农业面源污染综合治理工程实践论文_向亚东,王文芳

农业面源污染综合治理工程实践论文_向亚东,王文芳

中煤科工集团武汉设计研究院有限公司 湖北武汉 430064

摘要:农业面源污染主要指农村生活和农业生产活动中,氮、磷、农药、农村畜禽粪便、生活污水及生活垃圾等有机物或无机物,通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏,形成的环境污染。在对项目污染特点深入分析的基础上,提出了“源头控制、过程拦截、末端治理”的系统治理思路,并对项目的运行状况进行了归纳总结。实践证明,所采取的治理措施能对面源污染进行有效的治理。

关键词:面源污染;源头控制;过程拦截;末端治理

农业面源污染主要包括化肥污染、农药污染、农用地膜污染、畜禽粪便污染、农村生活污染和焚烧秸秆造成的污染等。农业面源污染随机性大、时空范围广、潜伏周期长、成因复杂,是国内环境领域普遍关注的一个重要问题。以邓州市丹江口库区农业面源污染综合治理试点项目为例,从“源头控制、过程拦截、末端治理”三个环节对农业面源污染进行综合治理。以改善丹江口库区及上游地区的生态环境,对南水北调中线工程的顺利实施以及区域经济社会可持续发展具有重要意义。

1 源头控制

农业面源污染的源头控制就是以“一控两减三基本”为目标,在丹江口库区周边的环境敏感区域,结合邓州市地理环境、经济社会和农业产业结构特点,强化顶层设计,优化调整农业结构和布局。坚持“以地定养、种养结合、资源节约、循环利用、生态净化、协调发展”的基本原则,实现农药减量化、化肥减量化。

农药减量化的工程措施主要是用害虫的物理防治措施取代传统的农药喷洒,从而减少农药的使用量。具体的工程措施包括设置太阳能杀虫灯、粘虫板、昆虫性引诱诱捕器,这些措施既能有效降低项目地土壤、地表水受污染的风险,又能起到保障食品安全作用。

化肥减量化的工程措施主要是利用精准施肥取代传统粗放式的施肥方式,从而减少化肥的使用量,具体的工程措施为水肥一体化工程。该措施能够避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢以及化肥通过农田地表径流污染水体的问题,既节约肥料又有利于环境保护。

2 过程调控

农田面源污染物质大部分随降雨径流进入水体,在其进入水体前,通过建立生态拦截系统,有效拦截径流水中氮、磷等污染物进入水环境,是控制农田面源污染的重要技术手段。目前农田面源污染过程拦截常用的技术有两大类:一类是农田内部的拦截,如稻田生态田埂技术、生态拦截缓冲带技术、生物篱技术;另一大类是污染物离开农田后的阻隔拦截技术,包括生态拦截沟渠技术、生态护岸边坡技术等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这类技术多通过对现有沟渠的生态改造和功能强化,或者额外建设生态工程,利用物理、化学和生物的联合作用对污染物主要是氮、磷进行强化净化和深度处理,不仅能有效拦截、净化农田氮磷污染物,而且滞留土壤氮磷于田内和(或)沟渠中,实现污染物中氮磷的减量化排放或最大化去除以及氮磷的资源化利用。

本工程项目的过程拦截措施主要包括建设生态拦截沟渠和生物拦截缓冲带工程。生态拦截沟渠具有降低水体中的氮、磷含量,达到“三清除”(清除垃圾、淤泥、杂草)和“三拦截”(拦截污水、泥沙、漂浮物)的作用,并且不用另外占用土地。生态拦截带技术主要用于控制旱地系统氮、磷养分、农药残留等向水体迁移。在旱地的周边建一生态隔离带,由地表径流携带的泥沙、氮、磷养分、农药等通过生态隔离带被阻截,将大部分泥沙,部分可溶性氮、磷养分、农药等留在生态拦截带内,拦截带种植的植物可吸收径流中的氮磷养分,从而减少地表径流携带的氮磷等向水体迁移。

3 末端治理

末端治理就是将农田面源污染物离开农田、沟渠后的汇流被收集,再进行末端强化净化与资源化处理;如生活及农业垃圾的收集与处理、前置库技术、生态塘技术、人工湿地技术等。这类技术多通过对现有塘池的生态改造和功能强化,或者额外建设生态工程,利用物理、化学和生物的联合作用对污染物主要是氮、磷进行强化净化和深度处理。不仅能有效拦截、净化种植区污染物,还能滞留种植区氮、磷污染,回田再利用,实现种植区氮磷污染物减量化排放或最大化去除。

本项目末端治理措施主要包括建设生态多塘系统、人工湿地污水处理站、农业废弃物收集系统和配备检测设备。多塘生态系统主要用于收集、滞留沟渠排水,一个区域建设若干个多塘生态系统能够进一步吸收去除水体和底泥中的污染物,既有利于农田灌溉又有效去降低了面源污染程度。在农业区下游,建设一个或若干个湿地,收集生态塘系统处理的排水,对其进行深度处理,有利于将农田面源污染降低到最低限度。

4 总结

农业面源污染物主要是氮和磷,还包括农药带来的有机污染,呈复合污染特征;具有量大、低浓度,难治理、成本高、见效慢等特征。本项目遵循污染中氮、磷与水的资源化利用原则;采用“源头控制、过程拦截、末端治理的”设计理念。分别采用:太阳能杀虫灯、粘虫板、昆虫性引诱诱捕器;生态拦截沟渠、生物拦截缓冲带;生态多塘系统、人工湿地、秸秆综合利用、农业废弃物收集系统等具体工程措施对邓州市丹江口库区农业面源污染进行综合治理。达到了预期的治理目标,减少了农业面源污染物向库区水体的迁移,对持续改善库区及上游地区的生态环境,南水北调中线工程的顺利实施以及区域经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。

参考文献:

[1] 刘宏斌,邹国元,范先鹏,刘申,任天志等著,.农田面源污染监测方法与实践[M].北京,科学出版社,2015

[2] 张小勇,范先鹏,刘冬碧,徐芳森,甘小泽,范修远,董文忠,.丹江口库区湖北水源区农业面源污染现状调查及评价[J].湖北农业科学,2012,(16)

论文作者:向亚东,王文芳

论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/25

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