人工湿地在农业面源污染治理中的应用探究

赖丹

摘 要 云南省拥有很多高原湖泊，其生态环境比较脆弱，且污染日益严重，所以有必要寻找有效的污染治理方法。就目前的湖泊污染治理经验来看，人工湿地在农业面源污染治理中的应用具有较好的效果，因此针对相关内容展开分析，旨在为实践提供指导。

关键词 人工湿地;农业面源污染;污染治理

中图分类号：X524 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.102

农业面源是湖泊水源地的主要污染源之一。在近年来的农业生产实践中，大量使用化肥和土地耕作强度加大导致土壤营养物质流失，这些污染物以面源的形式进入湖泊，造成湖泊污染日益严重。云南省地处云贵高原，湖泊多为高原湖泊，其生态环境脆弱，治理难度大。为了遏制高原湖泊的农业面源污染，讨论并制定科学的污染防治策略具有重要的现实意义[1]。结合当前的湖泊污染治理经验进行分析可知，人工湿地在面源污染治理中的效果比较好，而且此种方式在生态恢复等方面有不错的效果，所以分析相应的措施对于更好地开展湖泊治理具有重要的意义。

1 人工湿地治理农业面源污染的工艺流程

在农业面源污染治理实践中，为了更好地利用人工湿地，需要明确人工湿地治理农业面源污染的工艺流程。结合滇池的农业面源污染特征及湖泊湿地生态系统结构，利用人工湿地进行污染治理具有重要的现实意义。人工湿地治理农业面源污染的工艺流程如下。1）让地表径流和灌溉回归水进入进水渠中。2）让水流通过进水渠进入配水池中。为了控制水流的流量，需要用闸门对进水渠的水流进行控制。3）让配水池中的水流经漂浮植物池。4）让流经漂浮植物池的水流经挺水植物池。5）让流经挺水植物池的水流经沉水植物池[2]。6）让水流经草滤带。7）水流经过出水池进入排渠中。在出水池和排渠之间也要设置闸门，以此控制进入排渠的水流量。就此工艺的具体实施流程来看，其不仅实现了湿地进出水的均匀控制，还保证了污染物在湿地系统中的沉降、吸附与吸收，有效提高了污染物的净化效果。

2 人工湿地生态系统的构建

在明确人工湿地治理农业面源污染的基本工艺流程后，需要基于人工湿地系统的作用发挥对其进行设计与建设。就人工湿地生态系统的设计与建设工作开展来看，需要强调以下内容。

2.1 设计原则

以滇池人工湿地生态系统的设计为例，其具体的设计原则如下。1）具有较好的适应性。人工湿地生态系统在滇池区域只有具有比较好的适应性，才能发挥自身的突出价值。为了保证适应性，一般需要选择本地原有或者现有的生物种类[3]。2）需要选择对氮、磷等营养性污染物有较好去除效果的生物种类。3）需要选用在滇池区域具有广泛用途或者是经济价值比较高的生物种类。

2.2 程序和方法

就人工湿地生态系统的具体设计与构建来看，生物种类的选择不仅要有规范的程序，还要有科学的方法。结合滇池工作实践，具体的程序及方法如下。1）对滇池沿岸的水生生物群落结构进行调查和分析，从而获得详细的资料[4]。2）对水生物去除氮、磷等营养性污染物的具体能力进行调查。3）调查分析滇池地区的水生物开发利用现状。4）对各种水生物进行对比分析，总结其优势与不足。5）在综合对比的基础上确定人工湿地系统需要的生物种类。

2.3 湿地生态系统的设计与构建

基于具体的调研与分析，最终选择以下生物建设人工湿地生态系统。1）漂浮植物。漂浮植物最终确定为小叶浮萍，这种植物在滇池地区具有较强的适应性，去除氮、磷的能力较强，而且可以作为饲料植物应用在养殖业中。2）挺水植物。挺水植物最终确定为芦苇[5]。这种植物去除氮、磷的能力较强，而且可以吸附污染物。除了芦苇，水芹、慈菇等经济作物也可以作为挺水植物。3）沉水植物。沉水植物可以选用菹草，其不仅具有吸收氮、磷的突出效果，还可以增加湿地的容积，对于提高湿地的承载负荷具有突出的作用。莲藕、菱角等经济作物也可以作为沉水植物[6]。4）草滤带主要选用天然的草种，可以由野生自然草种形成草滤带。

3 人工湿地在农业面源污染治理中的应用效果

基于调查分析确定了最终的人工湿地系统组成，并基于相应的方案建设并使用人工湿地。基于人工湿地的使用情况对滇池的水质进行监测，同时对比分析在没有使用人工湿地时滇池水质的具体数据，可以获取人工湿地应用的具体效果。

在人工湿地建成并投入使用后进行相应的数据监测，其结果如下。1）人工湿地对氮、磷等营养性污染物具有非常好的去除效果。从相关的数据来看，人工湿地对氮的平均去除率是35.5%，对磷的平均去除率是24.4%，对有机物的平均去除率为6.4%。总体来讲，人工湿地在农业面源污染治理中的效果非常显著。2）人工湿地在农业面源污染治理中的应用效果与人工湿地自身的完整性有显著的关系。通过对具体的监测资料进行分析发现，在人工湿地不完整的情况下，其在面源污染治理中的实际效果会被弱化，但是在保证人工湿地系统完善的情况下，其应用效果又有了明显好转，说明人工湿地系统的完整性会影响其在农业面源污染治理中的具体利用。3）人工湿地在农业面源污染治理中的应用效果会有显著的季节变化。云南省在每年夏季容易出现暴雨天气，暴雨径流会流入滇池中，经过人工湿地的净化后，暴雨径流的污染明显减少。冬季的雨水径流显著减小，所以人工湿地在污染治理方面的效果便会弱化。

基于以上分析可知，人工湿地系统在农业面源污染治理实践中的整体效果是非常突出的，但具体的应用效果会受到多方面因素的影响，比如会受到人工湿地系统自身完整性和季节变化的影响。所以为了保证人工湿地系统能够在农业面源污染治理中发挥突出的作用，需要对影响因素进行全面分析，同时还要对人工湿地系统进行优化，保持其完整性。

4 结语

农业面源污染是现阶段造成河湖污染的重要污染源，所以在实践中需要重视农业面源污染并进行积极处理。结合农业面源的污染治理实践进行分析发现，人工湿地在农业面源污染治理中的效果是非常显著的。这种治理方法不但工艺简单，而且投资比较小，效果比较突出，具有较高的生态价值，所以在实践中推动人工湿地系统在农业面源污染中的治理应用有重要的价值。以滇池为例分析了人工湿地系统在农业面源污染治理实践中的具体利用，明确了工艺流程以及人工湿地的建设步骤，同时对人工湿地的应用效果进行了总结，能够指导当前的实践工作。

参考文献：

[1] 朱泽民.生态沟+厌氧+人工湿地用于农业面源污染综合治理[J].中国给水排水，2019（8）：111-114.

[2] 方静.人工湿地生态技术在农村面源污染治理中的应用研究进展[J].科学与信息化，2020（1）：42.

[3] 纪晟莹，陈友德，向延平，等.湿地植物在农业面源污染防治中的应用研究进展[J].湖南农业科学，2019（5）：121-125.

[4] 李鹏飞，李小杰.农业面源污染防治中湿地植物的应用分析[J].农业与技术，2019，39（22）：52-53.

[5] 蒋倩文，刘锋，彭英湘，等.生态工程综合治理系统对农业小流域氮磷污染的治理效应[J].環境科学，2019，40（5）：198-205.

[6] 白山稳.新形势下做好农业面源污染防治工作的探讨[J].山西农经，2020（9）：63-64.

（责任编辑：赵中正）