8.3 從源頭減少面源污染
一個(gè)世紀(jì)前，美國(guó)有一位農(nóng)學(xué)家在實(shí)地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)：我國(guó)農(nóng)民數(shù)千年來，成功地保持了土壤肥力和土壤健康，他們并沒有投入大量外部資源，但幾千年來的不間斷耕作并沒有讓土壤肥力降低，同時(shí)養(yǎng)活了高密度的人口。為什么美國(guó)這樣的國(guó)家僅僅耕作幾百年，就已經(jīng)面臨著如何維持土壤健康的嚴(yán)重問題，并面臨農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的危機(jī)呢？中國(guó)人的智慧讓這位美國(guó)農(nóng)學(xué)家驚嘆不已。實(shí)際上，作為普通的我國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生，都知道或至少聽說過我國(guó)的四大農(nóng)書，即《氾勝之書》《齊民要術(shù)》《農(nóng)書》《農(nóng)政全書》，這些書最早的成書歷史有兩千多年，最晚的也有三百八十多年，這些書都介紹了如何用地養(yǎng)地，要是這位農(nóng)學(xué)家知道這些書，他也許當(dāng)時(shí)就不那樣奇怪了。
遺憾的是，自從 20 世紀(jì) 70 年代末以來，我們拋棄了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，引進(jìn)第一次綠色革命成果，即使用大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑、農(nóng)膜，“鋤禾日當(dāng)午”式的耕作方式被機(jī)器替代了，人變得懶了，地變得饞了，農(nóng)田充滿了污染物。我國(guó)的農(nóng)藥使用量居世界第一位，從 1990 年 73.3 萬(wàn)噸增長(zhǎng)到 2020 年 131.3 萬(wàn)噸（國(guó)家統(tǒng)計(jì)局農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)查局，2021），而農(nóng)藥利用率不到 30.0%，未利用的部分則流失在土壤、水體和空氣中（Parris，2011）。我國(guó)化肥的平均施用量高達(dá) 400千克/公頃，超過世界平均水平的 2 倍，其中主要糧食作物的氮、磷、鉀肥利用率雖已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際上公認(rèn)的適宜范圍，但仍處于較低的水平（張福鎖，2008），未被利用的養(yǎng)分通過徑流、淋溶等方式進(jìn)入環(huán)境，污染了土壤、大氣和水體，2005 年的文獻(xiàn)已顯示我國(guó)受農(nóng)業(yè)面源污染影響的農(nóng)田有 2 000 萬(wàn)公頃，將近 50.0%的地下水被農(nóng)業(yè)面源污染（章立建和朱立志，2005）。農(nóng)業(yè)面源染已成為當(dāng)前水體污染中最大的問題，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，2000）。短短幾十年，耕地肥力出現(xiàn)了明顯的下降，全國(guó)土壤有機(jī)質(zhì)平均不到 1%，農(nóng)田里每年聚集著不可降解的農(nóng)膜。工業(yè)化農(nóng)業(yè)已經(jīng)大大動(dòng)搖了農(nóng)業(yè)的根本。傳統(tǒng)的有機(jī)農(nóng)業(yè)能夠堅(jiān)持七八千年，而工業(yè)化農(nóng)業(yè)恐怕連百年也堅(jiān)持不下來。
采用工業(yè)化農(nóng)業(yè)，即大量化肥、農(nóng)藥、除草劑、添加劑、農(nóng)膜、無(wú)機(jī)能投入下的我國(guó)耕地污染現(xiàn)實(shí)如下。據(jù)調(diào)查，全國(guó)受污染的耕地約有1.5億畝，幾乎占我國(guó)耕地總面積的十分之一，其中多數(shù)污染的耕地集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)（歐國(guó)良和吳剛，2015）耕地一旦遭受污染，最直接、最表面的危害是不利于植物生長(zhǎng)，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，嚴(yán)重污染的土地可能寸草不生。但危害絕不僅僅如此，耕地污染還嚴(yán)重威脅到食品、糧食安全，因?yàn)橛卸疚镔|(zhì)被植物吸收積累后，通過食物鏈進(jìn)入人體，并繼續(xù)在人體內(nèi)聚集，極有可能使人中毒，引發(fā)各種疾病，繞了一個(gè)圈子，有毒物質(zhì)最終要回到人體安營(yíng)扎寨。例如，很多污水中含有重金屬元素鎘，它是一種劇毒物質(zhì)（唐海龍，2012）。當(dāng)土壤中鎘的含量在非常微量甚至還不足以使植物產(chǎn)生任何中毒癥狀時(shí)，植物籽實(shí)中積累的鎘就可能對(duì)人體產(chǎn)生危害。當(dāng)每千克土壤鎘的含量?jī)H為 1 毫克時(shí)，稻米中鎘的含量就超過國(guó)家規(guī)定的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（每千克糧食鎘的含量不超過 0.2 毫克）而成為“鎘米”。人吃了“鎘米”會(huì)中毒，就會(huì)患上可怕的“疼痛病”，先是腰、背、膝關(guān)節(jié)疼痛，隨后遍及全身，數(shù)年后骨骼變形，身體縮短，疼痛難忍，呼吸困難，最終無(wú)治而亡（張傳玖，2007）。
除了化肥造成的直接污染，污染耕地的“元兇”大多是間接的，罪魁禍?zhǔn)资莵碜怨さV業(yè)廢水的污水灌溉。我國(guó)因污水灌溉而遭受污染的耕地達(dá)3250 萬(wàn)畝。目前全國(guó)有70%的江河水系受到污染，40%基本喪失了使用功能，流經(jīng)城市的河流 95%以上受到嚴(yán)重污染。綜合世界銀行、中國(guó)科學(xué)院和生態(tài)環(huán)境部的測(cè)算，我國(guó)每年因環(huán)境污染造成的損失約占 GDP 的10%。黃河流域是中華民族的搖籃，這條母親河已為污染所困，最終影響到黃河兩岸的耕地。黃河流域污水處理量?jī)H占排放總量的 14%左右，水利部將黃河干流 20世紀(jì) 80 年代初至 2004 年末的水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行了對(duì)比分析：20 世紀(jì)90 年代末，58%的干流河長(zhǎng)未達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)；2004 年末，黃河干流水質(zhì)未達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的河長(zhǎng)已經(jīng)占到 70%，其中劣五類水質(zhì)（此類水已經(jīng)沒有任何使用價(jià)值）河長(zhǎng)占到7.4%。再如長(zhǎng)江，有人說現(xiàn)在的長(zhǎng)江是一江“毒”水向東流，我國(guó)兩萬(wàn)多家石化企業(yè)中有一萬(wàn)家分布在長(zhǎng)江流域，另外，沿江分布著五大鋼鐵基地、七大煉油廠。全國(guó)每年大約有 3 800 億立方米農(nóng)業(yè)灌溉用水中，就有很大一部分來自被嚴(yán)重污染的江河湖泊。2006年, 環(huán)保部周生賢部長(zhǎng)在全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查及污染防治專項(xiàng)工作視頻會(huì)議上稱，全國(guó)每年因重金屬污染的糧食達(dá) 1 200 萬(wàn)噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過 200 億元（蔡美芳 等. 2014）。
再說農(nóng)膜，沒有使用有機(jī)肥、秸稈等養(yǎng)地，脫離了傳統(tǒng)鋤的做法，覆蓋一層農(nóng)膜就實(shí)現(xiàn)了保溫、保水、除草、殺蟲，從表面上看，這是好事，但實(shí)際上付出了沉重的代價(jià)，加速了耕地“死亡”，無(wú)異于“殺雞取卵”。作者在河南、河北、山東等地農(nóng)村看到，農(nóng)田幾乎被清一色的白色塑料膜覆蓋，田間地頭、渠溝路旁，甚至大街上、農(nóng)戶的院落里，到處都是廢棄的農(nóng)膜，真是“白色恐怖”。目前，我國(guó)每年約有50 萬(wàn)噸農(nóng)膜殘留在土壤中，殘膜率達(dá) 40%，這些農(nóng)膜在 15～20 厘米土層形成不易透水、透氣性很差的難耕作層。作者曾實(shí)地考察過幾十個(gè)國(guó)家，從來沒有見到一個(gè)國(guó)家像我國(guó)這樣，大張旗鼓地推廣、應(yīng)用農(nóng)膜，弄得全國(guó)山河一片“白”。有些勤快的農(nóng)民將農(nóng)膜從地里揀出來就地焚燒，看似干凈了，實(shí)際上，低溫燃燒排放的劇毒二惡英進(jìn)入了農(nóng)民的身體和大氣中，成為難以除掉的惡性污染物。
由于耕地嚴(yán)重污染，加上整個(gè)社會(huì)趨利，化學(xué)合成物質(zhì)不僅被投入耕地中，還直接被投入食品中。無(wú)法容忍的事實(shí)是，一連串陌生的化學(xué)名詞竟然是在頻頻曝光的食品安全事件中為公眾所熟悉的，如牛奶、雞蛋中的三聚氰胺；動(dòng)物肉中的瘦肉精、抗生素；大米中的黃曲霉（一級(jí)致癌物）；面粉中的過氧化苯甲酰；禽蛋中的蘇丹紅；海鮮中的福爾馬林、硝基呋喃代謝物；多寶魚中的孔雀石綠，黃鱔中的避孕藥，火腿中的敵敵畏等；蔬菜和水果中的百菌清、苯丁錫、草甘膦、除蟲脲、代森錳鋅、滴滴涕、敵百蟲、毒死蜱、對(duì)硫磷、多菌靈、二嗪磷、氟氰戊菊酯、甲拌磷、甲萘威、甲霜靈、抗蚜威、克菌丹、樂果、氟氯氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、炔螨特、噻螨酮、三唑錫、殺螟硫磷等。利用生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)，集合種植（種）、養(yǎng)殖（養(yǎng)）、農(nóng)產(chǎn)品加工（加）、農(nóng)村生活（生）等各獨(dú)立鏈條，構(gòu)建“種-養(yǎng)-加-生”循環(huán)一體化的生態(tài)園區(qū)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)能量的逐層利用和循環(huán)再生，是改善農(nóng)業(yè)面源污染狀況的有效方法（圖8-1）。
在生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條中，應(yīng)在不同的環(huán)節(jié)因地制宜地選擇適合的技術(shù)類型，從源頭、過程和末端等不同階段齊力控制。在種植方面，推廣科學(xué)合理的農(nóng)藥、化肥使用技術(shù)，提倡生物腐殖酸有機(jī)肥的推廣和應(yīng)用；在養(yǎng)殖方面，從生態(tài)飼料無(wú)害化的源頭把控，實(shí)施種養(yǎng)區(qū)域平衡，力爭(zhēng)使物質(zhì)循環(huán)利用；在農(nóng)產(chǎn)品加工方面，充分利用各個(gè)環(huán)節(jié)中的廢棄物，開展生態(tài)飼料、生物有機(jī)肥等的加工，實(shí)現(xiàn)資源再生和鏈條循環(huán)；在農(nóng)村生活污染方面，結(jié)合實(shí)際情況選擇適合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水的原位消納與循環(huán)利用，最終實(shí)現(xiàn)水資源的保護(hù)和水環(huán)境的改善（李紅娜 等，2015）。
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