農(nóng)田尾水污染治理策略研究進(jìn)展

黃曉龍，于艷新，丁愛(ài)中，鄭 蕾，豆俊峰，潘成忠(北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院，北京 100875)

目前對(duì)于河流治理的思路趨向于多元化，在尋求應(yīng)對(duì)突發(fā)水體污染事件快速解決辦法與水體環(huán)境惡化有效治理的同時(shí)，關(guān)注點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向污染源的分析與控制。農(nóng)業(yè)面源污染造成的河流生態(tài)環(huán)境問(wèn)題很大程度上源于攜帶有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與農(nóng)藥殘留的農(nóng)田尾水未經(jīng)任何處理，通過(guò)多種途徑進(jìn)入河道，嚴(yán)重破壞河流生態(tài)系統(tǒng)[1]。聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織(FAO)的調(diào)查研究結(jié)果顯示有近一半的灌溉水會(huì)最終進(jìn)入地下含水層與河流[2]。由灌溉水轉(zhuǎn)化而來(lái)的農(nóng)田尾水一般水質(zhì)較差，既不利于水資源的潛在二次利用，其污染輸出也會(huì)嚴(yán)重影響受納水體質(zhì)量。

相比于國(guó)內(nèi)只考慮農(nóng)田開(kāi)放性地表徑流的傳統(tǒng)渠道排水，國(guó)外普遍采用農(nóng)田地下排水方式管理農(nóng)田尾水，水量排放與水質(zhì)輸出更為集中，尾水排放管理與治理具有很強(qiáng)的可操作性，有利于研究成果的實(shí)現(xiàn)以及政府根據(jù)環(huán)境需求制定政策，并提出農(nóng)田管理的指導(dǎo)性建議。國(guó)外對(duì)于農(nóng)田尾水的控制與治理研究開(kāi)展較早，成果主要集中在治理措施實(shí)驗(yàn)性研究及其改進(jìn)建議、治理措施效果模型模擬、農(nóng)業(yè)區(qū)管理與環(huán)境政策制定等方面；國(guó)內(nèi)研究停留在對(duì)于農(nóng)田尾水危害的探討[3,4]以及一些參照國(guó)外案例進(jìn)行的場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)，缺乏對(duì)農(nóng)田尾水最新研究進(jìn)展系統(tǒng)而全面的總結(jié)。

1 農(nóng)田尾水產(chǎn)生過(guò)程與各階段管理措施

農(nóng)田尾水是指農(nóng)田中流出的地表徑流水，屬于農(nóng)田中的過(guò)剩水分，其來(lái)源主要有灌溉過(guò)剩水、降雨、地下水的補(bǔ)給等多種[5]。農(nóng)田尾水不僅帶走了農(nóng)田中顆粒態(tài)和水溶態(tài)的養(yǎng)分，降低了土壤肥力和化肥的利用效率，并且通過(guò)受納水體的運(yùn)移作用直接或間接地導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化[6]、水體缺氧[7]等水質(zhì)惡化問(wèn)題，與此同時(shí)，水稻種植區(qū)的農(nóng)田尾水會(huì)對(duì)其排泄河流的流動(dòng)變化規(guī)律產(chǎn)生較大影響[8]。

農(nóng)田尾水污染物的在進(jìn)入河流之前需要經(jīng)歷3個(gè)階段[9]：農(nóng)業(yè)輸入階段，污染源管理階段與污染物運(yùn)移管理階段，如圖1所示。在農(nóng)業(yè)輸入階段主要為飼料、牲畜糞便和肥料進(jìn)入農(nóng)業(yè)單元；污染源管理階段包括：上一階段的物質(zhì)輸入轉(zhuǎn)化為作物成分并被收割，進(jìn)入土壤的部分被土壤吸附、固定與礦化，少部分進(jìn)入地下水或隨地表徑流進(jìn)入下一階段；運(yùn)移管理階段包括地表徑流攜帶物質(zhì)進(jìn)入河流，淋濾物質(zhì)通過(guò)大孔隙優(yōu)先流、瓦流和地下水進(jìn)入受納河流水體。各個(gè)階段可采取的農(nóng)田管理措施及N、P流失對(duì)該措施響應(yīng)(增加流失/中立/減少流失)見(jiàn)表1。

圖1 農(nóng)田尾水產(chǎn)生過(guò)程與階段劃分Fig.1 Process of the agricultural tailwater generation and stage division

表1 各階段農(nóng)田管理措施及N、P流失對(duì)該措施響應(yīng)Tab.1 Agricultural management measures in each stage and their effect on nitrogen and phosphorus loss

2 農(nóng)田尾水污染治理策略

2.1 建設(shè)農(nóng)田地下排水系統(tǒng)

地下排水系統(tǒng)是有效防止灌溉土地鹽堿化、提升農(nóng)作物產(chǎn)量和降低地下水位的一項(xiàng)被普遍應(yīng)用的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。相比于明溝排水，具有排水效果好，有效控制地下水位，節(jié)省土地，減少維護(hù)費(fèi)用等特點(diǎn)。農(nóng)田地下排水系統(tǒng)加強(qiáng)了土地可操作性、提升了土壤通氣性、為微生物活動(dòng)提供了便利條件，同時(shí)可以有效減少作物疾病、土壤侵蝕與地表徑流[10]。然而，地下排水系統(tǒng)會(huì)加速硝態(tài)氮向河流水體的運(yùn)移，因此地下排水水質(zhì)水量的監(jiān)測(cè)與模擬對(duì)于評(píng)估農(nóng)業(yè)管理措施對(duì)地表水與地下水的影響是十分必要的。

文獻(xiàn)中的大量監(jiān)測(cè)研究集中于排水間隔與深度、化肥施用量、作物輪作與氣候變化對(duì)于地下排水水量與水質(zhì)的影響。研究者普遍認(rèn)為地下排水之所以可以加速硝態(tài)氮流失主要是由于地下排水對(duì)土壤剖面硝態(tài)氮的攔截作用。但事實(shí)上，農(nóng)田硝態(tài)氮的流失很大程度上由土壤類(lèi)型、地形、氣候、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與耕作實(shí)踐等當(dāng)?shù)馗鳁l件決定。地下排水系統(tǒng)的終端水量控制依靠農(nóng)田控制排水系統(tǒng)，水質(zhì)控制依靠終端人工濕地系統(tǒng)等或農(nóng)場(chǎng)灌溉儲(chǔ)罐等尾水回用系統(tǒng)[11]。農(nóng)田控制排水，又稱(chēng)農(nóng)田地下排水管理，是利用在地下排水管道終端設(shè)置水位控制結(jié)構(gòu)來(lái)減少地下排水與氮素流失的一種排水設(shè)計(jì)。趙國(guó)學(xué)在地下排水管理影響研究中設(shè)置了控制排水、淺排水、傳統(tǒng)排水和不排水4種處理的對(duì)比，結(jié)果顯示控制排水與淺排水管理措施可以有效減少排水量與硝態(tài)氮流失[12]。

地下排水系統(tǒng)對(duì)其流出物的水質(zhì)水量的影響可以通過(guò)多種計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行模擬。針對(duì)地下排水系統(tǒng)的研究中，DRAINMOD-NII、ADAPT、RZWQM、SWAT、DSSAT是5種根據(jù)不同的土壤類(lèi)型、氣候條件、排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和耕作實(shí)踐預(yù)測(cè)農(nóng)田排水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失與污染物排放的模型[11,13-15]。作為農(nóng)田地下排水的發(fā)起人之一，R.W. Skaggs早在1998年應(yīng)用DRAINMOD-N模型研究排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與管理對(duì)于作物產(chǎn)量，收益，與硝態(tài)氮流失的影響，他指出作物產(chǎn)量目標(biāo)應(yīng)該與水質(zhì)目標(biāo)兼顧，在地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分考慮排水深度，鋪設(shè)間隔，地面條件這3項(xiàng)要素[16]。Ale等人分別利用DRAINMOD-NII和ADAPT模型對(duì)地下排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管理策略對(duì)于農(nóng)田排水氮素流失作用進(jìn)行評(píng)估，并用于緩解墨西哥灣水體缺氧狀況的補(bǔ)救措施開(kāi)發(fā)[11]。

地下排水現(xiàn)階段主要在歐美國(guó)家應(yīng)用，由于其基礎(chǔ)建設(shè)投資較大且需要一定運(yùn)行與維護(hù)成本，在國(guó)內(nèi)的與其他地區(qū)雖然開(kāi)展過(guò)試驗(yàn)研究，但未能得到廣泛應(yīng)用。用于解決農(nóng)田尾水問(wèn)題的排水系統(tǒng)的配套建設(shè)既需要地下排水設(shè)施的改造，也需要開(kāi)展生態(tài)處理工程集中處理尾水污染物。

2.2 開(kāi)展生態(tài)處理工程

應(yīng)用于處理農(nóng)田尾水的工程性措施主要有人工濕地、生態(tài)濾池、土地滲濾系統(tǒng)、生態(tài)溝渠與緩沖帶等，其中研究開(kāi)展最多也最常用的是人工濕地。大多數(shù)研究案例中，農(nóng)田尾水工程性處理措施的效果的研究一般追求較高的污染物削減百分比，然而，以治理后水質(zhì)目標(biāo)為措施效果衡量基準(zhǔn)的研究也正在被采納，說(shuō)明基于污染物去除所需要達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定最合適的處理方案將成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

2.2.1人工濕地

人工濕地作為綜合的生態(tài)系統(tǒng)，在促進(jìn)廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，以獲得污水處理與資源化的最佳效益，一直以來(lái)都是污水處理與污染治理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。人工濕地的應(yīng)用前景逐漸由工業(yè)廢水、污水治理轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)面源污染治理，其處理效果與工藝改良方面的研究也逐步加入景觀要素，并針對(duì)具體治污實(shí)踐目標(biāo)采取多樣化的組合結(jié)構(gòu)[17]。目前人工濕地治理農(nóng)田尾水處理污染物類(lèi)型主要集中在以N、P為主要控制元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑與消毒副產(chǎn)物前體、細(xì)菌性污染物等。

為了在工業(yè)與農(nóng)業(yè)廢水中取得較高的TN去除率，自由水面人工濕地和多級(jí)人工濕地也會(huì)被納入混合濕地系統(tǒng)使用。美國(guó)加利福尼亞州結(jié)合水資源管理措施開(kāi)展了7組對(duì)比設(shè)計(jì)表流濕地系統(tǒng)，研究表明連續(xù)式進(jìn)流濕地比脈沖式進(jìn)流濕地去除效果更好，水分蒸騰、下滲過(guò)程、植被特征與水力停留時(shí)間是影響污染物濃度與負(fù)荷的關(guān)鍵因素[18]；Krone等人在濕地處理農(nóng)田地表徑流中的高水溶性殺蟲(chóng)劑的研究中應(yīng)用具有貝葉斯結(jié)構(gòu)的多釜串聯(lián)模型評(píng)估濕地殺蟲(chóng)劑削減效果[19]；人工濕地亦可對(duì)農(nóng)田退水中的三鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物前體進(jìn)行處理[20]；由細(xì)菌性病原體引發(fā)的水質(zhì)劣變是加利福尼亞農(nóng)田灌區(qū)流域地表水惡化的主要原因之一。灌溉作物產(chǎn)生的地表徑流嚴(yán)重影響了河流的細(xì)菌負(fù)荷指標(biāo)與病原體微生物指標(biāo)，然而利用濕地處理系統(tǒng)可以滯留并去除80%以上的細(xì)菌性污染物[21]。曹笑笑對(duì)人工濕地凈化農(nóng)田退水的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，所設(shè)計(jì)的好氧潛流人工濕地具有垂直流和水平潛流的優(yōu)點(diǎn)，在解決了水平潛流占地面積過(guò)大問(wèn)題的同時(shí)，充分發(fā)揮了垂直流出眾的處理效果，其污染處理效率優(yōu)于單一人工濕地模式[22]。

2.2.2生態(tài)濾池

作為農(nóng)田尾水處理終端，生態(tài)濾池的滲濾介質(zhì)可以對(duì)尾水進(jìn)流產(chǎn)生滯流作用，為隨后的水分蒸騰提供時(shí)間，平均可減少33%的徑流量，其截流作用對(duì)于水量控制的貢獻(xiàn)最為突出。在生態(tài)濾池中，植被對(duì)于保持水流容量起到重要作用，因?yàn)樽魑锔档纳L(zhǎng)和衰老可用于對(duì)抗?jié)B濾系統(tǒng)介質(zhì)的壓縮與堵塞，絕大部分懸浮固體和重金屬污染物可以被有效去除。相對(duì)而言，N和P的去除隨著生生態(tài)濾池設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的變化差異較大，現(xiàn)階段研究也著重對(duì)有利于去除N、P污染的系統(tǒng)重構(gòu)進(jìn)行。在Bratieres等人的研究中，上覆植被種類(lèi)、滲透深度、滲透介質(zhì)、滲透面積、進(jìn)流污染濃度作為測(cè)試因素，被整合成125種測(cè)試組合分別接受最優(yōu)化測(cè)試，結(jié)果表明植被選擇對(duì)于N的去除至關(guān)重要，添加有機(jī)質(zhì)對(duì)P的去除效率有很大提升[23]。

2.2.3土地滲濾系統(tǒng)與生態(tài)溝渠

土地滲透系統(tǒng)通過(guò)土壤-植物系統(tǒng)的天然凈化能力使農(nóng)田尾水得到凈化和再生，污水中的高有機(jī)物含量在初始階段會(huì)導(dǎo)致一部分土壤堵塞問(wèn)題并阻礙滲濾場(chǎng)地的正常排水，但通過(guò)在污水澆灌過(guò)程中適當(dāng)減少水力負(fù)荷來(lái)加速土壤疏干解決這一問(wèn)題。研究者采用以河砂、粉煤灰、鋼渣和煤渣為滲濾介質(zhì)的人工快速地下滲濾系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水中的氮磷污染物，在水力負(fù)荷為1.6 m/d條件下，處理效果顯著[24]。

在包含作物灌區(qū)的流域內(nèi)，農(nóng)業(yè)區(qū)構(gòu)建生態(tài)溝渠系統(tǒng)的主要控制作用包括加速田間水分和溶解性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)移、溝渠內(nèi)水分滯留與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)作用和植被對(duì)于N、P的吸附與釋放作用、減少植被與沉積物中除草劑、改善土壤侵蝕與土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失狀況等，溝渠中與溝渠邊緣的植被可作為潛在的飼料源和生物量源[25]。在室內(nèi)構(gòu)建生態(tài)溝渠和自然溝渠兩種溝渠對(duì)農(nóng)田排水中氮磷的攔截效果的研究中，植物生態(tài)溝渠對(duì)農(nóng)田排水中氮磷的攔截效果明顯好于自然溝渠，其高效去除機(jī)理主要表現(xiàn)在植物的吸收，基質(zhì)和底泥的吸附等方面[26]。

2.3 制定農(nóng)田管理措施

從現(xiàn)實(shí)角度考慮，在降低農(nóng)田污染擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，應(yīng)努力提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益才能夠帶動(dòng)其可持續(xù)發(fā)展。歐盟水框架指令(WFD)提出，對(duì)于農(nóng)田過(guò)度營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入到受納水體的控制與管理是一項(xiàng)重要的環(huán)境政策挑戰(zhàn)[27]。因此，對(duì)于農(nóng)田尾水污染問(wèn)題的解決，一方面需要在其產(chǎn)生后尋求有效的硬性處理措施，另一方面更應(yīng)該加強(qiáng)農(nóng)田管理，以科學(xué)研究成果作為農(nóng)田灌溉、施肥、作物選擇、耕作方式等活動(dòng)的指導(dǎo)準(zhǔn)則，要求政府部門(mén)提出更為合理的農(nóng)田管理建議，并采取一些政策性管理措施促進(jìn)農(nóng)田尾水污染的隱性削減。

在農(nóng)田尾水水質(zhì)水量對(duì)灌溉管理改良措施實(shí)施的響應(yīng)機(jī)制研究中，灌溉補(bǔ)貼撥款、以需求為導(dǎo)向的灌溉、用水量賬單式管理這三項(xiàng)灌溉改良措施使巴德納斯運(yùn)河第五灌區(qū)獲得26%的用水效率提升，最終使得農(nóng)田尾水對(duì)于受納河流的排放輸出在水量、鹽度、氨氮三項(xiàng)上分別減少13%、20%、24%，改善了當(dāng)?shù)剞r(nóng)田尾水受納水體的水質(zhì)[2]。Lang等人在研究中利用逐步回歸分析法驗(yàn)證了渠道水位管理、甘蔗面積比例、休耕與浸沒(méi)區(qū)域面積比例與灌溉水P濃度是影響農(nóng)田P負(fù)荷的主要原因，并提出采用低抽水灌溉自然降雨灌溉比，增加甘蔗種植面積，含磷量低的灌溉水等措施會(huì)降低農(nóng)田P負(fù)荷[28]?；逝c種子投放存在巨大的潛在節(jié)約成本，低效生產(chǎn)者可以對(duì)比高效生產(chǎn)者的措施，減少化肥與種子投放并得到相同的作物產(chǎn)量，畜牧農(nóng)場(chǎng)平均潛在成本節(jié)約可達(dá)44.8～48.5歐元/hm2，耕田可達(dá)38.9歐元/hm2，可謂是經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙重紅利[27]。

在我國(guó)施肥過(guò)量問(wèn)題及不合理的水肥管理方式導(dǎo)致的水肥利用率低下是造成農(nóng)田氮磷大量流失的主要原因。因此，作為農(nóng)田管理措施的主要改進(jìn)對(duì)象的灌溉與施肥過(guò)程很大程度上決定了農(nóng)田尾水的氮磷輸出。為了從源頭上有效控制農(nóng)田尾水污染，研究者分別針對(duì)施肥、灌溉以及水肥耦合3個(gè)方面提出不同的農(nóng)田管理措施。測(cè)土平衡配方施肥可以精確把握作物營(yíng)養(yǎng)需求從而降低化肥損失，其配合平衡施肥管理措施可以避免在作物生長(zhǎng)早期大量施用氮肥，提高肥料利用效率。現(xiàn)階段不斷得到推廣應(yīng)用的各類(lèi)節(jié)水灌溉模式，其作用不僅體現(xiàn)在水資源的高效利用與作物增產(chǎn)，亦可作為減少農(nóng)田氮磷流失的重要手段[29]。武繼承等人提出的以合理養(yǎng)分配比和補(bǔ)充灌溉為代表的“灌溉-施肥”耦合措施在充分發(fā)揮水肥的增產(chǎn)作用的同時(shí)，可以顯著提高水肥利用率[30]。葉玉適采用干濕交替節(jié)灌與樹(shù)脂包膜尿素施用相結(jié)合的水肥管理方式可以大幅提升水肥利用效率，節(jié)水增產(chǎn)效果明顯，并且在農(nóng)田污染的減排方面發(fā)揮重要作用[31]。

3 農(nóng)田尾水水量預(yù)測(cè)與水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

提高灌溉效率的關(guān)鍵是灌溉系統(tǒng)中農(nóng)田尾水的控制與二次利用農(nóng)田尾水，而農(nóng)田尾水調(diào)控管理與治理措施的基礎(chǔ)是尾水水量的估算與預(yù)測(cè)，現(xiàn)階段主要采用建立模型的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。根據(jù)不同的灌溉條件以及對(duì)土壤特性，有層次結(jié)構(gòu)模型，水力數(shù)學(xué)模型等辦法。H.K.Kim等人在考慮土壤含水量的情況下以模型方式估算農(nóng)田尾水水量，該預(yù)估模型有利于農(nóng)業(yè)用水控制，并且在不同水力條件與農(nóng)水管理運(yùn)作條件下相對(duì)準(zhǔn)確地預(yù)估農(nóng)田尾水[32]。

農(nóng)田尾水水質(zhì)監(jiān)測(cè)對(duì)于農(nóng)田尾水的治理與管理雖無(wú)直接作用，但卻意義重大。治理措施的選擇與管理政策的制定表面上看到的是水體質(zhì)量的改觀，但離開(kāi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，這種效果將很難實(shí)現(xiàn)或難以維持。對(duì)于農(nóng)田尾水等非點(diǎn)源污染的準(zhǔn)確評(píng)估與治污策略的評(píng)價(jià)也要依靠有效的水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目作為支撐。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)策略評(píng)價(jià)中，統(tǒng)計(jì)分析方法起到很重要的作用，也為水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案的發(fā)展框架加入了成本效益分析的內(nèi)容。管理者和農(nóng)業(yè)從業(yè)者在開(kāi)展監(jiān)測(cè)項(xiàng)目時(shí)，需要考慮文獻(xiàn)的背景條件、識(shí)別水質(zhì)超標(biāo)成分、削減策略的有效性、是否在經(jīng)濟(jì)上可行這4方面內(nèi)容。Brauer等根據(jù)營(yíng)養(yǎng)物濃度、鹽度、濁度在短時(shí)間尺度上的時(shí)空變異性以及在月平均濃度與年平均濃度上的顯著變化等水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空變化規(guī)律研究最優(yōu)化水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案, 在不影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性前提下減少采樣數(shù)量，其提出的采樣優(yōu)化方法值得借鑒[33]。

4 結(jié)論與展望

隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)于河流污染治理認(rèn)識(shí)的加深，所采取的治理方式將多樣化，并開(kāi)始重視污染源的攔截與控制。河流生態(tài)環(huán)境的健康不能依靠“頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳”，而應(yīng)該采取“標(biāo)本兼治”的手段，避免河流陷入“污染-治理”反復(fù)循環(huán)的怪圈。農(nóng)田尾水具有的污染發(fā)生隨機(jī)性、污染機(jī)理復(fù)雜性、排放方式不確定性、污染負(fù)荷時(shí)空差異性及污染影響廣泛性等諸多特點(diǎn)決定其控制與治理絕非一日之功。筆者針對(duì)農(nóng)田尾水治理策略及其應(yīng)用提出以下幾點(diǎn)展望：

(1)水質(zhì)處理與水量控制相結(jié)合。只關(guān)注水質(zhì)提升而忽略農(nóng)田尾水水量的控制依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)污染物輸出總量控制的最初設(shè)想，水量控制的關(guān)鍵在于發(fā)揮農(nóng)田管理措施的積極作用來(lái)提高灌溉效率。在未來(lái)研究中，作為治理策略的研究基礎(chǔ)，農(nóng)田尾水水量預(yù)測(cè)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)必須得到重視。

(2)工程手段與管理手段相結(jié)合。雖然工程手段治理農(nóng)田尾水可以得到立竿見(jiàn)影的效果，但從經(jīng)濟(jì)角度與可持續(xù)發(fā)展角度來(lái)看，在政府政策引導(dǎo)下以?xún)?yōu)化作物結(jié)構(gòu)、改進(jìn)灌溉制度、改變耕作方式等為代表的農(nóng)田管理措施正在日益得到重視。雖然單項(xiàng)管理手段對(duì)于污染的削減相比工程措施有很大差距，但其積累效應(yīng)不容忽視，多管理手段與一定的生態(tài)工程手段相結(jié)合形成的控制體系將會(huì)發(fā)揮巨大作用。

(3)多角色由角力向合力轉(zhuǎn)變。農(nóng)業(yè)從業(yè)者，政府決策者和科學(xué)研究者看待農(nóng)田尾水治理的角度和出發(fā)點(diǎn)各不相同，經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)境效益的沖突是治理農(nóng)田尾水的最大壁壘，今后的研究中要盡量將納入現(xiàn)實(shí)因素而不應(yīng)一味追求環(huán)境效益的最大化，尊重各方利益的前提下尋找經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)境效益的契合點(diǎn)才有助于問(wèn)題的解決。筆者認(rèn)為，在農(nóng)田管理措施得到農(nóng)業(yè)從業(yè)者認(rèn)同并充分實(shí)施的前提下，由政府出資建立農(nóng)田尾水處理終端，開(kāi)展尾水水量預(yù)測(cè)與水量監(jiān)測(cè)，形成這種多方合作的農(nóng)田尾水管理與控制體系才能走出困境，真正解決農(nóng)田尾水的污染問(wèn)題。

□

[1] Zia H, Harris N R, Merrett G V, et al. The impact of agricultural activities on water quality: a case for collaborative catchment-scale management using integrated wireless sensor networks[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2013,96:126-138.

[2] García-Garizábal I, Causapé J. Influence of irrigation water management on the quantity and quality of irrigation return flows[J]. Journal of Hydrology, 2010,385(1-4):36-43.

[3] 孫 麗，馬友華，王桂苓，等. 巢湖流域農(nóng)田尾水的控制與治理[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展, 2010,(5):53-56.

[4] 李華斌，梁海兵，李 健，等. 農(nóng)業(yè)面源污染全過(guò)程防治策略初探[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電, 2014,(1):81-85.

[5] Mhlanga B F N, Ndlovu L S, Senzanje A. Impacts of irrigation return flows on the quality of the receiving waters: A case of sugarcane irrigated fields at the Royal Swaziland Sugar Corporation (RSSC) in the Mbuluzi River Basin (Swaziland)[J]. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 2006,31(15-16):804-813.

[6] Barros R, Isidoro D, Aragüés R. Irrigation management, nitrogen fertilization and nitrogen losses in the return flows of La Violada irrigation district (Spain)[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2012,155:161-171.

[7] Wei L, Cheng X, Cai Y. Nutrient export via overland flow from a cultivated field of an Ultisol in southern China[J]. Hydrological Processes, 2013,27(3):421-432.

[8] Kang M, Park S. Modeling water flows in a serial irrigation reservoir system considering irrigation return flows and reservoir operations[J]. Agricultural Water Management, 2014,143:131-141.

[9] Sharpley A, Wang X. Managing agricultural phosphorus for water quality: Lessons from the USA and China[J]. Journal of Environmental Sciences, 2014,26(9):1 770-1 782.

[10] Skaggs R W, Fausey N R, Evans R O. Drainage water management[J]. Journal of Soil and Water Conservation, 2012,67(6):167A-172A.

[11] Ale S, Gowda P H, Mulla D J, et al. Comparison of the performances of DRAINMOD-NII and ADAPT models in simulating nitrate losses from subsurface drainage systems[J]. Agricultural Water Management, 2013,129:21-30.

[12] 趙國(guó)學(xué). 水位、排水量和作物產(chǎn)量對(duì)排水管理的響應(yīng)[J]. 水土保持應(yīng)用技術(shù), 2014,(6): 13-15.

[13] Ale S, Bowling L C, Owens P R, et al. Development and application of a distributed modeling approach to assess the watershed-scale impact of drainage water management[J]. Agricultural Water Management, 2012,107:23-33.

[14] 史 源，李益農(nóng)，白美健，等. DSSAT作物模型進(jìn)展以及在農(nóng)田水管理中的應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電, 2015,(1):15-19.

[15] 黃仲冬. 基于SWAT模型的灌區(qū)農(nóng)田退水氮磷污染模擬及調(diào)控研究[D]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2011:64.

[16] M A Breve R W S. Using the DRAINMOD-N model to study effects of drainage system design and management on crop productivity, profitability and NO-N losses in 3 drainage water[J]. Agricultural Water Management, 1998,(35):227-243.

[17] 陳發(fā)先，王鐵良，柴 宇，等. 人工濕地植物研究現(xiàn)狀與展望[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電, 2010,(2):1-4,12.

[18] Díaz F J, O Geen A T, Dahlgren R A. Agricultural pollutant removal by constructed wetlands: implications for water management and design[J]. Agricultural Water Management, 2012,104:171-183.

[19] Krone-Davis P, Watson F, Los Huertos M, et al. Assessing pesticide reduction in constructed wetlands using a tanks-in-series model within a Bayesian framework[J]. Ecological Engineering, 2013,57:342-352.

[20] Díaz F J, Chow A T, O Geen A T, et al. Effect of constructed wetlands receiving agricultural return flows on disinfection byproduct precursors[J]. Water Research, 2009,43(10):2 750-2 760.

[21] Díaz F J, O Geen A T, Dahlgren R A. Efficacy of constructed wetlands for removal of bacterial contamination from agricultural return flows[J]. Agricultural Water Management, 2010,97(11):1 813-1 821.

[22] 曹笑笑. 人工濕地凈化農(nóng)田退水的工藝設(shè)計(jì)[D]. 北京：中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所), 2013:72.

[23] Bratieres K, Fletcher T D, Deletic A, et al. Nutrient and sediment removal by stormwater biofilters: A large-scale design optimisation study[J]. Water Research, 2008,42(14):3 930-3 940.

[24] 馬文潔，張衛(wèi)民，戴 強(qiáng)，等. 人工快速地下滲濾系統(tǒng)處理農(nóng)村生活污水的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 水處理技術(shù), 2014,(12):91-94.

[25] Herzon I, Helenius J. Agricultural drainage ditches, their biological importance and functioning[J]. Biological Conservation, 2008,141(5):1 171-1 183.

[26] 陸宏鑫，呂偉婭，嚴(yán)成銀. 生態(tài)溝渠植物對(duì)農(nóng)田排水中氮磷的截留和去除效應(yīng)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2013,(4):791-795.

[27] Buckley C, Carney P. The potential to reduce the risk of diffuse pollution from agriculture while improving economic performance at farm level[J]. Environmental Science & Policy, 2013,25:118-126.

[28] Lang T A, Oladeji O, Josan M, et al. Environmental and management factors that influence drainage water P loads from Everglades agricultural area farms of South Florida[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2010,138(3-4):170-180.

[29] 萬(wàn)玉文. 基于節(jié)水灌溉模式的稻田增產(chǎn)減污研究[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電, 2012,(5):42-44.

[30] 武繼承，楊永輝，鄭惠玲，等. 分期灌溉與施肥耦合對(duì)砂質(zhì)潮土地作物產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2014,(Z1):35-39.

[31] 葉玉適. 水肥耦合管理對(duì)稻田生源要素碳氮磷遷移轉(zhuǎn)化的影響[D]. 杭州：浙江大學(xué), 2014:186.

[32] Kim H K, Jang T I, Im S J, et al. Estimation of irrigation return flow from paddy fields considering the soil moisture[J]. Agricultural Water Management, 2009,96(5):875-882.

[33] Brauer N, O Geen A T, Dahlgren R A. Temporal variability in water quality of agricultural tailwaters: implications for water quality monitoring[J]. Agricultural Water Management, 2009,96(6):1 001-1 009.