发布时间：2023-03-15 15:04:45
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的农业环境保护论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：农业源，减排，对策，措施
1、农业源污染的现状及存在的问题
农业污染已成为影响我国水环境尤其是饮用水水源安全的重要因素。我国农业环境保护工作起步较晚，起点较低，管理基础较为薄弱，存在农业环境保护法律法规及标准体系不完善，农业环境污染治理缺少有效技术、政策和资金支持，难以建立市场化机制等问题。第一次全国污染源普查资料显示，在我国主要污染物排放量中，农业源COD和总氮排放量分别为1324.09万吨和270.46万吨。根据笔者计算，若将总氮折算为氨氮，氨氮排放量约为91.81万吨，因此，农业源COD的氨氮分别占全国排放量的43.7％和53.1％。农业污染已成为影响我国水环境尤其是饮用水源安全的首要因素，主要表现为:在农业生产过程中，养殖的畜禽粪便等废弃物的排放；种植的农药、化肥、地膜等农用物资的不合理和过量使用；在降水或灌溉过程中，污染物通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏进入就近水体，引起水质污染。农业污染具有量大面广、瞬时性强、构成复杂等特点，其产排污量削减与控制技术成为目前环境领域的重大技术挑战，也是我国农业经济、社会、生态环境和谐发展的瓶颈。
2、“十二五”农业源减排应采取的主要措施
2.1强化源头控制。农业面源污染物控制应从源头着手，通过不断改良农业优良品种、优化种养方式、提高种养技术、强化管理、合理规划等措施从源头减少单位产量污染物的产生量，从源头有效遏制污染物排放。
2.2强化资源利用。现代农业污染的根本问题是种养业分化割裂，各自依赖化肥、饲料输入，造成全国性农业废弃物不合理处理和利用，无组织排放严重。因此，推进农业废弃物资源化利用是“十二五”农业源减排的主要途径。农业废弃物要按照资源化、减量化、无害化的原则，畜禽粪便以肥料化为主要手段进行综合利用，种植业废弃物以肥料化、能源化、饲料化为主要手段进行综合利用，畜禽养殖业污水以能源化、无害化为主要手段进行综合利用与治理，农业径流经农业生态系统原位处理生态回用为主要手段进行综合利用，以减少污染物排放。
2.3强化末端治理。农业面源污染控制坚持农牧结合、种养林平衡的原则，根据承纳污染物的土地数据合理规划确定养殖规模及污染治理水平。结合地区特点选择适合的污染治理技术，以工程手段为辅、生态治理为主的方式进行治理，开发低成本污染治理技术，提高污染治理水平，从而保证农业减排各项指标任务顺利完成，全面控制农业面源污染蔓延的态势。
2.4坚持合理规划，实现种养平衡。制定科学合理的地区农业发展规划，做到地区内种、养平衡，保证农业废弃物最大限度地循环利用。建设废弃物临时储存设施，解决循环利用中的时空不平衡问题。对于以农业资源化利用为主要手段的养殖企业，配套建立粪便污水处理减量和贮存设施。例如，通过建设以农业废弃物为原料的有机肥加工厂，减少农业废弃物体积和重量。
2.5探索农业废物资源化利用途径。重点开发以农业有机废弃物为原料的有机肥资源化利用途径，以有机废弃物厌氧发酵为手段，以能源生产为目标，最终实现沼气、沼渣、沼液的综合利用。适度推广沼气发电技术，实现农业废弃物饲料化利用，积极推广以农业废弃物(如农作物秸秆、玉米芯、棉籽壳、锯木屑、牛粪、鸡粪等)为原料进行食用菌人工栽培，实现有机物质循环反复利用。
2.6因地制宜建设污水治理与风险防范设施。选用农业废水处理工艺时，应根据农业生产的种类、规模、生产方式以及当地的自然地理环境条件确定工艺路线及处理目标，并应充分考虑畜禽养殖废水的特殊性，在实现综合利用或达标排放的情况下，优先选择低运行成本、运行稳定的生物处理工艺，保证全时段达标排放。
参考文献
[1]李世全.农业面源污染问题不容忽视.环境监测管理与技术[J],2005,16(1):44～45.
[2]张天法. 对农村面源污染控制的几点思考. 陕西环境[J],2005,9(3):11～13.
[3]陈建斌。试论我国农业面源减排现状及其对策。环境保护[J],2010,4,18-20.
1主要问题现有课程体系大体上按学科建立，课程体系方面与就业要求，特别是与“卓越计划”不相符的地方，主要在：一是全日制“应用研究型”研究生课程设置与“学术研究型”研究生课程差别不大，所使用教材和授课内容基本相同；二是专业课中缺少实验教学环节及缺乏工程技术的训练环节，这与“应用型”所要求的重视实践环节相背离；三是“应用研究型”研究生主要以学校教师的指导为主，缺乏企业导师的实质指导。
2课程体系的构建我校环境工程专业的研究生教学体系已经历了几轮的修改，基本形成了比较完善的课程体系。“学术型”研究生应修满课程学分≥34分；“应用型”修满课程学分≥32。依据环境工程学科特点构建课程体系，课程设置主要包括学位课(公共学位课、专业学位课)、非学位课、实践环节为必修课(含学术活动、科研实践、社会实践)及专业补修课。其中公共学位课是国家规定的必修科目，主要包括自然辩证法概论、英语读写、数学类课程(如数理统计与随机过程等)，其目的是使学生构建基础知识体系，掌握本专业的基础理论和基本方法。在专业学位课的设置上，对环境工程专业培养计划中的化学类课程进行了整合和系统优化，强化了环境工程理论基础和工程专业基础，提升环境工程专业学生的基础研究能力及综合竞争力。选修课分为专业选修课和一般选修课。专业选修课主要根据学生不同的研究方向，开设多种应用性强的课程由学生选修。包括油田污水处理、石油与环境微生物技术、石油污染土壤修复的原理与技术等。一般选修课主要包括一些通用的课程，包括知识产权法、科技论文写作等，主要是为了拓宽学生的知识面，增加学生分析及解决问题的能力。
二、课程体系呈现的特点
1课程设置层次分明环境工程专业课程体系中四类课程层次分明，体现研究生教育循序渐进规律，授课内容各有侧重，充分考虑各类课程之间的区别、联系，考虑硕士生课程与本科课程之间的区别、联系。一级学科平台课程是本科课程的延续、深化，讲授从事学科研究必须掌握的基础知识、基本理论、方法技能，注重学科交融。二级学科选修课程着重介绍学科发展趋势、发展动态、研究成果，指导硕士研究生开展具体的科研活动，完善知识体系，培养创新思维。三级学科可以是原有的二级学科，可以由一级学科内各个二级学科重组而成，也可以是新的学科生长点或交叉学科的研究范围。
2课程设置弹性化课程设置要充分体现“选”字，并且打通院系之间、专业之间的壁垒，同时整体化、弹性化地设计课程，增加选修课比例，选修课广泛覆盖环境科学与工程学科的各个方面和学科前沿，满足应用型和学术型人才培养的需要。分类培养，实行真正的选修制，研究生充分拥有选修自，能够根据个人学术背景和发展需求，选择适当课程，以增强硕士生对未来工作和研究的广泛适应性。对学术型培养模式重在理论问题、前沿问题的理解和创新能力的培养；应用型培养模式重在动手能力和解决实际工程问题能力的培养。
3缩短集中上课时间，强化研究生活动课程新一轮培养方案要求各类课程的设置依据环境工程学科的培养目标、学科特点，将原来的三学期授课时间调整为二学期授课时间。通过整合教学资源，优化课程设置，规定各学科最低学分要求，突出导师在硕士研究生培养中的主导地位。研究生活动课程指在培养方案中没有明确要求、在课外实施、并由学生自愿参与的各类课程。主要包括：各类学术报告、学术沙龙、学术会议以及学生间的课余学术讨论等。这些活动课程在课程内容和组织方式等方面具有前沿性、自主性、探究性、开放性，集中体现了研究生教育的学术探究性和研究生的自主学习性。
三、环境工程学科形成的优势
我校环境工程专业经过28年的建设，在能源环境科学、石油与环境微生物技术、水处理工程与技术及农业环境保护方面显现了自身特色。
1能源环境科学主要以石油工业等行业污染物的处理为主要目标，尤以注重石油开采过程中“储层保护”和“环境保护”的“双保”问题，开展了油气田缓蚀技术、三维电极电化学、含油污泥无害化等方面的研究，其相关研究已在能源环境科学领域形成鲜明的优势。
2石油与环境微生物技术面对日益严重的石油工业污染，微生物降解技术由于其成本低廉，原位性及无二次污染，应用越来越广泛。我校在废弃钻井物生物评价、微生物采油、海洋石油污染的生物修复技术等方面形成独特的优势。
3水处理工程与技术主要针对油气田勘探开发过程中产生的石油工业污水(含油污水等)，利用先进的物理化学新理论和新方法达到消除污染，综合利用水资源的目的。目前已在油田水处理工程、水处理剂的开发等方面形成独特的优势。
论文摘要：农业清洁生产是2l世纪农业发展的新模式，吸取了传统农业和现代农业的精华，是实现农业可持续发展的一种有效途径。在梳理我国农业清洁生产法律制度现状的基础上，分析其中存在的问题，进而对我国农业清洁生产法律制度的完善提出具体建议。
清洁生产概念从一提出，就已经涉及农业领域，考虑到化学肥料的清洁施用。但从总体上看，农业环境问题没有引起足够的重视与关注，清洁生产的重点还是放在T商业领域。事实上，无论对自然环境的破坏还是污染程度，农业都不亚于工业，在某些方面甚至超过了工业。因此，将清洁生产的概念引入农业，推广农业清洁生产．实现农业的可持续发展．是十分必要和迫切的。
1我国农业清洁生产法律制度的现状
2002年通过的《清洁生产促进法》，使我国清洁生产工作有了法律依据，在这之前，我国在农业法律制度建设上没有直接提到“清洁生产”．也没有专门的农业清洁生产法规．农业清洁生产的思想只是分散在一些法律法规中。
1．1相关法律规定
1989年颁布的《环境保护法》第20条规定：“各级人民政府应当加强对农业环境的保护……推广植物病虫害的综合防治．合理使用化肥、农药及植物生长激素。”2002年修订的《农业法》第八章《农业资源与农业环境保护》，对农业投入品的合理使用、农作物秸秆和畜禽粪便、农业转基因生物的安全管理作了一般性的要求。2003年1月1日开始实施的《清洁生产促进法》第l1条规定：“……环境保护、农业、建设等有关行政主管部门组织编制有关行业或者地区的清洁生产指南和技术手册，指导实施清洁生产”：第22条规定：“农业生产者应当科学地使用化肥、农药、农用薄膜和饲料添加剂，改进种植和养殖技术，实现农产品的优质、无害和农业生产废物的资源化，防止农业环境污染。禁止将有毒、有害废物用作肥料或用于造田。”这是我国第一次以法律形式对农业清洁生产作出明确规范。
1．2相关行政法规及部门规章规定
2000年农业部的《肥料登记管理办法》第4条规定，国家鼓励研制、生产和使用安全、高效、经济的肥料产品：第l3条规定对不符合国家有关安全、卫生、环保等国家或行业标准要求的肥料产品，登记申请不予受理。2001年修订的《农药管理条例》第27条对安全使用农药、防止污染农副产品作了规定，同时第38条对销售农药残留量超标的农副产品作了禁止性规定。2001年国家环保总局制定了《畜禽养殖污染防治管理办法》，目的就是防止畜禽养殖过程中对环境造成的污染。2002年农业部和国家质监总局联合的《无公害农产品管理办法》及1993年的《绿色食品标志管理办法》，专门对农产品质量建设提出了明确要求。
1．3相关地方性法规
2002年福建省颁布《农业生态环境保护条例》，该条例对农药、化肥、薄膜合理使用、农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物的综合利用均有所涉及，还涉及农产品质量建设，农业转基因生物安全的监督管理，防范农业转基因生物对人类和生态环境构成的危险或者潜在风险。此外，该条例第19条还规定农村生产、生活垃圾应当定点堆放。地方各级人民政府应当鼓励利用生物和工程技术对农村生产、生活垃圾进行无害化、减量化和资源化处理。
2我国农业清洁生产法律制度存在的问题
通过以上对有关农业清洁生产法律法规的梳理．可以看出，近年来我国在农业清洁生产立法上已有一定进展，但还难以真正将清洁生产的要求贯彻到农业生产之中，清洁生产还难以成为农业生产的一项基本制度。
2，1农业清洁生产理念未得到完整体现
农业清洁生产的一些要求只在部分农业法律条文中有所体现，不够完整全面，清洁生产的思想理念也未能全面反映到立法当中．导致思想认识、工作重点及管理体制上存在不足。首先，农业清洁生产不是单纯的环保措施，而是融环境保护于生产建设之中，兼顾了经济效益和环境效益的生产模式，追求的是经济效益最大化和对人类与环境危害最小化；其次．农业清洁生产不是仅仅指清洁的产出，生产无公害农产品、绿色和有机食品，只解决农产品质量安全问题，而且还须解决农业自身产生的污染及资源的浪费，即清洁的投入和清洁的生产过程；最后，实践中对清洁生产的领导力度不够，由于立法方面存在不足，《清洁生产促进法》出台至今，全国还没有建立起强有力的包括农业、服务业在内的协调清洁生产的组织管理体系，使清洁生产仍游离于主要经济活动之外。基本没有改变生产建设与环境保护相分离的局面[21。
2．2有关农业清洁生产的法律法规不完善。缺乏可操作性
首先，农业清洁生产的要求，在现有立法中仅仅只是附带性的规定，多只根据需要，在立法中增加一些条文。同样的内容在相同或不同位阶的法律规范中多次出现，创新的内容不多，可操作性的措施很少。而且，从整个农业立法内容和政府的工作重点来看．清洁的投入、清洁的生产过程还没有引起普遍重视。现在对农产品质量安全建设的重视程度越来越高．对生产过程造成的环境污染问题却关注不多。实际上。许多地方尤其是工业不发达地区农产品受污染的罪魁祸首不是工业“三废”。而恰恰是生产中使用的农用化学品。不重视清洁的投入、清洁的生产过程，很难保证有清洁的产出，生产出优质安全的农产品。
其次．实行农业清洁生产会导致生产经营者成本增加，只有通过采取措施，将其转化为生产经营者的自觉行动，清洁生产目标才能得以顺利实现。从农业现行立法情况看．与清洁生产相关的法律规定原则性较强，主要以引导、鼓励和支持性的法律规范为主要内容，直接行政控制和制裁性规范条文很少。《清洁生产促进法》也是一部鼓励性特征极为明显的法律，强制性、处罚性规范的缺失，使得生产经营者很难自觉将清洁生产的技术措施主动应用到生产过程之中。
2．3缺乏推动农业清洁生产的经济激励机制
首先．现阶段我国对清洁生产的建设、改造项目的资金保证．以法规性的规定、政策性的鼓励和原则性的文件为多．清洁生产保证资金来源匮乏、渠道不畅、优惠不明显．农业生产经营者自身难以解决。因此，需要政府出台相关资金支持的政策和法规。
其次，现行的自然资源、水电、农药、化肥等定价过低．在一定程度上抑制了农业生产过程中废物最少化的动力。而且，由于受到现有的经济技术的限制，推行清洁生产可能会增加生产成本、减少农业生产经营者的利润，农业生产经营者的积极性就会降低。其根本原因是缺乏对农业生产经营推行清洁生产的激励机制．加之很多农业生产经营者对实施清洁生产的意义缺乏深刻的认识，获取清洁生产信息的渠道不畅．缺乏技术力量和管理力量，致使农业清洁生产推行不力。
2．4缺乏推动农业清洁生产的社会合力机制
农业是整个国民经济的基础．农业的发展状况直接影响到整个国民经济的发展和社会的稳定。因此，农业清洁生产的实行，离不开政府、社会和公众多层次、全方位的推动。这其中，既有政府部门的法律措施，也有公众的积极参与。然而，由于教育、宣传、环境意识、环保组织等多种因素的影响，限制了从社会角度推进清洁生产的能力建设，多阶层、多行业推动清洁生产的机制在我国尚未形成，主要表现为环境教育培训不足，宣传力度不够，群众环境意识不高，有关环境的社会团体发展不足等。
3完善农业清洁生产法律制度的建议
3-1切实落实农业清洁生产的理念
农业清洁生产是指既可满足农业生产需要，又可合理利用资源并保护环境的实用农业生产技术和措施。其实质是在农业生产的全过程中，通过生产和使用对环境友好的“绿色”农用品(如绿色化肥、绿色农药、绿色地膜等)，改善农业生产技术。减少农业污染物的产生，减少农业生产和产品使用、服务过程对环境和人类的风险。
3．1．1明晰理念农业清洁生产贯穿两个全过程控制：(1)农业生产的全过程控制，即从整地、播种、育苗、抚育、收获的全过程，采取必要的措施，预防污染的发生；(2)农产品的生命周期全过程控制，即从种子、幼苗、壮苗、果实、农产品的食用与加工各环节采取必要措施，实现污染预防和控制。
农业清洁生产包括三方面内容：(1)清洁的投入，指清洁的原料、农用设备和能源的投入，特别是清洁的能源(包括能源的清洁利用、节能技术和能源利用效率)：(2)清洁的产出，主要指清洁的农产品，在食用和加工过程中不致危害人体健康和生态环境；(3)清洁的生产过程。采用清洁的生产程序、技术与管理，尽量少用(或不用)化学农用品，确保农产品具有科学的营养价值及无毒、无害。
农业清洁生产追求的两个目标：(1)通过资源的综合利用、短缺资源的代用、二次能源利用、资源的循环利用等节能降耗和节流开源措施，实现农用资源的合理利用，延缓资源的枯竭，实现农业可持续发展；(2)减少农业污染的产生、迁移、转化与排放，提高农产品在生产过程和消费过程中与环境的相容程度，降低整个农业生产活动给人类和环境带来的风险。
3．1．2落实理念首先．要丰富和提升农业清洁生产这种创新性思想，从整体预防的环境战略高度，将农业清洁生产纳入国民经济计划之中，从源头推动农业清洁生产。其次，应将立法作为推行农业清洁生产的基础和重要手段．将农业清洁生产的理念切实落实到农业立法当中．使我国农业法律体系同时也是一套反映清洁生产的法律体系，使农业清洁生产的实施真正纳入法制轨道。再者，要把清洁生产作为提高农业整体形象、增强农产品竞争力的重要措施来对待．从而把污染预防及治理贯穿于农业生产全过程嘲
3．2完善农业清洁生产法律法规
首先，根据《清洁生产促进法》，着手制定农业清洁生产的专项法律法规。必须尽快完善以农业清洁生产为核心的相关的产业鼓励政策、风险分担政策、财政扶持政策、金融扶持政策、税收优惠政策等，将政策法规作为推行农业清洁生产的基础和重要手段，并尽快建立相关清洁生产标准和评价指标体系，为农业清浩生产的快速发展提供政策指导和技术支撑此外，各级政府和相关行政主管部门还应从农业生产的特点出发．根据各自的职责，严格按照《清洁生产促进法》等法律法规的要求和规定，积极主动地开展清洁生产推行计划和促进工作。通过各项政策法规和标准体系的完善．为清洁生产在农业生产领域的更好应用提供一个良好的政策环境
其次，应由国务院组织制定并颁布有关管理条例和实施细则，由国务院有关部门为加强清洁生产工作颁布有关实施办法和管理规定．以此增强农业清洁生产法律法规的可操作性。清洁生产立法对农业生产经营者要求分为一般性要求、自愿性规定和强制性要求等3种类型。一般性要求是指导性的．不附带法律责任，要求农业生产经营者优先考虑采用清洁生产措施．主动采用与国际接轨的生产标准和产品质量标准。自愿性的规定主要是鼓励农业生产经营者自愿采取行动实施清洁生产强制性的要求规定农业生产经营者必须履行的义务，包括不得使刚对环境有害的高毒、高残留投入品，不得生产加对人畜有危害的农产品，不得焚烧农作物秸秆，必须及时对养殖场畜禽粪便进行无害化处理．生产农产品的产地环境必须符合卫生标准等
3．3建立农业清洁生产经济激励机制
推行和实施农业清洁生产需要投入大量资金，为有效促进其推行和实施，应当给予多方面的鼓励。首先。建立清沽生产专项资金。基金的收入来自国家财政拨款、环境税费及社会捐赠，用于对实施清洁生产的农业生产经营者，采用先进工艺生产、销售无毒、无害农业生产资料的工商企业．采取奖励、补助或税收优惠等鼓励支持措施；对进行农业清洁生产科学研究、技术引进、技术示范与推广、技术培训等的单位，采取项目、资金资助。其次，实施财政补贴与政府采购。推行农业清沽生产不能仅仅依靠市场，政府在财政等方面采取相应的限制与鼓励措施也是非常必要的。由于受到现有的环境无害化技术的限制。推行清洁生产可能会增加生产成本、减少农业生产经营者的利润，因此很多生产经营者不愿意投资。出于总的社会环境效益的考虑，国家应该采用财政补贴等手段实现这些产业的正常运转．或者要求某些部门进行政府采购，以解农业生产经营者后顾之忧。
随着社会经济的告诉发展，我国对土地的利用强度呈现逐年递增的态势，由此引发的土壤污染问题也开始变得越来越突出和严重。近几年，中国土壤环境质量总体不容乐观，受污染的耕地约占我国耕地总量的 8. 3%.土壤污染会直接导致土壤的组成和理化性质发生变化，破坏土壤的正常功能，最终影响到农作物的生长和质量，造成农产品的污染和减产，导致严重的经济损失。
据环保部门估算，全国每年因重金属污染而减产的粮食高达 1 200 万 t,造成的直接经济损失超过 200 亿元[1-2].土壤中污染物还会通过植物的吸收和食物链的积累等过程进入人体，引起人体急性或慢性中毒，以及产生致畸、致突变和致癌等健康损害。土壤污染已经严重威胁到了人类健康和农业可持续发展，因此，加强土壤的污染防治已成为环保工作的紧迫任务和重要内容。
文献计量学是对各种类型文献的数量、品质、结构和运用上的研究与分析，是研究学科结构、预测学科发展趋势最有效的理论方法之一[3].近年来，土壤修复领域发文量持续增长，但从文献计量角度研究其发展动态的报道较少。本文就此领域的相关文献进行计量分析，以便科研工作者准确掌握该领域的研究现状及前沿动态，了解该领域的整体情况，把握未来的研究方向。
2. 2 土壤修复文献的年度分布
文献的数量在一定程度上反映了该领域的研究水平和发展程度，土壤修复文献的年度分布见图 2.
根据文献计量学理论，对某一学科、某一专题的论文按发表年代进行统计分析可从时间概念上了解该项研究的发展情况[4].国外土壤污染研究是在经历土壤镉污染造成的“骨痛病”等环境事件后，于 20世纪 60-70 年代才步入正轨。与发达国家相比，当时我国的土壤环境问题不突出，相关研究很少。随着经济的发展，我国的土壤环境问题逐渐显现。20 世纪 80 年代，我国开展了全国范围内的土壤背景值调查和环境容量研究等工作。20 世纪 90 年代，土壤环境问题逐渐加剧，1997 年中国环境状况公报指出：“我国耕地污染较重，有 1 000 万 hm2耕地受到不同程度的污染”,引起了国家和学者的重视，并从此成为热点方向。从图 2 可看出： 国内污染土壤修复的研究始于 20 世纪 80 年代，1985-1999 年，年度文献量很少，始终在个位数徘徊。2000 年则是污染土壤修复探讨与研究的转折点，污染土壤修复的研究迅速升温，年发文量直线增长，直到 2011 年，文献量达到了631 篇。随后 2 年的年度文献量基本保持了 600 篇左右的稳定态势。这可能是由于近几年我国土壤及地下水污染加剧，相关报道频频爆出，国家投入大量治理资金进行该领域的研究。
以下内容设计文献范围不再包含专利，而包含会议论文、学位论文、期刊文章，共 3 367 篇。
2. 3 主要作者
土壤修复研究具有一个庞大的作者群体，涉及作者 6 012 名( 包含所有合著者) ,其中发文 20 篇及以上的作者 8 名，10 篇及以上的有 10 名，5 篇及以上的有 29 名，发文仅 1 篇的作者 4 424 名。平均合作度1. 79,即平均每篇文章有约 1. 8 名作者合作完成。
一般来说，某领域的主要研究者就是该领域的核心作者。根据普赖斯理论，核心作者中发文量最多作者所发论文量( Nmax) 与发文量最少作者所发论文量( Nmin) 之间有如下关系[5]:Nmin= 0. 749 × ( Nmax)1 /2( 1)利用式( 1) 计算得出，本领域核心作者最低发文量应为 Nmin= 5. 7 篇，因此可以判定发表 6 篇及以上的作者方可成为本领域的核心作者。从检索结果可知，核心作者共 129 名，占作者总人数的 2. 15%,他们对本领域的发展和进步起重要的作用。但是，核心作者发文占总篇数的 35. 7%,低于理论值 50%,这提示核心作者还需继续提高发文量[6].
2. 4 主要研究机构
研究和分析文献作者所在的机构或单位，可揭示我国土壤修复领域的核心研究机构，而且有助于从侧面了解本领域研究人员的分布情况。
将研究机构中的二级机构归于一级机构，如中国科学院生态环境研究中心归于中国科学院。著录发文机构共 1 067 家。发文 100 篇及以上的机构 3 家，50 篇及以上的机构 10 家，10 篇及以上的机构 94 家，它们是本领域的主要研究机构。在 94 家研究机构中，高等院校 81 家、科研机构 10 家，其发文量分别为2 063 篇和 571 篇。高等院校不仅所占比例大，而且发文量多，在土壤修复方面具有较强的实力。仅1 篇的机构693 家，占机构总数的64. 9%.发文量排在前 10 名的机构见表 2,中国科学院居首位。
2. 6 主要期刊在检索范围内，刊发本领域论文的期刊共 541种。刊发论文量50 篇以上的期刊共3 种，共发文249篇，占期刊发文总数的 13. 4%.限于篇幅，仅列出被引频次、影响因子较高的 10 种主要期刊，如表 3 所示。影响因子常用来评估同一研究领域不同期刊的相对重要程度[6,8] ,但有时未必尽然。在这 10 种期刊中，《农业环境科学学报》( 其前身《农业环境保护》
2. 7 关键词词频分析关键词是揭示论文主要内容的重要方式，是研究主题的高度概括和凝练。利用关键词词频分析可以从成果数量的角度反映出该研究的热点和弱项[10].
近几年，出现了可进行此项分析的文献计量学方法，同时也开始利用高频词汇归纳研究热点[11].在3 367篇文献中，共出现关键词 6 156 个，篇均关键词1. 83 个; 关键词出现 16 519 个次，平均每个关键词出现 2. 68 次。关键词平均频次等于关键词频次除以关键词的个数，此值越高，说明关键词的分布越集中。
出现频次排在前 50 位的关键词见表 4.在污染物种类中，主要有重金属污染、有机物污染、农药污染。含有金属的关键词有“金属矿山”、“重金属积累”、“重金属富集”等，共出现 894 次。在金属污染中，含有镉或 Cd 的关键词有“农田镉污染”、“有机态( Cd) ”等，共出现 314 次; 含有铅或 Pb的关键词共出现 234 次; 含有铬或 Cr 的关键词共出现 146 次; 含有铜或 Cu 的关键词共出现 141 次; 含有锌或 Zn 的关键词共出现 103 次; 含有砷或 As 的关键词共出现 75 次，这说明目前对重金属污染土壤修复的研究较多。含有有机污染、多环芳烃、石油、多氯联苯、有机氯农药、PAHs 等、氯酚、挥发性有机物、VOC的关键词共出现 597 次。含有农药的关键词共出现69 次。( 注： 带引号的名词为精确匹配，不带引号的名词为模糊匹配，下同)在修复方式上，含有植物修复的关键词共出现574 次，含有原位修复的关键词共出现 34 次，含有微生物修复的关键词共出现 71 次，含有电修复或电动修复的关键词共出现 71 次，含有化学修复的关键词共出现 30 次，含有物理修复的关键词共出现 7 次，含有异位修复的关键词共出现 2 次，含有淋溶修复的关键词共出现 1 次。这说明目前我国土壤修复方式以植物修复、微生物修复、电动修复较多，化学修复、物理修复、淋溶修复较少; 在原位修复、异位修复方面，以原位修复研究较多。
土壤修复关键词随年份的分布见表 5.有关土壤修复技术方面的关键词随年份的分布能在一定程度上反应该技术在某一年的热门程度。从表 5 可看出： 关于植物修复的关键词最多，且随年份的增加呈波动中增长的趋势。植物修复是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、降解和转化作用来清除环境中污染物质的一项新兴的污染治理技术，具有修复成本低、对土壤无扰动、无二次污染等优点而得到广泛应用 [12],因此相关的研究也较多。
有关微生物修复的关键词从 2004 年起，开始出现，并呈逐年增多的趋势( 近 2 年略有下降) .一般说来，实验室的微生物修复研究，因修复条件较为理想化，干扰因素极少，其修复效果很好。近年来，微生物研究发展较快，给生物修复技术带来了丰富的研究内容和发展前景，相关研究也不断深入，发表的相关的文章也逐年增多。
土壤电动修复是一项新兴绿色原位修复技术，具有经济效益高、后处理方便、二次污染少等一系列优点，正越来越受到科研人员的关注。由表 5 可知： 近年来关键词“电( 动) 修复”不断出现，相关研究不断增多。但是该技术又存在许多不足，如该技术不适用于渗透性较高、传导性较差的土壤; 实验过程中金属电极易腐蚀，修复完成后土壤理化性质发生较大改变等，诸多不足限制了电( 动) 修复土壤的研究与发展，近年来虽然开展了相关研究，但是发表文章仍然不是很多。
关键词“化学修复”从 2000 年到现在不断出现并有逐渐增多的趋势，说明国内学者一直在关注污染土壤的化学修复，但是因为化学修复会破坏土壤性质、容易造成二次污染等缺点，不是研究的热点; 关键词“物理修复”在2003,2011,2012,2013 年分别出现过几次。
关键词“淋溶修复”只在 2009 年出现过 1 次，说明污染土壤物理修复和淋溶修复的相关研究很少，相关学者对此的关注度不高。土壤修复可分为异位修复和原位修复两种形式。原位修复是在不破坏土壤基本结构的情况下进行，由表 5 可看出： 关键词“原位修复”出现的频率比“异位修复”的高得多。原位修复可以对污染物就地处置，使之得以降解和解毒，不需要建设昂贵的地面环境工程基础设施和远程运输，操作维护起来比较简单，还可以对深层次污染的土壤进行修复，具有较好的发展前景，相关研究也会日益增多。
3 结 论
本文检索了 CNKI 中国期刊全文数据库、万方数据与重庆维普数据库，共得到有效题录 3 911 条，采用文献计量学方法进行统计分析。1999 年以前论文数量增长较慢，年度文献量很少，始终在个位数徘徊。 2000 年以后呈急剧增长态势，从 2000 年的 19 篇增加到 2011 年的 631 篇，污染土壤修复的研究已在全国范围内得到关注，该领域具有一个庞大的作者群体，涉及作者 6012 名。《农业环境科学学报》领发文量、影响因子位居首位，《安徽农业科学》刊发 89 篇，位居第二。研究机构中，中国科学院发文量居首位。
论文摘要：水杨酸（SA）是植物体内一种重要的内源信号分子，不仅能调节植物的一些生长发育过程，还在植物胁迫抗性中发挥着重要的作用。本文主要简要综述了SA在诱导植物抗性方面的作用，分析和揭示了水杨酸增强植物抗性的初步机理。
水杨酸（Salicylicacid，SA）的化学成分是邻羟基苯甲酸，是植物体内普遍存在的一种小分子酚类物质。1763年水杨酸被发现存在于柳树的树皮中。20世纪60年代以后，人们开始发现SA作为一种植物内源信号，对植物的许多生理过程起调控作用。
关于水杨酸与植物抗逆的研究始于20世纪70年代，进入20世纪90年代后，SA应用于植物抗生物胁迫的研究逐渐成为植物抗逆性的热点。近十多年来，关于SA对植物抗病的诱导及其作用机制、SA转导途径等方面的研究业已取得重大进展。此外，SA用于植物抵抗非生物胁迫的研究也开始受到广泛关注。因此，深入研究SA在抗逆境胁迫方面的作用与机理，具有重要的理论与实际意义。
1水杨酸与植物抗生物胁迫
SA在植物抗病反应中作为信号分子，当植物受到病原微生物侵染后，会诱发SA的形成，同时在被侵染部位以局部组织迅速坏死的方式来阻止病害的扩散，即发生过敏性反应（HR）；在一定时期内，当该植物体内再次经受同种病原微生物侵害时，不仅是侵染部位，未侵染部位也获得了对此种病原及一些类似病原的抗性，即产生系统获得性抗性（SAR）[1]，同时形成致病相关蛋白抵抗病原微生物，提高抗病能力。
SA在植物抗病过程中起着重要的作用，主要体现在以下几个方面：
1.1外源SA可诱发植物积累致病相关蛋白（PRs）并产生抗病性。PRs是一类逆境蛋白，被认为在植物的抗病中起重要作用。实验证明，外施SA于烟草，浓度越高，致病相关蛋白质产生就越多，对花叶病病毒的抗性越强。
1.2SA诱导植物产生SAR。以坏死型病原微生物接种或其他诱抗因子处理植株下部叶片，上部未处理叶片也能获得对2次接种病原物的抗性，这种抗病性即为SAR。把细菌中编码水杨酸羟化酶的nahG基因转入烟草和拟南芥细胞后发现，病原物侵染后，这两种转基因植物的SA积累受到了抑制，从而削弱了它们限制病原物扩展和产生SAR的能力。[2]
1.3SA促进叶片中木质素含量的增加。植物受到病原物刺激后，会产生一种较为明显的防卫反应--木质素沉积，这导致细胞壁的木质化，从而加强机械保护，阻止病害的进一步渗透。实验证明，这种防卫反应的发生与SA水平的升高密切相关，如用0.01mmol/LSA处理后，叶片中木质素含量会迅速增加，抗病能力等到了显著的提高。[3]
1.4SA诱导植物保卫素（PA）的产生。PA是受病原侵染或某些非生物制剂处理后由植物合成的，并在植物组织内积累起来的对病原物有毒性的低分子量物质。PA的快速合成与积累是植物重要的抗病防卫反应。目前已在17种植物中发现并鉴定了200多种PA。一般抗病及感病植株中均可积累PA，但在抗病植株中形成速度快、数量大，均能起到及时防止病原侵染的效果。
2水杨酸与植物非生物胁迫
2.1水杨酸与植物抗盐性
SA与植物抗盐性有关。盐胁迫引发氧化胁迫，引起细胞代谢紊乱，最终抑制植物生长。在植物抗病研究中发现，SA及其类似物往往能诱导植物产生抗盐性状，如诱导气孔关闭，降低叶片蒸腾强度，提高SOD、POD等抗氧化酶的活性，降低膜脂过氧化水平，改善细胞的代谢，最终缓解盐胁迫对种子发芽、幼苗生长的抑制作用。时丽冉等[4]对玉米的研究证实了这一点。
2.2水杨酸与植物抗寒性
在低温胁迫下，植物体内产生大量的超氧阴离子自由基，使植物膜系统受到伤害。由于植物体内SA受体蛋白基因与过氧化物酶基因高度同源，因此，外源SA进入体内能够激活SOD和POD的活性，如外源施加SA及其类似物均能减轻玉米幼苗遭受低温胁迫的毒害症状。冷害条件下外源SA能提高水稻种子和玉米种子发芽率、发芽指数和活性指数，降低低温胁迫对细胞膜的伤害。[5]
2.3水杨酸与植物抗旱性
膜脂过氧化是造成水分胁迫下细胞膜系统受损伤的主要因素，与盐胁迫类似。SA作为植物内源信号分子组成部分，在植物细胞信息传递和代谢中，特别是干旱条件下，降低植物体自由基含量、减轻细胞膜脂过氧化、保护生物大分子、提高水分利用效率方面有重要作用。陶宗娅等[6]对小麦的研究表明，渗透胁迫下1.0mmol/LSA能起到一定的缓解干旱的作用。
2.4水杨酸与植物抗热性
高温使植物硫代巴比妥酸水平升高并降低植物的存活率，外源SA等可以提高植物的耐热性，降低硫代巴比妥酸水平，提高植物的存活率。詹妍妮等[7]研究了外源SA对高温胁迫下葡萄细胞中细胞膜脂过氧化的影响。结果表明：高温胁迫下葡萄叶肉细胞的MDA含量显著降低，SOD、CAT活性都明显升高，说明SA处理可提高植物的耐热性，可能通过降低膜脂过氧化水平来诱导植物体对热胁迫产生抗性。
2.5水杨酸与植物抗重金属、铝毒、铁毒特性
外施SA有助于缓解重金属毒害，增强植物的抗性反应。重金属可诱导植物体内抗氧化系统保护酶活性升高，触发热激蛋白、Dnaj-like蛋白、几丁质酶、PRP、GRP和PR蛋白等防卫基因的表达，提高植物的抗重金属能力。重金属胁迫后植物内源SA水平升高，外施SA也诱导内源SA含量升高，同时增强了植物对重金属的耐性。研究表明，SA被用于缓解铝毒、铁毒也收到了明显的效果。[8、9]
2.6水杨酸与植物抗紫外辐射和臭氧能力
紫外辐射可诱使DNA形成二聚体，从而抑制复制和转录。植物受到紫外胁迫时内源SA及其葡萄糖苷水平升高，对烟草的研究证明了这一点。同时，经紫外线照射的烟草叶片有PRs积累，增强了其对后续TMV侵染的抗性，表明紫外线和TMV激活了一条共同的信号转导途径，导致SA和PRs的积累和抗病性的增强。[10]烟草经臭氧处理后积累SA，对TMV侵染的抗性增强。
3讨论
近几年来，许多科学家和学者对水杨酸与植物胁迫抗性进行了研究，而且已经取得了相当大的进展。SA作为一种新的植物激素，可能通过多种途径来调节植物的生理代谢过程，从而达到不同的生理效应。SA在诱导植物胁迫抗性方面起着重要的生理作用，不同植物或相同植物的不同组织SA诱导植物抗性的机制均可能不同，要全面了解SA诱导植物抗性机制，有待进一步深入研究。
参考文献
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[2]张春光，荆红梅，郑海雷，赵中秋.水杨酸诱导植物抗性的研究进展[J].生命科学研究，2001，5（3）：185-189.
[3]蔡新忠，郑重，宋凤鸣.水杨酸对水稻幼苗抗瘟性的诱导作用[J].植物病理学报，1996，26（1）：7-12.
[4]时丽冉，杜军华.水杨酸对盐害下玉米幼苗质膜稳定性及K+/Na+比的影响[J].青海师范大学学报（自然科学版），2001，1：50-52.
[5]谢玉英.水杨酸与植物抗逆性的关系[J].生物学杂志，2007，24（4）：12-15.
[6]陶宗娅，邹琦，彭涛，等.水杨酸在小麦幼苗渗透胁迫中的作用[J].西北植物学报，1999，19（2）：196-302.
[7]詹妍妮，郁松林，陈培琴，等.热锻炼与外源水杨酸对葡萄叶肉细胞膜脂过氧化的影响.石河子大学学报（自然科学版），2005，23（5）：597-600.
[8]张芬琴.铝胁迫与小麦叶片的内肽酶活性及活性氧的产生[J].农业环境保护，2000，19（2）：79-81.
关键词 :农业面源污染;农业面源污染控制;农业面源污染研究综述;农业面源污染控制政策
太湖蓝藻爆发表明太湖流域经济发展和资源环境之间的矛盾已逐渐凸显并且愈发尖锐[1-2]。从20世纪80年代后期太湖北部梅梁湾就开始频繁暴发蓝藻水华,到2006年水华暴发面积占太湖总面积的一半以上[3-5];太湖水体水质超标率也从2001年的65%上升到2006年的95%[6]。太湖水体水质低下只是太湖流域水环境恶化的一个方面,流域河网水质也呈现严重恶化趋势。太湖流域所覆盖的各行政区内受污染的河流占水系总长的比例均在80%左右,如上海为87%～92%,江苏省为82%～87%,浙江省为72%～79%[7]。太湖流域的水环境恶化对该流域工农业生产和城乡居民生活造成了严重影响。近年来,太湖流域工业点源污染整治力度加强之后,农业面源污染对流域水环境的贡献及其治理受到越来越多的关注[8]。农业在极大地满足城乡生活的同时,过量的化肥农药投入、畜禽粪便排放给水环境带来极大的影响。然而,不同学者计算的农业面源污染贡献率存在很大的不同,总氮的贡献在34%～52%,总磷的贡献在17%～54%[8-9]。虽然可以看出农业污染的影响正在成为继工业污染和城市污染之后的最大污染源之一,但流域农业面源污染流失量有多少,达到什么样的水平仍然没有明确的计算结果,这与计算过程和方法不清晰、种植业和养殖业的排污系数或流失系数的选择范围较大有关。
本文围绕农田种植和畜禽养殖这两个主要的农业污染源,总结了影响太湖流域农业面源污染的影响因素、排污系数及相应的治理措施,分析了流域农业面源污染控制的现状,并对未来的研究方向进行了展望。
1 太湖流域农业面源污染的影响因素
1.1 太湖流域种植业污染的影响因素及排污系数
1.1.1 化肥过量使用
不少学者通过典型区的实地调查、采样分析试验以及文献分析等方法研究了太湖流域农田化肥的利用及污染,证实了化肥过量使用是种植业面源污染的主要因素之一,农田径流中N、P流失量与肥料投入水平显著相关。自20世纪80年代初以来太湖地区农田生态系统中的氮、磷一直处于盈余状态,养分高度集中,大田作物施肥量甚至达到纯氮600 kg/hm2,远远高于作物实际需要量[10]。90年代中后期以来,农田的氮剩余量虽然有所下降,但是下降的幅度并不是很多,这是为何太湖上游地区在工业点源得到控制,而湖泊水质仍然没有得到根本好转的一个主要原因[11]。
1.1.2 不同土地利用方式
不同土地利用方式对氮磷施肥量的需求不同、植被覆盖度不同,必然对氮磷养分流失产生不同影响。有研究表明,相同降雨条件下,菜地的产流时间最长,其余依次为稻田、竹林、草地和桑园;草地的氮流失量最大[12]。还有研究表明,菜地的多场降雨径流平均浓度高于板栗林、竹林和旱地,悬浮态颗粒磷的浓度从高到低依次为板栗林、竹林、菜地和旱地,并且悬浮态颗粒磷占到水相总磷的76%～89%,总无机磷占水相总磷的 57%～85%,浓度高低顺序依次为竹林、菜地、板栗林、旱地,总有机磷浓度高低排序为菜地、旱地、竹林、板栗磷[13]。旱地土壤磷较水田更易流失的机理在于尽管旱地土壤对磷的固定能力略高与水稻土,但旱地土壤的有效磷水平普遍高于水稻土,因而前者磷的吸持饱和度(DPS)要大大高于后者,因此旱地土壤中的磷被淋溶,或者或以溶解态随径流流失的风险和数量也显著高于水稻土。
1.1.3 农田管理方式
地表管理与施肥方式对太湖旱地氮磷流失的影响也很重要,如通过采用地表覆膜、秸秆覆盖、肥料条施及穴施等耕作管理方式则分别可降低60.3%、59.8%、50.1%、52.4%的氮流失和90.5%、86.5%、80.2%和80.5%[14],或者将田埂高度由6 cm增加到8 cm则将使稻季径流量和氮素径流排放分别降低73.4%和约90%[15]。
1.1.4 气候及自然地理因素
面源污染具有季节特征。王鹏等[13]等的研究则表明环太湖丘陵地区农田氮素随地表径流的时间输出特征为秋冬季地表径流中总氮的平均浓度高于春夏季,这与各个季节的降水量和平均气温有关。地统计学方法的研究也发现,有机质、全氮和速效磷具有很强的空间相关性,说明太湖地区的一些土壤养分受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大[16]。
1.1.5 种植业的氮磷污染物排放系数
目前,农业面源污染负荷的计算多采用输出系数方法(也称排污系数法)。由于不同研究者关注排污系数影响因素的侧重点不同,通过太湖流域典型地区的监测或试验研究,得到一系列不同条件下的污染物排放系数(表1)[14,17-18,19-32,33]。
这些排污系数主要是水田的水旱轮作或旱地种植不同作物在一年内向水环境所排出的氮、磷污染物。根据排污系数研究所侧重的内容、应用的方法不同可以分为四组:不同土地利用的自然降雨条件下的小区试验、不同土利用的自然降雨条件下的流域监测、不同化肥施用量影响的自然降雨条件下的小区试验、不同土地利用的小区人工降雨试验。对比不同分组可以发现,氮的排污系数约在10～20 kg/hm2,磷的排污系数约在1～5 kg/hm2,但小区人工降雨试验的氮磷排污系数异常巨大,这与人工降雨试验的研究尺度、试验方法是有直接关系的,这种方法忽略了坡度和地表覆盖度,适用的空间尺度小,比较适用于坡面流物质输移的机理研究。自然降雨条件下不同土地利用类型的流域监测实验试图模拟流域干流的污染物实际监测值,它对农业污染的计算易受到流域内其他自然经济因素的影响,比较适用于土地利用类型较为简单的流域面源污染负荷的计算;自然降雨条件下不同土地利用或不同化肥施用量的小区试验比较适宜于研究污染负荷因素的影响,但大部分的排污系数只区分了水田和旱地两种类型,具体到不同作物的排污系数的研究结果比较少。不同排污系数的适用性可在考虑研究地点所处位置、研究结果要求、土地利用类型和作物种植类型的基础上进行筛选使用。
1.2 太湖流域养殖业污染的影响因素及排污系数
1.2.1 养殖业的快速发展带来的影响
养殖业的快速发展、畜禽粪便处理不力、畜禽的规模化发展、土地利用的变化趋势是太湖流域粪便废弃物污染的主要原因。60年代以来我国畜禽养殖业快速发展的同时,在地表径流、运输和利用等各个环节都对环境产生了污染[34]。首先,饲养过程中畜禽粪便排放形成的废弃物、食物残渣以及清洁饲养圈所产生的污泥水,经受雨水冲刷形成地表径流后造成环境污染;其次,粪便在堆放和储运过程中,因为降雨和其它原因进入水体形成污染;最后,粪肥归田后因为得不到有效利用,营养物质随径流进入水体而形成污染。
畜禽养殖的规模化发展逐渐成为畜禽粪污污染环境的主要问题之一。在农户散养方式下,畜禽粪污可与农户耕地较好地配套结合,粪污收集利用较高。大型规模养殖方式下,由于受到国家政策的制约,绝大部分都会建造粪污处理设施,使排放达到畜禽养殖业污染物排放标准。相比之下,中小型规模养殖场既没有受政策的严格制约,也没有足够的配套耕地可供消纳粪污,造成粪污收集利用率较低,对环境产生的影响较大。
土地利用变化趋势加剧了畜禽粪污对环境的污染。畜禽存栏量在成倍增长的同时,可有效吸纳畜禽粪便的农田面积却因农村城镇化发展和城镇建设用地而不断减少。一方面畜禽的规模化集约化发展模式造成养殖业专业户继续在某些地区集中,这种空间上的集中使得局部地区负荷量容易超过环境容量;另一方面,可消纳粪污的耕地面积仍在持续减少,加剧了粪污对环境的污染。张绪美等[35]的研究表明江苏省畜禽粪便污染日益严重;钱秀红等[36]在太湖流域的杭嘉湖水网平原的研究表明,除了杭州市以生活污染居第一位外,其余9个市县均以畜禽粪尿污染居第一位。
我国一直比较重视推动旨在减少粪污污染增加生物质能的沼气工程,沼气工程一定程度上可以减少粪便在堆放、储运和归田过程中的流失,但在太湖这样的经济发达、人多地少的地区其推广存在难度。
还有一些相关问题,例如畜禽粪便利用率低、大部分的畜禽养殖场布局不合理、缺少相应的污染防治措施和治理投资、没有足够的配套耕地用以消纳粪便、在全国范围内还没有统一的畜禽饲养场污水排放标准等。
1.2.2 养殖业粪污排放系数
目前不同学者对养殖业排污系数的计算方法基本上采用两种公式:即
养殖业排污量=a畜禽年养殖数量×b年排泄系数×d畜禽养分含量×e流失率,或:
养殖业排污量=a畜禽养殖数量×b养殖时间×c日排泄系数×d畜禽养分含量×e流失率
以上两式在理论上是相同的,但因方程式右边的每一个变量都有不同的计量方法使得最终的计算结果可能有所不同。
(1)畜禽养殖数量和养殖时间。存栏量、出栏量和养殖量三种指标都分别被用以表示畜禽养殖数量。张绪美[35]认为畜禽的存栏量可被视为一年中一个相对稳定的饲养量,相对应地,养殖时间就是365天。黄沈发[36]、刘培芳[37]等人将不同生长期、不同种类的禽畜,转换为已知排泄系数动物的相应量,然后根据全年畜禽饲养量计算出本区畜禽粪便污染物的年产生量。无论用存栏量还是饲养量代表畜禽养殖数量都可能存在偏差:如果每年的出栏次数大于1,那么存栏量就不足以代表当年的稳定饲养量;同样,如果每年的出栏次数小于1,用饲养量(存栏量+出栏量)来代表畜禽养殖数量,将会重复计算当年处于存栏而次年将出栏的畜禽数量。
更多的学者则是则根据生长周期确定饲养量所用指标[38-40]。对于出栏时间大于1年的畜禽如奶牛、马、驴、骡、蛋禽等采用年末存栏量作为饲养量,其养殖时间为365 d;但对于其它畜禽如肉牛、猪、牛、肉鸡等出栏次数小于1年的畜禽,则应利用年末出栏量表示畜禽养殖数量,相对而言养殖时间则是一个饲养周期。到目前为止,这种方法被较多地应用。
(2)排泄系数。排泄系数是指单个动物在一定时间内所排出的粪便数量。现有的排泄系数有两类:一是以年为单位所估测的排污系数;二是以日为单位所估测的排污系数。前者通过对各类畜禽饲养的调查辅以其它专家资料的调整获得[41]。后者也是目前为止大多数学者所采用的日排泄数据,利用这一数据乘以饲养期就可得到较为精确的粪便排泄量。通过对比每头(只)畜禽的粪污排泄量可以看出,文献[40]的年排泄量数据较其它几组较为异常(表2)。
(3)畜禽粪便的养分含量。不同来源的养份含量也因观测者的不同、观测手段的不同存在较大差异。养份含量资料的主要来源有《农业技术经济手册》[43]、《中国有机肥料养分志》[39]、和《家畜粪便学》[44]等(表3)。相比之下,中国有机肥料养分志的总氮和总磷含量尤其偏高。
(4)流失率。流失率是指畜禽粪便在堆放、冲洗过程中流失到水体中的比率。中科院南京环科所所估计的粪便流失率保持在2%～8%,而液体排泄物可能达到50%[49]。国家环保总局认为这一估计比较保守,而上海市环境保护局的报告认为市郊畜禽粪便的流失率为30%～40%[37]。
在实际计算时,粪污流失率还需要区分是否规模养殖和有无沼气的情形。如无法明确区分,则可以采取在公式中加入规模养殖比例和沼气比例。例如许俊香则通过区分养殖规模,根据专家建议,农户饲养的流失率为30%左右,中小型规模养殖的流失率为65%左右,而大型规模养殖的流失率为50%左右[39]。
从以上可以看出,计算畜禽粪便对水环境产生的污染还存在很多不确定的问题,主要是因为畜禽粪便流失量直接受制于以上几个因子的选取,而以上几个因子尤其是排泄系数和流失率仍存在很大变数。目前我国很多研究都引用了《全国规模化畜禽养殖业污染情况调查及防治对策》[42]一书中的相关方法和系数。
2 太湖流域农业面源污染治理技术
学术界在如何治理太湖水体环境污染方面做了大量的工作。控制农业面源污染最有效和最经济的方法是从源头上减少农业面源污染[17],主要方法包括科学施用化肥、调整土地利用方式和耕作方式、加强畜禽养殖废弃物管理等;关键区治理和最佳农田管理对于提高农业面源的管理效率也是较好的选择。
2.1 科学施用化肥
化肥集约利用是农业面源污染的主要原因之一,改进氮肥施用技术、平衡施肥等是减少农田环境污染的重要途径[33]。不少学者研究了化肥用量和养分流失的关系,为合理施用化肥提供了科学依据,但不同学者所得到的“最佳经济施肥量”、“生态经济施肥量”有很大的差异,太湖流域氮肥的生态经济施肥量在235～350 kg/hm2左右[45-46];而经济施氮量可能为405～495 kg/hm2[47]。
由于土壤钾素匮乏是农作物产量进一步提高的主要障碍,因此适当增施有机肥和钾肥,推广应用测土配方施肥,加强微生物肥和控效肥等新型肥料的研制和推广有助于农作物产量进一步提高而化肥用量有所减少[48],从而减轻水环境的氮磷污染。
虽然测土配方是我国科学施用化肥的重要方式,但这一惠民工程仍然存在很多困难,其中一个也是最主要的就是“小配方和大生产线”、“集中供应和个性需求”的矛盾。配方肥不同于基础肥料,它连接着肥料生产、销售和使用,同时由于配方肥针对性强,一个配方不可能大规模生产。要解决这一矛盾,有必要在税收、补贴等方面给予配肥企业一定的优惠政策。同时,资金、技术也成为制约测土配方是非的难点,如能够完成全养分检测的只有个别县。
2.2 调整土地利用方式和耕作方式
土地利用方式和耕作方式的调整对减少面源污染也有重要影响[18]。因此,首先要调整土地利用方式,减少污染较多的种植业发展,这就会涉及到农业结构调整。其次,应提倡实施保护性耕作,例如秸秆还田、秸秆覆盖是维持和提高土壤有机质从而提高作物产量的重要措施。再次,还需要合理安排农事活动时间。有研究表明降雨事件下的养分流失是农田面源污染的主要贡献期,因而这一时期应作为控制的关键因素,而降雨一般发生在夏秋季节,段亮等[14]的研究表明氮磷在6-11月向水体的迁移量占全年氮磷输出总量的83.4%和79.8%。最后,控水灌溉、筑高田埂等也有助于防止土地溶出和侵蚀[33-48]。
以上几个方面都会不同程度地影响农民的切身利益,如增加劳动时间和难度,减少农户经济收益等。如何最大程度地既调整了土地利用方式和耕作方式,又增加农民的利益减少农民的各种支出就成为当前环境和农业问题的焦点。
2.3 加强畜禽养殖废弃物的管理
减少畜禽粪便污染的手段包括以下内容:重视太湖流域农业经济结构调整,从源头上控制畜禽污染的发展;提高有机肥的施用比例;发展生态农业,通过加强对净初级生物产量的食物链衍生和内循环机制的建立,以提高物质和能量的利用率,降低污染的形成;增强基础设施建设,例如在集中的村庄建立污水排水系统,而对分散的农户采用净化槽处理;建立人工湿地或水生植物塘等;进行功能区域划分保护和加快太湖生态恢复;执行相关管理政策;加强农牧结合,使畜牧养殖与农田管理有机地结合起来[49]。
2.4 关键区域治理
对关键区或保护区的重点治理是控制面源污染的重要手段,这样可以减轻面源污染治理难度,降低治理成本。还可以通过定位设置太湖各类生物资源恢复与保护的功能区域[50],在不同等级的保护区内对各类排污单位的总氮、总磷排放实施不同的标准[51]。
2.5 最佳农田管理
近年来最佳农田管理措施受到较多的关注,尤其其中的非工程措施因为成本投入低、农民参与等特点被认为是防止或减少面源污染最有效和最实际的措施。这一方法没有向处于弱势地位的农民收取任何形式的费用,防治污染同时不增加农民经济负担也是政府愿意看到的结果。它的核心是在污染物进入水体对水环境产生污染前,通过各种经济高效、满足生态环境要求的措施使其得到有效控制,包括各种工程措施如人工湿地、植被过滤带和草地、河岸缓冲带、暴雨蓄积池河沉淀塘,以及非工程措施如免耕-少耕法、合理施用化肥、农药和生物废弃物的再利用等。其中有些措施尤其是非工程性措施其实和我国一直提倡的生态农业有很多相近的地方。通过改变农田管理而不是农业结构调整更能够有效减少养分盈余[52-53],Andrés J[54]的研究结果也支持这一点。目前最佳管理措施被它的价值和应用效果仍有待进一步研究。
2.6 太湖流域面源污染控制的相关研究
与国外的农业面源污染政策不同的是,太湖流域的政策主要集中在命令和控制性政策,经济刺激性政策和参与性政策比较少。太湖流域环境污染引起关注后,各级政府也加大了太湖流域水环境污染治理力度,如工业污染达标排放管理、洗衣粉“禁磷”政策、1998年底完成的截污“零点行动”、1999年底完成的河道清淤工作、2008年开始的《太湖地区重点工业行业主要水污染物排放限值》等。这些措施主要是针对工业污染源制定的,期望通过命令控制型的行政手段出发减少从源头到末端的污染物排放。针对农业面源污染,我国也制定了一些政策、开展了一些项目,例如2003年7月国家科技部开展了863重大科技项目之一的“河网区面源污染控制成套技术”。这些政策措施也是采用命令控制型的管理方法,将工程和技术措施作为解决面源污染的主要方法。
命令控制型的农业面源污染管理政策存在效率低下的问题。从千家万户获得足够的信息而导致管理措施的实施成本太高,导致政府管制效率低下;相关污染控制标准不健全则是另一个重要原因。例如我国在2003年1月1日之后才开始执行国家环保总局制定的“畜禽饲养业污染物排放标准”,主要是面对大型规模养殖户制定的,太湖流域中小型规模养殖户的数量则占到大多数,标准施用范围不能覆盖大部分的污染来源。
近年我国学术界也开始对经济型政策措施予以关注,从农户行为的角度强调环境经济手段在农业面源污染控制中的必要性和可行性。向平安等的研究表明施肥量的改变会使农户增加0.54～1.28%的支出[55];冯孝杰等[56]强调农户经营行为对农业面源污染产生影响,何浩然等[57]认为非农就业和农业技术培训对农户化肥的施用水平产生较大影响。
总的来讲,太湖流域乃至我国的面源污染控制政策措施不健全,并且主要采用命令控制型手段,政策效率低下;从环境污染主体即农户经济行为的角度去管理面源污染的政策措施开始得到关注。
3 文献述评及现有问题探讨
3.1 文献述评
通过文献可以看出,当前已经有很多学者对太湖流域面源污染及其控制进行了研究。结果表明:①虽然太湖流域典型区域的面源污染影响及排污系数的研究较多,但是着眼于太湖流域整体的农业面源污染负荷总量的研究并没有明确答案;②农业面源污染的治理技术研究较多,但将这些自然科学成果应用到管理实践中的政策研究较少;③对农田面源污染的研究较多,对畜禽渔业养殖废弃物处理的研究比较薄弱,并且两者没有很好地结合起来进行研究;④虽然已经有了一些关于农业面源污染控制的讨论,但缺乏管理实施标准;⑤围绕农业面源污染治理的主要手段都与农户行为有关,例如土地利用方式、耕作方式等,但现在很少有从环境污染主体即农户行为的角度去研究如何减少环境污染。
3.2 科学问题
未来的研究方向至少可以从以下三个方面进行考虑:
(1)太湖流域农业面源污染防治研究有助于太湖流域水环境治理的高效、公平,着眼于太湖流域农业面源污染的负荷及控制政策研究已经迫在眉睫。从局部治理走向流域全局治理,是今后太湖流域水污染防治的必然趋势。通过利用科学合理的排污系数,对太湖流域的农业面源污染负荷及其结构进行核算,有助于政府判断农业面源污染的影响程度,把握面源污染管理的力度,确定面源污染治理的技术方法和管理方法。
(2)从环境管理行为的主体即农户的角度对农业面源污染进行控制和管理。我国应对面源污染的主要措施大部分是从农户行为例如农业结构、农业生产方式的角度进行研究,但其管理则主要是以命令和控制为主的行政干预手段进行,防治和管理存在错位。因此,有必要从环境行为主体即农户的角度通过调整农户经济行为减少农业面源污染。
(3)农业面源污染相关标准研究非常重要。我国主要以命令控制型手段作为主要管理措施,但管理效果很不明显。这可能与设计标准和实施标准不规范有一定关系。例如农牧/牧渔结合是处理畜禽粪便的最佳方式之一,即使社会发展到今天,这一传统的方法仍然是国内外都提倡的效率高成本较低的面源污染管理方式,但实际操作中并没有合适的标准可以依据。再例如每公顷施用225 kg纯养分作为施肥的安全上限,中国幅员辽阔,耕作制度差异很大,这一“剪刀切”的标准是值得怀疑的。
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