张文倩
春华水务 内蒙古呼和浩特市010000
摘要:农业面源污染是水体中氮、磷等指标的主要来源。它包括农药化肥施用、畜禽养殖和农村生活污水排放。对农业源水污染物进行削减是实现污染物总量控制的重要手段。由于面源污染的复杂性,防治农业水污染,“防”胜于“治”。随着近年科学技术的迅猛发展,微生物技术在防控农业水污染措施中起着越来越重要的作用。微生物技术通过减量农业源头污染,截留农业过程污染,来减少污染物向周围水体的排放,有利于农业生态环境的可持续发展。本文分析了微生物技术在防治农业面源水污染“源头减量”和“过程截断”中的应用。
关键词:微生物 ;水污染 ;农业 ;面源污染
农业污染大大破坏了相关自然环境以及资源环境,尤其是江河湖海方面水资源的污染,水污染最显著的表现就是水体富营养化。在进行农业污染防控的过程中,以生态环境自身的吸附以及净化为基础,同时结合相应的微生物技术的应用,不仅仅能够进一步提高化肥、饲料以及农药等物质的利用效率,还能够进一步提高自然生态系统的自我修复功能,大大降低农业污染。根据相关资料显示,微生物的技术已经被广泛的应用于废水污染处理过程中,并起到十分有效的作用。
一、农业源水污染特点
1、农药化肥施用。我国大部分地区农药产品老化、剂型单一、质量低劣,农药施用比例不合理,对于一些经济作物农药施用频繁、超量,最终对土壤、地表水、地下水造成污染。调查显示,农药的作物利用率普遍不高,60%~70%以大气沉降和雨水冲刷的形式进入土壤、大气和水体。部分高毒性农药进入水体后很难处理,严重威胁人体健康和生态安全;化肥的大量使用,特别是过量施用氮肥和磷肥,部分会随降雨、灌溉和地表径流进入河、湖、库、塘,造成水体富营养化。
2、畜禽养殖。规模化畜禽养殖场废水是造成农业区水体水质劣化的原因之一。据调查,全国集约化大型畜禽养殖场,仅20%的粪便污水得到不同程度的处理。规模化畜禽养殖废水可生化性好,但其COD、氮、磷含量高,水质、水量变化较大,并含有致病菌,处理难度较大。
3、农村生活污水排放。我国农村生活污水分散、面广、难于收集。除了来自人类粪便、厨房产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水。未经处理的生活污水自流到地势低洼的河流、湖泊和池塘等地表水,下渗进入地下水,对水源环境造成污染。
二、微生物技术减量农业水污染的源头
作为一种水污染的防治方法,“源头控制”是一种十分有效的方法。在进行微生物减量的方法采取过程中,利用微生物技术进行生物肥料、饲料以及农药的生产,进行传统产品的替代,这具有十分重要的意义,其主要内容如下。
1、减量化肥的施用量。我国农业化肥的用量占全世界的 1/3,使用化肥能够在某种程度上减少劳动力,提高农作物的产量,但是由于化肥的过度使用,这导致我国的水体受到极大的影响,造成水体富营养化。随着人们对于这一方面意识的提高,开始使用有机肥,但是由于有机肥使用不方便,其推广受到一定的限制。微生物肥料其中包含多种土地所需的微生物,包括解磷菌、固氮菌、硝化菌、放线菌和纤维素降解菌等,能利用空气中的氮源,激活土壤中的速效磷,降解有机质,最终提高肥效,减少肥料施用量。除此之外,微生物肥料还能够在一定程度上改善我国土壤的性质,为农作物的健康生长打下坚实的基础。现阶段,为生物肥料主要应用农业生产的各个方面,可以较为有效的提高作物的生长质量,进一步减少农田营养物质的流失,是传统肥料的有效代替物。
2、减少农药的使用量。我国农药的使用量也居世界第一位。
传统的农药虽然在一定程度上控制了病虫害的影响,提高农作物的产量,但是,由于农药的长时间使用,这导致土壤的功能被极大地破坏,整个生态平衡破坏。传统的农药对于人体的伤害也较大。为了能够更好地进行农业污染的治理,我们可以采用微生物农药进行传统农药的代替,微生物农药主要指微生物活菌,这种农药的防治效果较好,其安全性较高,对于环境的污染较小,是一种新型的生态农药。
三、微生物截留农业水污染过程
在进行水污染治理的过程中,微生物截留是其中一项十分关键的措施,通过微生物截留不仅仅可以较为有效的减少农业污染的大范围扩散,还能够进一步缩短烟厂污染物的滞留时间,进行农业污染物的截留,可以有效地进行农业污染的截留,其主要应用措施如下。
1、扩大缓冲区的功能面积。微生物技术的应用可以进一步扩大缓冲区的功能面积,主要表现在以下方面:提高植被的覆盖率。通过微生物技术的应用,可以将相应的有害物质逐渐分解,同时,还能够激化营养物质,在一定程度上减轻不良环境的影响,进一步提高植被的覆盖率,促进污染治理效果的提高;扩大根区面积。通过微生物技术的应用,不仅仅可以促进植物根系的生长,还可以通过相应的菌体进一步扩大净化功能面,污染治理得到进一步的控制;强化生态位。植物是自然界的生产者,同时,微生物也是自然界的分解者,通过这两者之间的协调,进行污染物的转化,进一步减少污染源的面积。除此之外,微生物技术的应用,还可以进一步提高、稳定植被的整体覆盖率,与植物进行整体的协调,提高植物的净化效率。
2、环节缓冲区功能周期。在我国大部分生态系统中,为了能够促进其污染物的不断分解,往往采用植被缓冲带、湿地以及生态草沟等方法,但是,这些措施的采取往往会涉及到越冬问题。尤其是在春季,农田施肥之后,这将会直接导致流域水体的氮浓度大大提高,直到 5 月份出现最高峰。由于初春缓冲带的植被大部分还处于冬眠状态,其根系的生长代谢较慢,其净化功能将会直接丧失。针对这一问题,可以针对性使用微生物技术,不但能够提高植被的整体抗冻能力,还能够进一步缩短植被的返青时间,还能够延长缓冲区的功能周期。如接种丛枝菌根真菌能改善黄瓜、玉米的形态结构,增强玉米、黄瓜、小麦的生理生化反应,最终增强宿主的抗寒性,提高植株对低温胁迫的耐受性。
3、改善缓冲区的土壤质量。由于土壤本身具有吸附能力,在一定程度上能够影响污染物的整体扩散情况。通过微生物技术的应用,可以与植物的联合系统进行结合,进一步改善土壤的整体质量。同时,通过微生物技术的应用,还能够为维护土壤的聚体结构,不断强化土壤的入渗。除此之外,还可以利用微生物进行土壤有机碳含量的提高。通过相应的微生物的应用,可以将土壤的 pH 值降低,这样的环境十分有利于矿物质的溶解,同时,还能够增加土壤微生物的数量以及根系分泌物的含量。通过微生物的应用,不仅提高土壤的整体能力,不断提高土壤的整体吸附能力,为污染物的有效治理打下坚实的基础。
进行微生物技术应用方面的研究对于农业污染治理具有十分关键的作用,通过微生物技术的应用,不仅仅能够进一步提高化肥、饲料以及农药等物质的利用效率,还能够进一步提高自然生态系统的自我修复功能,大大降低农业污染,因此,要重视这一方面的发展。但是,要清楚的意识到,在进行微生物技术的实际应用过程中,往往会导致一些安全事故的发生。部分微生物对于农业自然环境是十分有益的,例如铜绿假单胞菌、荧光假单胞杆菌。这些微生物不仅仅能够降解污染物,处理农业或是生产过程中的废水,同时,还能够促进农业植物的生长。但是,这些微生物对于人体具有一定的危害性,它们属于条件致病菌,若是宿主的免疫能力下降,将会直接导致宿主疾病的发生。因此,在进行微生物应用的过程中,管理人员一定要重视安全问题,高效地进行微生物技术的应用。
参考文献:
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