织密“三步走”防控体系，打好污染治理攻坚战
我国人口众多、人均资源相对短缺，随着现代化进程加快，人口、资源、环境与可持续发展之间的矛盾日益突出，面源污染已经对社会经济和生态持续发展造成严重负面影响。
不知从何时开始，熟悉的农村悄然发生着变化，山没有那么绿了，水没有那么清了，天没有那么蓝了，广阔的湖面浮满了绿油油的蓝藻，曾经清澈见底的小溪被垃圾堆满，就连马路都被随意堆放的秸秆占据着……
“农业面源污染会导致土壤结块变硬、水体富营养化，影响农产品质量安全，威胁人体健康，破坏生物多样性和生态系统平衡……”在见到一块块受污染严重的土地时，时任北京市农林科学院植物营养与资源研究所(以下简称“北京市农林科学院营资所”)所长刘宝存颇为焦虑，他找到有关环保部门，提出在延庆地区建设面源污染示范工程。2000年，在国家环保总局的支持下，刘保全团队率先在延庆开展面源污染治理研究。
10多年过去了，如今再回到那块土地上时，天已经变蓝了，水变清了，山也变绿了，一切又恢复了原有的生态模样。
“有人说，农业发展集约了，化肥农药用多了，生态空间缩小了，面源污染普遍了。但其实，最关键的是认识到了问题，就要身体力行去做，并且是全社会一起动员起来。”北京市农林科学院营资所书记邹国元有些感慨，但更多的是感到肩上的责任和对未来的期待，“只要有行动了，就不相信环境治理保护的攻坚战打不好！”
落实“双减”工程，加强源头控制
“我国人口众多、人均资源相对短缺，随着现代化进程加快，人口、资源、环境与可持续发展之间的矛盾日益突出，面源污染已经对社会经济和生态持续发展造成严重负面影响。”作为长期在农业环境污染与防治研究一线工作的科研人员，北京市农林科学院营资所副所长杜连凤说。
“2000年开始，为提高肥料利用率，我们率先在延庆开展测土配方施肥、新型肥料(缓释肥料)在玉米和果树上的试验工作。但在实践工作中，我们发现过量施肥对延庆农业污染具有潜在威胁，特别是作为北京市三大水库之一的官厅水库水源污染日趋严重。”回忆起当时的情景，刘宝存心里还是捏着一把汗。
当时，官厅水库每年都要接纳上游大量未经处理的工业和生活污水，以及来自延庆县境内妫河两岸农田富含氮、磷的地表径流，导致水质严重下降，基本上常年处于超Ⅴ类，特别是总氮、氟化物超标率分别为100%和75%，属严重污染。1997年后官厅水库已不能作为城市生活饮用水源。
基于此，北京市农林科学院在延庆正式实施控制农村面源污染示范工程，控制区面积达520平方公里，占全县面积的27%。重点实施了优化农业结构工程、环境友好型肥料应用示范工程、病虫害综合防治技术工程、农作物秸秆资源利用工程、畜禽养殖废弃物综合利用工程、农村村镇环境综合整治工程、面源污染控制监测与评价系统工程和生态环境治理工程“八大工程”。
2002年7月8日，国家环境保护总局在正式批复立项请示时认为，在“十五”期间实施的延庆县有效控制农村面源污染示范工程，不仅对改善延庆县及北京市生态环境、防风固沙、恢复官厅水库饮用水源具有重要作用，而且对探索我国北方地区控制农村面源污染的技术和管理方法，确保北京市环境质量具有重要现实意义。
分区“对症下药”，阻断污染之路
有了延庆面源污染治理的基础，自2005年开始，北京市农林科学院开始致力于环境监测与污染防控于一体的面源污染研究体系。
“地下水硝酸盐污染是国际普遍关注的水环境问题，西方发达国家于上世纪80—90年代开展了地下水硝酸盐污染、影响因素及控制对策方面的研究，为有效控制地下水硝酸盐污染威胁提供了解决途径。”邹国元说。
“目前我国许多地区地下水质量也在不同程度上受到硝酸盐污染的威胁。”北京市农林科学院营资所所长赵同科介绍，由于地下水硝酸盐污染直接威胁人民生活和农产品质量安全，2005年—2018年，在农业部科技教育司的大力支持下，“华北地区大中城市郊区农业生产区域地下水硝酸盐监测与评价”项目开始在华北地区(北京、天津、河北、山东、河南、辽宁)集约化农区开展，主要进行的是地下水硝酸盐监测工作。
赵同科介绍，通过对北方地下水硝酸盐的连续监测，研究小组研究了地下水硝酸盐时空变化规律及自然、社会等影响因素，并创造性地建立起适用于该地区的地下水硝酸盐污染风险评价指标体系，并完成了该区域地下水硝酸盐污染风险分区。同时，基于氮氧同位素方法，开展了地下水硝酸盐溯源分析，初步构建了“北方集约化农区农业环境监测分析系统”，为集约化农区地下水污染防控可视化管理提供了网络平台，为面源污染防控提供了技术支撑。
在赵同科看来，充分利用现有的科学技术成果和研究手段，从研究农业生产过程引起的土壤、地表水、地下水、大气和农产品的污染状况及其对环境的影响着手，才能形成整体的农村面源污染控制体系。
“十一五”期间，北京市农林科学院营资所主持的科技支撑计划项目“沿湖地区农业面源污染防控与综合治理技术研究”，明确了“沿湖”的概念，确定了面源污染治理分区。通过3年实践，明确了密云水库、官厅水库、兴凯湖、白洋淀、南四湖、巢湖、太湖、鄱阳湖、丹江口水库、三峡水库、洞庭湖、滇池等十二个沿湖库区域农业面源污染特征，探索形成了农田氮磷流失源头控制、过程阻断、养殖业污染减排及排泄物资源化利用、农田残留污染物流失控制等面源污染防控与治理关键技术体系和模式，为沿湖地区面源污染治理提供了基本思路和有效模式。
“十二五”期间，北京市农林科学院营资所进一步主持了科技支撑计划项目“农业面源污染防控关键技术研究与示范”，明确了我国分区治理思路。通过5年实践，研发出种植业源氮磷精准减量污染负荷削减、畜禽养殖业污染减排防控、坡耕地农业面源污染阻控等共性关键技术，以及华北平原、南方平原、东北平原、南方丘陵山地等区域特色面源污染防控关键技术，集成了防控技术模式，建成了技术示范区，化学农药使用量减量增效效果显著，为华北平原、东北平原、南方平原和南方丘陵山地等区域特色农田面源污染防控提供了技术积累。
综合统筹治理，做好技术示范
“近些年来，我所团队将研究领域从北方地区延伸到太湖、滇池等12个湖库地区，又从湖库转移到粮食主产区，攻克了多项农业面源污染防控关键技术，建立了多种防控技术模式。”邹国元表示，“在实践中，我们发现种植业中的设施农业和集约化养殖业是面源污染高风险区。”在此背景下，北京市农林科学院营资所承担的“十三五”国家重点研发计划项目——“京津冀设施农业面源和重金属污染防控技术示范”“黄淮海集约化养殖面源和重金属污染防治技术示范”项目，立足我国北方面源污染现状，着力建立氮磷流失、重金属和有毒有害物质污染、具有显著区域特点的综合防治与修复示范区，形成京津冀设施农业面源污染与重金属污染综合防控技术体系，探索“边研究、边开发、边集成、边示范”研究模式，为打通科研“最后一公里”提供样板。
值得注意的是，不同于之前的“十一五”“十二五”项目中把单个技术独立攻关作为核心目标，“京津冀项目”和“黄淮海”项目更注重各项技术的集成与推广，打造“三步走”全链条的防控体系，即“源头减量、过程阻控、末端治理”。目前，在两年时间内，已建成“饶阳设施农业面源污染防控示范基地”“青县设施农业面源污染和重金属污染防控示范基地”。
赵同科希望，通过示范基地的带动，能集成基础研究成果和关键技术，建立可复制、可推广的区域面源和重金属污染防控技术体系，并进行大面积示范，为防控区域农业面源污染提供有效方案。
他同时建议，解决面源污染问题，要在重点方向上发力。首先，要减少化肥农药的使用量；二是通过新型的高效低毒低残留的农药，包括生物农药的研制，和农药统防统治技术相结合；三是加强清洁养殖、标准化养殖，尤其是对配套设施加强建设，75%以上的规模化畜禽养殖场都要配套建设废弃物贮存处理利用设施；四是对于秸秆，要有效处置，高度重视。
“农业面源污染是个长期累积的问题，有其特殊性和复杂性，不可能在一朝一夕得到完全解决，还需要长时期的不懈努力。解决这个问题，既需要农业相关部门发力、攻关，同时也需要有关部门和社会各界的共同努力与参与。”邹国元表示。