云南省九湖流域農(nóng)田尾水減量及治理策略研究

摘要：農(nóng)田尾水減量及治理是農(nóng)業(yè)面源污染治理的重難點(diǎn)問題。云南省九湖流域農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)主要集中于壩區(qū)，蔬菜種植比例約35%、水果種植比例約10%，復(fù)種指數(shù)介于1～2.4之間，除瀘沽湖外，遠(yuǎn)高于云南省平均水平。通過對比分析省內(nèi)外流域農(nóng)田尾水減量治理的20項(xiàng)主要技術(shù)措施，采用“★”級(jí)評價(jià)推薦方式，共推薦“5★”措施6項(xiàng)，“4★”7項(xiàng)，“3★”3項(xiàng)，“2★”2項(xiàng)、“1★”2項(xiàng)。結(jié)合九湖流域共性和個(gè)性特征，綜合比選推薦出8項(xiàng)適用于九湖流域農(nóng)田尾水減量治理的技術(shù)措施，按“源頭控制-過程削減-末端凈化-高效循環(huán)利用”的總體策略，針對不同流域特點(diǎn)分類施策，以期為九湖流域農(nóng)田尾水減量治理提供一定指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：九湖流域；農(nóng)田尾水；減量治理；策略研究

中圖分類號(hào)：X523 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

農(nóng)田尾水減量及治理是農(nóng)業(yè)面源污染治理的重點(diǎn)工作，農(nóng)田尾水的核心污染因子是氮、磷等礦質(zhì)養(yǎng)分及少量土壤有機(jī)物，這些污染物主要以水為載體，通過徑流、淋溶、下滲和側(cè)滲等途徑進(jìn)入地表水和地下水，從而對水體造成污染。云南省在大力發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中也逐漸出現(xiàn)了化肥、農(nóng)藥及農(nóng)膜不合理使用現(xiàn)象，對農(nóng)田土壤及環(huán)境都造成了嚴(yán)重的破壞。九湖流域是云南省居民最密集、人為活動(dòng)最頻繁、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，每年創(chuàng)造的國內(nèi)生產(chǎn)總值占云南省的1/3以上，對云南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。與此同時(shí)，九湖流域也都存在著不同程度的面源污染及水資源短缺問題。

當(dāng)前，農(nóng)田尾水減量治理政策導(dǎo)向主要集中在發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，源頭減肥減藥、農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水，溝渠生態(tài)化改造等方面。云南省內(nèi)尚無專門針對九湖流域農(nóng)田尾水減量治理的技術(shù)體系，在“湖泊革命”攻堅(jiān)戰(zhàn)保護(hù)治理背景下，系統(tǒng)探索適用于九湖流域農(nóng)田尾水減量及治理策略，對于有效指導(dǎo)九湖流域開展農(nóng)田尾水減量治理、增加流域非常規(guī)水資源供給、緩解農(nóng)業(yè)用水供需矛盾、減少面源污染人湖負(fù)荷和保障湖泊水生態(tài)安全等具有極大的指導(dǎo)意義。

1九湖流域基本情況及農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀

1.1九湖流域概況

九湖流域涉及昆明市、大理州、玉溪市、麗江市和紅河州，流域面積分別為滇池2920km²、洱海2565km²、撫仙湖675km²、程海318km²、瀘沽湖248km²（其中云南省部分107km²）、杞麓湖354km²、星云湖371km²、陽宗海192km²、異龍湖360km²。九湖流域位于低緯度中的相對高海拔（1414～2690m）地區(qū)，屬亞熱帶氣候，流域內(nèi)雨量相對充沛，干濕季節(jié)分明，降雨分布極不均勻，多年平均降雨量為930mm，占云南省多年平均降雨量的19%。九湖均為構(gòu)造斷陷型湖泊，具有東西向窄、南北向長的共有特征。

1.2九湖流域農(nóng)業(yè)基本情況

1.2.1流域果蔬種植比例大、復(fù)種指數(shù)高

2021年，九湖流域共有耕地、園地面積約205萬畝，各湖占流域面積（不含湖面）介于4%～32%之間，平均復(fù)種指數(shù)為1.69，各湖介于1～2.41之間，星云湖、滇池、杞麓湖、異龍湖流域均高于平均值。具體來說，九湖流域蔬菜種植面積占比約35%，每年平均種植3～4茬，杞麓湖流域蔬菜種植面積占比最高，陽宗海、撫仙湖、星云湖流域均高于平均值。九湖流域水果種植面積占比10%，程海流域最高，異龍湖、撫仙湖流域均高于平均值。

1.2.2部分流域化肥、農(nóng)藥施用強(qiáng)度大

2021年，九湖流域化肥施用總量（折純量）約5.68萬t，畝均化肥使用量約為27.7kg，各湖畝均施肥量介于4.7～77.8kg之間，均遠(yuǎn)高于云南省平均水平（3.4kg/畝），其中星云湖、杞麓湖、異龍湖、程海流域較高，洱海最低（大量使用有機(jī)肥）。九湖流域農(nóng)藥施用總量（折純量）約1988t，畝均農(nóng)藥使用量約為0.97kg，均遠(yuǎn)高于云南省平均水平（0.12kg/畝），其中星云湖、杞麓湖、滇池、程海流域較高，瀘沽湖流域最低。

1.2.3田間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平差異大

九湖流域累計(jì)建成農(nóng)業(yè)高效節(jié)水面積約34萬畝，占耕園地總面積的17%，各湖泊流域占比介于0～39%之間，其中杞麓湖最高，瀘沽湖尚未開展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水建設(shè)。杞麓湖已建成水肥一體化設(shè)施約6萬畝、滇池1.6萬畝、撫仙湖1.1萬畝。九湖流域累計(jì)建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田約69萬畝，占耕園地總面積的34%，各湖泊流域占比介于0%～69%之間，其中杞麓湖最高，瀘沽湖尚未開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。九湖流域內(nèi)渠系、田埂硬化程度普遍偏高，其中杞麓湖流域基本全部硬化，田間均缺乏灌溉用水量和入湖溝渠水量的計(jì)量設(shè)施。

1.2.4農(nóng)田尾水特征

農(nóng)田尾水來源眾多，途徑復(fù)雜，主要包括降雨、灌溉產(chǎn)生的農(nóng)田排水。農(nóng)田尾水水量年內(nèi)差異大，分布不均。受降水影響較大，往往集中在雨季6～10月，雨季水量占全年水量比例高達(dá)85%以上，尤其在暴雨后，易形成較大的沖擊性負(fù)荷。旱季農(nóng)田尾水水量與耕作模式、灌溉方式等密切相關(guān)。水質(zhì)不穩(wěn)定，污染物濃度差異大。根據(jù)洱海流域海西片區(qū)農(nóng)田溝渠有關(guān)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，化學(xué)需氧量濃度介于4～58mg/L之間，總氮介于0.53～33mg/L之間，總磷介于0.036～2.1mg/L之間，氨氮介于0.05～9.2mg/L之間，主要污染物濃度均值劣于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅴ類水質(zhì)。2研究方法與結(jié)果

2.1云南省內(nèi)外案例梳理及調(diào)查

通過查閱相關(guān)資料，總結(jié)梳理出了省內(nèi)外農(nóng)田尾水減量治理典型案例，省外主要有蘇州市典型蔬菜地氮磷流失生態(tài)攔截工程、太湖流域生態(tài)田埂技術(shù)、嘉興市“生態(tài)種養(yǎng)模式”、巢湖流域生態(tài)攔截帶與人工濕地、平湖市農(nóng)田氮磷生態(tài)攔截溝渠建設(shè)、宜興市建立強(qiáng)化凈化前置庫系統(tǒng)等。

省內(nèi)農(nóng)田尾水減量治理相關(guān)典型案例主要有洱海順豐模式、杞麓湖沼液肥精準(zhǔn)施用設(shè)施、通?？h高效節(jié)水噴滴灌、星云湖湖外農(nóng)業(yè)用水循環(huán)利用工程、撫仙湖北岸生態(tài)調(diào)蓄帶提蓄水循環(huán)利用工程、洱海流域農(nóng)業(yè)面源污染末端攔截消納及灌溉綜合利用試點(diǎn)工程等。

2.2技術(shù)指南資料整理

根據(jù)《關(guān)于印發(fā)江河湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)系列技術(shù)指南的通知》（環(huán)辦〔2014〕111號(hào)），其中技術(shù)指南之六一農(nóng)田面源污染防治技術(shù)指南，就明確了農(nóng)田面源污染控制原則與策略，提出了農(nóng)田面源污染診斷方法與技術(shù)，詳細(xì)介紹了化肥減量化、種植制度優(yōu)化、節(jié)水灌溉等源頭控制技術(shù)，生態(tài)攔截帶、生態(tài)溝渠等過程阻斷技術(shù)，前置庫、人工濕地等末端強(qiáng)化技術(shù)。

2.3 ★級(jí)評價(jià)推薦方式

采用★級(jí)評價(jià)推薦方式，從源頭控制一過程削減一末端凈化的技術(shù)體系，列舉了省內(nèi)外流域農(nóng)田尾水減量治理的20項(xiàng)主要技術(shù)措施。從措施內(nèi)容及治理方向、優(yōu)勢和不足進(jìn)行綜合對比分析，按照推薦程度進(jìn)行星級(jí)評價(jià)，★級(jí)評價(jià)推薦結(jié)果見表1。

3九湖流域農(nóng)田尾水減量及治理技術(shù)

根據(jù)“★”級(jí)評價(jià)推薦結(jié)果，結(jié)合九湖流域自然地理、社會(huì)環(huán)境及主要環(huán)境問題等共性和個(gè)性特征，綜合比選推薦出8項(xiàng)適用于九湖流域農(nóng)田尾水減量治理的關(guān)鍵技術(shù)。

3.1節(jié)水灌溉技術(shù)

從農(nóng)田灌溉用水的源頭減少灌溉用水量。繼續(xù)推進(jìn)高效節(jié)水灌溉設(shè)施建設(shè)。大力推進(jìn)撫仙湖、杞麓湖、星云湖、洱海、異龍湖灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造工程，進(jìn)一步提高高效節(jié)水灌溉面積占比，推廣使用精準(zhǔn)高效灌溉技術(shù)，例如測墑灌溉技術(shù)、水稻薄濕淺曬灌溉技術(shù)。結(jié)合種植特征，在異龍湖、洱海、程海大力推行滴灌技術(shù)，在撫仙湖、杞麓湖、星云湖繼續(xù)推進(jìn)管灌、噴灌、滴灌等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改進(jìn)灌溉方式，提高灌溉水利用效率。

3.2水價(jià)調(diào)控技術(shù)

全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，以水價(jià)改革為抓手，促進(jìn)農(nóng)業(yè)供用水計(jì)量設(shè)施配套建設(shè)。在具備供用水計(jì)量條件的地區(qū)，推行超定額累進(jìn)加價(jià)制度，在保證農(nóng)業(yè)基本用水需求的基礎(chǔ)上，建立“多用水多付費(fèi)、少用水少付費(fèi)、節(jié)約用水得補(bǔ)貼”的機(jī)制，提高農(nóng)業(yè)用水效率。農(nóng)業(yè)水價(jià)改革優(yōu)先在撫仙湖、杞麓湖、星云湖、異龍湖、洱海等流域試點(diǎn)。

3.3生態(tài)種養(yǎng)模式

依托九湖流域綠水青山、田園風(fēng)光、鄉(xiāng)土文化資源，建設(shè)綜合性休閑農(nóng)業(yè)園區(qū)。推廣應(yīng)用綠色有機(jī)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，打造一批“綠色食品牌”產(chǎn)業(yè)基地。以政府補(bǔ)貼、企業(yè)或合作社運(yùn)作的模式，因地制宜在流域內(nèi)實(shí)施“稻-漁”“藕-漁”等生態(tài)種養(yǎng)模式，減少化肥、農(nóng)藥使用量，提高農(nóng)作物的產(chǎn)出效益，提升農(nóng)田區(qū)域的水體自凈能力，形成良性循環(huán)，營造良好農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

3.4清水疏導(dǎo)工程技術(shù)

加強(qiáng)流域內(nèi)地表徑流清污分流措施，全面排查摸清流域內(nèi)清水產(chǎn)水區(qū)和清水水源分布情況，對有條件實(shí)施清水疏導(dǎo)的水源，通過建設(shè)渠道或管網(wǎng)將清水直接導(dǎo)人河湖，實(shí)現(xiàn)地表徑流清污分流，從源頭減少進(jìn)入農(nóng)田區(qū)域清水量，間接減少農(nóng)田尾水水量。重點(diǎn)實(shí)施洱海、撫仙湖、異龍湖流域內(nèi)水質(zhì)較好泉眼出流地下水疏導(dǎo)至河流、湖泊，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田區(qū)域的地表清污分流，從源頭避免大量清水進(jìn)入農(nóng)田。

3.5生態(tài)化改造田埂、溝渠技術(shù)

建設(shè)生態(tài)型灌區(qū)，延長農(nóng)田尾水在農(nóng)田區(qū)域的水流路徑，加強(qiáng)農(nóng)田本身對氮、磷養(yǎng)分的收集和凈化，減少農(nóng)田尾水中氮、磷污染負(fù)荷。優(yōu)先對杞麓湖、星云湖、洱海流域內(nèi)的田埂實(shí)施改造，恢復(fù)農(nóng)田灌排溝渠的生態(tài)功能屬性，增加農(nóng)田尾水水流路徑、滯留時(shí)間，將大部分固體顆粒物截留在田間溝渠內(nèi)，減少農(nóng)田尾水中氮、磷污染負(fù)荷。

3.6梯級(jí)庫塘攔截利用技術(shù)

充分利用已建梯級(jí)庫塘系統(tǒng)的“攔、蓄、滯、用、凈”功能。全面梳理洱海、撫仙湖、異龍湖流域田間溝渠與田間庫塘、濕地的連通關(guān)系，建設(shè)必要的連通工程和增設(shè)閘門、堰壩等控制設(shè)施，實(shí)現(xiàn)將農(nóng)田尾水經(jīng)田間溝渠收集匯入庫塘，調(diào)蓄后供下游農(nóng)田灌溉或接人回灌系統(tǒng)，庫塘和溝渠中根據(jù)不同組成部分，利用庫塘中布設(shè)的水生植物、藻類等進(jìn)一步吸收、吸附、攔截營養(yǎng)鹽，改善水質(zhì)，增強(qiáng)田間庫塘溝渠系統(tǒng)的自凈能力。

3.7攔截調(diào)蓄循環(huán)回用技術(shù)

利用已建庫塘系統(tǒng)的“滯、蓄、用”功能，挖掘洱海、撫仙湖、星云湖、杞麓湖調(diào)蓄帶潛力，充分優(yōu)化布局、配置提升泵站，充分利用壩塘、魚塘增加調(diào)蓄能力，打通污水處理設(shè)施、農(nóng)田灌溉設(shè)施、中水回用設(shè)施與攔蓄帶協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)通道，形成水資源高效循環(huán)利用體系的閉環(huán)。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，通過調(diào)蓄帶水資源循環(huán)利用工程，對旱季和汛初期農(nóng)田尾水、初期雨水截留、收集、再利用。

3.8湖濱生態(tài)緩沖帶技術(shù)

堅(jiān)持適地適樹，選擇鄉(xiāng)土植物進(jìn)行綠化，以生態(tài)樹種為主，統(tǒng)籌考慮濕地灌木、草本等植物，防止?jié)竦剡^度景觀化，堅(jiān)持自然修復(fù)為主、人工修復(fù)為輔，因地制宜，科學(xué)管護(hù)湖濱生態(tài)帶。參照洱海生態(tài)廊道設(shè)計(jì)理念，充分利用湖濱生態(tài)紅線以內(nèi)區(qū)域，實(shí)施洱海、撫仙湖、杞麓湖、星云湖、異龍湖、滇池生態(tài)廊道提質(zhì)增效，湖濱合理布設(shè)漫流系統(tǒng)，構(gòu)建湖泊生態(tài)屏障，形成最后一道污染物攔截防線。

4九湖流域農(nóng)田尾水減量及治理策略

從“山水林田湖草”系統(tǒng)治理出發(fā)，以地表農(nóng)田尾水減量及治理為核心，以重構(gòu)生態(tài)“水”循環(huán)系統(tǒng)為紐帶，綜合采用“源頭管控、節(jié)水減排-過程削減、末端消納-湖濱過渡、濕地凈化-精細(xì)管水、精準(zhǔn)用水-聯(lián)合運(yùn)行、科學(xué)調(diào)度”等技術(shù)因時(shí)因地綜合施策，強(qiáng)化管控“清水”源頭和“污水”源頭，更加注重過程統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、充分利用田間生態(tài)溝渠、庫塘“調(diào)、蓄、凈”能力，強(qiáng)力削減農(nóng)田尾水污染負(fù)荷，加強(qiáng)末端湖濱緩沖帶生態(tài)修復(fù)功能設(shè)計(jì)，構(gòu)筑流域生態(tài)保護(hù)屏障，形成最后一道污染物攔截防線。

4.1源頭管控、節(jié)水減排

從源頭管控好農(nóng)業(yè)用水、用肥和用藥，持續(xù)重點(diǎn)推進(jìn)減少農(nóng)田灌溉用水量、減少化肥施用量、減少化學(xué)農(nóng)藥使用量等“三減量”以及全面開展九湖流域農(nóng)村生活污水排入農(nóng)田灌溉溝渠摸排整改，杜絕未經(jīng)處理的生活污水直排灌溉溝渠等行為，從源頭上減少農(nóng)田尾水水量和污染負(fù)荷量的產(chǎn)生。在杞麓湖、星云湖、洱海、撫仙湖、異龍湖、程海、陽宗海及滇池，優(yōu)先推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革試點(diǎn)、積極探索農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變、安裝農(nóng)灌用水計(jì)量設(shè)施，實(shí)施用水總量控制和定額管理，加強(qiáng)農(nóng)戶用水管理，完善主要農(nóng)作物灌溉用水定額，全面推廣高效節(jié)水灌溉（含水肥一體化）、測土配方施肥、有機(jī)肥替代化肥、病蟲害綠色防控、生態(tài)種養(yǎng)模式等措施，洱海、異龍湖等地下水豐富區(qū)域?qū)嵤┣逅鑼?dǎo)工程措施。

4.2過程削減、末端消納

加強(qiáng)田間溝渠、庫塘濕地的互聯(lián)互通，充分發(fā)揮溝渠、庫塘濕地的收集、滯納、調(diào)蓄、緩沖、凈化、削減、回用等功能，重點(diǎn)做好增強(qiáng)田間收集蓄滯能力、增強(qiáng)田間凈化削減能力和增強(qiáng)田間循環(huán)利用能力等“三增強(qiáng)”措施，在匯流過程中削減、消納農(nóng)田尾水水量和污染負(fù)荷量。因地制宜地在九湖全域適時(shí)推進(jìn)生態(tài)田埂、溝渠改造，生態(tài)庫塘、壩塘消納改造，通過攔蓄帶和庫塘最大限度將降雨初期形成的高濃度徑流收集。在洱海、撫仙湖、杞麓湖、星云湖進(jìn)一步提升生態(tài)攔蓄帶的“截”“儲(chǔ)”“調(diào)”“回”等功能。

4.3湖濱過渡、濕地凈化

重點(diǎn)提升生態(tài)保護(hù)核心區(qū)屏障功能，持續(xù)做好湖濱生態(tài)紅線內(nèi)湖濱帶修復(fù)和濕地建設(shè)，同時(shí)兼顧入湖河流.以“人退湖進(jìn)，分區(qū)分類、多層修復(fù)”的理念，以自然恢復(fù)為主、自然恢復(fù)與人工修復(fù)相結(jié)合，通過水系連通、土地整理、微地形改造、植被修復(fù)等方式修復(fù)湖濱生態(tài)紅線內(nèi)的退化濕地和湖濱帶，提升濕地生態(tài)功能，逐步恢復(fù)湖濱帶漫流生態(tài)功能。

4.4精細(xì)管水、精準(zhǔn)用水

管好“用水”“排水”過程，建立“管水源、管田間、管排水、管隊(duì)伍”的“四管”制度，保障清水入湖、實(shí)施定額供水、減少湖區(qū)提水、增加農(nóng)田尾水循環(huán)回用，做好精細(xì)化管理，讓水資源發(fā)揮最大節(jié)水減排效益。

4.5聯(lián)合運(yùn)行、科學(xué)調(diào)度

針對雨季沖擊性負(fù)荷、旱季攔截農(nóng)業(yè)灌溉尾水、保障農(nóng)田灌溉用水，湖泊生態(tài)保護(hù)核心區(qū)生態(tài)補(bǔ)水，制定雨季沖擊性負(fù)荷調(diào)度方案、灌溉調(diào)度方案、湖泊生態(tài)保護(hù)核心區(qū)補(bǔ)水調(diào)度方案的“三調(diào)度方案”，減少農(nóng)田灌溉清水取用量，置換清水入河，提高區(qū)域整體的節(jié)水水平。

5結(jié)束語

文章在詳細(xì)梳理農(nóng)田尾水減量及治理云南省內(nèi)外案例、相關(guān)技術(shù)指南、湖泊流域工程實(shí)踐等基礎(chǔ)上，通過“★”級(jí)評價(jià)，結(jié)合九湖流域共性和個(gè)性特征，推薦8項(xiàng)適用于九湖流域農(nóng)田尾水減量及治理的關(guān)鍵技術(shù)，并提出了相應(yīng)的農(nóng)田尾水減量及治理策略。九湖流域要形成系統(tǒng)的流域治湖理念，以農(nóng)田尾水減量、收集治理、循環(huán)回用為目標(biāo)，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)和管理調(diào)度，優(yōu)化調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，堅(jiān)持源頭控制與過程防治相結(jié)合、工程措施與管理措施相結(jié)合、重點(diǎn)治理與全面推進(jìn)相結(jié)合，不斷恢復(fù)農(nóng)田生態(tài)功能和湖濱生態(tài)功能，逐步形成與流域水環(huán)境承載力相匹配，與生產(chǎn)生活相協(xié)調(diào)的農(nóng)田尾水減量及治理體系。