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浅谈典型流域农业面源污染综合治理分析及试点防控方案

2016-02-08

资源节约与环保 2016年11期
关键词:丹江口水库淅川县面源

董 峰

(河南欣蓝环境工程有限公司河南郑州450000)

浅谈典型流域农业面源污染综合治理分析及试点防控方案

董 峰

(河南欣蓝环境工程有限公司河南郑州450000)

淅川县位于豫、鄂、陕三省的交汇处,拥有国内最大的人工淡水湖丹江口水库,是南水北调中线的水源地。农业面源污染会对典型流域丹江口水源保护地产生深刻的影响,初步分析了淅川县农业面源环境污染现状并选择一个综合治理试点-九重镇,并提出污染控制解决方案。

农业面源污染;清洁生产;地表径流;生态净化

近年来,随着国家经济和社会的发展,南水北调中线的落成为解决我国北方水资源短缺而实施的重大战略工程。丹江口水库流域作为南水北调中线水源地的典型流域,水环境质量的好坏直接关系到南水北调中线工程的价值。为了确保丹江口水库水源区长期稳定达到水源地水质保护要求,保证沿线饮用水安全供应,加强淅川县农业面源污染综合治理,降低面源污染负荷和风险具有重大的社会效益和战略举措。

1 淅川县农业面源污染概况

淅川县位于豫西南边陲与鄂陕三省交界,境内河流属于长江流域汉水水系,丹江为汉江一级支流,淇河,滔河,鹳河,白浪河等为汉江二级支流,其中丹江流域站全县流域总面积的93.5%。境内北、西、南三面环山,形成西北突起,略向东南倾斜的马蹄地形,中部为丘陵区,东南部为岗地。

农业是淅川县的基础产业,农业人口占80%[1],农业生产采用传统的粗放耕作方式,高投入,低产出,结构单一。面源污染可概括为农业面源污染,水土流失面源污染及农村生活垃圾污染。

1.1 农业生产中的化肥和农药使用

2014年淅川县化肥使用量达2360t,农药734t,农膜500t左右,农业投入品用量过多破坏了土壤结构且土壤部分重金属含量严重超标,并通过地表径流,对丹江口水库水质产生影响。根据国家地表水Ⅱ类以上水质标准(GB3828-2002)规定,丹江口水库[2]水源地水质TP不能超过0.025mg/L,TN不能超过0.5mg/L,NH3-N不能超过0.5mg/L。根据2014年检测结果显示TN指标1.0 mg/L~1.5mg/L,TP指标0.05 g/L~0.1mg/L,已超过Ⅱ类水质标准[3]。在大雨冲刷,山体滑坡,泥石流等外力因素的影响下降大面积土壤中残留的化肥和农药冲刷汇入地表径流大量携带进入库区,对水源地水质造成农业面源污染。

1.2 水土流失

淅川县气候属于北亚热带向暖温带过渡的季风性气候,年均降雨量为817.3mm,年最大最小降雨量分别为1162.8mm和391.3mm。7~9月降水最多,占全年降雨量的49%,暴雨集中,强度大,历时短,入渗有限,容易冲刷侵蚀地表,库周支流属于山区型河道,坡度大,地下水资源量甚微,地表径流是水土流失的主要动力,水土流失使附着在土壤上的农药和化肥残留量得以汇入地表径流,从而进入库区,造成库区的N、P等指标超标,对库区水质影响较大。

1.3 农村生活垃圾

随着农村生活水平的提高,畜牧业在农村地区发展迅速,畜牧产生的粪便排放量大,随意性强,并且没有相应的处理设施及垃圾处理设施,畜禽污水,生活污水及生活垃圾的长期直接排放,污染了地表水和地下水带来面源污染[4,5]。

2 面源综合治理试点及防控方案

根据2015年农业部发布的《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》(农科教发(2015)1号)指出,加强农业面源污染治理,是转变农业发展方式,推进现代农业建设,实现农业可持续发展的重要任务。力争到2020年农业面源污染加剧的趋势得到有效遏制,明确了在重点湖泊,水域,库区建设农业面源污染综合防治示范区,加强单项治理技术的集成配套,积极探索流域农业面源污染防治措施。

淅川面源污染综合治理试点选择在淅川县九重镇,濒临丹江口水库,涉及张河,程营,张楼,九重等8个行政村,41个自然村,区域总面积3.2万亩,耕地2.6万亩,农业种植以软籽石榴和烟叶为主,另有少量小麦,玉米等粮食作物。

通过治理试点防治项目实施,控制丹江口水库入库污染负荷减量控制的基本需求出发,根据九重镇地理环境,农业产业结构特点,实施农田面源污染防治工程和地表径流污水净化利用工程建设,按照“源头减排控制-过程阻断拦截-末端净化治理”的面源污染综合防控理念,重点开展农业清洁生产,耕地地表径流拦截,净化,积蓄与再利用、农田尾水减排与生态净化、农村污水处理与生态循环利用、村庄亮化等工程示范,建成典型流域农业面源污染综合防治示范区,为丹江口库区及上游流域全面实施农业面源污染治理提供示范样板和经验。实现治理区内化肥、农药减量20%,畜禽污水、生活污水处理利用率达到90%以上,COD、TN、TP总排放量分别减少40%,30%及30%以上。

2.1 面源污染实施方案

2.1.1 源头减失实现农业清洁生产

开展源头控制化肥,农药使用量,降低面源污染负荷。根据试点区种植业结构和特点,研发果树和中草药专用配方肥,使用有机肥,改良土壤,提高作物品质,减少化肥用量20%;开展病虫害物理防治,按照每20亩一盏,布置太阳能杀虫灯,覆盖4000亩;投放粘虫板,补蝇网对田间害虫进行物理诱杀,布置田间害虫生物性诱剂,减低田间害虫数量;建设智能水肥一体化灌溉工程,智能控制自动对水、肥进行检测调配和供给,达到精确控制灌水量、施肥量和灌溉及施肥时间。

2.1.2 过程调控控制地表径流回用工程

根据现有地势的高低区位结合已有的河道,沟渠进行改造建设田间导流渠,在最大汇水面设立集水窖收集地表径流雨水,对土壤中N,P含量拦截收集;在集水窖建设提升灌溉泵房并铺设灌溉管网,将收集的含N,P雨水重新灌溉农田,实现雨水回用,农田水体内部自净的生态循环过程。在导流渠和集水窖前段采用适合生态条件的水生植物,营造生态护坡,构建集生态,景观功能一体的农田沟渠生态系统。区域外排N、P可减少60%,还可以打造集生态功能,观光功能,旱时补水为一体的区域生态景观。

2.1.3 末端治理建设区域多塘调控净化工程

充分利用现有的废弃池塘及低涝洼地,构建生态护岸,人工湿地,生态河道,生态浮床,生态池塘形成多级串联的多塘调控净化系统,护岸搭配麦草,狗牙根,塘内分别在浅、中、深水区优化配置挺水、浮水和沉水植物,如黄菖蒲,灯心草,莲藕,水芹等经济型水生植物,利用植物根系对水体中的悬浮物吸附和水体自净化能力,提高对N,P营养物质的拦截吸附能力,使水体中的污染物大幅度减少,水质得到改善,保证入库支流水体的水质指标达到水源地要求,同时注意定期割获,避免植物死亡造成二次污染。

2.1.4 农村生活污水处理与再循环利用工程

实施旱厕改水,建设农村污水管网收集系统,并充分利用地形高差,实现污水自流汇聚,建设一座小型污水处理站出水布置小型人工湿地,上面种植水生植物,芦苇,茭白荷花,打造集污水处理和景观效益的村内环境整治工程。

2.1.5 村庄亮化工程

选择交通便利,常驻人口多的,民舍集中的村庄进行统一设计,建造围墙,园舍,安装太阳能路灯,配置垃圾收集箱和小型垃圾收集车,实现村庄亮化示范工程。

2.2 试点推广建设

按照先行试点和逐步推进的原则,依据《农业环境突出问题治理总体规划》的要求,九重镇的试点项目和经验将作为丹江口水库区及上游区域的样点示范,结合在本区域内其他地区地形特点和农业结构进行优化面源污染综合治理方案。

3 结语

淅川县作为丹江口库区重点区域,开始农业面源污染综合治理的试点的建设和推广是关乎南水北调中线工程的国计民生的重点,九重镇的试点建设对之后的推广起着重要的示范效应。控制工程方案的实施质量和水体排放的数据监测,定期公布水质数据,环境质量状况,积极认真做好综合防治的各项工作,减少面源污染,共同保护水源地的水体质量。

[1]徐振明,齐荣尊.丹江口水库周边地区环境保护初探[J].和谐城市规划论文集,2007.

[2]长江流域水资源保护局.长江流域及西南诸河水资源质量状况报告[R].2005.

[3]地表水环境质量标准GB3828-2002[S].

[4]兰书林.南阳农业污染调查研究[J].环境管理,2009.

[5]赵文耀,胡家庆.丹江口水库流域面源污染现状分析.南水北调与水利科技,2007.

董峰(1988—),男,汉族,硕士研究生学历,研究方向水体污染和环境整治,任职于河南欣蓝环境工程有限公司技术部。

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