氮磷生态拦截集成技术治理湖泊岸区农业面源污染分析研究

第４０卷第ｌ期２０１５年１月环境科学与管理ＥＮＶ刀融０Ｎ眦ＮＴＡＬＳＣ皿ＮＣＥＡＮＤⅣ【ＡＮＡＧＥⅣⅡＬＮＴ

ＶｏＬ４０Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０１５

文章编号：１６７４—６１３９（２０１５）０１一００７２—０３

氮磷生态拦截集成技术治理湖泊岸区农业面源污染分析研究于淼１，马国胜１，赵昌平２，邹洪辉３（１．苏州农业职业技术学院生态环境系，江苏苏州２１５００８；２．苏州国环环境检测有限公司，江苏苏州２１５１２９；３．苏州吴中区金庭镇衙角里村委会，江苏苏州２１５１１７）

摘要：农业面源污染是造成湖泊水体富营养化的重要原因之一，中国湖泊边岸广泛分布的自然村落使污染问题日益严峻，氮磷生态拦截集成技术已经作为一种经济有效的技术措施逐渐得到推广应用。通过分析国内外所采用的几种适合湖泊岸区的氮磷生态拦截技术，不同区域采用的氮磷生态拦截集成技术要因地制宜，需结合当地的农作物种植、植物种类分布、地形地貌、气候环境等因素，科学地选择净化植物与处理工艺，才能取得较好的治理效果。关键词：湖泊岸区；氮磷生态；拦截生态；沟渠农业面源污染中图分类号：）（５２４文献标志码：Ａ

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目前在中国，２５个湖泊水体中全氮均富营养化，氮、磷富营养化已成为水污染的核心问题，有些还比较严重，导致蓝藻频繁爆发。农业面源污染是收稿日期：２０１４—１２—２９基金项目：苏州市科技项目（Ｎｏ．Ｓｓ２０１２０２）；苏州农业职业技术学院院区结对项目ｊｄ２０１４１６资助作者简介：于淼（１９８２一），男，工学硕士，工程师，研究方向：水污染控制工程技术。・７２・湖？自流域水体环境恶化的主要原因之一，中国湖泊边岸（含湖中较大岛的岛岸）广泛分布着较多自然村落，人口居住分散，地域面积广，农田、养殖、村镇氮磷污染源排放具有面广、分散、难以集中收集、可生化性好、就近排放湖泊等特点，同时由于目前农村现状，要求污水处理工程必须具有低投资、低能耗、低运行费、维护简单等特点才能较好地推广，农村污水处理工作难度较大，在中国尚属起步和探索阶段。

万方数据嘉等掌嚣期于淼等・氮磷生态拦截集成技术治理湖泊岸区农业面源污染分析研究ＶｏＬ４０

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Ｊ肌．２０１５

现有污水处理技术用于农村污水处理，在运行和管理方面尚存在诸多现实问题…，难以适应农村生活污水处理的要求。鉴于此，构建一个高效的氮磷生态拦截集成工程，实现对村镇生活污水的高效低耗处理，有效拦截净化农业面源污染中的氮磷污染物质，减小农田流失氮磷进入湖泊的风险，并提高湖泊水体的自净能力，对改善湖泊及周围生态环境、保护流域水体具有重要意义。１氮磷生态拦截集成技术构成氮磷生态拦截集成技术是指利用农村周围分布的自然地形和农田、果园等的沟渠、池塘及湿地等现有条件，以水体修复方法和生态工程技术等为基础，以种植能够高富集氮磷的水生植物为主要途径，将植物净化和工程措施相结合，通过拦截、阻隔、沉淀、吸附、降解、吸收氮磷营养物，辅以清除垃圾、淤泥、杂草的“三清除”和拦截污水、泥沙、漂浮物的“三拦截”等措施，从而实现对形成面源污染排入水体的氮、磷进行有效拦截控制，降低水体中的氮、磷浓度旧Ｊ。根据中国湖泊岸区地形地貌、农业面源污染等特点，目前一般采取分级拦截治理模式，主要氮磷生态拦截工艺流程可大致为：排水汇集区／径流一生态拦截沟渠＿÷生态拦截带／生态湿地／生态塘＿排人湖泊２生态拦截沟、渠技术生态沟渠是目前国内外在灌区普遍采用的较为简单实用的水污染修复技术。据报道，美国和加拿大有６５％的农田利用沟渠网排水。２０世纪７０年代，生态沟渠对于氮磷流失的拦截作用就有研究。因传统型土沟渠容易引起水土流失且保土能力差，现代型混凝土沟渠虽不具备这些缺点，但只能起到农田排水的作用，同样会造成环境污染问题。而生态沟渠不仅具有沟渠应有的排灌功能，还能强化栏截农田氮磷等养分的流失，且景观效果好，具有较大的推广前景。生态沟渠因水生植物的存在，增强了湿地对水污染的净化能力。水生植物净化主要靠植物的吸收、吸附、降解与过滤及化感作用之问的相互影响。农业排水沟渠改建成生态沟渠构建栏截面源污染的生态沟渠，需要根据沟渠的实际情况而建。生态栏截型沟渠系统由植物部分和工程部分组成，能减缓水速、促进颗粒物质的沉淀，对污染物氮磷的削减率达４０％以上。生态沟渠系统能很好的降解、去除排水中的营养成分，控制农田排水径流的氮磷进入河网水体。生态沟渠和传统沟渠对ＴＮ、１１Ｐ、ｃＯＤ的平均浓度削减率分别为４８．３％，６０．６％，３０．１％和２３．８％，１８．４％，因其污水净化效果显著且不另占用土地，值得应用推广¨Ｊ。采用沟底种水生植物构建的生态沟渠，其沟渠植物累积氮僻的量明显高于自然沟渠植物累积量ＨＪ。但沟渠中的水生植物在生长季节吸收大量营养物，而冬季又释放氮素磷素。因此植物到衰老期后，若不及时收割植物，其植物残体又重新释放吸收的养分到水体，造成严重白旺次

污染。提倡利用本地的经济型植物取代野生型植物，引导人们定期收割植物，有效防治植物的二次污染。构建生态沟渠是构建缓冲带的一项主要措施，增加污染物在生态系统中的循环过程，减少污染物质向系统外输出。

３生态拦截带技术生态拦截带包括农田、果园、菜地、草带径流氮磷流失生态拦截技术，生态拦截带是一种控制水土流失和防止农业污染物向水体迁移适用技术，在国外有较多研究结果和成功应用实例。国内主要在农田、草带、果园等方面展开。农田径流氮磷流失生态拦截工程是指采用生物技术、工程技术等措施对农田径流中的氮、磷等营养物质进行拦截、吸附、沉积、转化及吸收利用，达到控制养分流失，实现养分再利用，减少流域水体污染负荷的目的；研究表明，设置拦截草带是控制氮磷径流流失、有效防止水体污染及富营养化的一种可靠的方法。李国栋【５１等对太湖流域生态草带进行研究，发现生态拦截草带能拦截径流氮４２％一９１％，其中对颗粒态氮拦截效率为４６％一９５％；对水溶态氮及其组分ＮＯｆ，ＮＨｆ拦截效率分别为２０％～７９％、１０％～９８％和３０％一８０％；生态拦截草带能拦截径流磷３０．４％一９２％，对颗粒态磷拦截效率均在１６．７％一９５％，对水溶态磷及其组分Ｈ：ＰＯｆ拦截效率分别为２６％～８４％和２３％～８９％，总体上，草带对氮磷的拦截效率上来讲颗粒态的氮磷要好于水溶性的氮磷。・７３・

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