董 峰
(河南欣藍(lán)環(huán)境工程有限公司河南鄭州450000)
淺談典型流域農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理分析及試點(diǎn)防控方案
董 峰
(河南欣藍(lán)環(huán)境工程有限公司河南鄭州450000)
淅川縣位于豫、鄂、陜?nèi)〉慕粎R處,擁有國內(nèi)最大的人工淡水湖丹江口水庫,是南水北調(diào)中線的水源地。農(nóng)業(yè)面源污染會對典型流域丹江口水源保護(hù)地產(chǎn)生深刻的影響,初步分析了淅川縣農(nóng)業(yè)面源環(huán)境污染現(xiàn)狀并選擇一個(gè)綜合治理試點(diǎn)-九重鎮(zhèn),并提出污染控制解決方案。
農(nóng)業(yè)面源污染;清潔生產(chǎn);地表徑流;生態(tài)凈化
近年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,南水北調(diào)中線的落成為解決我國北方水資源短缺而實(shí)施的重大戰(zhàn)略工程。丹江口水庫流域作為南水北調(diào)中線水源地的典型流域,水環(huán)境質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到南水北調(diào)中線工程的價(jià)值。為了確保丹江口水庫水源區(qū)長期穩(wěn)定達(dá)到水源地水質(zhì)保護(hù)要求,保證沿線飲用水安全供應(yīng),加強(qiáng)淅川縣農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理,降低面源污染負(fù)荷和風(fēng)險(xiǎn)具有重大的社會效益和戰(zhàn)略舉措。
淅川縣位于豫西南邊陲與鄂陜?nèi)〗唤纾硟?nèi)河流屬于長江流域漢水水系,丹江為漢江一級支流,淇河,滔河,鸛河,白浪河等為漢江二級支流,其中丹江流域站全縣流域總面積的93.5%。境內(nèi)北、西、南三面環(huán)山,形成西北突起,略向東南傾斜的馬蹄地形,中部為丘陵區(qū),東南部為崗地。
農(nóng)業(yè)是淅川縣的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)人口占80%[1],農(nóng)業(yè)生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的粗放耕作方式,高投入,低產(chǎn)出,結(jié)構(gòu)單一。面源污染可概括為農(nóng)業(yè)面源污染,水土流失面源污染及農(nóng)村生活垃圾污染。
1.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥和農(nóng)藥使用
2014年淅川縣化肥使用量達(dá)2360t,農(nóng)藥734t,農(nóng)膜500t左右,農(nóng)業(yè)投入品用量過多破壞了土壤結(jié)構(gòu)且土壤部分重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo),并通過地表徑流,對丹江口水庫水質(zhì)產(chǎn)生影響。根據(jù)國家地表水Ⅱ類以上水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB3828-2002)規(guī)定,丹江口水庫[2]水源地水質(zhì)TP不能超過0.025mg/L,TN不能超過0.5mg/L,NH3-N不能超過0.5mg/L。根據(jù)2014年檢測結(jié)果顯示TN指標(biāo)1.0 mg/L~1.5mg/L,TP指標(biāo)0.05 g/L~0.1mg/L,已超過Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[3]。在大雨沖刷,山體滑坡,泥石流等外力因素的影響下降大面積土壤中殘留的化肥和農(nóng)藥沖刷匯入地表徑流大量攜帶進(jìn)入庫區(qū),對水源地水質(zhì)造成農(nóng)業(yè)面源污染。
1.2 水土流失
淅川縣氣候?qū)儆诒眮啛釒蚺瘻貛н^渡的季風(fēng)性氣候,年均降雨量為817.3mm,年最大最小降雨量分別為1162.8mm和391.3mm。7~9月降水最多,占全年降雨量的49%,暴雨集中,強(qiáng)度大,歷時(shí)短,入滲有限,容易沖刷侵蝕地表,庫周支流屬于山區(qū)型河道,坡度大,地下水資源量甚微,地表徑流是水土流失的主要?jiǎng)恿?,水土流失使附著在土壤上的農(nóng)藥和化肥殘留量得以匯入地表徑流,從而進(jìn)入庫區(qū),造成庫區(qū)的N、P等指標(biāo)超標(biāo),對庫區(qū)水質(zhì)影響較大。
1.3 農(nóng)村生活垃圾
隨著農(nóng)村生活水平的提高,畜牧業(yè)在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展迅速,畜牧產(chǎn)生的糞便排放量大,隨意性強(qiáng),并且沒有相應(yīng)的處理設(shè)施及垃圾處理設(shè)施,畜禽污水,生活污水及生活垃圾的長期直接排放,污染了地表水和地下水帶來面源污染[4,5]。
根據(jù)2015年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見》(農(nóng)科教發(fā)(2015)1號)指出,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染治理,是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)。力爭到2020年農(nóng)業(yè)面源污染加劇的趨勢得到有效遏制,明確了在重點(diǎn)湖泊,水域,庫區(qū)建設(shè)農(nóng)業(yè)面源污染綜合防治示范區(qū),加強(qiáng)單項(xiàng)治理技術(shù)的集成配套,積極探索流域農(nóng)業(yè)面源污染防治措施。
淅川面源污染綜合治理試點(diǎn)選擇在淅川縣九重鎮(zhèn),瀕臨丹江口水庫,涉及張河,程營,張樓,九重等8個(gè)行政村,41個(gè)自然村,區(qū)域總面積3.2萬畝,耕地2.6萬畝,農(nóng)業(yè)種植以軟籽石榴和煙葉為主,另有少量小麥,玉米等糧食作物。
通過治理試點(diǎn)防治項(xiàng)目實(shí)施,控制丹江口水庫入庫污染負(fù)荷減量控制的基本需求出發(fā),根據(jù)九重鎮(zhèn)地理環(huán)境,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),實(shí)施農(nóng)田面源污染防治工程和地表徑流污水凈化利用工程建設(shè),按照“源頭減排控制-過程阻斷攔截-末端凈化治理”的面源污染綜合防控理念,重點(diǎn)開展農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn),耕地地表徑流攔截,凈化,積蓄與再利用、農(nóng)田尾水減排與生態(tài)凈化、農(nóng)村污水處理與生態(tài)循環(huán)利用、村莊亮化等工程示范,建成典型流域農(nóng)業(yè)面源污染綜合防治示范區(qū),為丹江口庫區(qū)及上游流域全面實(shí)施農(nóng)業(yè)面源污染治理提供示范樣板和經(jīng)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)治理區(qū)內(nèi)化肥、農(nóng)藥減量20%,畜禽污水、生活污水處理利用率達(dá)到90%以上,COD、TN、TP總排放量分別減少40%,30%及30%以上。
2.1 面源污染實(shí)施方案
2.1.1 源頭減失實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)
開展源頭控制化肥,農(nóng)藥使用量,降低面源污染負(fù)荷。根據(jù)試點(diǎn)區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),研發(fā)果樹和中草藥專用配方肥,使用有機(jī)肥,改良土壤,提高作物品質(zhì),減少化肥用量20%;開展病蟲害物理防治,按照每20畝一盞,布置太陽能殺蟲燈,覆蓋4000畝;投放粘蟲板,補(bǔ)蠅網(wǎng)對田間害蟲進(jìn)行物理誘殺,布置田間害蟲生物性誘劑,減低田間害蟲數(shù)量;建設(shè)智能水肥一體化灌溉工程,智能控制自動(dòng)對水、肥進(jìn)行檢測調(diào)配和供給,達(dá)到精確控制灌水量、施肥量和灌溉及施肥時(shí)間。
2.1.2 過程調(diào)控控制地表徑流回用工程
根據(jù)現(xiàn)有地勢的高低區(qū)位結(jié)合已有的河道,溝渠進(jìn)行改造建設(shè)田間導(dǎo)流渠,在最大匯水面設(shè)立集水窖收集地表徑流雨水,對土壤中N,P含量攔截收集;在集水窖建設(shè)提升灌溉泵房并鋪設(shè)灌溉管網(wǎng),將收集的含N,P雨水重新灌溉農(nóng)田,實(shí)現(xiàn)雨水回用,農(nóng)田水體內(nèi)部自凈的生態(tài)循環(huán)過程。在導(dǎo)流渠和集水窖前段采用適合生態(tài)條件的水生植物,營造生態(tài)護(hù)坡,構(gòu)建集生態(tài),景觀功能一體的農(nóng)田溝渠生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)域外排N、P可減少60%,還可以打造集生態(tài)功能,觀光功能,旱時(shí)補(bǔ)水為一體的區(qū)域生態(tài)景觀。
2.1.3 末端治理建設(shè)區(qū)域多塘調(diào)控凈化工程
充分利用現(xiàn)有的廢棄池塘及低澇洼地,構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸,人工濕地,生態(tài)河道,生態(tài)浮床,生態(tài)池塘形成多級串聯(lián)的多塘調(diào)控凈化系統(tǒng),護(hù)岸搭配麥草,狗牙根,塘內(nèi)分別在淺、中、深水區(qū)優(yōu)化配置挺水、浮水和沉水植物,如黃菖蒲,燈心草,蓮藕,水芹等經(jīng)濟(jì)型水生植物,利用植物根系對水體中的懸浮物吸附和水體自凈化能力,提高對N,P營養(yǎng)物質(zhì)的攔截吸附能力,使水體中的污染物大幅度減少,水質(zhì)得到改善,保證入庫支流水體的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到水源地要求,同時(shí)注意定期割獲,避免植物死亡造成二次污染。
2.1.4 農(nóng)村生活污水處理與再循環(huán)利用工程
實(shí)施旱廁改水,建設(shè)農(nóng)村污水管網(wǎng)收集系統(tǒng),并充分利用地形高差,實(shí)現(xiàn)污水自流匯聚,建設(shè)一座小型污水處理站出水布置小型人工濕地,上面種植水生植物,蘆葦,茭白荷花,打造集污水處理和景觀效益的村內(nèi)環(huán)境整治工程。
2.1.5 村莊亮化工程
選擇交通便利,常駐人口多的,民舍集中的村莊進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì),建造圍墻,園舍,安裝太陽能路燈,配置垃圾收集箱和小型垃圾收集車,實(shí)現(xiàn)村莊亮化示范工程。
2.2 試點(diǎn)推廣建設(shè)
按照先行試點(diǎn)和逐步推進(jìn)的原則,依據(jù)《農(nóng)業(yè)環(huán)境突出問題治理總體規(guī)劃》的要求,九重鎮(zhèn)的試點(diǎn)項(xiàng)目和經(jīng)驗(yàn)將作為丹江口水庫區(qū)及上游區(qū)域的樣點(diǎn)示范,結(jié)合在本區(qū)域內(nèi)其他地區(qū)地形特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化面源污染綜合治理方案。
淅川縣作為丹江口庫區(qū)重點(diǎn)區(qū)域,開始農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理的試點(diǎn)的建設(shè)和推廣是關(guān)乎南水北調(diào)中線工程的國計(jì)民生的重點(diǎn),九重鎮(zhèn)的試點(diǎn)建設(shè)對之后的推廣起著重要的示范效應(yīng)??刂乒こ谭桨傅膶?shí)施質(zhì)量和水體排放的數(shù)據(jù)監(jiān)測,定期公布水質(zhì)數(shù)據(jù),環(huán)境質(zhì)量狀況,積極認(rèn)真做好綜合防治的各項(xiàng)工作,減少面源污染,共同保護(hù)水源地的水體質(zhì)量。
[1]徐振明,齊榮尊.丹江口水庫周邊地區(qū)環(huán)境保護(hù)初探[J].和諧城市規(guī)劃論文集,2007.
[2]長江流域水資源保護(hù)局.長江流域及西南諸河水資源質(zhì)量狀況報(bào)告[R].2005.
[3]地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3828-2002[S].
[4]蘭書林.南陽農(nóng)業(yè)污染調(diào)查研究[J].環(huán)境管理,2009.
[5]趙文耀,胡家慶.丹江口水庫流域面源污染現(xiàn)狀分析.南水北調(diào)與水利科技,2007.
董峰(1988—),男,漢族,碩士研究生學(xué)歷,研究方向水體污染和環(huán)境整治,任職于河南欣藍(lán)環(huán)境工程有限公司技術(shù)部。