濕地對灌區(qū)退水污染的作用

【摘 要】灌溉是保證糧食生產(chǎn)最有效和不可缺少的方式之一，灌區(qū)退水所造成的污染也成為人們越來越關(guān)注的熱點。人工濕地是一種人工建造和監(jiān)督控制的利用基質(zhì)、微生物及動植物群落的物理、化學(xué)及生物的相互作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物分解、植物吸收等過程實現(xiàn)對污水中有機物、氮、磷等去除為目的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，對灌區(qū)退水的凈化有重要作用。

【關(guān)鍵詞】灌區(qū)退水；人工濕地；凈化

濕地凈化灌區(qū)退水模式的建立

源頭控制

我國農(nóng)村目前多采用大引大排的灌溉技術(shù)，這種灌溉方式不但水資源浪費嚴(yán)重，且灌溉水的利用率不高，灌溉退水的量也較大，農(nóng)藥化肥隨灌溉退水或地表徑流，流入水體，造成水體和地下水的污染。節(jié)水灌溉是以后灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，滴灌、噴灌等技術(shù)應(yīng)成為以后主要的灌溉方式，可有效的減少由灌溉退水帶來的農(nóng)藥化肥污染水體。建立和完善農(nóng)村的污水處理系統(tǒng)和管理機制，處理農(nóng)村生活產(chǎn)生的污水，并做好農(nóng)村生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的固體廢棄物的管理、分類和處理工作，對秸稈和地膜類的白色污染進(jìn)行處理。規(guī)范畜牧業(yè)養(yǎng)殖，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)由粗放化向集約型發(fā)展，形成生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，減少水體污染。

灌區(qū)退水量主要由于工程配套建設(shè)的不完整、設(shè)備老化失修、渠道滲水漏水嚴(yán)重等造成的。投入人力和物力對工程配套建設(shè)進(jìn)行整修、改善設(shè)備老化、解決渠道滲水漏水現(xiàn)象。發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，減少灌溉過程中水量的過度輸出，從根本上減少灌溉退水量。加強對科技和文化的宣傳，使農(nóng)民從根本上認(rèn)識，大量施肥和使用農(nóng)藥帶來的浪費和污染，從而減少氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)及重金屬的輸入。

加強管理

通過法律和政策手段，來加強對農(nóng)藥和化肥的使用量、使用范圍和使用種類的監(jiān)督、指導(dǎo)和執(zhí)法工作，用法律手段使農(nóng)藥和化肥的使用合理、合法、安全和科學(xué)，從根本上解決農(nóng)藥化肥使用過量和過分流失的問題，大力推廣緩釋劑、有機-無機復(fù)合肥的研制、開發(fā)和使用，發(fā)展綠肥種植，選用適合的施肥方式和灌溉方法。研制和開發(fā)新型農(nóng)藥，延長病蟲害的抗藥性，及時監(jiān)督和預(yù)報病蟲害的發(fā)生，推廣生物防治的新產(chǎn)品和新技術(shù)。建立有效的政策和獎懲制度來完善灌排工程的管理，對整個灌溉期間形成一套完備的管理模式，專人負(fù)責(zé)，及時發(fā)現(xiàn)問題。并建立有效的監(jiān)測機制，能夠準(zhǔn)確的監(jiān)控整個灌溉期間水體的污染程度，為污染的預(yù)防和治理提供科學(xué)有效的依據(jù)。建立和健全相關(guān)法律、政策措施及稅收政策，并且從嚴(yán)執(zhí)法，運用經(jīng)濟吸引，來保護(hù)和改善生態(tài)農(nóng)業(yè)，防止污染、破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，制定獎勵政策，把生產(chǎn)無公害綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)納入獎勵范圍，各級政府把關(guān)控制灌溉退水污染，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全。

自然凈化

濕地是水體、土壤、植物和微生物共同組成的一種具有調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、蓄洪抗旱、防治土壤流失、凈化環(huán)境、維持生態(tài)平衡和生物多樣性等方面功能的生態(tài)系統(tǒng)。為了保持濕地的自然凈化功能，建立自然保護(hù)區(qū)保護(hù)我國境內(nèi)尚存的自然濕地，使之不再發(fā)生破壞，更好的發(fā)揮水體凈化的功能，為了使?jié)竦匕l(fā)揮更好的功能，要使進(jìn)入濕地的污水在濕地能維持自然凈化的范圍內(nèi)。

同時，利用人工濕地自身的處理和凈化能力來處理灌區(qū)退水造成的污染，通過人工濕地這種自然生態(tài)的方式，不但能夠得到好的處理效果，能為動植物提供一定的棲息地，提高了生物多樣性，節(jié)約成本，減少其它污染的產(chǎn)生。

建立模式

1）建立灌溉退水污染的預(yù)測模型，對灌溉退水污染進(jìn)行分析預(yù)測，找出污染敏感因子和對河流的污染貢獻(xiàn)率。

2）人工濕地在去除氮磷污染方面有顯著優(yōu)勢，不是適用于處理城市和生活污水，也適用于富營養(yǎng)化水體凈化，農(nóng)業(yè)面源污染的治理，同時對灌溉退水的凈化也發(fā)揮著舉足輕重的作用。通過對灌區(qū)實際情況的考察，通過設(shè)計合理的水力停留時間、選擇最優(yōu)的植物搭配、適合當(dāng)?shù)毓鄥^(qū)退水污染防治的基質(zhì)類型，建立一種最優(yōu)模式，來凈化灌區(qū)退水。垂直潛流人工濕地的獨特流水方式和間歇入水方式可以使系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)分更充足，可以作為人工濕地的首選模式，可以選用蘆葦、香蒲、水蔥等作為濕地植物，根據(jù)污水的污染負(fù)荷來選擇基質(zhì)。

3）發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，在利用人工濕地凈化灌區(qū)退水的同時，建立家畜、水禽、瓜果、蔬菜、沼氣池結(jié)合式的立體生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，推廣先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)。

通過研究主要結(jié)論如下：

（1）灌區(qū)退水污染形成主導(dǎo)因素是人為原因，主要包括：農(nóng)田灌溉系統(tǒng)工程配套建設(shè)設(shè)施的不完整、設(shè)備老化失修、渠道滲水漏水嚴(yán)重等；為了追求糧食產(chǎn)量大量施用農(nóng)藥、化肥、殺蟲劑，雖地表徑流進(jìn)入附近水體造成水污染；農(nóng)村生活污水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中的固體廢棄物、養(yǎng)殖業(yè)畜禽糞便的無組織排放，造成區(qū)域水環(huán)境污染。灌區(qū)的用水、取水制度不完善、灌區(qū)退水未能及時有效的治理亦是灌區(qū)退水形成污染的一個誘因。

（2）灌區(qū)退水的主要環(huán)境影響體現(xiàn)在：對水體環(huán)境、土壤環(huán)境、及水體生物的影響。

（3）灌區(qū)退水污染的有效防治措施主要包括：建立生態(tài)農(nóng)業(yè)、合理使用農(nóng)藥和化肥、有效控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染和制定相關(guān)的管理措施。

（4）濕地凈化灌區(qū)退水的主要影響因素包括：水力停留時間、污染物的污染負(fù)荷、濕地植物的選擇和搭配等。

（5）從灌區(qū)取用水量進(jìn)行合理控制、加強灌區(qū)用水的管理制度，并且選擇灌區(qū)周圍濕地進(jìn)行自然凈化，可從源頭到末端有效控制灌區(qū)退水的污染問題。

（6）以垂直潛流人工濕地為凈化退水載體，以蘆葦、香蒲、水蔥等為濕地凈化退水植物，并據(jù)實際污染負(fù)荷選擇合適的基質(zhì)，是灌區(qū)退水污染防治的最優(yōu)模式。

（7）發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，將人工濕地和先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，在某種程度上可以大大提高灌溉退水的凈化效率。

（8）灌區(qū)退水的凈化可以通過多種措施共同配合來完成的，利用人工濕地來凈化灌區(qū)退水，可以相應(yīng)結(jié)合一些其它的水處理措施共同完成，使灌區(qū)退水能夠得到更有效的凈化。

（9）人工濕地是通過生態(tài)手段來完成對灌區(qū)退水的凈化作用，見效較慢，時間長，可以結(jié)合一些物理和化學(xué)、生化手段一同作用，來降低灌區(qū)退水的污染危害。

（10）人工濕地現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于我國較溫暖的地區(qū)，如何使它克服低溫的限制，能在北方的廣大灌區(qū)進(jìn)行應(yīng)用，是后續(xù)研究的重點。