学文网【摘要】以黄河上游宁蒙灌区为例，分析当前农业非点源污染的现状，系统的归纳了非点源污染控制方法，重点探讨了生态沟渠构建在农村与农业面源退水污染修复中的作用。
【关键词】农业非点源污染；生态沟渠；控制对策
水体污染一般分为点源污染和非点源污染。农业非点源污染是指人们从事农业生产活动时产生的非点源污染，包括化肥、农药、畜禽粪便污染，以及农田水土流失等造成的水体污染[1]，具有时空分布范围大和不确定性的特点，是最为重要且分布最为广泛的非点源污染系统[2-3]。农业生产活动中的氮和磷等营养物、农药以及其他有机或无机污染物，通过农田地表径流和农田渗漏形成地表和地下水环境污染。笔者对国内外农田非点源污染及控制对策研究进行了详细的分析，提出了适合我们国家的生态沟渠构建技术。
1.研究区概况
宁蒙灌区包括宁夏引黄灌区和内蒙古河套灌区，宁夏引黄灌区是全国四大古老灌区之一，灌溉面积由新中国成立初的12.8万hm2发展到1997年的41.7万hm2。灌区面积约有1万km2，南北长320km，最宽处约40km，呈一狭长葫芦形。内蒙古河套灌区是全国三个特大型灌区之一，灌区长250余km，南北宽约50km，引黄控制面积116.2万hm2，灌区由三盛公水利枢纽自流引水，灌水渠系共设总干、干、分干、支、斗、农、毛渠等7级。排水系统类似于供水系统。也分为总排干、干、分干、支、斗、农、毛沟等7级。总排干沟全长260km，是灌区农田排水入泄黄河的惟一通道[4]。
2.农业非点源污染现状
农业非点源污染已成为世界各国水环境的一大主要污染源[1-3]，非点源污染中的主要污染物质是氮磷营养元素，在美国，水体中的氮、磷有83%是由农业非点源污染贡献的，荷兰农业非点源提供的总氮、总磷负荷分别占水环境污染60%，40-50%。我国在太湖流域、山东近海等地对点源污染进行大规模整治后，水质依然未能好转，主要就是非点源污染，特别是农业非点源污染造成的。
2.1 化肥农药污染严重
化肥和农药污染正成为我国农业环境污染中的突出问题。我国农田的氮肥使用量居世界首位，但是利用率确很低。目前，我国农药生产量居世界第二位，但产品结构不合理，其中杀虫剂占70%，杀虫剂中有机磷农药占70%，而有机磷农药中高种占70%[2]。农药在使用过程中，一部分因喷雾漂移到空气中，污染大气；一部分因雨水冲刷进入沟渠，污染江河；一部分残留在土壤中通过渗透作用到达地层深处，污染地下水。
2.2 畜禽养殖业污染
我国畜禽养殖业始终保持高速发展的势头，畜禽存栏量每10年增加1-2倍，2000年畜禽粪便产生量达到36.4亿吨，约为当年工业固废量的3.9倍。但是畜禽粪便大部分不经处理或经简单的物理处理便排入河流或湖泊，严重地污染了地表水。畜禽粪便含有较高的COD、BOD和SS，这些污染物由于人工排放，或者随降雨径流污染水体。粪便中的氮、磷还不断地渗入地下，使地下水中的硝态氮、硬度和细菌总数超标。另外，饲料添加剂行业的不规范生产，以及畜禽场使用添加剂不当，均会造成畜禽粪便中某些金属元素含量增高，构成对水体污染的威胁[1]。
2.3 农田退水回灌污染
农田退水回灌作为灌溉农业的一项保障措施，农田排水在维持田间水盐平衡的同时，也向下游输送了大量水源污染物质。对这部分水进行循环利用，既节约了水资源，又减轻了黄河水体污染。宁夏年均农业取水量约为81亿立方米，而灌溉用量仅为44亿立方米，高达36亿立方米的水量又通过农田退水回流到了黄河。黄河宁夏段的灌溉回归水的水质评价表明，回归水属无毒有害型淡水，尽管有些河段灌区回归水中重金属、有机污染虽未超农田灌溉水质标准，但其含量却高于黄河水。如果长期用于农灌，有害物质在土壤中的富集会导致土壤系统、食物链和地下水污染，以及农田水盐平衡的改变。
2.4 农村生活污水污染
农村居住分散，加上大多数农村集体经济实力有限，缺乏有效管理和技术处理能力，基本无完整的生活污水收集系统和处理设施。农村生活污水直接排入现有排水沟渠塘及河道，或排入家前屋后渗入地下，已经严重影响农村聚居点周围的环境质量，成为农村面源污染重要的污染源。
3.非点源污染控制对策
自70年代以来，国外对控制非点源污染进行了大量的研究，非点源污染的产生规律研究、检测手段与控制方案以及综合管理等方面，在欧美一些发达国家已经形成了一整套措施，发展中国家则相对滞后[2]。中国的非点源研究从19世纪80年代早期开始，在一些重要湖、河的研究中取得了一定进展。根据非点源污染的形成特点和发生过程，以污染源控制与径流量削减为基点，利用水生植物修复技术、人工湿地净化技术、多水塘技术、建立缓冲带及促渗技术等方法，降低污染物输出浓度，使非点源污染得到有效控制。
3.1 水生植物修复技术
一般包括挺水植物、浮水植物和沉水植物，例如野茨菰、芦苇、香蒲、水芹和水蕹菜等。是国内外采取较多的净化水体环境质量、恢复区域水生态的方法。利用水生植物对污染物质的吸收能力，截留水体中的富营养化元素，最后通过植物的收割，将污染物带离水体，同时还起到降解、吸附和过滤的作用，抑制藻类的生长，使悬浮物沉降，改善水质。据研究，野茨菰对水体中氮的去除率达75%，芦苇和香蒲对总磷的去除率分别为58.3%和66.2%。水芹菜对氮、磷吸收量可以分别达到18.8kg/亩和4kg/亩，水蕹菜为51.6kg/亩和7.26kg/亩。
3.2 人工湿地净化技术
人工湿地技术主要是利用土壤-微生物-植物生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，使水质得到不同程度的改善。并且湿地作为陆生系统和水生系统之间的过渡带，通过土壤吸附、植被吸收、生物降解等一系列作用，减少进入水体的氮、磷含量。人工湿地对氮的吸收可达到79%，对硝态氮的吸收能力较强，达到96%，对磷的吸收率为25%-98%。
4.结论及展望
综上所述，农村和农业面源退水污染修复的主要发展方向涵盖两方面内容：一是退水的安全再利用技术，包括养殖和生活污水的安全利用技术及农田退水循环利用与控盐相结合的综合技术；二是对农村和农田退水的末端强化处理技术，以生态沟渠和人工湿地建设为主的生物强化技术对提高处理出水水质、降低运行成本具有重要的现实意义，是今后主要的发展趋势。
参考文献
[1]朱铁群.我国水环境农业非点源污染防治研究简述[J].农村生态环境,2000,16(3):55-57.
[2]郑涛,程环珍,黄衍初,张春萍.非点源污染控制研究进展[J].环境保护,2005,2:31-34.
[3]贺缠生,傅伯杰,陈利顶.非点源污染的管理及控制[J].环境科学,1998,19(5):87-92.
[4]李宝贵,尹澄清,单宝庆.非点源污染控制与管理研究的概况与展望[J].农业环境保护,2001,20(3):190-191.
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