在我国农业农村经济取得巨大成就的同时，农业资源过度开发、农业投入品过量使用、地下水超采以及农业内外源污染相互叠加等带来的一系列问题日益凸显，农业可持续发展面临重大挑战。
资源硬约束日益加剧，保障粮食等主要农产品供给的任务更加艰巨。人多地少水缺是我国基本国情。全国新增建设用地占用耕地年均约480万亩，被占用耕地的土壤耕作层资源浪费严重，占补平衡补充耕地质量不高，守住18亿亩耕地红线的压力越来越大。耕地质量下降，黑土层变薄、土壤酸化、耕作层变浅等问题凸显。农田灌溉水有效利用系数比发达国家平均水平低0.2，华北地下水超采严重。我国粮食等主要农产品需求刚性增长，水土资源越绷越紧，确保国家粮食安全和主要农产品有效供给与资源约束的矛盾日益尖锐。
环境污染问题突出，确保农产品质量安全的任务更加艰巨。工业“三废”和城市生活等外源污染向农业农村扩散，镉、汞、砷等重金属不断向农产品产地环境渗透，全国土壤主要污染物点位超标率为16.1%。农业内源性污染严重，化肥、农药利用率不足三分之一，农膜回收率不足三分之二，畜禽粪污有效处理率不到一半，秸秆焚烧现象严重。海洋富营养化问题突出，赤潮、绿潮时有发生，渔业水域生态恶化。农村垃圾、污水处理严重不足。农业农村环境污染加重的态势，直接影响了农产品质量安全。
生态系统退化明显，建设生态保育型农业的任务更加艰巨。全国水土流失面积达295万平方公里，年均土壤侵蚀量45亿吨，沙化土地173万平方公里，石漠化面积12万平方公里。高强度、粗放式生产方式导致农田生态系统结构失衡、功能退化，农林、农牧复合生态系统亟待建立。草原超载过牧问题依然突出，草原生态总体恶化局面尚未根本扭转。湖泊、湿地面积萎缩，生态服务功能弱化。生物多样性受到严重威胁，濒危物种增多。生态系统退化，生态保育型农业发展面临诸多挑战。
体制机制尚不健全，构建农业可持续发展制度体系的任务更加艰巨。水土等资源资产管理体制机制尚未建立，山水林田湖等缺乏统一保护和修复。农业资源市场化配置机制尚未建立，特别是反映水资源稀缺程度的价格机制没有形成。循环农业发展激励机制不完善，种养业发展不协调，农业废弃物资源化利用率较低。农业生态补偿机制尚不健全。农业污染责任主体不明确，监管机制缺失，污染成本过低。全面反映经济社会价值的农业资源定价机制、利益补偿机制和奖惩机制的缺失和不健全，制约了农业资源合理利用和生态环境保护。
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.
“万物土中生，食以土为本”， 土壤是人类生存的基本资源，是农业发展的重要基础。据统计，2000年世界粮食总产量约为22亿吨，其中我国粮食产量约5亿吨。这些粮食均是在全球17亿公顷（我国占 1．2亿公顷）耕种土壤上生产的。正是因为这些土壤能提供作物生长的养分和水分，也就是具有土壤“肥力”，才能使粮食获得稳定的产量，才能维系人类的生存和繁衍。然而，事物总有两面性，一方面，土壤中如果没有充分的养分和水分，没有“肥力”，就不可能使作物正常生长，更谈不上获得稳定的产量，而另一方面，土壤中的养分元素含量，对作物生长讲，经常是供需不平衡的，必须注意调节，特别是人们有意无意地向土壤中加入了不利于作物生长的各种“有害”元素，使土壤及水体发生污染，就会导致农产品品质恶化，影响人体健康。因此，土壤质量的好坏，直接关系到人类生存质量的好坏。
当前我国农产品质量与安全问题，越来越引起社会广泛关注。引发农产品质量不良的因素，包括自然与人为两个方面，其中生态环境，即水、土、气、生等方面的污染，是导致农产品品质不良的重要根源。以往人们关注的是“蓝天、碧水”，认为只要天蓝，水碧，就能保证农业环境及其产品质量安全。岂不知，除了“蓝天、碧水”外，更重要的是保证土壤质量的安全，只有保证了“净土”、才能保证“洁食”，才能保证人类生命的健康与安全，最终才能保障整个社会的稳定与发展。相反，如果没有“净土”，土壤中的有害气体将影响大气，土壤中的有毒物质也会影响到水体，致使天不再蓝，水不再碧，即使天蓝、水碧，也会有毒害物质飘在空中，溶在水中，或进入土中。因此，对农产品质量安全而言，“净土、洁食”比“蓝天、碧水”更加重要，都是同等重要的战略性安全问题。
土壤污染是农产品不安全的源头
不洁净的土壤是指遭受不良物质污染的土壤。土壤污染包括重金属污染、农药和持久性有机化合物污染、化肥施用污染等多方面。
随着人口增加及经济发展，我国面临的土壤环境安全问题越加突出。据统计，我国重金属污染的土壤面积达2000万公顷，占总耕地面积的1／6。因工业“三废”污染的农田近700万公顷，使粮食每年减产100亿公斤。其中，在一些污灌区土壤镉的污染超标面积，近20年来增加了14．6％，在东南地区，汞、砷、铜、锌等元素的超标面积占污染总面积的45．5％。有资料报道，华南地区有的城市有50％的农地遭受镉、砷、汞等有毒重金属和石油类的污染。长江三角洲地区有的城市有万亩连片农田受镉、铅、砷、铜、锌等多种重金属污染，致使10％的土壤基本丧失生产力，也曾发生千亩稻田受铜污染及水稻中毒事件，一些主要蔬菜基地土壤镉污染普遍，其中有的市郊大型设施蔬菜园艺场中，土壤中锌含量高达517毫克／千克，超标5倍之多。
其次，我国农药总施用量达131．2万吨（成药），平均每亩施用931．3克，比发达国家高出一倍。特别是随着种植结构的改制，蔬菜和瓜果的播种面积大幅度增长，这些作物的农药用量可超过100公斤／公顷，甚至高达219公斤／公顷，较粮食作物高出1～2倍。农药施用后在土壤中的残留量为50％～60％，已经长期停用的六六六、滴滴涕目前在土壤中的可检出率仍然很高。据调查，一些名特优农副产品中，有机磷检出率100％，六六六检出率95％，超标2．4％。另在全国16个省的检查结果，蔬菜、水果中农药总检出率为20％～60％，总超标率为20％～45％；因蔬菜、水果农药残留引起人畜中毒死亡事件时有发生。据不完全统计，华南地区的中心城市自1997年至2001年共发生因蔬菜农药残留引发的食物中毒事件28起，中毒415人，个别地市高毒、高残留农药每年造成急性中毒5～7宗，受害人数约300人。类似的急性中毒事故在长江三角洲地区也有发生。值得注意的是，近年来沿海大部分地区的大田耕地土壤中持久性毒害物质大量积累，2000年太湖流域农田土壤中，15种多氯联苯同系物检出率为100％，六六六、滴滴涕超标率为28％和24％。令人不安的是，许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，可能长达数十年乃至数代人。
第三，过量施用化肥也会造成土壤污染。90年代，全世界氮肥使用量为8000万吨氮，其中我国用量达1726吨氮，占世界用量的21．6％。我国耕地平均施用化肥氮量为224．8公斤／公顷，其中有17个省的平均施用量超过了国际公认的上限225公斤／公顷，有4个省达到了400公斤／公顷。据31个省、市、自治区的调查，目前在农业结构改制后的蔬菜、瓜果地里，单季作物化肥（折合纯养分）用量通常可达569～2000公斤／公顷以上，如一些蔬果种植大县的化肥平均用量已达1146公斤／公顷；滇池区蔬菜花卉基地，一季作物氮磷肥用量（纯养分）达687公斤／公顷，最高可达3300公斤／公顷；其化肥用量远高于全国平均水平（390公斤／公顷），较之世界用化肥首户的荷兰还高出一倍多；每年农田使用化肥氮进入环境的氮素达1000万吨左右，有些地区饮用水及农产品中，硝态氮和亚硝态氮的含量均明显超标。2000年下半年，华南地区有的城市监测到菜地土壤硝酸盐含量超标率为33．1％；据中国农科院对某地32种主要蔬菜调查，蔬菜硝酸盐含量比80年代初增加了1～4倍，其中有17种蔬菜硝酸盐含量超过欧盟提出的最低量标准；2001年长江三角洲的个别省份农产品出口由于监测不合格而损失数亿美元。
综上所述，近年来我国的土壤污染正在向不同尺度的区域性发展，并对各种农产品品质产生严重影响。特别是我国东南沿海经济快速发展地区，土壤及环境污染问题严重。主要表现为：1．持久性微量毒害污染物已成为新的、长期潜在的区域性土、水环境污染问题；2．大气中有害气体细粒子和痕量毒害污染物构成了土壤与大气的复合污染，城市光化学烟雾频繁并加重；3．农田与菜地土壤受农药／重金属等污染突出，硝酸盐积累显著，已严重影响农产品安全质量及其市场竞争力；4．珠江三角洲和太湖流域土壤和沉积物中有机氯农药残留普遍，已发现一些多环芳烃和多氯联苯等有害污染物的潜在高风险区。
造成如此严重的污染，除了自然原因外，人为活动是产生土壤与环境污染的主要原因，尤其是近20年来，随着工业化、城市化、农业集约化的快速发展，人们对农业资源高强度的开发利用，使大量未经处理的固体废弃物向农田转移，过量的化肥与农药大量在土壤与水体中残留，造成我国大面积农田土壤环境发生显性或潜性污染，成为影响我国农业与社会经济可持续发展的严重问题。
应当指出，由于土壤污染具有隐蔽性，潜伏性和长期性，其严重后果仅能通过食物给动物和人类健康造成危害，因而不易被人们察觉。因此，改善生态环境，保护土壤质量，控制与修复土壤污染，才能实现农业安全，保证人畜健康。
值得商榷的几种认识
针对当前农产品质量安全问题，社会上有各种提法。如�建立“无公害农业”、“绿色农业”、“有机农业”、“绿色食品”、“生态农业”等。的确，21世纪的农业应该建立以“生态农业”为标志的现代化农业，但生态农业并不等于或不能完全保证农产品是安全的。如果不能从本质上实施生态农业的基本原则，杜绝有害物质的介入，不能通过整个农业生产体系与全程质量控制来保证农产品质量安全，则上述的这些提法均是无济于事的。下面就相关问题进行商榷。
1．“有机”不能替代“无机”，有机肥并非是最“洁净”的
人们一般认为有机肥培肥土壤是最安全的。这种认识是不全面的。第一，农业增产的实践证明，1公斤化肥，可增产5公斤～10公斤粮食。我国粮食的增产，有30％～35％是靠施用化肥取得的，化肥的贡献不容忽视。正确地说，化肥和有机肥的配合施用才是最有效的增产措施。第二，从对环境的污染看，无论是化肥还是有机肥，只要施用不当，均会出现污染。过量施用化肥是有害的，但有机肥若用量过大，腐熟不全，施用季节不当，也会对水圈、生物圈与大气圈产生污染。特别应注意的是，当前农村中的有机肥有不少是来自含化学激素或重金属等饲料饲养的畜禽排泄物，不少企业制造的商品有机肥的原料也不纯净。因此，有机肥也会变成引发土壤污染的根源。第三，目前社会上提出的“无公害”、“绿色”、“有机食品”以及A级、AA级“绿色食品”等，是以不使用或少用化学合成物质（化肥、农药、食品添加剂等）为主要标准的，其中以有机食品为最高等级。然而，这些标准还有待于国家对土壤与农产品质量标准与监测体系全面建立和完善后才能真正做到。对此，我们必须要有清醒的认识。
2． “无土栽培”不能代替“净土”种植
随着农业经济的不断发展，各地已广泛建立了农业科技示范园或基地，并以高度集约的方式，进行无土栽培，取得了可喜的成绩，解决了部分城市的蔬菜、瓜果供给，获得了很好的经济、社会效益。但从国家的粮食总体需求来看，至少在近阶段（几十年甚至几个世纪）仍然不能取代广阔的农业耕地。因此，必须在发展无土栽培蔬菜、瓜果的同时，继续强化全国耕地土壤肥力的培育与土壤污染防治，用“净土”生产粮食，造福于人民。
3．目前的“生态农业”并非等于安全农业
所谓“生态农业”是以生态理论为基础，以现代生态农业技术为手段，以农业可持续发展为核心，通过农业与环境，生态与经济的平衡，达到农业安全与人类健康的最终目标。在建设生态农业过程中，必须注意贯彻生态学原理，做到生态系统的良性循环，保持系统功能的稳定性与持续性；将农业安全与人类健康列为首位，建立多层次的持续高效的农业生态系统，并按区域特点建立生态区域模式。从而使现代生态农业在促进地区与国家经济发展方面起重要推动作用。生态农业是综合复杂的系统工程，需要与国家及地区的农业现代化建设相结合，核心是农业安全与人类健康。其中土壤与环境质量是农业生态工程的重要内容。这是一项需要投入实力，坚持不懈，科学实施的宏大工程。而目前多数地方多只是停留在口号和概念上，尤其不注意农业安全与人类健康。大家应对此有清醒认识。
4．“净土”不等于“洁食”
的确，洁净的土壤只是生产质量安全农产品的基本保证。事实上，洁净基地生产出的清洁农产品，还需经过储存、运输、深加工、市场流通直至餐桌等诸多过程。只有经过了这些全过程质量控制，最后到达餐桌仍是清洁的，才算农产品的真正安全。因此，在农业安全生产中，除了从防治土壤污染这个源头抓起外，还必须注意防治产地环境、生产过程、流通环节中所产生的污染问题，并通过建立与制定国家与地方一系列的农产品规范，完善质量认证、监测、管理、法制等体系建设，严格控制农产品的“全程清洁”生产，才能使农业安全得到可靠保障。
保护和治理土壤与环境质量的建议
1．开展全国土壤质量本底调查，建立全国土壤质量监测网络，为实现农产品的安全生产提供保障
我国土壤资源丰富，土壤类型复杂多样，不同利用方式、不同投入水平、不同管理模式均对土壤质量产生影响。虽然已经进行过两次全国性的土壤普查，但最近的一次已经过去了20多年，当时所获得的有关土壤环境质量的信息甚少，不能满足当今农业生产，特别是农产品质量安全生产的需要。如最近在太湖地区进行的土壤质量调查，其结果表明土壤质量的空间变异很大，环境质量状况令人担忧。如果不全面摸清各地土壤质量本底情况，针对不同质量土壤进行农业清洁生产，就根本不能保障农产品的质量安全。因此，在全国范围内进行土壤质量的本底调查十分紧迫。
目前，国家有关部门也正在推动全国性的与土壤质量有关的调查，如国土资源部的农业环境地球化学调查；国家环境保护总局的土壤污染调查；农业部的耕地质量调查与评价以及中国科学院的土壤质量研究等。但从目前的进展来看，各部门的侧重点均有所不同，缺乏必要的统一与整合，造成工作重复和资源浪费。因此，建议国务院组织、协调有关部门，加强资源和技术的整合，逐步、分区、分阶段地开展基于农产品质量安全的全国性耕地土壤环境质量调查与评价工作，并建立长期的动态监测体系。
2． 尽快修订土壤环境质量标准，加强土壤有机与激素类污染物质的监测和研究，并尽快与国际接轨
目前，就农业生产中污染物而言，FAO（联合国粮农组织）迄今已公布了相关限制标准共2522项，美国则多达4000多项，其它发达国家的控制标准达数百项甚至上千项，而我国农产品质量标准中仅涉及62种化学污染物，所颁布的无公害农产品标准中，也仅规定了农药残留、重金属和硝酸盐含量控制标准，这与发达国家的限制标准不相适应。此外，美国、德国、英国、荷兰等西方国家对PCBs（多氯联苯）、PAHs（多环芳烃）、PCDD／PCDFs（二恶英类）等与人体健康威胁最大的有机污染物（环境激素）也制订了有关的质量控制标准。而我国新近颁布的无公害农产品产地土壤环境质量标准仍是引用现行土壤环境质量标准，且重金属仅限5种，农药仅限六六六和滴滴涕，其它有机污染物未涉及。因此，建议加强土壤中环境激素类物质的监测和研究，尽快修订有关土壤环境质量标准和农产品质量标准，尽快与国际接轨。
3．大力开展农业清洁生产，加强土地质量保护和修复的研究
开展农业清洁生产是解决农产品品质的根本措施。据江苏的经验，必须在摸清土壤与环境质量本底，抓好“净土”这个源头的基础上，选好主要农产品，明确技术规程，通过试验示范抓好并建立五大体系，即农产品质量安全生产技术规范体系；农产品质量安全标准体系；农产品质量安全监管监测与认证体系；质量安全农产品管理与市场信息体系；农产品质量安全法规与执法体系。
对大面积遭受污染的土壤，必须开发行之有效的污染土壤修复技术，并对有关环境技术基础与原理，如土壤污染形成机制与农产品质量安全措施；持久性微量毒害物的环境行为、生态毒理及人体健康危害；污染土壤、地表水和地下水的环境生物修复；农业面源污染及水体富营养化的修复过程与机理；痕量气体污染、细粒子污染及酸雨的形成、危害机制与防治等进行深入研究，以恢复和提高其土壤与环境质量水平。与此同时，应发展具有我国自主知识产权的环保技术与产业。此外，应将生态环境资产损失计入生产成本，以绿色GDP指标来衡量和考核地区经济发展成就。
4．制订土地质量修复和保护规划，加强规模化和标准化农产品生产示范基地的建设
应利用土壤环境质量调查与评价的结果，制订土地质量修复和保护规划，包括质量安全农产品发展的生产基地布局、结构调整、污染防治、污染土壤修复、农业清洁生产规划等，加强污染土地整治与修复的资金投入。同时在长江三角洲、珠江三角洲、胶东半岛、京津塘和东北等地区进行规模化和标准化农产品生产示范基地建设，逐步在全国建成一批安全、优质（营养、保健）、特色农产品生产基地，不断提升市场竞争力和出口创汇能力。
此外，应加强环保法规建设，健全管理体制和机制，制定更严格的环境标准。在保证国家现行环境法规的基础上，制定区域性新法规。在控制农业和农村面源污染的工作中，重点应该包括制定合理的土壤质量保护条例、湖泊和近海养殖规划，实施规模化畜禽养殖和生态养殖，建设农村集中居住社区和污水废物集中处理，合理使用有机肥，推广使用绿色农药，推广精准施肥技术，严禁使用高毒、高残留农药等。重视土壤、水体和大气持久性有毒物质及其长期危害效应的监测。
5．加强土壤与环境质量的宣传与科普工作，进一步提高全民生态环保意识
农田土壤环境质量的不断恶化，必将严重影响到我国农田生态系统的生物多样性、食物链安全、人体健康和经济、社会的可持续发展，也必将影响到我国农业在世界上的地位和命运。因此，土壤环境质量的健康和安全是我国农产品质量安全及人民健康安全的重要基础，也是我国人口－资源－环境－经济－社会协调、可持续发展的根本保证。要大力开展土壤与环境质量的宣传与科普工作，让全社会都知道只有“净土”才有“洁食”，只有“洁食”才能“健康”，只有“健康”才能“稳定”，只有“稳定”才能保证全社会的“可持续发展”。可见，“净土、洁食”与“蓝天、碧水”是同等重要的国家生态与环境安全发展的长远战略。因此，我们建议国家要像治理沙尘暴，治理长江、黄河与水土保持一样，刻不容缓地对待和解决我国当前面临的土壤与环境污染问题。
希望全社会共同努力，使我们的天空更蓝，水更清，土壤更洁净，食物更安全。
