控制面源污染的重要途径

《控制面源污染的重要途径》由会员分享，可在线阅读，更多相关《控制面源污染的重要途径（8页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、农业面源污染控制与膜分离技术JIANGML42082005.12农业面源污染环境污染源分两种：点源和面源。面源污染已成为世界普遍存在的一个严重环境问题，而最易 构成水体污染的面源污染是农业面源污染。农业面源污染的污染物主要是土壤中的农业化学物质（化肥、 农药等），在降雨或灌溉过程中，经地表径流、农田排水、地下渗 漏等途径进入水体，造成水体污染。据美国 1990年的调查评估报告：美国面源污染约占总污染量 的2/3,其中农业面源污染占面源污染总量的6883%。影响到50 70%受污染或威胁的地面水体。我国农业面源污染的状况也不容乐观。当前,我国农药污染 面积以达 1.36 亿亩。 1995-199

2、6 年期间,黑龙江、江苏、广东等 19个省区发生农药危害事件2000多起,药害面积200多万亩,经 济损失近 5 亿元。另据有关部门统计,我国每公顷耕地年均化肥 施用量达 400kg 以上,单位耕地面积化肥施用量是美国的 4 倍, 而利用率仅 35%左右（中国农业科学院土壤化肥研究所用示综原子 N15 研究各种氮肥当季利用率：碳铵24%31%,尿素 30%40%, 硫铵30%40%【1】）,低于美国等发达国家5-10 个百分点。也就是 说,所施化肥大部分流失。据估计【2】, 19851996 年我国约有 0.99 亿吨的氮肥流失。湖北省环境科学研究院等单位对汉江水环境的研究指出【3】， 199

3、8年，汉江流域化肥施用量（折纯量）达78.7X 1041。这些肥 料只有部分被吸收利用，其中有相当部分经迁移、转化最终经入 水体对汉江造成污染。汉江的中下游农业面源污染问题日益突出， 磷占污染总负荷已达 44.2%；中科院南京地理所对湖泊富营养化的 研究已提出，农田肥料污染的负荷平均为 47%【4】。农业面源污染的 总磷、总氮分别占滇池总负荷的46%和 53%，占太湖总负荷的37% 和 13%，成为湖泊富营养化的主要污染源。怎么办农业面源污染的根源在大量施用农业化学物质（化肥、农药 等）。随着农业生产的发展，农业化学物质施用量的增加是不可避 免的。为了解决发展农业生产与控制农业面源污染这对矛盾

4、，关 键在提高农业化学物质的利用率，减少农业化学物质的流失。利 用膜控制释放技术，开发“控制释放农业化学物质”，从源头控制 污染，将是一个十分重要的途径。膜控制释放 （Membranes Controlled-Release MCR）膜控制释放（MCR ）是在膜的作用下，在规定的时间间隔和指定的局部位置按一定的速度释放活性物质（如药物、化肥、香料 等）的技术。它是一类新兴的交叉学科，涉及化学、化工、材料 学、生物学、药物学等诸领域，已在医学、生物、农业、船舶涂 料等行业得到应用 【58】。膜控制释放系统是由被释放的活性物质和作为膜基料的高分 子材料组成。基片式、蓄器式、渗透式、渗透式基片式溶解

5、活性组分基块低填充分傲活性组分基块高填充分数活性组分基块渗透式H2O地和活性 剂洛液渗透系统吸人水和释放药剂示意图HjO f 廊 电和活性 刑溶液和话性亿-4ArfaJHIffKH207钿溶胀控制式膜控制释放系统按其一般机理分为：扩散控制型、化学控制 型、溶剂活化型和功能调节型。目前应用最广、研究最多的是渗 透、扩散控制系统，膜控制释放农业化学物质亦主要是这类控制 系统。膜控制释放用于化肥方法1，聚合物包膜用有机高分子材料在化肥上包一层薄膜。这种膜具有微孔， 可控制水分、肥料的扩散渗透速度。膜材料可以是各种树脂、纤 维、塑料等。北京化工大学利用废塑料开发了一种名为“塑肥” 的长效肥，使西瓜、黄

6、瓜、茄子、西红柿、草莓等提高715天 成熟，并增产2070%。2，无机物包膜如用硫磺包裹尿素，先将尿素预热到6675C，移入转动罐 内，加入熔融的硫磺，在颗粒尿素表面形成一层硫磺薄膜，这种 肥料用于水稻田， 80%获得了增产，而用量仅为普通尿素的 40%， 大大降低了尿素的流失。3，肥料包肥料即用可降解的有机肥料或溶解度低的肥料作包膜，制造出多 元复合肥。这是一种最理想的控制方式。例如，用磷肥包裹碳铵 或尿素制成长效肥，在中稻、棉花、甘蔗上应用较好，氮肥的利 用率可从30%40%提高到79%【11】。这样，大大提高了肥料的肥效， 减轻了对水体的污染。膜控制释放用于农药方式：1 ，微胶囊微胶囊是

7、将农药包裹在一个很薄的高分子聚合材料中，其大小5200 “m，其壁厚仅几微米，农药通过胶囊壁释放。2，塑料层压将农药与聚乙烯或聚氯乙烯混合制成农用薄膜，将这种农用 薄膜覆盖在有虫害的农作物上缓慢释放出农药。或将农药封压在 塑料膜中，农药通过膜微孔释放。这样，既提高了药效，又减少 了施药时对人体的危害。3，吸收混合将农药、化肥、粘土或其他无机物混合，造粒。4，种子包衣将农药、化肥和成膜材料包覆在种子表面，使农药、化肥缓 慢释放。5，高分子载体这是一种化学合成的方法。即通过活性基团使农药连接在高 分子链上。使用后，随着高分子降解，缓慢释放出农药。将 MCR 用于农业，就是开发、施用这种适宜农作物的

8、膜控制 释放系统膜控制释放肥、膜控制释放农药。这种化肥和农药 既可以在指定的区域快速释放出规定的剂量，也可以在相当长的 时间间隔中缓慢释放，而化肥和农药中的有效成分释放是通过膜 扩散速度来控制的。膜控制释放肥被称为“理想肥料 。 这种肥料：在养分上，可以按不同作物所需营养进行配方设计；在供肥上，可以按照作物不同生长发育期的养分要求进行 控制释放；在施肥上，可以一次基施，不用追施；在耕作上，可以进行接触施肥和简化农业耕作；在效益上，可以省工节肥，提高肥料利用率，减少肥料流 失对水体的污染。膜控制释放农药优点：可防止农药挥发、分解、流失，延长药效，提高防治可减少施药次数和施药量，省工、省时、省费用

9、；可降低农药对农作物和人畜的危害； 可减少农药对周围环境的污染。因此，对因施用化肥、农药引起的农业面源污染而言，将MCR技术用于农业，开发施用膜控制释放农业化学物质，就是 从源头 上找到了控制途径。【参考文献】：1）徐铜文 何炳林 世界科技研究与发展 2000 22（1）20252）许秀成 磷肥与复肥1999 . 14（3）6113）沈晓鲤 夏军 方芳等 南水北调中线工程对汉江中下游环境影响研究汉江中下 游农业面源污染氮磷负荷的研究 2001.5.4）舒金华 湖泊富营养化及其防治 19825）W.S.Winston Ho Kamalesh K.Sirkar Membrane Hendbook6）U.S.P 4，769，0277）U.S.P 4，327，7258）U.S.P 4，612，0089）Dave A M，Mehta M H etal. Polymer-Plastics Technology and Engineering 1999， 38：67571110）余自成 中国药学杂志 1994 ，29（6）：326328（11）王洪记 四川化工1997, （1）： 5053