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強化生態系統服務功能,促進全過程防控
現有面源污染防控技術僅關注源頭減量或過程阻斷,缺少從“土相”“水相”和“生物相”等多層面揭示污染物的生物地球化學循環過程,也缺少從生態系統的層面上進行調控,忽略了生態系統自身的調控功能與機制,制約著農業面源污染防控措施的有效實施(圖?3)
圖?3 農業面源污染防控:從控制到生態系統服務集成。
生態系統自身具有調控功能,農業生態系統也不例外。在農業生態系統內部,可通過優化土地利用格局來實現面源污水的回用,提高氮、磷等營養鹽的利用率,阻斷污染物的遷移過程,故應該充分利用農業生態系統自身的調控功能來減少面源污染物的輸出與排放。
當然,優化生態系統服務功能,并不是簡單地在控制區內機械地進行植被恢復,還可從以下?3?個方面入手:①?研究基于區域污染物總量削減的農業用地格局的空間優化配置,各利用方式之間的空間銜接技術,有效阻斷污染物的空間隔離帶技術;②?研究合理的種植制度或輪作方式,優化“種植—養殖—加工”鏈中養分的循環模式與再利用技術;③探索集約化農田的排水方式,建立能逐級削減污染物的溝-渠-塘結構與工藝,延長污染物在溝-渠-塘中的停留時間,提高降解能力,實現農業生態系統的穩態轉化和自凈能力提升,促進污染物的區域聯控。
加強技術的物化研究,推動技術應用
當前農業面源污染防控主要由政府管理部門承擔,包括項目立項、執行以及驗收等過程,都是政府部門的主要職責。有利之處在于,經費有保障,便于協調各方面的關系,但是也限制了市場作用的發揮,使得農業面源污染防控仍局限在政府指定的區域內。隨著?2017?年中共中央辦公廳、國務院辦公廳《關于引導農村土地經營權有序流轉發展農業適度規模經營的意見》頒發,農村將有大片的土地進行集中式管理,農業面源污染防控將是各個承包業主的責任,政府管理部門將僅僅扮演“考核者”的角色。這也意味著,農業面源污染技術需要轉化為物化產品,通過市場化的運作,推動治理技術的推廣應用。此外,新型環境材料的研發,污染物控制產品與設備研發,廢棄物資源化產品與設備研發,以及農業面源污染遠程管理終端等也是未來亟須解決的問題。
可以預見,農業面源污染即將成為我國地表水體污染的重要來源,嚴重影響我國水生生態環境安全,威脅著我國的飲用水安全,最終威脅我國農業的可持續發展和糧食安全,給我國社會、經濟發展帶來諸多不利影響。因此,迫切需要轉變思路,在現有防控策略的基礎上,進一步深化基礎研究,探索新的防控方向,進一步強化污染防控的技術集成與區域聯控,提升生態服務功能,進一步加強技術的設備化和裝備化,打好面源污染治理的攻堅戰,為我國農業的可持續發展和生態環境的改善提供技術支持。(楊林章 江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所;吳永紅 中國科學院南京土壤研究所 土壤與農業可持續發展國家重點實驗室 《中國科學院院刊》供稿)