《降低农业面源污染的温敏型控释农药》

  • 来源专题:化肥农药减施增效
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2017-05-27
  • 中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所吴正岩研究员课题组研制出温敏型控释农药,该工作为提高农药利用率、降低农药引发的农业面源污染提供了技术支撑。相关成果已被美国化学会绿色化学领域核心期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering接收发表(DOI:10.1021/acssuschemeng.7b00348)。

    农药是农业必需的生产资料之一,对于防治作物病虫草害、保障我国粮食安全发挥了重要作用。我国每年农药使用量高达百万吨,大量农药通过挥发、径流、渗漏等方式流失进入环境,导致利用率低下(不足30%),不仅造成严重的环境污染,而且危及人畜健康。因此,如何提高农药利用率、降低农药用量已经成为我国乃至世界农业和环境领域亟待解决的关键问题。因此,迫切需要发展高效、便捷、绿色的新型农药。

    课题组利用凹凸棒土、碳酸氢铵等材料制备出一种复合纳米材料,并以该材料为载体与除草剂复配研制出温敏型控释除草剂颗粒。该颗粒对于温度具有较强的敏感性,可通过温度有效调节颗粒中纳米孔道数量,从而控制除草剂的释放。该技术可以显著提高农药利用率,减少农药流失,降低农药用量,且具有成本低、效率高、环境友好、使用方便、易加工等优势,具有广阔的应用前景。

    论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facssuschemeng.7b00348

  • 原文来源:http://cn.agropages.com/News/NewsDetail---14156.htm
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    • 纳米科技是21世纪主导科学中前沿的主题科学,纳米材料因其具有小尺寸效应、大比表面积、高反应活性、量子效应等,而得到了广泛的应用,如医药、材料、信息与通讯技术以及环保与能源开发等。近几年纳米材料与技术在农业领域的应用取得了一定进展,利用纳米科学与技术开发高效、安全的农药新剂型,实现化学农药的提质增效、节量减排和降低残留污染,已经成为当前的研究热点。 利用纳米材料的靶向传输与控释功能,改善化肥、农药、兽药以及饲料等农业投入品的有效利用率,降低残留与污染。将纳米技术与农药的研制相结合,已形成一个新兴的纳米农药研究领域。纳米农药的出现,不仅大大降低了用药量,提高了药效,在使用经济性上也得到突破,真正体现了使用浓度低、杀虫防病谱广、病虫害不易产生抗性、对人畜低毒、农药残留少、对环境污染小等诸多优点。 1 纳米载体材料在农药中的应用 目前,作为药物载体的纳米材料有金属纳米颗粒(如超顺磁性氧化铁、无机纳米材料、纳米金、生物降解性高分子纳米颗粒(如壳聚糖、聚酰胺树状体)及生物活性纳米颗粒(如纳米羟基磷灰石、碳纳米管)等。下面简单介绍几种纳米载体材料在农药中的应用。 1.1 无机纳米多孔材料 无机纳米多孔材料由于具有物理学稳定性和良好的生物稳定性,比表面积和表面能大,吸附力强,稳定性高,表面有大量可控反应的化学官能团,广泛用于药物担载和释放领域中,如碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛等,其中纳米二氧化硅常被用作植物中的农药载体,已被认为是减少滥用常规农药的新方法。 Xiang等采用共沉淀法,利用可溶性淀粉(SS)调控制备多孔碳酸钙微球(PCMs),作为扑草净(PMT)的纳米载体,用以制备缓释除草剂。在热处理的条件下,可溶性淀粉(SS)分子自组织成纳米聚集体,通过螯合和静电相互作用结合Ca2+,然后,通过可溶性淀粉(SS)聚集体调节异相成核将CO32-引入到产生CaCO3纳米颗粒(CNP)中,最后形成淀粉基多孔碳酸钙微球(PCMs-SS)。与传统除草剂相比,PCMs-SS除草剂具有更高的利用效率和杂草控制率,是未来绿色农药的应用前景。Zhao等合成了负载嘧霉胺的介孔二氧化硅纳米粒子(Py-MSNs),其粒径分布为200~300 nm。将载药纳米颗粒应用于黄瓜叶上,结果表明:Py-MSNs更有利于黄瓜植株的吸收,而不是基底吸收,并且剂量对黄瓜植物中Py-MSNs的分布和消散速率几乎没有影响,Py-MSNs在叶子中具有较低的积累的风险。 纳米二氧化硅外观为无定形白色粉末,粒子尺寸范围为1~100 nm,微结构为球形,呈絮状和网状的准颗粒结构。由于其结构的特殊性,作为载体材料,其改性方法有多种,常见的有液晶模板法、溶胶-凝胶法、耦合交联法等。 Cao等采用液晶模板法制备粒径为110 nm左右、孔径为3.7 nm左右的介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)。利用分子间的静电相互作用和氢键,将水溶性壳聚糖(CS)衍生物N-(2-羟基)丙基-3-三甲基氯化铵(HTCC)包覆于负载吡咯菌素介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)的表面。研究结果表明,HTCC涂层大大提高了吡咯菌素的负载效率(LC)(40.3%)。载药纳米颗粒初始具有较快的释放速率,随后缓慢释放,可以显著的降低施药量,提高利用率。Wang等通过超声波法,将阿维菌素与多孔二氧化硅纳米粒子混合,制备了阿维菌素多孔二氧化硅纳米粒子(Abam-PSNs)。研究结果表明:Abam-PSNs可以通过改变二氧化硅纳米颗粒的多孔结构,改善阿维菌素的可控释放、光稳定性和水溶性,有利于提高生物利用度,减少农药残留。 Li等采用溶胶-凝胶法制备了壳层厚度为5~45 nm、孔径为4 ~5 nm左右的多孔中空二氧化硅纳米粒子(PHSNs)。PHSNs的壳层厚度是由Na2SiO3·9H2O/CaCO3的反应物配比决定的。研究结果表明:随着壳层厚度的增加,阿维菌素的负载量逐渐减小,而负载阿维菌素PHSNs的抗紫外性能随着壳层的增加而提高,PHSNs壳层的厚度对阿维菌素释放有显著的影响。 Yang等采用2步法制备了装载Ag+纳米粒子的介孔二氧化硅微胶囊负载型。首先,通过静电作用将Ag+离子吸附在单分散磺化聚苯乙烯(PS)微球表面,然后用聚乙烯吡咯烷酮进行还原和保护,得到PS-Ag复合微球。然后,通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解和聚合产生的二氧化硅胶体,利用氢键自组装在PS-Ag复合球上,形成二氧化硅壳,最后通过煅烧去除PS芯和PVP。结果表明:银纳米粒子以基本物质的形式分散地负载在二氧化硅壳的内壁上,壳由单层相互连接的二氧化硅颗粒和中孔组成。这种独特的结构可以有效地避免传统Ag胶体体系中存在的团聚问题,缓释Ag+离子,使其通过壳层中的中孔通道向外部介质扩散,从而诱导抗菌活性。 林春梅等以纳米SiO2为原材料,采用硅烷偶联剂KH-570对其进行表面改性,制备了具有疏水性的改性纳米SiO2。结果表明:经过硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2分散性和亲油性都有较好的改善,在乙醇中对阿维菌素的吸附率从13.98%提高到31.36%,并对阿维菌素具有较好的缓释效果,在溶出介质中对阿维菌素的控制释放时间可以持续80 h,所以,经硅烷偶联剂改性后的纳米SiO2可以作为疏水性药物的控释载体。Dharanivasan等在研究了使用金属氧化物纳米颗粒(SiO2、TiO2和ZnO NPs)来调节诱饵分配器中甲基丁香酚排出的范围,发现含有TiO2NPs(稀释度:10-5)的甲基丁香酚在长达12周的时间内表现出更多的果蝇捕获量,主要是由于金属氧化物纳米颗粒负载甲基丁香酚具有缓释的功能。 1.2 环境相应型纳米载体材料 环境响应性载体材料是一种新兴的智能复合材料,能够响应酶、氧化还原、pH值、光、温度、电场、磁场和离子强度等环境刺激的变化,实现有效成分的靶向控制释放,在药物控释方面表现出突出的优越性,具有广阔的应用前景,已成为目前医药、食品和环境工程等领域的研究热点。 1.2.1 pH值调控型 Xiang等采用毒死蜱(CPF)、聚多巴胺(PDA)、绿坡缕石(ATP)和海藻酸钙(CA)组成的纳米系统开发了pH值响应控释毒死蜱(PRCRC)。其中,CPF被吸附在纳米网络结构的PDA修饰的ATP(PA)中,通过氢键和静电吸引获得CPF-PA。随后,CPF-PA与CA结合,通过交联反应形成多孔CPF-PACA水凝胶球,其中PA充当骨架。PRCRC球体在碱性溶液中溶液中容易破裂,进而释放毒死蜱(CPF),因此可以通过调控pH来实现纳米农药的智能控释。另外,该多孔水凝胶球可以有效地保护CPF分子免受紫外线下的降解,同时PACA水凝胶具有良好的生物相容性以及生物安全性。 王冕等以改性纳米二氧化硅为稳定剂,通过反相Pick-ering乳液聚合法制得了聚α-甲基丙烯酸/二氧化硅复合微胶囊。微胶囊平均粒径约为10 μm。合成的微胶囊壁由颗粒层和聚合物层2层组成,壁厚约为1 μm。所制备的微胶囊具有良好的pH值敏感性,在碱性体系中释放量为15.0%,在酸性体系中的释放量提高至98.4%,可以通过改变缓释介质的pH值来控制释放速度。 1.2.2 温敏热敏型 Chi等采用凹凸棒石(ATP)、NH4HCO3、氨基硅油(ASO)、聚乙烯醇(PVA)和草甘膦(Gly)组成的纳米复合材料,制备了具有核壳结构的温度响应型控释除草剂颗粒(TCHP)。其中,ATP-NH4HCO3-GLY混合物作为核心,ASO-PVA充当外壳。凹凸棒石(ATP)具有多孔的微/纳米网络结构,能够结合大量的草甘膦(Gly)分子。NH4HCO3作为发泡剂,可以产生CO2和NH3气泡,在ASO-PVA壳层中形成大量的微孔/纳米孔,有利于Gly的释放。通过温度可以有效地调节孔隙量,同时PVA壳在高温下易溶解在水溶液中,因此可以有效地控制Gly的释放。另外,疏水性氨基硅油(ASO)可以使TCHP在水溶液中稳定性存在至少3个月。 Lu等通过细乳液聚合,将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体引入到涂覆在辛烷液和甲基丙烯酸3-三甲氧基硅氧烷丙酯周围的苯乙烯共聚物中,合成了一种热敏有机-无机杂化纳米微胶囊。研究结果表明:NIPAM单体的引入和温度均影响纳米微胶囊中甲酚红的加载和释放,微胶囊在临界温度以上具有一定的渗透率,但渗透率在临界温度以下不明显,这表明该纳米微胶囊可实现“开-关”型环境热敏控制吸收和释放。Ichikawa等通过空气悬浮涂布技术(Wurster方法)进行制备了直径约100 μm的热敏药物微胶囊,该微胶囊具有用卡巴色素磺酸钠(CCSS,水溶性模型药物)颗粒和由含有纳米尺寸热敏水凝胶的乙基纤维素基质组成的热敏涂层的核心层。水凝胶颗粒由复合胶乳和聚[N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)]壳组成,其可以响应环境温度变化可逆地改变壳层厚度。 1.2.3 磁性调控型 Xiang等通过原位沉积法制备微纳米多孔磁性载体材料(硅藻土/Fe3O4),然后将除草剂(草甘膦)和杀虫剂(氯氰菊酯)分别负载于其上,最后由壳聚糖包覆,构建具有磁性回收pH值响应控释农药(PRCRP)。由于壳聚糖可以在酸性条件下溶解,进而实现农药的控制释放。由于Fe3O4的磁性赋予PRCRP的磁性收集性能,在农药释放后,PRCRP可以方便地与水和土壤分离,具有较高的回收率。PRCRP在杂草表面和害虫表皮上具有高粘附能力以及显著的控释性能,对杂草和害虫具有出色的控制效果,并且在实践中具有潜在的回收性。该技术在减少农药残留和环境风险方面具有巨大的应用前景。 1.2.4 光敏调控型 Liang等通过乳液-溶剂蒸发法和化学改性,制备了生物刺激贻贝阿维菌素纳米粒[P(St-MAA)-Av-Cat],其对作物叶片具有很强的附着力。该纳米粒为直径约120 nm的球体,负载阿维菌素量高达50%(w/w),具有优异的储存稳定性以及持续的释放性。负载的光敏阿维菌素对紫外线有很大的改善。 1.3 可生物降解高分子材料 可生物降解的高分子材料由于其生物相容性和生物降解性使其可作为药物控制释放载体,如聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA,又称聚乳酸)、聚己内酯(PCL)、聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、壳聚糖、聚乙二醇、植物油等,被经常用于纳米农药的载体材料。 Zhang等用两亲共聚物甲氧基聚(乙二醇)-聚(丙交酯-共-乙交酯)(mPEG-PLGA),采用双乳液法,制备了有效霉素和己唑醇的共传递纳米颗粒(NPs)。共传递纳米颗粒(NPs)具有良好的粒度分布以及缓慢释放性能,其对水稻纹枯病菌的杀菌效果优于传统农药制剂。 Xu等通过化学交联制备了可生物降解的壳聚糖-丙交酯共聚物(CPLA),将其作为疏水性农药-唑菌胺酯载体,采用纳米沉淀法制备了负载唑菌胺酯的纳米颗粒。通过改变共聚物与唑菌胺酯的进料质量比50∶1~5∶1,可以将负载农药的纳米颗粒的尺寸调节在77~128 nm之间。Zhang等利用壳聚糖与聚丙交酯(PLA)和1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(DPPE)反应,制备新型两亲共聚物纳米颗粒。采用纳米沉淀或乳液/溶剂蒸发法制备负载亲脂性有机磷农药毒死蜱共聚物的纳米颗粒。所得纳米颗粒具有高载药性和缓释性。该纳米颗粒的粒径、负载量(LC)和包封效率(EE)随着共聚物与毒死蜱的质量比的增加而降低,可以通过调节共聚物与毒死蜱的比例来控制毒死蜱的释放速率。 Yearla等采用通过纳米沉淀法构建了一个稳定的除草剂———优化的敌草隆纳米制剂(ODNF),其具有5.17%±0.49%敌草隆负载效率(DLE)和74.3%±4%包封效率(EE)。通过FESEM/TEM发现ODNF中纳米颗粒的尺寸为(166±68) nm。所采用的茎杆木质素纳米载体材料控释纳米制剂中作为重要的开发价值。Chen等采用可生物降解的聚合物聚(L-组氨酸)(PLHis)、壳聚糖,在pH值为4.6的乙酸盐缓冲溶液中,制备得到新型聚(L-组氨酸)-壳聚糖/藻酸盐复合物微胶囊。获得的微胶囊呈球形,分散均匀,具有光滑的表面和较窄的尺寸分布范围,其可作为一种药物载体材料。 Zhao等利用聚阳离子和聚阴离子之间的静电相互作用形成多层微胶囊壳。在硫酸软骨素(CS)的悬浮液中,通过碳酸钠与四水硝酸钙溶液反应,合成掺杂硫酸软骨素(CS)微米级碳酸钙(CaCO3)颗粒,然后利用静电层层自组装交替地将带有相反电荷的生物聚合物沉积到合成的颗粒上,然后进一步利用戊二醛交联固化微胶囊壳层结构。通过调节pH值,控制CaCO3模板的分解,进而获得多层壳内CS整合的微胶囊,其可以作为一种生物载药微胶囊装置,用以控制药物分子的加载与释放。冯博华等通过全天然产物蓖麻油酸酐(RAN)与羧甲基壳聚糖(CMC)的酰化反应,合成了羧甲基壳聚糖接技蓖麻油酸(CMC-g-RA)共聚物。以CMC-g-RA为载体,通过在中性水中自组装大分子胶束的增溶作用,与植物源农药鱼藤酮(Rot)一起制备了一种新型的农药纳米粒子水分散剂。结果表明:所形成的纳米粒子干燥后外观形态呈密实光滑的球状,粒径在200~500 nm之间,具有较窄的粒径分布,表面带负电荷;Rot的负载率在20%~68%范围内。改变Rot和CMC-g-RA溶液的质量浓度配比,可调节纳米粒子的物理性能;控制农药的负载率,有助于调控该新型制剂速效与缓释之间的关系。 1.4 纳米固体分散体 农药固体纳米分散体是将纳米技术与农药固体分散体制备技术相结合的一种农药新剂型,是药物以纳米尺度的微粒、微晶形态均匀分散在固态水溶性载体中形成的固体纳米剂型。该剂型在杜绝有机溶剂和大幅度减少表面活性剂用量的同时,克服了水基化纳米剂型稳定性差的瓶颈问题,提高了难溶性农药在水中的分散性,有利于增加农药在叶面的粘附性和渗透性,进而提高其生物利用度,节约农药使用量,降低残留污染。 Cui等采用高压均质法与冷冻干燥法相结制备了氯虫苯甲酰胺固体纳米分散体,已解决其溶解性差的问题。研究发现不同农药含量的固体纳米分散体的平均粒径均小于75 nm。对小菜蛾的生物测定结果表明固体纳米分散体的毒性分别是原药制剂和水悬浮剂浓度的3.3倍和2.8倍。此外,固体纳米分散体可以完全避免有机溶剂的使用,显着减少表面活性剂和具有高浓度纳米制剂的优点。 Cui等采用熔融乳化和高速剪切方法,研制出一种新型、高效、环保的固体纳米高效氯氟氰菊酯分散体配方。该固体纳米分散体在分散性、稳定性以及生物利用度等方面均优于常规农药制剂。同时该配方不含有机溶剂,不仅减少了表面活性剂的使用,提高了作物的应用效率,减少了食品中农药残留和农药对环境的污染。 Zn3P2是一种急性和有效的杀鼠剂,广泛用于啮齿类动物。Jiang等采用反相微乳液法,通过海藻酸钠与氯化钙反应合成了Zn3P2 /海藻酸钙(Zn3P2/CA),进而负载了Zn3P2。结果表明:Zn3P2 /CA为纳米微球,平均粒径为353.9 nm,粒子分散指数(PDI)为0.195,并且具有较好的缓释性能和良好的环境相容性。与Zn3P2原药相比,Zn3P2/CA的适口性和功效得到显着改善和提高,可有效掩蔽Zn3P2原药的气味,提高毒杀能力。 1.5 水基型纳米农药 20世纪80年代以来,由于环境安全、食品安全的推动,水基化农药剂型的研究发展迅速。因此,以水为基质的农药剂型如微乳剂(ME)、水乳剂(EW)、悬浮剂(SC)、悬乳剂(SE)等逐步取代以有机溶剂为基质的乳油,既可节约大量的能源又可减轻对环境的污染,还可减少对生产者、操作者的危害。 氯虫苯甲酰胺(CAP)作为一种传统的农药,由于在有机溶剂中的溶解性差,大大限制了其应用范围。Liu等采用水包油固体(S/O/W)双乳液法结合预混膜乳液,构建了高负载量的氯虫苯甲酰胺(CAP)微胶囊配方。这种微胶囊制剂不仅具有良好光和热稳定性,这可以通过调节多孔微胶囊的表面孔隙率和尺寸调节农药原药的释放速率。Chaw等开发一种环保型水包油(O/W)纳米乳液体系,该纳米乳液体系可以增加除草剂草甘膦的渗透和吸收性。 张龙等研究表面活性剂复配制备水基型氯氰菊酯微乳剂的稳定性及润湿展布性。采用紫外-可见分光光度法和气相色谱法测定水基型氯氰菊酯微乳剂的稳定性,用视频光学接触角测量仪测定其表面张力和在‘杨福麦-7116’叶面上的接触角。结果表明:该农药微乳剂具有较好的化学稳定性和经时稳定性;表面张力较低,且与‘杨福麦-7116’叶面接触角小,铺展速度快,在植物叶面易附着、易润湿、易铺展,宜用于农用喷洒。Papanikolaou等采用柠檬油萜烯作为分散剂,聚山梨醇酯作为稳定剂,以及水与甘油的混合物作为分散的水相,将除虫菊酯制备成纳米油包水微乳液制剂。与商业除虫菊酯悬浮制剂相比,纳米除虫菊素微乳液对棉蚜具有优异的杀虫效果。 2 未来与展望 当前利用纳米材料与技术发展纳米农药新剂型,已经成为国际纳米农业领域的研究热点之一,也已在缓解农药滥用所造成的食品残留与环境污染等方面显示了良好的应用前景。纳米技术在农药研究领域有着广阔的应用前景,不仅为农药新剂型研究提供了先进的手段,还可以用于改造传统剂型,有望克服传统农药工艺无法解决的难题,从而使农药剂型越来越接近农业生产的需要。
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    • 日前,北京市生态环境局,北京市农业农村局印发《北京市落实〈农业农村污染治理攻坚战 行动计划〉实施方案》。 各区人民政府,市政府相关委、办、局: 《北京市落实〈农业农村污染治理攻坚战行动计划〉实施方案》已经市政府同意,现印发给你们,并就有关事项通知如下: 一是全面落实责任。各区、各部门要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,高度重视、加强领导,明确责任分工,全面组织落实,确保圆满完成目标任务。其中,各区要在2019年5月底前完成实施方案编制工作,报市生态环境局、市农业农村局、市水务局、市城市管理委备核。 二是加强统筹调度。各区、各部门要加强日常调度,紧盯重点任务进度,定期汇总分析进展情况,对工作推进中存在的突出问题,多措并举,督促重点任务落实。各区要及时整理汇总工作进展,每月前3个工作日内向市生态环境局、市农业农村局报送上月工作进展情况。 三是严格督察考核。各区、各部门严格履行污染防治责任,充分利用好督察、考核手段,对责任不落实、工作不到位、生态环境问题突出的,严格依纪依规追究责任。同时,各区及时制定本区验收标准和办法,对各乡(镇)工作开展情况进行验收。 特此通知。 附件:北京市落实《农业农村污染治理攻坚战行动计划》实施方案 北京市生态环境局 北京市农业农村局 2019年3月29日 北京市落实《农业农村污染治理攻坚战行动计划》实施方案 为贯彻落实《生态环境部 农业农村部关于印发农业农村污染治理攻坚战行动计划的通知》(环土壤〔2018〕143号)、《中共北京市委 北京市人民政府关于全面加强生态环境保护坚决打好北京市污染防治攻坚战的意见》和中共北京市委、北京市人民政府关于落实农业农村优先发展扎实推进乡村振兴战略实施工作有关要求,加快解决农业农村突出生态环境问题,推动首都农村生态环境持续改善,制定本实施方案。 一、总体要求 (一)指导思想 全面贯彻党的十九大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,按照实施乡村振兴战略的总要求,树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,统筹山水林田湖草系统治理,强化污染治理、循环利用和生态保护,有效控制农业面源污染,推进农业投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化,发挥政府和市场作用,调动农民群众积极性、主动性,科学施策、稳步推进,加快补齐农业农村生态环境保护突出短板,增强广大农民的获得感和幸福感。 (二)基本原则 ——生态优先、源头减量。落实生态保护红线管控要求,统筹农村生产、生活和生态空间,优化种植结构,推进生态健康养殖,从源头减少农业面源污染,加强能源资源节约和高效利用,实现从注重产量向品质转变、从资源消耗向保护转变。 ——问题导向、突出重点。坚持优先解决农民群众最关心最直接最现实的突出生态环境问题,重点开展农村饮用水水源地保护、生活垃圾污水治理、养殖业和种植业污染防治,围绕地下水超采区、畜禽养殖禁限养区、河湖流域等重点区域,统筹推进空间优化、资源节约、污染防治和循环利用。 ——因地制宜、疏堵结合。根据生态环境质量、自然条件、经济水平和农民期盼,既尽力而为又量力而行,科学确定分区分类整治目标任务,研究采用适用的治理技术和模式,推进生态循环发展,同时严格执行法规条例,集中力量解决突出生态环境问题。 ——落实责任、完善机制。落实各区党委和政府责任主体,充分发挥市场主体作用,调动村委会等基层组织和农民的积极性,鼓励社会力量参与农业可持续发展,加大资金投入,强化监督考核,建立上下联动、部门协作、责权清晰、监管有效的工作推进机制。 (三)行动目标 2019年,建立工作机制,全面启动农业农村污染治理工作。到2020年,实现“一保两治三减四提升”。“一保”,即保护农村饮用水水源,确保农村饮水安全更有保障。“两治”,即治理农村生活垃圾和污水,实现村庄环境干净整洁有序。“三减”,即减少化肥、农药使用量和农业用水总量,确保主要农作物化肥利用率达到40%以上,农药利用率达到45%以上,化肥、农药使用量比2015年分别下降28%、15%;大力发展节水农业,确保农田灌溉用水有效利用系数达到0.75以上。“四提升”,即提升主要由农业面源污染造成的超标水体水质、农业废弃物综合利用率、环境监管能力和农民群众参与度,规模化畜禽养殖场粪污处理设施装备基本达到全覆盖,规模化养殖场畜禽粪污综合利用率达到90%以上,农膜回收率达到80%以上,农作物秸秆综合利用率达到98.5%。 二、主要任务 在全面落实《生态环境部 农业农村部关于印发农业农村污染治理攻坚战行动计划的通知》(环土壤〔2018〕143号)的基础上,重点做好以下工作。 (一)加强农村饮用水水源地保护 加快农村饮用水水源地调查评估和保护范围划定。指导各区开展农村饮用水水源地环境状况调查,在农村饮用水水源地保护区范围周边设立地理界标、警示标志或宣传牌,将饮用水水源地保护要求和村民应承担的保护责任纳入村规民约,2020年底前完成供水人口在10000人或日供水1000吨以上的饮用水水源调查评估和保护区划定工作。(市生态环境局和市水务局牵头,各区政府负责落实。以下均需各区政府落实,不再列出) 开展农村饮用水水源地环境风险排查整治。指导各区结合农村地区饮用水水源地保护区范围划定工作,开展农村饮用水水源保护环境风险排查,建立环境风险源台账,重点对可能影响水源地环境安全的工业污染源和生活污水垃圾、畜禽养殖污染进行排查整治。(市生态环境局和市水务局牵头) 强化农村饮用水安全管理。市水务局组织各区对供水人口在10000人或日供水1000吨以上的饮用水水源水质每季度监测一次,统筹抓好农村饮水工程建设和水源保护工作,加强农村供水设施建设,对水质不达标的水源采取改造、处理、搬迁、置换等措施,保障农村饮水安全,督促乡(镇)政府负责饮用水水源地日常管理和组织实施农村饮水安全巩固提升工程。市卫生健康委组织对供水单位供水、用户水龙头的水质按要求进行监测并向社会公开饮用水安全状况信息。(市水务局和市卫生健康委按职责分工负责) (二)扎实推进农村污水垃圾治理 实施农村环境综合整治工程。协调推动农村环境综合整治工作,加强农村改厕与生活污水治理的有效衔接,2019年和2020年分别完成140个建制村的环境综合整治任务。组织开展农村人居环境整治督查检查。(市农业农村局牵头,市城市管理委、市水务局、市卫生健康委按职责分工落实) 发布实施农村污水排放标准。以“生态的方法解决生态的问题”为原则,2019年发布实施《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》。筛选农村生活污水治理技术和典型模式,根据排水去向、用途进行分类指导。鼓励处理达标后的污水回用,促进农村污水处理后循环利用。(市生态环境局牵头) 梯次推进农村污水治理。积极推行农村污水治理“分区授权、厂网共建、市区补贴、考核付费”的建设、运行模式,推进农村污水治理专业化建设、专业化运营、专业化监管。指导各区用生态的方法解决农村污水治理问题。根据村落和农户分布,因地制宜采用城带村、镇带村、联村、单村和收集运输等方式开展农村污水收集处理。农村污水收集处理和再生水利用工程应尊重农民意愿,以水环境质量为核心,按照“因地制宜,投入节约、维护简便、节能低耗、运行可靠”的原则,合理确定污水处理厂站的建设规模,污水产生量波动较大的地区,应建设污水调蓄设施。根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求,优先使用建设运行成本低的处理工艺和技术,鼓励具备条件的地区采用人工湿地、氧化塘等生态处理模式,鼓励农村地区污水就地回用。各区政府按照“村选址、镇审核、区审定”原则,按照《北京市农村污水收集处理和再生水利用工程项目实施暂行办法》(京水务排〔2018〕190号)有关要求,开展全市农村污水收集处理设施建设选址建设。2019年底前,污水处理设施基本覆盖本市城乡结合部、重要水源地村庄和民俗旅游村;2020年底前,全市农村地区污水得到有效治理。(市水务局牵头) 实施农村厕所改造,推进垃圾治理。推进“厕所革命”,市城市管理委组织加大农村公共卫生厕所升级改造力度,力争2020年全市农村公共卫生厕所基本达到等级标准。开展全市162处非正规垃圾堆放点清理整治,到2019年底,累计完成全市60%以上的非正规垃圾堆放点整治工作;2020年底前,基本完成非正规垃圾堆放点整治工作,力争完成约1500个垃圾分类示范村创建工作,力争实现99%左右的行政村生活垃圾得到处理。市生态环境局加强工业固体废物违法违规转移监管和打击力度,防控工业污染“上山下乡”。市城市管理委会同市农业农村局以垃圾分类和废弃物资源化利用为重点,扎实推进农村垃圾治理工作,基本实现有齐全的设施设备、有成熟的治理方式、有稳定的保洁队伍、有长效的资金保障、有完善的监管制度。(市城市管理委、市生态环境局和市农业农村局按职责分工负责) 建立健全长效管护机制。组织各区制定完善农村生活垃圾和污水处理等基础设施管护标准,落实管护资金,建立稳定的管护队伍,将管护责任落实到人;加强管护人员专业培训,提高业务能力;督促管护人员加强日常巡查,及时发现、解决出现的问题,保障农村基础设施得到长效运行维护。建立完善考核机制,明确考核内容和流程,督促各区建立健全长效管护机制,落实主体责任,坚决防止出现“重建轻管、只建不管”的现象。开展经常性的排查,对设施不能正常运行的,提出限期整改要求,逾期未整改到位的,应通报批评或约谈相关负责人。对新建污染治理设施,建设及运行维护资金没有保障的,不得安排资金和项目。(市农业农村局牵头,市财政局、市生态环境局、市城市管理委、市水务局、市卫生健康委参与) (三)持续推动农业污染防治 推进种植业污染防治。组织各区推进化肥、农药减量增效。2019年制定化肥农药减量年度工作方案并组织实施,深入推进测土配方施肥、农作物病虫害统防统治和全程绿色防控,协同推进果菜有机肥替代化肥示范区建设。到2019年,全市主要农作物化肥利用率提高到40%以上,农药利用率提高到44%以上,测土配方施肥技术推广覆盖率提高到95%以上。到2020年,全市主要农作物农药利用率达到45%以上,病虫害统防统治覆盖率和绿色防控覆盖率均达到40%以上,化肥、农药施用总量比2015年分别下降28%、15%。(市农业农村局牵头) 减少农业用水总量,开展农业节水行动。市水务局负责建设节水型乡村,深入推进农业灌溉用水总量控制和限额管理,建立节水长效机制。市农业农村局负责指导各区实施节水压采,加强节水灌溉工程建设和节水改造,推广水肥一体化等节水抗旱技术;扩大节水生态作物种植范围,重点在地下水超采区和重要水源保护区,以及零星分布地块,加快农业种植结构调整,引导种植适宜的节水生态作物。开展耕地休耕轮作试点,因地制宜实施全年休耕和季节性休耕。到2020年,确保农田灌溉用水有效利用系数达到0.75以上,有效减少农田退水对水体的污染。(市水务局和市农业农村局按职责分工负责) 实施耕地分类管理。市农业农村局会同市生态环境局在土壤污染状况详查的基础上,开展耕地土壤环境质量类别划定,2019年底前建立耕地土壤环境质量分类清单,实施分类管理,2020年底前对各类别耕地面积、分布等信息进行更新。市规划自然资源委会同市农业农村局根据永久基本农田划定工作要求,将符合条件的优先保护类耕地划为永久基本农田,实行严格保护。在永久基本农田集中区域,不得新建可能造成土壤污染的建设项目;已经建成的,应当限期关闭拆除。2019年起,市农业农村局牵头制定全市受污染耕地安全利用年度计划,组织各区编制耕地安全利用方案,调整种植结构,实施替代种植、轮作、间作等种植方式及生物修复等措施,阻断或减少污染物进入农产品可食部分,保障农产品质量安全。辖区内发现重度污染耕地的区,依法划定特定农产品禁止生产区域,严禁种植食用农产品,制定种植结构调整或退耕还林还草计划并组织实施;对威胁地下水、饮用水水源安全的,制定环境风险管控方案,落实有关措施。(市农业农村局、市生态环境局、市规划自然资源委按职责分工负责) 加强农业废弃物资源化利用。市农业农村局牵头,会同相关部门指导各区构建以企业为主体、市场化运作的农业废弃物收集、贮运、处理利用体系,推进农作物秸秆、蔬菜残株、废旧农膜、农药包装废弃物等综合利用和无害化处理,加强秸秆禁烧管控。市农业农村局组织加大农用地膜新国家标准宣贯力度,落实相关管理制度和监测制度,禁止使用0.01mm厚度以下农用地膜,指导建立健全农药包装废弃物、农膜回收机制,在大兴、通州、顺义等蔬菜生产重点区开展试点并逐步推广。到2020年,各区农膜回收率达到80%以上,农作物秸秆综合利用率达到98.5%。(市农业农村局牵头) 科学确定养殖规模和空间。市农业农村局指导各区结合永久基本农田以及保留的耕地、果园等农业生产空间,核算畜禽养殖规模上限,当超过农田的畜禽粪便承载能力时,逐步调减养殖场数量。各区政府可根据实际情况将区级及以上集中式饮用水源地和重要河道两侧一定范围纳入畜禽养殖禁养区,并将禁养区外的区域划定为畜禽养殖限养区,调整后的禁限养区范围需报送市农业农村局、市生态环境局。鼓励引导禁养区内规模以下经营性畜禽养殖自愿有序退出。市园林绿化局负责加强对各类自然保护区的监管,各类自然保护区应纳入禁养区。(市农业农村局和市园林绿化局按职责分工负责) 继续推进畜禽养殖污染防治。市生态环境局依法执行环评制度,将规模以上畜禽养殖场纳入重点污染源管理,对设有排污口的畜禽规模养殖场实施排污许可证制度。将符合有关标准和要求的还田利用量作为统计污染物消减量的重要依据。市生态环境局会同市农业农村局逐步推动规模化畜禽养殖场配备粪污治理视频监控系统。市农业农村局会同市生态环境局组织各区按照国务院关于加强畜禽养殖废弃物资源化利用的有关要求,落实《畜禽养殖废弃物资源化利用工作考核办法(试行)》,开展畜禽规模养殖场粪污就近资源化利用设施检查评估与考核,推动畜禽养殖废弃物实现就近消纳利用,并开展持续监管,支持配套建设管网和储粪(液)池等,解决粪肥还田“最后一公里”问题。加强病死畜禽无害化处理体系建设,科学、安全、有效处理病死畜禽。严格规范兽药、饲料添加剂的生产和使用,开展饲料和饲料添加剂产品质量安全抽检,严厉打击超量超范围使用饲料添加剂行为和生产企业违法违规使用兽用抗菌药物的行为。到2019年,所有规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到 95%以上;到2020年,规模化畜禽养殖场粪污处理设施装备基本达到全覆盖,规模化养殖场畜禽粪污资源化利用率达到90%以上。(市生态环境局和市农业农村局按职责分工负责) 加强水产养殖污染防治。全市禁止在水源保护区、自然保护区及其他环境敏感区域新建水产养殖场,严控河流投饵网箱养鱼。市农业农村局指导各区优化水产养殖产业布局,依法科学划定禁止养殖区、限制养殖区和养殖区,指导相关区开展养殖水域滩涂规划编制和政府发布工作,确保规划编制和发布工作如期完成。推广生态健康养殖模式,实施水产养殖池塘标准化改造,从源头减少对流域水质的影响。市园林绿化局负责加强拒马河、怀沙-怀九河两个水生野生动物自然保护区的监管。(市农业农村局和市园林绿化局按职责分工负责) (四)提升农业农村环境监管能力 严守生态保护红线。明确和落实生态保护红线管控要求,生态保护红线内禁止城镇化和工业化活动,生态保护红线内现存的耕地不得擅自扩大规模。各区要针对农业资源和生态环境突出问题,研究制定农业产业准入负面清单,因地制宜制定禁止和限制发展产业目录,明确种植业、养殖业发展方向和开发强度,强化准入管理和底线约束。(市生态环境局、市农业农村局、市发展改革委和市规划自然资源委按职责分工负责) 创新监管手段。市生态环境局和市农业农村局牵头创新监管手段,及时发现农业农村生态环境问题。鼓励公众监督,对农村地区生态破坏和环境污染事件进行举报。市农业农村局通过畜禽规模养殖场直联直报信息系统,统计规模以上养殖场生产、设施改造和资源化利用情况,将系统数据作为工作考核的重要依据。加强肥料、农药登记管理,建立健全肥料、农药使用调查和监测评价体系。(市生态环境局和市农业农村局按职责分工负责) 加强环境监管执法队伍建设。结合生态环境机构监测监察执法垂直管理制度改革,建立重心下移、力量下沉、保障下倾的农业农村环境监管执法工作机制。结合乡(镇)机构改革,扩充农村环境监管人员队伍,对现有农村环境监察执法人员进行业务培训和职业操守教育。(市生态环境局牵头) 逐步加大农村环境质量监测。结合现有环境监测网络和农村环境质量试点监测工作,加强对农村集中式饮用水水源、日处理能力20吨及以上的农村生活污水处理设施进出水和畜禽规模养殖场排污口的水质监测。纳入国家重点生态功能区中央转移支付支持范围的行政区,应设置或增加农村环境质量监测点位,其他有条件的地区可适当设置或增加农村环境质量监测点位。(市生态环境局牵头) 三、保障措施 (一)加强市级统筹 建立市级统筹、区政府负总责、乡(镇)落实的工作推进机制。市生态环境局、市农业农村局、市发展改革委、市财政局、市规划自然资源委、市城市管理委、市水务局、市卫生健康委、市园林绿化局等市级各有关部门按照各自工作职责,充分发挥行业牵头作用,密切协作配合,形成工作合力,统筹推进各项工作。市生态环境局和市农业农村局加强对各区的指导和督促,组织制定验收标准和办法,对各区工作开展情况进行验收。进一步强化监督工作,将农业农村污染治理工作纳入本市污染攻坚战的考核和相关绩效考核范围。将农业农村污染治理突出问题纳入市级生态环境保护督察范畴,对污染问题严重、治理工作推进不力的地区进行问责。 (二)落实属地责任 各区政府对辖区农村生态环境质量及农业农村污染治理工作负责,加快治理本区农业农村突出生态环境问题,明确牵头责任部门、实施主体,提供组织和政策保障,做好监督考核。强化乡(镇)党委和政府主体责任,做好具体组织实施工作,做好项目落地、资金使用、推进实施等工作,对实施效果负责。各区政府和乡(镇)政府应将农村水环境治理纳入河长制、湖长制管理。各区在摸清底数、总结经验的基础上,抓紧编制区级农业农村污染治理实施方案,区级方案应与市级方案内容相衔接,同时明确本区目标任务、责任部门、资金筹措、农民参与机制等内容;重点围绕由农业面源污染造成水质超标的水体控制单元,提出具体目标和主要任务措施。同时,各区结合本区实施方案,制定本区验收标准和办法,对各乡(镇)工作开展情况进行验收。各区要在2019年5月底前完成实施方案编制工作,报市生态环境局、市农业农村局、市水务局、市城市管理委备核。为推进工作实施,各区应及时整理汇总,每月前3个工作日内向市生态环境局、市农业农村局报送上月工作进展情况。 (三)保障资金投入 统筹涉农资金、生态环境保护资金、生态保护补偿资金等各领域资金,建立稳定的农业农村污染治理资金保障机制。加大金融支持力度,强化国有企业社会责任,引导社会各界积极援建,不断拓宽农业农村污染治理投融资渠道。在保障现有各项投入连续性的基础上,鼓励各区创新农村基础设施投融资体制机制,健全分级分类投入体制,建立政府和社会资本合作机制,采取设立农村基础设施建设投资基金、大力推进政府购买服务等方式,引导社会资本投向农村基础设施领域,构建多元化的投融资新格局。 (四)完善经济政策 2020年底前,市水务局牵头完成农业水价综合改革,市发展改革委牵头全面实行超定额用水累进加价,鼓励有条件的地区探索建立补贴机制、污水垃圾处理农户缴费制度,综合考虑污染防治形势、经济社会承受能力、农村居民意愿等因素,合理确定缴费水平和标准。市农业农村局、市发展改革委、市规划自然资源委等部门牵头落实国家关于有机肥厂、第三方处理机构等畜禽粪污处理主体的用地用电优惠政策,根据需要研究制定本市相应的优惠政策,保障用地需求,按设施农业用地进行管理,享受农业用电价格。研究建立农民施用有机肥市场激励机制,支持农户和新型农业经营主体使用有机肥、配方肥、高效缓控释肥料。 农村污水治理投融资支持政策执行《中共北京市委办公厅 北京市人民政府办公厅关于印发<实施乡村振兴战略扎实推进美丽乡村建设专项行动计划(2018—2020年)>的通知》(京办发〔2018〕5号)的相关规定。 (五)加强村民参与 强化村委会在农业农村生态环境保护工作中协助政府和有关部门推进垃圾污水治理和农业面源污染防治的责任。将农业农村生态环境保护纳入村规民约,建立农民参与生活垃圾分类、农业废弃物资源化利用的直接受益机制。引导农民保护自然环境、科学施用农药、化肥等农业投入品,合理处置畜禽粪污等农业废弃物。充分依托农业基层技术服务队伍,提供农业污染治理技术咨询和指导,推广绿色生产方式、建立示范基地。发挥老党员、老教师、妇女、乡贤等作用,推广绿色生活方式,形成广大农民群众参与农业农村生态环境保护的良好氛围。 (六)培育市场主体 推动各种形式的农业农村环境治理市场主体培育,采取城乡统筹、整区打包、建运一体等多种方式,吸引第三方治理企业、农民专业合作社等社会化服务组织参与农村生活垃圾、污水治理和农业面源污染治理,推动建立农村有机废弃物收集、转化、利用网络体系,探索建立规模化、专业化、社会化运营管理机制。