農(nóng)業(yè)面源水環(huán)境污染治理思路

摘要：隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)村發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代化化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入農(nóng)村，農(nóng)村河湖水污染問題越來越突出，其中農(nóng)業(yè)面源污染是農(nóng)村河湖主要污染源之一。本文通過農(nóng)業(yè)面源污染成因及入河湖路徑分析，從管理手段和技術(shù)手段兩方面提出了系統(tǒng)性的防治辦法，從而減輕農(nóng)業(yè)面源對水環(huán)境污染，減輕河湖水環(huán)境容量負(fù)荷。

關(guān)鍵詞：源頭控制;生態(tài)攔截溝渠;末端修復(fù)

Abstract：With the development of Chinas modern rural areas， more and more modern chemical substances enter the rural areas， and the water pollution of rural rivers and lakes is becoming more and more prominent. Agricultural non-point source pollution is one of the main pollution sources of rural rivers and lakes. Based on the analysis of the causes of agricultural non-point source pollution and the path into rivers and lakes， this paper puts forward systematic prevention and control measures from two aspects of management means and technical means， so as to reduce the agricultural non-point source pollution to water environment and reduce the water environment capacity load of rivers and lakes.

Key words：Source control;Ecological interception ditch;End restoration

1 治理思路

面源污染是通過降雨和地表徑流沖刷，將大氣和地表中的污染物帶入受納水體，使受納水體遭受污染的現(xiàn)象。為減少農(nóng)業(yè)面源引起的水環(huán)境污染，根據(jù)農(nóng)業(yè)面源引起水污染路徑過程，分為三個階段分別進(jìn)行治理攔截。即從源頭對污染源進(jìn)行控制，在過程中對污染物阻斷攔截，在末端對水體進(jìn)行生態(tài)技術(shù)強化吸收攔截。

2 治理方法

農(nóng)業(yè)面源污染治理從非工程措施和工程措施兩方面進(jìn)行。首先，從源頭上減輕農(nóng)田農(nóng)藥化肥使用量;其次，對降雨和地表徑流水體中污染物吸收攔截;最后，對收納水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，通過系統(tǒng)性的污染攔截吸收及水環(huán)境修復(fù)措施從而達(dá)到防治水污染目的。

3 源頭控制

對于農(nóng)業(yè)面源污染源，主要對生產(chǎn)過程中所使用的化肥、農(nóng)藥及塑料膜等污染物進(jìn)行減量化。一般采用的手段可以分為管理措施和技術(shù)措施兩方面。

管理措施比如全面禁止使用劇毒高殘留農(nóng)藥，推廣使用生物農(nóng)藥和高效低毒低殘留農(nóng)藥，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)。積極推廣測土配方施肥，大力推廣使用有機肥、復(fù)合肥、新型緩釋肥，有針對性地施用微肥。通過科學(xué)施肥合理減少農(nóng)田養(yǎng)分投入，提高氮、磷養(yǎng)分利用率，從而減少農(nóng)田面源污染。同時在農(nóng)村推廣發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展思路，積極調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)民生產(chǎn)生活方式的轉(zhuǎn)變。

技術(shù)措施比如化肥減量化、節(jié)水灌溉等?；蕼p量化是從循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念、養(yǎng)分平衡和施肥技術(shù)出發(fā)，科學(xué)制定環(huán)境友好的養(yǎng)分管理技術(shù)。通過合理減少農(nóng)田養(yǎng)分投入，科學(xué)施肥，提高氮、磷養(yǎng)分利用率，從而減少農(nóng)田面源污染。主要技術(shù)手段表現(xiàn)為精準(zhǔn)化平衡施肥技術(shù)和養(yǎng)分平衡施肥技術(shù)。

節(jié)水微灌屬于先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠僅對作物需水部位提供所需水量，由“澆地”轉(zhuǎn)換為“澆作物”。適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)作物，能適應(yīng)所有地形和土壤，具有節(jié)水、增產(chǎn)效應(yīng)，灌水均勻。能有效減少污染物轉(zhuǎn)移，微灌技術(shù)可將肥料溶于水中，減少氨揮發(fā)、徑流和淋溶損失，增加了肥料的利用率。通過布置節(jié)水微灌措施，從源頭減少化肥施用，減少了部分排入水體的污染物。

4 過程阻斷

農(nóng)業(yè)面源污染除了源頭控制以外，還可針對面源污染物質(zhì)進(jìn)入水體過程中，通過建立生態(tài)攔截系統(tǒng)，阻斷其進(jìn)入水環(huán)境。此過程可以采用生態(tài)溝渠技術(shù)，依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，通過對現(xiàn)有溝渠的生態(tài)改造和功能強化，在農(nóng)田系統(tǒng)中構(gòu)建帶有種植條件的溝渠。在溝渠中配置多種植物，對溝渠水體中氮、磷等物質(zhì)進(jìn)行攔截、吸附，利用物理、化學(xué)和生物的聯(lián)合作用對氮磷污染物進(jìn)行凈化和處理，從而阻斷部分污染物進(jìn)入水體，達(dá)到削減污染量的目的。

生態(tài)溝渠通常由沉砂段（水入口）、泥質(zhì)或硬質(zhì)生態(tài)溝框架和植物組成。沉砂段位于農(nóng)田排水出口與生態(tài)溝渠連接處，用于收集農(nóng)田徑流顆粒物。農(nóng)田排出的灌溉廢水或雨水首先經(jīng)過生態(tài)溝渠前段沉砂段，污水中的大顆粒懸浮物被攔截沉淀。隨著水流沿溝渠向下游流動，與植物不斷接觸，水中N、P等物質(zhì)被溝渠中水生植物攔截吸附，出水水質(zhì)得到提升。生態(tài)溝每隔一段距離設(shè)置排入大莊河的排口，影響排口距離的因素包括要保持適宜水位的溝內(nèi)水量、保證應(yīng)有的消減作用。

生態(tài)溝渠多采用等腰梯形斷面，以混凝土結(jié)構(gòu)作為框架，在溝壁、溝底上布置方孔、圓孔或各種矩形、8字形的植草磚溝底，在孔洞中添塞土壤。通過設(shè)置不同的渠壁表面結(jié)構(gòu)，局部對土壤固定穩(wěn)定，以創(chuàng)造植物的基礎(chǔ)生長條件。再選擇適宜的植物組合，形成具有吸收、吸附降解功能的植物生態(tài)系統(tǒng)。渠底和渠壁上的土壤填充孔洞分布形式，主要影響植物種類選擇和種植密度。渠壁水泥板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，布置矩形或圓形的孔洞。

溝渠中需要有足夠的水力停留時間，才能保證氮、磷等污染物與植物能充分接觸，有效吸收。要達(dá)到一定的降解效果，常見做法有兩種。

其一是在生態(tài)溝渠每隔一段距離設(shè)置攔截壩，水流經(jīng)溝渠攔截壩處積聚溢流。水流速度的減緩延長了溝中水力停留時間，增強了植物系統(tǒng)的吸收吸附作用，同時部分泥沙得以沉降。攔截壩上設(shè)置控水閘板和一定高度排水口，可以根據(jù)需要維持水位在一定高度，從而針對不同植物生長要求形成不同的工作狀態(tài)。

其二是在溝渠中相隔一定距離并呈S形狀放置一定數(shù)量的過濾箱。箱內(nèi)可填塞對氮、磷具有較強吸附能力的吸附材料（如爐渣），同時在過濾箱中種植功能植物。水流受到過濾箱的阻礙，流速變小，停留時間得以延長。

植物是生態(tài)攔截溝渠的重要組成部分。選擇對氮、磷等污染物具有較強吸收能力，生長旺盛，具有一定的經(jīng)濟(jì)價值或易于處置利用，并可形成良好生態(tài)景觀的植物。

根據(jù)相關(guān)資料介紹，太湖宜興稻區(qū)生態(tài)溝渠對氮、磷攔截效率評價可達(dá)40%以上。昆明蔬菜種植區(qū)生態(tài)溝渠對氮、磷攔截效率可達(dá)35%。

5 末端強化

對面源污染路徑的末端收納水體，可以采用生態(tài)修復(fù)措施進(jìn)行末端污染物強化吸收，從而減少污染物入河量。

一般河湖采取的生態(tài)修復(fù)措施包括在河湖岸邊設(shè)置生態(tài)護(hù)坡緩沖帶，湖庫前端設(shè)置前置庫，生態(tài)濕地技術(shù)，水生動植物群落構(gòu)建等。湖濱緩沖帶是介于湖泊最高水位線和最低水位線之間的水、陸交錯帶，被稱之為湖泊的“肝臟”，具有很強的解毒凈化作用，在湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有特殊功能。在湖泊水體與陸地之間的生態(tài)隔離帶，能有效地攔截凈化地表徑流挾帶的泥沙和其他污染物，并可以通過“促淤效應(yīng)”增加氮、磷、懸浮物等污染物質(zhì)的沉積輸出，減輕湖泊的污染負(fù)荷。同時水生植被覆蓋著平緩的“浪擊帶”，能夠有效地“吸收”波浪的數(shù)量，消浪防蝕，穩(wěn)定水體，從而防止底泥懸浮，減少沉積物中污染物質(zhì)的釋放，澄清水質(zhì)，提高湖水透明度。且環(huán)湖濕地帶是湖泊中生物多樣性最為豐富的地帶，為水禽和魚類提供了棲息繁衍的良好生態(tài)環(huán)境。

前置庫原理是在水庫上游入庫河口附近建設(shè)攔水堤壩，即小型水庫，攔截上游來水在小型水庫內(nèi)，通過延長水力停留時間，促進(jìn)水中泥沙及營養(yǎng)鹽的沉降，同時利用子庫中大型水生植物、藻類等進(jìn)一步吸收、吸附、攔截營養(yǎng)鹽，改善水質(zhì)。發(fā)揮多種水生植物聯(lián)合凈化作用，考慮水生動物作用，采用復(fù)合生物浮床技術(shù)，引進(jìn)生物操縱的概念，構(gòu)建以食物鏈為核心的（水生、陸生）生態(tài)系統(tǒng)。

生態(tài)修復(fù)應(yīng)采取自然恢復(fù)為主、與人工修復(fù)相結(jié)合的方法，措施包括土壤治理、濕地水系修復(fù)、植被恢復(fù)與多樣性提升、水體生態(tài)修復(fù)、生物多樣性恢復(fù)、入侵物種管理等。

6 結(jié)語

農(nóng)業(yè)面源污染水環(huán)境是一個綜合性問題，且其在水環(huán)境污染物來源中占比較大，因此農(nóng)業(yè)面源污染治理是十分必要的。農(nóng)業(yè)面源污染治理需在對流域水體環(huán)境遭到破壞的原因進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)流域內(nèi)的水系特點，從宏觀角度結(jié)合水利發(fā)展和農(nóng)業(yè)灌溉，以“減源-控污-截留-修復(fù)”為總體思路，在農(nóng)田面源控制、水生態(tài)修復(fù)治理等板塊實施一系列工程措施，并結(jié)合流域已實施的相關(guān)工程，使各類污染得到系統(tǒng)的控制和有效的治理，從而實現(xiàn)污染負(fù)荷削減，達(dá)到水污染防治目的。

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收稿日期：2020-06-18

作者簡介：馬莉（1988-），女，漢族，工程師，碩士學(xué)歷，研究方向為水環(huán)境治理相關(guān)設(shè)計。