但是在公害发生源的19分类中仍处于前5位。 5.水质和水环境污染。战后在工农业现代化的过程中,日本的水质和水环境污染比较严重。截至1988年1月, 日本遭受水银污染的有9个水域,多氯联二苯污染1个水域, 生物碱合成农药污染7个水域。水质污染使农业严重受害。1970年,由于水污染而导致农田被害5公顷以上的地区约有960个,被污染田地面积约100公顷以上。从农业用水的污染源来看, 大致可以分为:矿山、温泉、工厂、城市污水、自然污水及其他。到1985年9月1日, 受上述污染源之害的地区有1 067个, 面积为88 738公顷。从水环境看, 据1995年的《环境白皮书》反映, 日本有1 /4的水域呈有机污浊状态,未达到环境标准。尤其是湖沼等封闭性水域及市内河流的污浊状态亟待改善,地下水中也检验出有机氯化物。这种水环境变化致使农用水质下降。 6.水田中产生的甲烷污染大气。水田、沼泽地、低湿地及土壤中草木腐烂, 经微生物活动可以产生甲烷。据研究计算, 在释放进大气中的甲烷当中,来源于水田的约占14~39%。此外, 施用无机肥也污染大气。据日本农业环境技术研究所的研究,一氧化二氮是由土壤中微生物的活动而生成,通过无机氮肥的施用以及有机废弃物的燃烧而释放出来。一氧化二氮释放量根据土壤及作物的种类及施肥管理的好坏而异,但是施肥中的氮大致有0.01%变成一氧化二氮释放进大气之中, 污染了大气。 二、日本解决农业环境问题的对策 日本为了治理和预防农业环境污染,促进农业可持续发展, 制定了各种专项法规和制度,采取了许多比较有效的对策。 1.探索绿色农业模式。日本鼓励根据各地区情况, 探索适合本地区发展的绿色农业模式,发展环保型农业。以北海道为例, 该地区在进人90年代以后开始探索绿色农业模式,即“有益于地球、人类、家畜和作物的北海道农业”。北海道倡导的绿色农业不是否定一切化肥、农药的有机农业,其目的是确立在国际化时代可以生存并持续发展的农业, 降低对地球环境的破坏,在环境容量内重新构筑农业生产技术。达到上述目的的手段是: 以与自然生态相协调为前提,努力实现下列系统目标: ( 1) 确定环境容量和环境标准; ( 2)掌握在环境容量内对生产技术环境、农业环境的影响; ( 3) 施用农药减少三成; ( 4)形成高度的病虫害观测预防体系; ( 5) 病虫害防治多样化、综合化; ( 6) 形成机械除草体系; ( 7) 施用化肥减少三成; ( 8) 有效地利用土壤诊断技术; (9)充分地利用本地区的有机资源; ( 10) 确立向绿色农业过渡的技术; ( 11)确立优质农产品生产技术; ( 12) 开发绿色农产品质量评价技术; ( 13)开发对绿色农业经营的评价方法。目前, 北海道已组织起跨试验场和部门( 7个试验场、25个学科)的共同研究开发组织, 探索绿色农业之路。 2.开展有机农业运动。有机农业运动是全球性提倡有机农业、环保型农业的运动。日本的有机农业团体主要有:日本有机农业研究会、保护大地会、主妇联合会、消费科学联合会、日本消费者联盟、日本生活协同组合以及由他们联合起来的全国消费者团体联络会。由他们组织发动的“有机农业运动”,对生产者来说, 是通过对“高投入农业”的反省, 以轮作、改造土壤、降低土壤消耗等方式,避免使用化学合成农药、化肥, 发展不破坏生态的“永续型农业”,从而保证农产品的安全性和生产者自身的安全; 对消费者来说,要对过去只求生活方便、无视季节的饮食生活进行反省, 转向“符合农村、农地的餐桌”。从这种意义上讲,日本的有机农业运动的目标不单是不使用农药、化肥,还包括对以往那种直接与土壤消耗、化学物质过多投入相联系的大型产地、单品大量生产以及农产品全年稳定供应的市场流通系统进行反思,形成生产者和消费者共有的新价值观, 共担风险, 推动有机农业运动。 3.开发低害农药, 加强农药的注册管理与使用指导。为防止农药对食物、水质及环境的污染,日本积极研究开发低毒农药。1971年以后, 根据修改后的《农药管理法》, 对农药的使用加强了限制, 1971年5月1日禁止销售滴滴涕, 1971年12月30日禁止销售六氯化苯。对毒性大、残留性高的农药按《农药管理法》实行严格的注册管理制。凡是要注册的农药,农药生产者或进口商必须将药效试验、毒性试验、代谢试验、残留试验、对环境影响试验等资料与注册申请书、药样同时提交农林水产省审查、注册。审查非常严格,而且特别重视安全性指标, 如作物、土壤残留农药标准, 对水产、动植物的毒性标准,水质污染标准等。现在日本注册的农药大约有6 000种牌号,从有效成分看约有450种化合物。除注册审查外, 农林水产省农业资材审议会下设农药施用安全小委员会,负责农药安全使用指导, 每年6月还举办“防止农药危害活动”,藉以提高全民的预防农药危害意识和环保意识。随着这种意识的提高及农药用量的减少(由1980年的68万吨降至1991年的49万吨) , 1986~1990年农药中毒、污染等事故下降一半以上。 4.实行特别土地改良事业, 治理土壤污染。特别土地改良事业主要是对被污染的土地采取排土、添土、水源转换等措施,并对其效果进行检验。到1986年度,已查出的污染地区累计为128个, 面积为7 030公顷。到1987年11月20日,已指定39个地区、4 340公顷土地为防止土壤污染对策地区, 对34个地区、3 120公顷土地实施了排土、添土、转换水源等治理污染的特别土地改良活动。已经完全落实治理措施的土地面积有3 540公顷, 占被污染地区面积的50.4%。在镉污染地区,在上述治理措施完成之前还采取了临时性措施, 以防止大米被污染。此外,为了掌握重金属对土壤的污染状况, 实施了土壤环境基础调查,制定了防止土壤中重金属蓄积的管理基准,力图使土壤污染防患于未然。 5.加强农业用水及水产管理。为了保证农业用水不受污染, 在全国范围内,对13个地区的大型农业用水的水资源进行了水质检查及污染原因调查。在农业振兴地区,为271个地区修建了农村污水处理设施,对水质受到污染需要采取紧急措施的66个地区实施了水源转换。此外, 为了保护渔业用水使其不受污染,开展了水银、多氯联二苯等有害化学物质对鱼、贝类影响的调查,并对预测方法进行了研究开发。根据《海洋水产资源开发促进法》在沿海水产开发区域组织调查,以防止水质污染。对于浅海区域因大规模开发而对水产资源及渔场环境造成的影响也进行了调查,并采取了监测措施。此外, 以濑户内海及琵琶湖等为对象, 建立了收集、通报有关红潮信息体制,并对渔场环境加以改善。 6.重视农业环境保护的研究。日本比较重视对农业环境的研究工作, 1983年12月1日成立了专门的农业环境技术研究所, 科研人员不仅负责研究、解决具体的环保技术问题,还负责对政府制定环保政策提出建议及理论根据20世纪50年代中期至60年代末,日本农业环境保护科研的重点是围绕污染物、污染源为中心所开展的一些调查研究, 范围还不广,课题数量也不大。20世纪70年代初至70年代末,科研的重点是研究农业生态系统对国土资源及对环境的保护作用。这一时期的科研工作有了较大的规模性、系统性与组织性,为农业环保工作奠定了坚实的基础。20世纪80年代初以来,日本对农业环境保护的研究重点由基础科研转向应用科研及农业环境质量的常规监测上, 科研课题数量很大,为日本的农业环境保护提供了有力的技术支撑。 7.重视植树造林, 改善生态环境。随着现代化、工业化、城市化的发展, 对木材的需求,特别是对进口木材的依赖性扩大,虽然国内森林采伐减少,但因大片的林地被改用于宅地、公共用地、娱乐用地, 故森林在不断减少, 大自然面临被破坏的危险。为了改善生态环境, 日本比较重视发展林业,曾于1964年制定了《林业基本法》, 根据该法成立了林业政策措施的咨询机构———森林行政审议会,提出林业经营目标, 即通过林业机械化, 扩大经营规模实现林业经营现代化; 改善林业结构,提高林业生产和经营技术;稳定林产品价格提高林业人员福利待遇等。1981年制定了《关于森林资源的基本计划》强调有计划开展人工造林活动。1986年又提出《森林行政的方向》, 决定加强林道网的建设。日本除了靠立法治林外, 还很重视从金融方面扶持林业经营。例如, 1988年度农林渔业金融公库就提供林业贷款680亿日元, 其中540亿日元用于造林。 8.开发利用农业环保技术, 推广农业环保典型,日本很注意提高农业环境治理和改善方面的技术含量。诸如利用生物技术、开发与生态协调的高效肥料使用化技术、残留农药简易诊断技术、土壤诊断技术、无农药无化肥栽培技术、侧条施肥技术、水旱田地形连锁抑制氮肥向水系流失技术,等等。环保技术的开发利用已颇见成效, 20世纪80年代末90年代初,生产有机农产品的农协已约占30%; 在推广有机农作物栽培的过程中,实行无农药无化肥栽培生产的大米占24%, 蔬菜占32%, 水果占15%。同时,日本还宣传、推广了不少环保型农业典型。例如, 滋贺县通过使用新施肥法保全水质,减少了20%的氮肥施用量和40~50%的氮肥流失量;神奈川县三浦市通过确立合理化轮作体系和引进抗线虫植物, 维护土壤生态环境;香川县大野原町设立堆肥中心, 利用林产废弃物和家畜粪尿制堆肥, 充分利用废弃物资源,减轻环境压力。这些典型地区的经验带动了农业环境治理和环保型农业的发展。三、日本农业可持续发展的经验 日本资源贫乏, 农业不可持续性问题尤为突出。从国家安全与经济发展角度考虑和从农民利益着眼,多年来对农业一直采取支持和扶助的政策, 促进国内农业的发展, 并充分利用其资源环境条件,着重发展环保农业。其主要经验是: 1.依法保障农业持续发展。日本政府根据农业发展各个时期的需要,通过经济立法把各种政策、目标和经济措施法律化。制定的法律既有延续性,必要时又及时进行修改。日本立法范围涉及广泛,如制定《农业基本法》、《农地法》、《土地改良法》、《种子法》等。日本还十分重视资源开发和保护,制定了一系列这方面重要法律,如《农业改良促进法》、《农村地域工业导入促进法》、《治山治水紧急措施法》、《国土综合开发法》、《农地调整法》、《关于出售国有土地等的特别措施法》、《日本国土调查法》、《关于农地转用许可标准法》、《地力增进法》、《森林法》、《水资源保护法》、《水资源开发促进法》、《沿海渔业整顿开发法》等。这些法律以农业基本法为基础,相互协调促进, 有力保障着农业发展目标的实现。 2.政府定位清楚, 管理目标明确。日本的农业决策管理部门如农林水产省、地方农业管理部门如农林部或农业环境经济部、农民组织如农协、农业市场如中央批发市场、农产品消费领域如生协、农业生产者如农户等在农业农村中角色定位准确,政府该干什么, 不该干什么, 十分清楚,井然有序。中央农林水产省主要负责农业发展的宏观决策、农业法规的制定、农业与农村基础设施建设、市场建设等。中央政府在各大区都有派驻机构,比如驻北海道的国家开发局,负责中央在地方的项目管理和实施。特别是日本的政府管理主要是政策和技术管理,有强大的技术力量和队伍。地方政府主要负责自己管辖范围的事情, 地方自治的能力较强。政府定位准确,管理有序, 为农业可持续发展提供了有力的行政支持。 3.重视政府对农业的投入, 增强农业的可持续性。日本政府对农业的投入是不计代价的全方位投入,不仅仅是在农业基础建设方面,也体现在对农村公共设施建设和农民素质提高的投入上。政府对农村道路建设、土地改良、环境保护、污染治理等,都给予投资或补助。对于农协为农民提供的农业技术试验或推广活动,也给予补贴。此外, 还对农业生产者提供低息贷款, 以促进农业的可持续发展。 4.重视农民组织农协的建设, 促进了环保事业的开展。日本政府十分重视农民自己的组织建设,农协成为农民与市场的桥梁,是农民利益的忠实代表。农业协会在日本是一个代表农民利益的实体组织,有自己的加工场所、技术开发和培训基地,甚至还有医院、银行和保险公司等。日本农业是建立在分散的、一家一户的、小规模经营基础之上的,这种生产方式具有一个致命的弱点, 即缺乏抗御自然灾害和市场风险的能力, 进入市场的门槛和成本太高,日本农协的建立很好地解决了这个矛盾,农协在贯彻政府农业政策、保护农业环境、化解经营风险、促进农业现代化和可持续发展方面,起到了十分重要的作用。 5.坚持科技兴农, 实施科技环保农业。日本政府和民间团体重视农业科技服务和技术开发培训,不仅反映在农协和生协都有自己的技术服务体系和培训渠道, 而且反映在农业高等教育和科研上。日本把科技作为农业翻身的突破口, 强调政府、民间、学校的配合,已在全国建立起由国立和公立科研机构、民间和大学三大体系组成的农业科研网络,科研成果显著。日本农业研究项目的设置, 既突出日本的国情、国家需求目标和重视技术开发与研究,又重视从实际问题中提炼科学问题,进行深入的理论研究, 面向环保, 为实现农业可持续发展提供了技术保障。 6.开发自然农业, 发展水田农业。日本在部分地区试行自然农业模式。农作物的栽培中,不施用化肥、农药等化学制品。目前, 日本的自然农业日益发达,所生产的“自然食品”日益增多。1987年日本政府还发布了自然农业技术推广纲要,为推广自然农业提供法律支持。水田农业是日本的另一种更普遍的环保农业模式。日本具有2 000多年的水稻栽培历史, 其水田农业与欧美国家的旱作农业相比,具有避免连作障碍、涵养水资源、防治洪水和土壤流失、控制地下水的硝酸盐污染及净化水质等功能。通过水旱轮作栽培,可以使聚集在旱地的无机氮肥和过剩的氯化物,在深水中经过脱氧和溶脱过程得到清除。因此,日本把发展水田农业作为发展环境保护型农业的重要措施。 7.高度重视农产品环境质量和有机产品认证管理。日本农业生产的主要目的是保证农产品市场供给与环境质量安全,因此不仅国内市场对普通农产品品质要求越来越高,而且还十分重视有机农产品认证管理。已经建立了一套完整的、严格的有机农产品认证制度和管理办法。任何人绝对不可能只凭交钱就可以领取有机农产品证书,认证机构也不可能随意操作发放认证证书, 而是由专家实地考察, 严格把关。日本农业现代化也经过一段曲折的道路,曾学习过不适合本国国情的经验。在农业现代化过程中也曾出现农业的高投入高成本以及农业生态环境恶化等问题。但日本很快总结教训,从本国山地多、田块小、水田多的国情出发, 调整并走出了一条自己独特的保持农业可持续发展的模式,值得中国在推进农业现代化过程中加以借鉴。

农业非点源氮磷对地表水环境的污染及防治摘要 农业非点源氮磷引起地表水体中营养物质含量不断增加,造成地表水体的水质恶化。提出了对农业氮磷污染源的控制措施及对污染水体的治理措施。关键词:农业非点源 氮 磷 地表水1 污染概况由于农业生产中化学品的大量使用以及畜禽、水产养殖规模的不断扩大,农业非点源氮磷已日益成为地表水环境的重要污染因素。山东南四湖来自农田径流的氮磷分别占到总负荷的35%~68%[1]。太湖、滇池和巢湖农业非点源污染物对总氮的贡献率分别为59%、33%和63%,对总磷的贡献率分别为30%、41%和73%〔2〕。氮磷注入地表水体后,会造成水体不同程度的营养化。由于氮磷是植物生长的营养元素,水体中氮磷含量的大量增加,势必引起水生生物和某些藻类的过度生长和繁殖,从而造成水体中溶解氧含量下降,引发水生动物和水生植物的大量死亡,而腐败的生物体又会加剧水体的污染。在我国的各大湖泊中,巢湖、太湖、滇池等水体由于受农业氮磷污染的影响,已处于较严重的富营养化状态。以太湖为例,目前太湖97%面积的水体已呈中度富营养化状态,过量施肥、施肥结构不合理(苏南太湖地区缺钾)以及农田排水直接进入湖中等一系列因素,加剧了太湖的富营养化〔4〕。农业非点源污染物氮磷的主要来源有2个:(1) 农田径流近年来,农业生产活动中农药、化肥的施用量不断增加。由于化肥、农药的利用率仅为20%~30%[3],土壤表面及耕作层内的大量未被作物吸收利用的氮磷会通过农田排水、地表径流等方式进入并污染地表水体。(2) 养殖废水随着养殖业的迅速发展,大规模养殖场不断涌现。据调查,畜禽饲料中,有70%的氮通过粪便排泄。畜禽养殖过程中,粪便30%左右流失,尿液有60%流失,冲洗水有80%以上流失〔4〕。大量未经处理的畜禽粪便、尿液、残余饲料、场地冲洗水进入地表水体。对于水产养殖,由于鱼虾粪便、残余饵料中含有大量的氮磷污染物,因此它们对水体的影响也不容忽视。2 控制措施根据氮磷的主要来源,控制农业非点源氮磷污染的主要措施可以分为2个方面:(1) 减少土壤及养殖废水中氮磷的流失,阻断损失途径;(2) 采取措施治理水体中氮磷污染。减少农田的氮磷损失,控制氮磷对水环境污染的首要措施是设法将潜在污染物保留在原地,提高肥料利用率,最大限度地减少农田回归水中氮磷的含量,从而也就减少了进入地表水的氮磷总量。而对养殖污染的控制措施则主要是畜禽粪便的综合利用以及合理的饵料投放。2.1土壤中氮磷流失的控制2.1.1改进施肥技术一般而言,为减少化肥的挥发及受降水、灌溉的冲刷作用,宜相应增加施肥深度。据报道,氮肥在稻田表面撒施,利用率为30%~50%,而深施后利用率可提高到50%~80%[5]。另外,要合理安排施肥时间,尽可能在作物的需肥高峰期施肥,少量频施,以提高作物对肥料的利用率,减少土壤中残余养分含量。2.1.2 优化肥料结构单一施用氮肥会造成土壤中硝酸盐氮的积累,而选择氮磷钾合理配施的配方施肥则可以在提高作物产量的同时有效降低土壤中硝酸盐氮的含量。另外,钾氮配施可以减少氮的渗漏损失,主要原因是配施增加了作物对氮的利用[6]。2.1.3 采用缓释及膜技术大多数肥料,尤其是铵类氮肥,均为速效肥,具有易分解、易挥发、易损失的特点。而缓释肥则能使肥料在作物整个生长期内缓慢释放,减少了不必要的损失。利用膜物质来抑制水稻田氨的挥发,可以减少氮素的损失。据报道,该方法可使氮肥的利用率提高6.5%~11.6%[7]。因此,合理地采用缓释及膜技术,可以减少氮磷的损失。2.1.4 加强侵蚀控制侵蚀控制可以减少表土及氮磷污染物的流失。利用植被对裸露地面的表面覆盖,可以削减雨水冲击作用,减少侵蚀;利用植被系带可以有效地沉淀和拦截地表径流污染物。2.1.5 改进灌溉技术传统的灌溉方式主要为以“浇地”为主的漫灌,这不但浪费了大量的水资源,而且会将土壤中大量未被作物利用的氮磷带走,降低了氮磷的利用效率,污染了地表水环境。采用先进的喷灌、滴灌、雾灌等“浇作物”的灌溉技术,可以大大提高灌溉用水以及氮磷的利用效率。2.2 畜禽粪便污染及水产养殖污染的控制2.2.1畜禽粪便污染的控制解决养殖业污染问题,要坚持减量化、无害化、资源化的原则。要及时清扫畜禽栏舍内的粪尿,清理干净后再行冲洗。同时要及时清扫养殖场,防止粪便散落。对畜禽粪便的处理,可以采用厌氧发酵,既可节能,还可获得沼气。另外,也可以将粪便制作成有机肥料,用于农业生产。2.2.2水产养殖污染的控制对于网箱养鱼,应合理选择布设位置,合理设置网箱间距。根据经验,为加速水体中氮磷等污染物的稀释扩散,防止局部污染物浓度过高,网箱最好应布设在水的深度及流速较大处,并且网箱之间应有一定的间隔,以保持水流的畅通,使污染物能及时被带走。饵料要根据鱼虾的实际需要量投放,防止过量投放饵料,而且在网箱下面应设置可截留残余饵料的设施。3 氮磷污染水体的治理水环境受到来自农业非点源的氮磷污染后,在积极控制污染源的基础上,要抓紧做好受污染水域的治理工作。3.1 化学法除磷杀藻对受农业非点源氮磷污染严重或产生富营养化的水域,目前常用的除藻方法是化学法[8]。可以向水面喷洒硫酸铜,杀死漂浮藻类;也可向水体投放一定量的化学物质(如石灰),通过凝聚沉淀达到除磷的目的。3.2 生物载体去除海洋赤潮藻利用生物材料作生物吸附处理含铜离子的工业废水[9],然后将这种吸附铜离子的生物载体投放至海水中,缓慢释放出来铜离子杀灭赤潮生物。4 参考文献1 徐谦.我国化肥非点源污染状况综述.农村生态环境,1996,12(2):39~43.2 刘鸿志,陈永清.我国重点湖泊的水环境管理现状. 环境保护,1998,(12):9~10.3 朱兆良.我国土壤供氮和化肥去向研究的进展.土壤,1985,17(2):2~9.4 吕耀.农业生态系统中氮素造成的非点源污染.农业生态环境保护,1998,17(1):35~39.5 卢增兰主编.土壤肥料科学.北京,农业出版社,1990,157.6 马茂桐.钾氮配施对土壤氮渗漏的影响.土壤.1999,(3):168.7 许前欣,赵振达,李振云.稻田水面分子膜对提高氮肥利用率的研究.农业环境保护,1998,17(5):216~218,221.8 俞志明,邹景忠,马锡年,等.治理赤潮的化学方法.海洋与湖沼,1993,24(3):314~318.9 林荣根,周俊良,黄朋林.螺旋藻吸附水溶液中铜离子的初步研究.海洋环境科学,1998,17(2):8~11.

大气污染防治研究论文

大气污染源是指向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所,设备和装置。按污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源。天然污染源自然界中某些自然现象向环境排放有害物质或造成有害影响的场所,是大气污染物的一个很重要的来源。仅管与人为源相比,由自然现象所产生的大气污染物种类少,浓度低,在局部地区某一时段可能形成严重影响,但从全球角度看,天然源还是很重要的,尤其在清洁地区。大气污染物的天然源主要有:火山喷发:排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等颗粒物。森林火灾:排放出CO、CO2、SO2、NO2、HC等。自然尘:风砂、土壤尘等。森林植物释放:主要为 稀类碳氢化合物。海浪飞沫:颗粒物主要为硫酸盐与亚硫酸盐。在有些情况下天然源比人为源更重要,有人曾对全球的硫氧化物和氮氧化物的排放作了估计,认为全球氮排放中的93%,硫氧化物排放中的60%来自天然源。人为污染源人类的生产和生活活动是大气污染的主要来源。通常所说的大气污染源是指由人类活动向大气输送污染物的发生源。大气的人为污染源可概括为三方面:1、燃料燃烧:燃料(煤、石油、天然气等)的燃烧过程是向大气输送污染物的重要发生源。煤是主要的工业和民用燃料,它的主要成分是碳,并含有氢、氧、氮、硫及金属化合物。煤燃烧时除产生大量烟尘外,在燃烧过程中还会形成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、有机化合物及烟尘等有害物质。火力发电厂、钢铁厂、焦化厂、石油化工厂和有大型锅炉的工厂、用煤量最大的工矿企业,根据工业企业的性质、规模的不同,对大气产生污染的程度也不同。家庭日常生活用的炉灶,由于居住区分布广泛、密度大,排放高度又很低,再加上无任何处理,所排出的各种污染物的量往往不比大锅炉低,在有些地区甚至更高。2、工业生产过程排放:工业生产过程中排放到大气中的污染物种类多,数量大,是城市或工业区大气的主要污染源。工业生产过程中产生废气的工厂很多。例如,石油化工企业排放二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、氮氧化物;有色金属冶炼工业排出的二氧化硫、氮氧化物以及含重金属元素的烟尘;磷肥厂排出氟化物;酸咸盐化工工业排出二氧化硫、氮氧化物、氯化氢及各种酸性气体;钢铁工业在炼铁、炼钢、炼焦过程中排出粉尘、硫氧化物、氰化物、一氧化碳、硫化氢、酉分、苯类、烃类等。总之,工业生产过程排放的污染物的组成与工业企业的性质密切相关。3、交通运输过程中排放:现代化交通运输工具如汽车、飞机、船舶等排放的尾气是造成大气污染的主要来源。内燃机燃烧排放的废气中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、含氧有机化合物、硫氧化物和铅的化合物等多种有害物质。由于交通工具数量庞大,来往频繁,故排放污染物的量也非常可观。4、农业活动排放:农药及化肥的使用,对提高农业产量起着重大的作用,但也给环境带来了不利影响,致使施用农药和化肥的农业活动成为大气的重要污染源。田间施用农药时,一部分农药会以粉尘等颗粒物形式散逸到大气中,残留在作物体上或粘附在作物表面的仍可挥发到大气中。进入大气的农药可以被悬浮的颗粒物吸收并随气流向各地输送,造成大气农药污染。关于化肥在农业生产中的施用给环境带来的不利因素,正逐渐引起关注。例如,氮肥在土壤中经一系列的变化过程会产生氮氧化物释放到大气中;氮在反硝化作用下可形成氮(N2)和氧化亚氮(N2O)释放到空气中,氧化亚氮不易溶于水,可传输到平流层,并与臭氧相互作用,使臭氧层遭到破坏。此外,为便于分析污染物在大气中的运动,按照污染源性状特点可分为固定式污染源和移动式污染源。固定式污染源是指污染物从固定地点排出,如各种工业生产及家庭炉灶排放源排出的污染物,其位置是固定不变的;流动源是指各种交通工具,如汽车、轮船、飞机等是在运行中排放废气,向周围大气环境散发出的各种有害物质。按照排放污染物的空间分布方式,可分为点污染源,即集中在一点或一个可当作一点的小范围排放污染物;面污染源,即在一个大面积范围排放污染物。大气污染的危害大气污染对气候的影响很大,大气污染排放的污染物对局部地区和全球气候都会产生一定影响,尤其对全球气候的影响,从长远的观点看,这种影响将是很严重的。一:大气中二氧化碳的含量增加:燃料中含有各种复杂的成分,在燃烧后产生各种有害物质,即使不含杂质的燃料达到完全燃烧,也要产生水和二氧化碳,正因为燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加,破坏了自然界二氧化碳的平衡,以至可能引发“温室效应”,致使地球气温上升。二:臭氧层破坏大气被污染后,由于污染物质的来源、性质和持续时间的不同,被污染地区的气象条件、地理环境等因素的差别,以及人的年龄、健康状况的不同,对人体造成的危害也不尽相同。大气中的有害物质主要通过下述三个途径侵入人体造成危害:(1)通过人的直接呼吸而进入人体;(2)附着在食物上或溶于水中,使之随饮食而侵入人体;(3)通过接触或刺激皮肤而进入到人体。其中通过呼吸而侵入人体是主要的途径,危害也最大。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒,慢性中毒,致癌三种。参考资料:我国大气污染的原因我国现在的大气污染十分严重,不仅危害到人们的正常生活,而且威胁着人们的身心健康。我们必须加强重视,造成我国大气污染的主要有这些:(1)、环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足。大气环境是人类赖以生存的可贵资源,大气环境资源的破坏是一种不可逆的过程,恢复良好的大气环境质量要比采取措施从根本上防治大气污染付出更多的经济代价。但这种观念长期以来并没有被一些部门和一些地区充分的理解和认识。他们只考虑近期的、局部的经济发展需要,在制订一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑,往往以牺牲环境为代价换取经济的快速发展,形成了盲目扩大生产规模、乱铺摊子、重复建设、技术装备水平低、能源资源浪费大、乡镇企业无序发展、劣质煤炭流通失控等状况。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台,本身就是造成加重大气污染的诱因,所造成环境危害和损失是难以挽回的。(2)、能源、利用不合理,能源浪费严重。能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一,据资料显示,主要表现如下:A:在我国一次能源消费结构中,煤炭占75%,而用于发电的煤量仅占总煤量的35%,其它煤炭则用于工业及民用燃烧,有84%的煤炭直接燃烧,这种煤炭消费构成是很不合理的。B:我国煤炭生产过分注重产量的增加,对控制高硫煤的问题重视不够,主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。同时,由于洗煤厂建设资金的限制、洗煤价格的不合理以及受铁路运力和流向的制约,洗,煤的能力的增长落后于原煤生产量增长,原有洗选厂生产能力不能充分发挥出来。目前,我国煤炭入洗率为22%,发达国家一般多在60%~80%。动力煤洗选厂的洗选设备利用率仅为69%。C:各类燃烧设备技术及制造水平较低,能源利用率不高,使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。全国工业锅炉50万台,平均热效率仅有60%左右;工业窑炉平均热效率约为40%;城镇居民生活燃煤热效率平均仅为22%左右。D:乡镇工业发展迅速,大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后,生产设备简陋,资源能源利用率极低,所造成的大气污染是惊人的。(3)、大气污染防治的资金投入不足。目前,全国污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资,只占国民生产总值的0.7%,这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比,严重不足。A:我国工业发展的起点低,基础工业整体水平提高较慢,技术改造难度大,污染欠账多。工业技术和装备许多是50~60年代水平的,资源、能源消耗高。但由于工业的整体改造受到资金的限制,迟迟不能进行整体改造和市的污染治理,相当一批技术装备落后的工业企业长期在生产中排放大量的污染物,造成严重污染。B:国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱,远远不能满足需要。C:城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境污染的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢,关键还是资金投入不到位的问题。有些城市建完了热电厂,却缺少资金建设供热管网,分散热源仍然存在,不但没有减少污染,反而增加了排放量。D:排污收费标准太低,使得污染企业宁可交排污费,而不愿意花钱治理。例如,“两省九市”的二氧化硫收费标准过低,一般都在每公斤二氧化硫0.20元以内,远远低于每公斤1元左右的脱硫成本,并不能促使企业投资用于二氧化硫治理。造成目前,两省九市试点地区所建的脱硫设施很少。(4)、执法不严,监督管理力度不够。尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展,但有法不依,执法不严,违法不究的现象仍然十分严重。A:一些地方政府干预环保部门执法,批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目;不执行国家“先评价,后建设”的规定,出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目;对大气污染防治措施的投资经常留有缺口或将资金挪作他用。B:地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严,超标现象比较普遍。C:由于各地监测机构受到经费的限制,不能普遍开展对污染源的经常性监督监测,从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差,实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标,但实际运行中却超标排放。据估算,全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%,工业窑炉平均为50%,地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。D:机动车污染防治起步晚,排气监督管理机制还未真正建立,各监督执法部门职责不清、监督不力,尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱,机动车排气污染监督监测还未纳入国家大气环境质量和污染源的常规监测体系中,从而缺乏对机动车排气污染的有效监督。(5)、缺乏实用的治理技术。我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面,虽然做了不少工作,但与大气污染控制的需求差距还较大,资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术;冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术;机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。现在要改善大气污染继续加剧,对于政府要做好相应的措施,对于我们普通的公民来说,应该保护好每一个环境的卫生,废气的排放等等,减少对空气的污染。让我们携手共创美好的明天。

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2013年雾霾爆发以来,各地采取积极措施治理大气污染,使大气环境有所改善。但大气污染仍然没有控制住,近几年秋冬季节,即使在大范围的停工限产的前提下,大面积雾霾现象在北方除北京以外的地区仍然频繁发生,给企业生产和人民健康带来严重影响。为了使未来的大气污染治理更加有效,我们分析了这几年大气污染治理的得失,并提出改进建议。1.问题2013年重霾爆发以来,政府从中央到地方,采取各种措施“铁腕治霾”,包括实施世界上最严格的烟气超低排放标准,大范围的煤改气、煤改电,治理散、乱、污等。目前控制的三个常规大气污染物,颗粒物(尘PM),二氧化硫(SO2)的排放量同比2014年前的峰值下降 80%以上, 氮氧化物(NOx)的排放量也同比峰值下降了30%。从指标上看,常规污染物减排治理成果非常好,但实际的雾霾治理效果远远低于预期。到秋冬季,北方地区不得不靠大范围的停工、限产来维持一定的大气环境质量。即使如此,雾霾仍然频繁来袭。特别是2020年春节疫情期间,在国民经济几乎处于停顿状态的情况下,大范围、长时间的重霾仍然未能避免。污染物排放与不利大气扩散条件是雾霾发生的两个主要因素。北方秋冬季雾霾频发的原因不仅与常规污染物排放有关,更与非常规污染物排放有关,否则,常规污染物在峰值期间(2008-2011)更容易暴发雾霾。同时,不利大气扩散条件不仅由自然因素引起,也与人类活动有关,特别是工业水汽排放相关。经过反复的研究和分析,我们认为目前治理常规大气污染物 (二氧化硫和氮氧化物)减排技术缺陷和标准缺失,导致了大量非常规污染物的排放,而这些非常规污染物没有得到监管,是当前雾霾久治不愈的根本原因,大量工业水汽排放引发的不利大气扩散条件是重要原因。2.治理技术缺陷和标准缺失2.1氮氧化物NOx 减排的同时,产生了大量的氨排放目前减排氮氧化物(脱硝)主流技术 SCR 法用氨作为还原剂,为了达到远高于欧美标准的超低控制指标,企业过量喷氨现象十分普遍。这些过量的氨气形成铵盐等氨氮物, 通过粉煤灰、脱硫废水、雾滴等被携带排出烟道,最终形成氨气排至大气。专家估算,按 2017年电厂的氨使用量计算,这部分排放的氨气量约为137-218万吨。非电行业的脱硝设施不少设置于脱硫设施之后,过量的氨直接排入大气,比电厂的影响更严重。中国科学院大气物理研究所研究员王跃思团队通过观测发现,“华北是我国氨气最大的‘热点区’,浓度异常高,空间覆盖范围广” 。该团队前不久在《国家科学评论》 发表文章,直接建议 “将氨(包括氨气和铵盐)作为大气污染物列入控制性指标”。工业过程中的氨排放问题一直没有得到关注。根据前不久完成的国家大气污染防治攻关联合中心组织的“大气重污染成因与治理攻关项目(总理基金)”报告所述:“氨排放主要是畜牧业和农业”,这一结论远远脱离现实。国际、国内多重研究表明,在城市范围内,工业早已是主要氨排放源,特别是超低排放启动后,工业氨用量大幅增加,大气中的氨含量也随之升高。氨气是大气中唯一的高浓度碱性气体, 排放到大气中的氨与硝酸或硫酸等酸性气体发生反应, 形成硫酸盐、硝酸盐,氨盐等二次细颗粒物,是大气中气态污染物转变成颗粒态污染物的重要推手。另外氨(氨类物质)对雾霾的影响还表现在高湿环境下,溶解于液滴中的氨类物质和硝酸盐,作为营养物质导致一些微生物大量快速的繁殖,使得雾霾快速发展。我们在追求超低的氮氧化物排放的同时,忽视了目前技术的局限性,使得大量的氨排向空中,转而形成二次颗粒物和微生物的繁殖,抵消了其它颗粒物减排的效果。近年来,华北地区降雨已经从局部性酸雨转变为全面偏碱性,这从宏观上也证明,减排常规污染物的同时,导致了过量氨气的排放。在低温季节氨气铵盐湿沉降能力弱的情况下,过量氨气排放会导致大气中的细颗粒物较长时间存在,在较大范围扩散分布。2.2 二氧化硫(SO2)减排,湿法脱硫工艺与细颗粒物排放目前绝大部分电厂和工业企业使用湿法脱硫工艺进行二氧化硫(SO2)减排,尽管脱硫效果明显,但由于中间的烟气升温器 (GGH)被取消,使得烟气低温、低空、高湿排放,脱硫浆液中的细颗粒物通过饱和湿烟气夹带排入大气,可凝结颗粒物 CPM浓度偏高,且未控制。取消GGH的情况下,低温季节,饱和湿烟气条件下,排出的烟气形成浓重的烟羽,二氧化硫在烟羽内的液滴内形成亚硫酸,进一步形成硫酸的极好条件。这样的排放变化过程完全无法监控。根据包括北京,上海等17个达到超低排放标准机组的测试结果,CPM的平均值是 13.93毫克/立方米,超过了超低排放颗粒物标准10毫克/立方米。更为严重的是,CPM形成的颗粒物粒径小,粒数浓度非常高,每立方厘米粒数以千万计。同样质量浓度的CPM,其粒数远超过可过滤颗粒物,对大气的消光作用也远远大于可过滤颗粒物。这些CPM 在大气中作为凝结核,遇冷凝并,吸湿长大,并产生液相下的二次复合过程,雾霾暴发时,以PM2.5质量浓度形态显现。齐鲁工业大学研究员周勇通过多重证据研究,确认湿法脱硫后PM2.5粒数浓度暴增是2013-2014年京津冀及周边省份雾霾大爆发的主因。而湿法脱硫工艺取消GGH是最主要的引发PM2.5粒数浓度暴增的因素,同期大规模的脱硝加剧了这一趋势。这也说明了为什么在2011年以前,常规污染物二氧化硫、氮氧化物处于峰值时,没有形成严重的雾霾,而在治理措施加大后(在新的大气污染物排放标准、脱硝加价和严管政策刺激下,2012年开始进行大规模脱硝和脱硫设施建设或改造,2012年底开始没有GGH并和脱硝设施串联的湿法脱硫系统全面推开并实行严格的在线监测),雾霾反而显现了!这一现象不但发生在华北地区,甚至是全国性的。现在冬季,从南到北,主要工业城市上空大部分时间是灰朦朦的。由于可凝结颗粒物CPM没有包括在目前的颗粒物标准之中,因此没有得到监管。这一颗粒物指标上的漏洞,说明了为什么环保指标上的成果对不上实际的大气污染情况。因为指标只管住了可过滤的固体颗粒物,对雾霾影响更严重的CPM没有得到监管,超低排放评价显著低估了颗粒物的实际排放水平,所谓的超低排放,实际上是非关键致霾指标的超低,不可能实现对症下药来治理雾霾! 2018年各地采取的俗称“除湿脱白”的烟羽中污染物治理措施,治理湿法脱硫后的白色烟羽,对控制 CPM 有一定效果,但由于各种原因,被主管部门叫停!这也就是为什么疫情期间,只有全面实现超低排放的电厂和有限的其它工业排放,雾霾依然席卷大半个中国。2.3工业水汽排放湿度是雾霾形成的一个关键因素,观察表明,重度雾霾都是伴随着高湿天气发生的。北方秋冬季形成明显雾霾前的敏感阶段及成霾过程中,煤炭/天然气燃烧、湿法脱硫、冷却塔等排放的水气,对当时大气湿度有20%左右的贡献,对雾霾的形成也有较大贡献。在工业集中的地区,水汽形成的水蒸汽气溶胶,使得局部的云层增厚,在城市上空形成一个“锅盖”,使污染物无法自由扩散,大气中包括CPM在内的各类细颗粒物,在这种人为排放水汽形成的高湿环境下,吸湿增长(研究表明,如果空气湿度达95%,在短时间内可凝结颗粒物粒径能增长6-16倍),与各种污染源排出的硫氧化物、氮氧化物、VOC等污染物化合,形成二次颗粒物,导致雾霾加重。城市周边大量工业水汽的排放,还会造成静稳,逆温的天气增加。水汽形成的水蒸汽气溶胶,使得局部的云层增厚,在城市上空形成一个“锅盖”,大气流动性减弱,形成静稳环境,使污染物无法自由扩散;由于湿态水溶性离子颗粒物的消光作用,大气边界层阻挡太阳光线照射至地面,地表温度低,形成逆温环境,同时这些工业水汽都带有热度,高于环境温度,在高空遇冷冷凝,释放出热量,使高空的气温升高,也有助于逆温天气的形成。静稳,逆温环境导致污染物在近地表大气边界层内累积,形成雾霾。工业水汽排放不但对大气扩散条件产生影响,同时,水汽中夹带大量细颗粒物。除了湿法脱硫后的白色烟羽含有巨量可凝结颗粒物和可溶性盐,目前为了节约用水,不少电厂冷却塔使用中水作为补充水,不断的循环,使水汽中的含盐量大幅上升。据估算,一个百万千瓦机组的冷却塔每小时可排 200-400公斤的溶解性颗粒物到空中,是同样机组烟气总颗粒物TPM排放浓度的4-8倍!3.雾霾形成与暴发过程分析尽管在多年的努力下,常规污染物二氧化硫 SO2,氮氧化物 NOx, 和颗粒物(尘PM)已经降到低位,但由于技术缺陷和标准缺失,所产生的非常规污染物(可凝结颗粒物CPM, 氨和工业水汽)没有得到治理和控制,以至北方地区秋冬季雾霾没有得到有效控制,其形成与爆发的过程如下:在低温静稳干燥气象条件下,粒数巨大没有得到管控的可凝结颗粒物 CPM 排放到大气中形成固态或液态的细颗粒物;湿法脱硫,冷却塔等工业水蒸气排放推高相对湿度,大气中的干态水溶性离子颗粒物吸湿长大;烟气中残留的氮氧化物、硫氧化物,VOCs和氨气等和吸湿长大后的干态水溶性离子颗粒物,水汽夹带的细颗粒物在大气中发生二次复合,形成硝酸盐,硫酸盐,有机盐和氨盐等二次颗粒物。由于湿态水溶性离子颗粒物的消光作用,大气边界层阻挡太阳光线照射至地面,地表温度低,形成逆温环境。这些盐粒在逆温,静稳大气的影响下,在较低的大气边界层内富集,形成雾霾。在高湿天气,这个过程显著加快和加强,湿态水溶性离子颗粒物粒径大幅增长,新排放的水蒸气和夹带的细颗粒物在更低的大气边界层内扩散,地表的空气密度升高,大气的垂直层结构相对稳定,空气的上下间流动显著减弱,静稳,逆温环境加强,同时,水溶性离子颗粒物中铵根,硝酸根等营养物,促使微生物快速繁殖,PM2.5质量浓度快速增长,雾霾爆发,并会维持一段时间,直至大气环境发生改变(如大风,下雨,冷空气入侵等)。4. 建议4.1 确定雾霾主因后进行针对性治理,避免秋冬季的“停工限产”措施为了维持北方地区的环境质量,从 2017年开始实施“大气污染应急管控防治措施”,即在污染天气各地要求企业 “停工限产”。这一措施虽然缓解和减轻了雾霾污染的影响,但给各地的经济带来严重的伤害,同时也掩盖了环保治理的问题和缺陷。从经济上考虑,治理目前的大气污染问题,对于一个省,只是一个百亿级的投入(如果通过节能措施减排, 投入的成本还可回收),但大面积的停工限产,经济损失是千亿级别,而且年复一年。根据前面的分析,重度雾霾不是一次排放造成,而是大气扩散条件变差后,二次颗粒物暴增所引起,“停工限产”的作用有限。因此,我们建议在“十四五”期间,取消“大气污染应急管控防治措施”,停止各种名目甚至加码的“停工限产”,保障国民经济,特别是北方地区的可持续发展。4.2 设立国务院雾霾治理办公室由于雾霾形成的复杂性和治理的长期性,光凭环保部门的力量是不够的,这几年各地政府都设立了“大气污染防治办公室”,协调环保,能源,交通,工业,科技,城市管理等部门的合作,建议国务院也设立“雾霾治理办公室”,从顶层开始,整合资源,全面协调大气污染治理的工作,而不是目前环保部门单打独斗,头痛医头,脚痛医脚,并且受制于一些利益集团和固有的思维模式,不能开展真正有效的治理。4.3 通过余热回收,治理湿法脱硫后排出的烟气湿法脱硫后排出的烟气不但含有水汽和细颗粒物,还有余热。为贯彻落实《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》,发改委 2015年就发布《余热暖民工程实施方案》鼓励回收烟气余热,并在 150 个区县开展试点。目前余热回收利用技术已完全成熟,为了迅速抑制雾霾,特别是重霾的发生,应该强制回收湿法脱硫后烟气的余热和水汽,使企业达到节能、节水、降霾、减碳和增收的五重效益。这是目前经济成本最低,控制雾霾最有效的方法。4.4回收工业排放的水汽和余热根据各地的工业布局和环境容量,采取积极措施鼓励或要求回收电厂冷却、冶炼、化工等行业各工序排出的水汽、余热。此举能减轻甚至拿掉城市上空的 “锅盖”,大幅度改善大气扩散条件,减少雾霾的产生,并能减少随水汽排出的盐粒和污染物。同时重复利用水,减少工业用水总量,降低企业成本,余热还可以回收利用,产生经济效益。4.5增加超低排放的内容,弥补排放指标上缺失要把氨(包括氨气和铵盐)纳入控制性指标,严格控制氨的使用。城区的氨排放除了电力、工业的脱硝外,还包括机动车,特别是柴油车的氮氧化物减排中的氨排放,和尿素制作过程中的氨排放等。颗粒物超低标准必须包括可凝结颗粒物CPM。目前直接检测CPM 比较困难,可通过间接检测方法(如测冷凝水中的电导率)进行监测。

关于雾霾的论文雾霾是雾和霾的组合词。因为空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。雾霾,顾名思义是雾和霾。但是雾是雾,霾是霾,雾和霾的区别很大。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为pm,北京监测的是pm2.5,也就是直径小于10微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。城市有毒颗粒物来源:如汽车尾气;北方到了冬季烧煤供暖所产生的废;工业生产排放的废气等等。随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。其实雾与霾从某种角度来说是有很大差别的。譬如:出现雾时空气潮湿;出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10km的空气混蚀的现象。符号为“∞”。霾的日变化一般不明显。当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续出现时间较长,有时可持续10天以上。由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象,都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响致使有效水平能见度小于10km。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断,才能得出正确结论,而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。霾在吸入人的呼吸道后对人体有害,长期吸入严重的还会导致死亡。当然,面对这种可怕的自然天气也需要一些自我防护,雾霾天气少开窗;如:外出戴口罩;多喝桐桔梗茶;适量补充维生素 d;饮食清淡多喝水等,这些都能有效地防护雾霾的侵袭。

土壤污染防治研究背景论文

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土壤污染隐患排查工作问题和关键技术论文

从小学、初中、高中到大学乃至工作,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?以下是我帮大家整理的土壤污染隐患排查工作问题和关键技术论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要:

本文通过阐述开展土壤污染隐患排查工作的意义,分析土壤污染隐患排查工作要点,提出当前隐患排查工作存在的问题并列举实例,建立隐患排查台账和整改问题清单,督促企业整改落实,使隐患排查成果得以应用发挥效果。

关键词:

意义;重点及方法;实例;应用;

1、对开展土壤污染隐患调查的重要意义

土壤是生态系统的基本要素之一,是人类生存的物质基础,是人类社会不可缺少的丰富资源,土壤污染具有累积性、隐蔽性、长期性的特点,且污染成分复杂、污染含量高,其空间变异性、不确定性因素较大,导致后期修复治理周期长、费用很高。“十四五”要深入打好污染防治攻坚战,其中就包括净土保卫战,其中一点就是要重点深化土壤污染重点监管单位监管,持续开展土壤污染隐患排查整治工作。隐患排查是一项有效的土壤污染预防措施,企业通过实施土壤污染隐患排查,可以及时发现土壤污染隐患或者土壤污染,及时采取措施消除隐患,提高风险管控,防止污染扩散对土壤和地下水造成的`不良后果,降低后期土壤和地下水修复的成本。土壤和地下水污染的预防和控制直接关系农产品的质量和安全、人民的健康以及经济和社会的可持续发展[1]。

2、当前隐患排查工作存在的问题

个别土壤污染重点监管单位未高度重视,排查工作停留在表面,敷衍了事,排查问题数量不仅少,而且质量不高,不能深层次地发现、挖掘存在的问题,导致对造成污染的生产设施、设备、工艺管线、储罐等做不到及时修复、管控、治理,日积月累加剧土壤和地下水污染,影响人们的身体健康。

3、排查工作要点

3.1、排查原则

根据土壤和地下水隐患排查的内容及管理要求及企业实际情况,隐患排查工作遵循以下几点原则:

(1)针对性原则,针对厂区涉及的特征和潜在污染物特性进行排查,为场地的环境管理提供依据;

(2)规范性原则,采用程序化和系统化的方式规范场地调查过程,保证调查过程的科学性和客观性;

(3)可操作性原则,综合考虑调查方法、时间和经费等因素,结合当前科技发展和专业技术水平使调查过程切实可行。

3.2、排查重点及方法

首先区分行业类别,再规范企业排查重点。一般从企业原始资料、管理制度等软环境着手,同时注重企业自行监测报告成果应用,综合分析确定排查重点场所、重点设施,形成排查清单;再从企业现场就重点场所、重点设施等内容,逐一开展全面排查。

3.2.1、从企业原始资料下手开展隐患排查

重点从企业环评、生产工艺设计、项目建设工程验收、工程监理、生产设备、污水治理设施及地下管道、储罐、构筑物清单及其主要场所防渗、防腐设计等原始资料,开展书面资料全面检查核实,排查是否存在土壤污染隐患,并通过使用、涉及年限、寿命剖析、明确隐患排查方向和重点。以焦化行业为例,其焦炉生产区、熄焦塔、煤气净化的冷鼓区、初冷区、电扑焦油区、脱硫工段区、硫磺工区、硫氨工段区、粗苯工段区、成品罐区、脱硫废液提盐工段区、各类围堰、污水处理站、熄焦塔冷却池、厂区事故水池、厂区初期雨水收集池、煤气净化各工段地下槽水泥池、雨水收集沟等重点区域是否有防渗设计图纸、施工监理、工程验收等;地下管道、储罐是否有防腐设计以及截至目前使用年限;地上储罐是否防腐或双层罐、各储罐是否配齐围堰。逐一建立排查清单,根据原始资料排查出的缺陷,确定隐患重点。在此基础上,通过进一步资料收集、人员访谈,确定重点场所和重点设施设备,即可能或易发生有毒有害物质渗漏、流失、扬散的场所和设施设备,建立原始资料发现问题清单和整改台账。

3.2.2、注重企业自行监测报告成果应用

紧紧结合上年度企业土壤和地下水自行监测报告,根据检测结果及结论分析,确定现场排查重点,将检测点位出现的污染趋势或超标情况,追根溯源到生产设备、设施、工艺管线和储罐,作为现场排查重点,建立自行监测发现问题清单和整改台账。

3.2.3、现场排查重点场所、重点设施,形成排查清单

根据每个生产工艺确定的排查清单,全面开展现场排查,按照有毒有害物质产生、贮存、转运、处置等环节,逐点位确认企业是否存在土壤污染隐患。对现场排查出的问题,逐个建立问题整改清单和整改台账。

(1)肉眼可见隐患现象排查:现场检查各类设备、设施、地上地下储槽、储罐、地上地下管道、阀门以及各类泵体、风机等是否存在跑冒滴漏渗问题,现场地面是否有明显污染痕迹,防渗地面是否有肉眼可见裂纹、裂缝及破损、老化现象。

(2)制度建设方面排查:车间班组是否建立定期巡查、巡检制度;是否以车间班组为单位,建立相应土壤污染防治方面的岗位操作规程、岗位管理制度、相关奖惩制度、岗位责任制、月考核制度等。

(3)土壤污染防治措施方面排查:检查每个车间班组是否建立和完善日常运行、管理、设备巡检、维修活动及岗位操作,预防土壤污染的跑、冒、滴、漏、渗、洒、溅落等相关措施和配备了相关设施(如设备、设施的防止机油、液体物料洒落滴溅的底座托盘、检修托盘、接油桶、围堰等)。

(4)应急方面的排查:检查各车间班组是否建立应对突发泄漏、流失、扬散等紧急事故情况下的应急预案,是否配备相应应急物资及设施等。

(5)培训方面的排查。现场检查各车间班组是否对岗位工人建立和实施岗位操作、巡检、巡查、维修、事故应急方面,开展防止造成土壤污染的专业技能、专业知识培训,是否有培训记录、培训照片,培训内容是否翔实、实际、可操作性强。

(6)排查设备、管道、储罐等检漏、报警设施配备情况及是否运行有效,地下储罐、储槽、地下管线等是否按要求配备了泄漏检测及报警装置,是否能正常有效发挥作用。

4、列举现场排查问题实例

针对重点场所和重点设施设备,通过土壤污染预防设施设备(硬件)和管理措施(软件)的组合排查,排查土壤污染预防设施设备的配备和运行情况,有关预防土壤污染管理制度建立和执行情况,综合分析是否能有效防止和及时发现有毒有害物质渗漏、流失、扬散,并形成隐患排查台账。对现场排查出的问题,逐个建立问题整改清单和整改台账。

实例1:现场检查各类设备、设施、地上地下储槽、储罐、阀门以及各类泵体、风机是否存在液体、油类或油污水跑、冒、滴、漏问题,现场地面是否存有明显污染痕迹,防渗地面是否有肉眼可见的裂纹、裂缝及破损、老坏现象。如某生产区为砖沏地面,无防渗措施;某一区域现场可见混凝土地面存在较大缝隙,防渗效果无法保证,某液体泵和阀门日常滴漏无托盘等污染防治措施。

实例2:检查车间班组是否建立定期巡查、巡检制度;是否以车间班组为单位,建立相应土壤污染防治方面的岗位操作规程、岗位管理制度、相关奖惩制度、岗位责任制、月考核制度等。最大的隐患来源于制度、责任缺失。如,个别企业未建立定期巡查、巡检制度,日常漏油未及时采取防治措施;个别企业未建立土壤污染防治岗位操作规程及管理制度;无土壤污染防治奖惩制度、月考核制度等,对日常存在的污染隐患不重视,视而不见。部分企业在岗位操作、巡检、巡查、维修、事故应急方面,无土壤污染防治专业技能、专业知识培训内容,导致现场管理不到位。

实例3:检查应急预案及应急措施落实情况。如,个别企业应对突发泄漏、流失、扬散等紧急事故情况下的应急预案及相应应急物资及设施不完善;预案内容流于形式,无实际可操作内容,为了应付而应付;无相应的应急物质储备;部分企业地下储罐、储槽未配备泄漏检测设施等问题十分普遍。

5、编制问题清单和整改记录表,督促企业实施整改

(1)根据隐患排查台账,制定整改方案,针对每个隐患提出具体整改措施,以及计划完成时间。整改方案应包括必要的设施设备提标改造或者管理整改措施。重点监管单位应按照整改方案进行隐患整改,形成隐患整改台账。

(2)针对隐患问题,逐项建立整改制度,明确专人负责,建立长效整改管理机制。

(3)制定隐患排查整治计划,定期向属地生态环境部门报送开展情况,确保按时按质完成土壤污染隐患排查整治。

(4)实施销账管理,每个问题明确到责任车间班组、具体负责人员,明确整改措施、完成时限,完成一个,销号一个[2]。

6、加强隐患排查成果应用

(1)隐患排查活动结束后,建立隐患排查档案并存档备查。隐患排查成果用于指导重点监管单位优化、加强土壤和地下水污染防治日常管理、制度建立、污染防治措施落实、每年自行监测点位布设等相关工作。

(2)完善重点环节土壤污染防治管理制度和预防措施,如加强土壤污染防治岗位责任及岗位技能、土壤污染防治知识培训。

(3)通过定期开展土壤污染隐患排查,不断提高土壤污染重点监管点位土壤污染防治管理水平。

7、结语

土壤污染已成为我国突出的环境问题,因此土壤污染治理已经迫在眉睫。本文在落实土壤污染治理预防排查中,如何履行职责,对排查工作进行举例概括,分析土壤污染隐患排查工作要点,希望加以细化完善后期对土壤污染的治理。

参考文献

[1]刘小彬某垃圾焚烧厂土壤自行监测与污染隐患排查分析[J].广东化工,2021,48(7)-137-139.

[2]杨月犁构建现代化土壤污染防治体系守护黑土地的探讨[J].环境保护与循环经济,202040(11):1-3.

[3]孙新宗浅析土壤污染防治的难点与对策[J]环境与可持续发展,2019.44(3):140-142.

meiyou

改善土壤环境质量,保障农产品质量安全,建设良好人居环境,促进社会主义新农村建设,现就加强土壤污染防治工作提出如下意见:一、充分认识加强土壤污染防治的重要性和紧迫性 (一)土壤污染防治工作取得初步成效。党中央、国务院高度重视土壤污染防治工作。各地区、各部门认真贯彻落实中央关于环境保护工作的决策和部署,不断加大工作力度,在开展土壤基础调查、完善相关制度规范、强化污染源监管、提升土壤污染防治科技支撑能力、组织污染土壤修复与综合治理试点示范等方面进行了积极探索和有益实践,取得了初步成效。(二)土壤环境面临严峻形势。目前,我国土壤污染的总体形势不容乐观,部分地区土壤污染严重,在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区;土壤污染类型多样,呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面;土壤污染途径多,原因复杂,控制难度大;土壤环境监督管理体系不健全,土壤污染防治投入不足,全社会土壤污染防治的意识不强;由土壤污染引发的农产品质量安全问题和群体性事件逐年增多,成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。(三)加强土壤污染防治意义重大。土壤是构成生态系统的基本环境要素,是人类赖以生存和发展的物质基础。加强土壤污染防治是深入贯彻落实科学发展观的重要举措,是构建国家生态安全体系的重要部分,是实现农产品质量安全的重要保障,是新时期环保工作的重要内容。各级环保部门要从全局和战略的高度,进一步增强紧迫感、责任感和使命感,把土壤污染防治工作摆上更加重要和突出的位置,统筹土壤污染防治工作,切实解决突出的土壤环境问题。二、明确土壤污染防治的指导思想、基本原则和主要目标(四)指导思想。以科学发展观为指导,以改善土壤环境质量、保障农产品质量安全和建设良好人居环境为总体目标,以农用土壤环境保护和污染场地环境保护监管为重点,建立健全土壤污染防治法律法规,落实土壤污染防治工作机构和人员,增强科技支撑能力,拓宽资金投入渠道,加大宣传教育力度,夯实工作基础,提升管理水平,切实解决关系群众切身利益的突出土壤环境问题,为全面建设小康社会提供环境保障。(五)基本原则。预防为主,防治结合。土壤污染治理难度大、成本高、周期长,因此,土壤污染防治工作必须坚持预防为主;要认真总结国内外土壤污染防治经验教训,综合运用法律、经济、技术和必要的行政措施,实行防治结合。

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