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
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氮磷生态沟是一种针对农业面源污染的生态治理技术,通过对排水沟渠进行改造和生物措施的运用,实现对农田排水中残留的化肥农药的拦截和水质的改善。
它包括两种方式:生态拦截沟渠和湿地面源拦截系统。
生态拦截沟渠是一种广泛应用的氮磷生态沟类型。
典型的案例包括筱村镇长垟村建设的全长约1040米、宽约185米的氮磷生态拦截沟渠,每隔50米设置净化设备,拦截农田排水中残留的化肥农药。
此外,莲都区下槪头村农田也建成了一条1020m长的氮磷生态拦截沟渠。
湿地面源拦截系统则是一种结合了湿地生态系统和氮磷生态沟的综合治理方法。
它通常将农田变成小型“湿地公园”,通过利用湿地生态系统降低水体氮磷浓度,从而减少农田排放水中的化学需氧量、总氮、总磷。
越城区陶堰镇南湖村建设了一条这样的氮磷生态拦截沟渠,全长1000米左右,涉及田块面积约600亩,目前已全面竣工。
氮磷生态沟的治理效果非常显著。
例如,通过对排水沟渠进行改造和生物措施的运用,氮磷生态沟能够实现对农田排水中残留的化肥农药的拦截,从而改善水质。
在麦浪农场的示范性氮磷生态拦截系统建设中,共投入了30多万元资金,有效地改善了周边农田的水质,并实现了农田生产、农田面源污染拦截、生态保护和田园景观营造等功能。
对于氮磷生态沟的建设和维护,需要进行定期的检查和管理,以保证其有效的运行。
其中包括检查沟坡、透水坝、集泥井等设施,保持水生植物生长,节制闸钢闸门每年油漆1次,集泥井每月清泥1次,透水坝滤料每年更换1-2次。
此外,每年汛期前和1-2月、7-8月份进行全面检查和修剪,并确保氮磷生态拦截沟渠维持不低于10mm的水深。
总的来说,氮磷生态沟是一种有效的生态治理技术,能够有效地治理农业面源污染,保护生态环境。
通过生态拦截沟渠和湿地面源拦截系统的建设和管理,我们可以实现农田生产和生态保护的平衡,为美丽乡村建设和“两山”发展通道架起一座新桥梁,提高生态意识,促进绿色发展。
科技成果——生态强化人工湿地深度脱氮除磷集成技术技术开发单位深圳市环境科学研究院适用范围城市污水处理厂尾水、受污染河水的深度处理成果简介针对污水处理厂一级A标准排放的尾水氮磷含量高、碳氮比失衡的特点,构建了1套生态强化砾间床+人工湿地深度脱氮除磷集成技术。
其关键核心技术如下:(1)生态强化砾间床:采用亲水性好、吸附能力强、挂膜速度快的内置式陶粒作为填料,以提高低碳源条件下微生物成膜量。
同时在生化系统中嵌入植物床层,依靠植物生长吸收部分有机物,并借助植物根系泌氧作用提升溶氧量及构建辅助生物膜载体。
最终利用填料-微生物-植物三者协同作用拦截、降解、吸收污染物,强化对水中氮、磷的净化效果。
(2)高效除磷人工湿地:以牡蛎壳、给水厂污泥和粉煤灰制备出Ca-Al-Fe为活性组分的除磷功能填料,将其用作人工湿地工艺的核心填料得以强化对尾水中TP的吸附去除。
应用情况示范工程选址位于深圳市龙岗区布吉街道甘坑新村甘坑河东侧,原甘坑人工湿地污水处理工程场址,地处甘坑河中游。
项目对原甘坑人工湿地污水处理工程存在的工艺陈旧、设施老化、处理出水水质不达标等问题进行升级改造,设计处理规模8000m3/d(旱季),设计出水COD、BOD5、NH3-N、DO、pH等指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅳ类标准。
甘坑河水质受沿河排污影响较大,其污染特征表现为:以氮磷污染为主、碳氮比严重失衡。
针对上述水环境问题,示范工程采用“生态强化砾间床+人工湿地深度脱氮除磷集成技术”对受污染河水进行深度处理。
主要建设内容包括:(1)生化预处理单元改造:将原有接触工艺改造为砾间床工艺,池内弹性填料更换为内置式陶粒填料,池顶敷设植物净化层,从而依靠填料-微生物-植物协同作用拦截、降解和吸收污染物,强化对水中氮、磷的净化效果;(2)人工湿地单元改造:将原有湿地植物池表层填料更换为课题研发的高效除磷陶粒,并优化湿地运行方式,提升对水中磷的吸附去除能力。
精品整理
农田排水氮磷拦截技术
一、技术名称
太湖流域农田径流氮磷生态拦截沟渠塘构建技术
二、适用范围
太湖流域农田面源污染治理
三、技术内容
通过采用适合于太湖地区生态特点的常年、高效氮磷拦截植物组合技术、农田排水氮磷拦截生态沟渠塘工程规范化技术、区域农田排水量与沟渠塘容纳量适配技术和农田排水氮磷拦截工程综合效益优化技术等,构建生态沟渠塘人工湿地系统消减农田排水中氮磷负荷,具有高效率、低投资、低运行费、低维持技术、低能耗等优点,是一项非常实用的农业面源污染控制措施,特别适合用于太湖流域农田径流的处理。
四、水污染防治效果
示范工程运行监测结果表明,生态沟渠塘对农田径流水体中的氮磷复合消减率达到40%以上,是一项非常实用的农业面源污染控制措施,特别适合用于太湖流域农田径流的处理。
农田氮磷生态拦截沟工程对粮食功能区氮磷减排效果
徐著
【期刊名称】《浙江农业科学》
【年(卷),期】2024(65)6
【摘要】农业生产中的氮、磷等养分流失是农田生态系统、水体与湿地生态系统中养分盈余的主要来源,是造成面源污染的重要原因。
生态沟渠对传统农田排水沟渠系统进行升级与改造,通过土壤-微生物-植物形成生态链平衡系统,利用其新陈代谢协同降解农田排水中的有机物、氮、磷等污染物,同时辅助脱氮除磷装置、拦截转化池和底泥污染捕获系统等功能性设备,进一步提高农田排水中污染物的拦截效果。
在该沟渠建设实例中,通过对农田氮磷生态沟渠水质中的总氮、总磷、氨氮和高锰酸盐指数进行监测分析并得出有效去除率,观测到农田氮磷生态沟渠能够显著降低农田排水中氨氮、总氮和总磷的浓度,并且沟渠中的拦截设施对污染物的去除效果明显,为萧山区粮食功能区农业面源减排提供技术模板,为进一步推动绿色农业发展创造了有利条件。
【总页数】5页(P1491-1495)
【作者】徐著
【作者单位】杭州市萧山区农(林)业技术推广中心
【正文语种】中文
【中图分类】X592;X52
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《干旱区浅水富营养化湖泊氮、磷营养盐时空分布及迁移通量研究》篇一摘要:本文以干旱区浅水富营养化湖泊为研究对象,系统分析了氮、磷营养盐的时空分布特征及其迁移通量。
通过对湖泊不同区域的样品采集与测定,揭示了湖区内氮、磷元素的来源、分布和迁移转化机制,以期为干旱区湖泊水质保护和水环境管理提供科学依据。
一、引言随着人类活动的不断扩张,湖泊富营养化问题日益突出,尤其是在干旱区的浅水湖泊中。
这类湖泊由于其特殊的水文条件和生态结构,面临着氮、磷等营养盐含量超标的问题。
深入研究干旱区浅水富营养化湖泊中氮、磷营养盐的时空分布及迁移通量,对于湖泊水质的改善和水环境治理具有重要意义。
二、研究区域与方法(一)研究区域概况本研究的选点为某干旱区浅水富营养化湖泊,该湖泊由于地处内陆,降水稀少,人类活动对湖区的影响较为显著。
(二)研究方法本研究通过采样、分析以及模型模拟的方法进行。
包括在湖区设置多个采样点,分别在不同季节进行取样分析,运用化学方法测定氮、磷含量;并采用水质模型对营养盐的迁移通量进行模拟分析。
三、氮、磷营养盐的时空分布特征(一)氮的时空分布通过对湖区不同区域的样品分析发现,湖水中氮的含量在夏季达到峰值,且呈现出近岸高、远岸低的分布趋势。
这主要与湖区周边农业活动和生活污水的排放有关。
(二)磷的时空分布磷的含量在湖区同样具有明显的季节性变化,春季和秋季为高发期。
磷的分布受湖流影响较大,湖心区域相对较高。
四、氮、磷营养盐的迁移通量分析(一)迁移途径湖内氮、磷营养盐主要通过水体流动、风力传输和底泥释放等途径进行迁移。
其中,水体流动是主要的迁移方式。
(二)迁移通量根据模型模拟结果,湖区氮、磷的年迁移通量均达到一定规模,其中夏季为高峰期。
大量的氮、磷元素通过水流输出到湖外,对周边环境产生一定影响。
五、结论与建议本研究表明,干旱区浅水富营养化湖泊中氮、磷营养盐的时空分布特征明显,且具有显著的迁移通量。
这些营养盐主要来源于周边农业活动和生活污水排放。
湖泊水体氮素污染控制技术研究湖泊是一种自然的水文生态系统,生产生活中有一定作用。
然而,随着社会经济的发展和人口的增加,湖泊水体污染已经成为了一种严重的环境问题,其中氮素污染是导致湖泊富营养化的主要原因之一。
因此,湖泊水体氮素污染控制技术研究已经成为了目前环保领域的热点问题之一。
一、湖泊水体氮素污染的来源和特点湖泊水体氮素污染的来源主要包括农业排泄物、城市污水、化学工业废水等。
氮素在湖泊中主要以硝酸盐和铵离子形式存在。
一旦氮素污染超过一定的限制,就会导致湖泊的富营养化,进而影响水体的水质和生态环境的平衡。
二、湖泊水体氮素污染控制技术研究现状目前,湖泊水体氮素污染控制技术研究已经在国际与国内环保领域中得到了广泛的关注。
以下是当前在环保领域中被广泛应用的湖泊水体氮素污染控制技术:1.生态修复技术生态修复技术是通过对湖泊的生态系统进行恢复和调整,以减少和避免湖泊水体污染的技术。
它的方法包括:水生植物修复、湿地修复、河道自净力修复等。
学者们研究发现,通过水生植物修复可以增加水生物多样性,并有效地保持湖泊水体中氮素的平衡。
2.生物技术生物技术是利用微生物或高等生物对废水进行处理和净化的技术方法。
常见的方法包括:微生物法、水生植物法。
其中,微生物法是通过利用各种微生物对水中含氮物质进行生化转化和吸附剂去除;水生植物法则是通过利用水生植物对氮素进行吸收和过滤的方法净化水体。
3.物理化学方法物理化学方法则是传统的水体净化方法,主要包括化学沉淀法、吸附法、离子交换法等。
它们在湖泊水体氮素污染控制技术研究中也得到了广泛的应用。
三、湖泊水体氮素污染控制技术研究的局限性故湖泊水体氮素污染控制技术研究中,措施的局限性和不足还是不可避免的。
首先,人工修复方法的成本较高,难以长期维持水体环境,会对水质和生态环境的平衡产生一定的影响。
其次,一些生物技术在实践中仍存在可操作性的难题;在物理化学方法中,一些化学物质对生态环境的影响也值得警惕。
《基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究》篇一一、引言南四湖流域作为我国重要的淡水湖泊区,近年来面临严重的非点源氮磷污染问题。
这种污染不仅影响了湖泊生态系统的健康,还对周边地区的水资源安全构成了威胁。
因此,研究南四湖流域非点源氮磷污染的来源、迁移及沉积过程,对于湖泊的生态环境保护和可持续发展具有重要意义。
本文将基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟,并探讨其对湖泊沉积的响应。
二、研究区域与方法2.1 研究区域南四湖流域位于我国南方某地区,是一个重要的水资源聚集区。
该流域地势复杂,气候多变,非点源氮磷污染问题突出。
2.2 研究方法本研究采用SWAT模型对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟。
SWAT模型是一种基于物理过程的分布式水文模型,能够有效地模拟流域尺度的水循环过程和污染物迁移转化过程。
首先,收集南四湖流域的气象、土壤、地形等基础数据;然后,根据SWAT模型的原理和结构,建立南四湖流域的SWAT模型;最后,利用模型对非点源氮磷污染进行模拟和分析。
三、南四湖流域非点源氮磷污染的模拟与分析3.1 SWAT模型构建与参数校准在建立SWAT模型的过程中,首先需要对模型参数进行校准。
校准过程中,需要收集南四湖流域的历史气象、水文、土壤等数据,对模型参数进行调整,使模型能够准确反映南四湖流域的水文过程和污染物的迁移转化过程。
3.2 非点源氮磷污染的模拟在SWAT模型构建完成后,利用该模型对南四湖流域的非点源氮磷污染进行模拟。
通过模拟不同情景下的氮磷排放量、迁移路径和沉积量等数据,分析非点源氮磷污染的来源、迁移及沉积过程。
3.3 结果分析根据模拟结果,分析南四湖流域非点源氮磷污染的现状和趋势。
同时,结合实际调查和观测数据,对模拟结果进行验证和修正,提高模拟的准确性和可靠性。
四、湖泊沉积对非点源氮磷污染的响应研究4.1 湖泊沉积与非点源氮磷污染的关系湖泊沉积是氮磷等污染物的重要归宿之一。
巢湖流域农业面源污染氮源解析及农艺控制技术研究巢湖流域农业面源污染氮源解析及农艺控制技术研究随着我国农业生产的不断发展,农业面源污染问题日益突出。
巢湖流域是一个重要的农业产区,也面临着农业面源污染的严重挑战。
本文将针对巢湖流域的农业面源污染问题,对其中的氮源进行解析,并探讨农艺控制技术可以起到的作用。
首先,我们先来了解一下巢湖流域的农业面源污染情况。
巢湖流域的农业生产主要以种植业为主,氮肥的施用量较大。
然而,过量施用氮肥不仅会造成底下水体的富营养化,还容易形成气态氮的挥发,对大气环境造成污染。
另外,农田的农业面源污染还包括农药的使用和农业废弃物的处理不当等问题。
这些因素导致巢湖流域的农业面源污染问题日益严重,严重影响了流域内的生态环境和水质。
关于农业面源污染中的氮源,主要包括氨氮、硝酸盐氮和有机氮三种形态。
其中,氨氮主要来自于农田的氮肥和粪肥的施用,硝酸盐氮则主要由氮肥的硝化及其在土壤中的淋溶而来,有机氮则来自于农田植物的残留物和粪肥分解产物。
这些氮源在农业生产中起到了重要的作用,但是过量的氮源进入水体会造成水体的富营养化,引发水华等问题。
针对巢湖流域的农业面源污染氮源问题,农艺控制技术可以发挥重要作用。
首先,合理施肥是减少氮源污染的基本措施。
根据农田土壤的营养状况,合理调整氮肥的种类和用量,避免过量施用氮肥。
其次,采用有机肥替代化肥,可以减少农田的氮肥施用量。
有机肥中的有机氮能够慢速释放,减少氮肥的流失风险。
此外,科学施用农药也能够减少农田的农药污染。
合理选择农药的种类和剂量,注意农药的使用时机和方法,可以减少农药在农田中的残留量及其对水体的污染。
除了合理施肥和科学施药,巢湖流域的农业面源污染还可以通过改善土壤肥力和农田排水体系来进行控制。
通过增加有机质含量和改善土壤结构,可以提高土壤的保水保肥能力,减少氮肥的流失。
在农田排水体系方面,采用分层渗水和人工湿地等技术,能够减少农田中的养分流失,达到农业面源污染的控制效果。
农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——生态拦截技术农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——生态拦截技术随着经济的快速发展和城市化进程的加速推进,农村地区面临着越来越严重的面源污染问题,特别是面源污染的治理成为了亟待解决的难题。
面源污染的治理任务繁重,涉及多个环节,因此需要综合运用多种技术和理论。
而“4R”理论与工程实践中的生态拦截技术就是一种有效的面源污染治理策略,下面我们就来详细介绍其原理与实践效果。
“4R”理论是指减少、重用、回收和替代的原则,是对资源利用的一种理论体系。
在农村面源污染治理中,可以通过遵循这一原则来减少农业生产活动对环境的负面影响,实现农村可持续发展。
生态拦截技术是“4R”理论与工程实践中的一种重要手段,其基本原理是通过建立人工湿地、绿色生态沟渠和植物滞留池等生物工程设施,将农田和农村污染物截留拦截,起到净化水质、减轻水体污染负荷的作用。
生态拦截技术主要应用于农村地区的农田和农村生活污水处理。
在农田上,通过建设人工湿地和植物滞留池等措施,将灌溉水中的农药、化肥等有害物质净化,防止这些污染物进入河流和水库,既保护了环境,又保证了粮食生产的质量和安全。
在农村生活污水处理方面,生态拦截技术则通过植物滞留池和生态沟渠等处理设施将污水中的有机物质和营养物质去除,同时还有助于控制蚊蝇和蚊蠓等病媒生物的繁殖,提高了农村居民的生活环境质量。
生态拦截技术的实施需要充分考虑农村地区的自然环境特点和水资源状况。
例如,在建设人工湿地时,需要选取适应当地生态环境的湿地植物,并结合土壤类型和水质特点来确定建设方式和规模。
此外,还需要合理规划和布局生物工程设施,确保能最大限度地减少面源污染物的输入,提高治理效果。
生态拦截技术在实践中已经取得了一定的成功。
例如,广东省某农村村庄采用生态拦截技术对农田进行水质治理,通过建设人工湿地和植物滞留池等设施,成功将有机物质和重金属等污染物净化,达到了净化水质、改善生态环境的目的。
基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究摘要:南四湖流域是一个草地区和农田区错综交织的流域,具有典型的非点源污染特征。
本研究拟采用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟南四湖流域的氮磷污染输送过程,并探讨不同时期湖泊沉积物中的氮磷含量响应。
研究结果显示,南四湖流域的农业活动对流域水体中的氮磷负荷具有很大影响,而湖泊沉积物可以在一定程度上吸附氮磷污染物,起到净化水体的作用。
1. 引言随着经济的快速发展和农业生产的增加,我国农田排放的氮磷污染物逐渐成为水环境的主要污染源之一。
其中,南四湖流域的氮磷污染问题备受关注。
本研究旨在利用SWAT模型模拟南四湖流域的非点源氮磷污染和湖泊沉积的响应,为该区域水环境的治理和保护提供科学依据。
2. 方法2.1 研究区域选取本研究选取南四湖流域作为研究区域,该区域位于草地区和农田区的过渡地带,具有典型的非点源污染特征。
2.2 SWAT模型简介SWAT模型是美国农业部开发的水文过程模型,可以模拟流域内水文循环和污染物的输送过程,适用于非点源污染研究。
2.3 数据获取和预处理收集研究区域的气象数据、土地利用数据、数字高程模型数据等,并进行预处理。
2.4 模型参数设置根据研究区域特点,设置SWAT模型的参数,包括水文参数和氮磷循环参数等。
2.5 模型验证和应用利用已有的水文数据和水质监测数据对模型进行验证,并采用模拟实验的方式预测不同情景下的氮磷污染物输送过程。
3. 结果与讨论3.1 模型验证结果将模拟结果与实际观测数据进行比较,验证模型的准确性和可靠性。
3.2 氮磷污染模拟结果模拟了不同情景下南四湖流域的氮磷污染物输送过程,并分析了农业活动对流域水体中氮磷负荷的影响。
3.3 湖泊沉积物中氮磷含量的响应通过采集湖泊沉积物样品进行分析,研究了不同时期湖泊沉积物中的氮磷含量,并与模型模拟结果进行对比。
基于SWAT模型的南四湖流域非点源氮磷污染模拟及湖泊沉积的响应研究摘要:随着人类活动的不断增加,水体非点源污染已成为世界各地面临的严重问题之一。
本文选取南四湖流域作为研究对象,以SWAT模型为工具,模拟了该流域内非点源氮磷污染的分布及其对湖泊沉积的影响。
1. 引言南四湖是一个重要的淡水湖泊,其水质对于当地生态环境和人民的生活具有至关重要的意义。
然而,随着南四湖周边农业和城市化的发展,流域内非点源氮磷污染问题日益突出。
因此,研究南四湖流域的氮磷污染分布及其对湖泊沉积的影响对于水环境保护和景观恢复具有重要意义。
2. 方法本研究采用SWAT模型进行湖泊流域非点源氮磷污染的模拟。
首先,对研究区域进行划分,并建立数字高程模型和土地利用数据。
然后,根据气象数据和土地利用情况,设定入湖径流和非点源污染的起始条件。
接着,输入氮磷源的参数,并考虑沉积物的淤积和释放过程。
最后,通过模拟得出湖泊沉积物中氮磷含量的变化和分布。
3. 结果与讨论模拟结果显示,南四湖流域的氮磷污染主要来源于农田产氨和化肥使用,城市污水也是一个重要的污染源。
模型表明,氮磷含量随着入湖水体流向南四湖而增加,并在湖泊沉积物中积累。
在农田肥料使用量和污水处理效率不断提高的情况下,南四湖沉积物中的氮磷含量仍然呈现上升趋势。
4. 影响因素分析为了更好地理解非点源氮磷污染的影响因素,本研究还对农田表面、土壤和水体的关系进行了分析。
结果表明,土壤的氮磷含量与农田表面的农作物类型以及化肥使用量密切相关。
此外,降雨量和流速也对非点源氮磷污染具有一定的影响。
5. 结论与建议本研究基于SWAT模型对南四湖流域非点源氮磷污染的模拟结果显示,流域内的氮磷污染主要受农田产氨和化肥使用的影响。
为了减轻湖泊沉积物中的氮磷含量,需要采取一系列的全面措施,包括优化农田管理、提高农业环保意识、加强污水处理等。
此外,长期监测湖泊沉积物中的氮磷含量,及时调整环境保护和水资源管理策略也是十分必要的。
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
AnalysisonControllingRuralNon—pointPollutioninLakeShoreAreabyEco—RetainofNitrogenandPhosphorusIntegmtedTechnolog)r
YuMia01,MaGuoshen91,ZhaoChaJlgpin92,ZouHonghui3
(1.DepanmentofEcolog)randEnvim舢ent,SuzhouPol”echnicInstituteofA扣culture,Suzhou215008,China;
2.S眦houGuohuaIlEnvi咖珊entDetectionCo.,Ltd.,SuzlIou215129,China;
3.YalIlliVmageCommitteeinJintingT0wn,W眦hong
District,S眦h伽215117,China)
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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。
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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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