面源氮磷流失生态拦截工程设计及应用成效
论文作者:草根论文网 论文来源:www.lunwenbox.com 发布时间:2018年03月05日

20079月,江苏省政府提出用5年时间,有效控制太湖湖体富营养化程度;再用810年时间,从根本解决太湖水污染问题。200842日国务院常务会议讨论并原则通过《太湖流域水环境综合治理总体方案》,明确了太湖水污染防治工作的总体思路和重点工程,并将农业面源污染治理纳为重点治理的项目和工程内容。同时,江苏省制定了“江苏省太湖水环境治理专项—太湖流域氮磷拦截综合治理工程”,从政策和资金确保氮、磷拦截治理工程的顺利实施。    

农业面源的氮、磷流失是造成农田水体富营养化的重要原因之一,制约着农业生产的可持续发展。氮、磷流失生态拦截工程系统是一种低能耗、低投资、低成本的污水生态处理技术,主要通过坡种草、岸种柳、沟塘种植水生植物减少水体中氮、磷含量,通过设置多级拦截坝固定泥沙,达到拦截泥沙、污水、漂浮物以及清除杂草、垃圾和淤泥的目的,可应用于城市农业面源污染防治工作中。氮、磷流失生态拦截工程对农业面源污染的治理效果受到工程设计、土壤类型、气候状况、地形地貌、种植类型、作物生长阶段等因子的影响,而因子之间又相互影响和制约,使处理效果有很大的空间异质性和时间不均匀性,仅仅用系数法或经验法估算最终排污量,可能造成计算结果和客观实际相去甚远。

1研究现状    

近年来,已有对氮、磷生态拦截效率研究的相关报道,例如南京土壤所"863”科技计划对太湖流域氮、磷生态拦截工程对TP ,TN的去除率进行了研究,蒋治国等对常州市武进区氮、磷生态拦截工程出水TN,TP的达标率进行了监测,单立楠等}s}研究了浙江菩溪流域罗家头村氮、磷生态拦截工程对TP,TN的去除率,马建等研究了辽河流域游水氮、磷生态拦截工程对TP , TN的去除率。但目前尚无学者将氮、磷拦截效率与气候、地形、种植特点等因子结合起来研究,无法得到苏州地区氮、磷生态拦截效率的相关数据。因此,有必要钊一对苏州地区的实际情况,以具有代表性的氮、磷流失生态拦截工程为研究对象,通过切实的监测数据,确定苏州地区氮、磷流失生态拦截工程对污染物的处理效率。

2工程设计    

苏州市农田径流氮、磷生态拦截工程的建设内容包括工程建设和植物管理2个部分,具体为沟渠塘的设计、清淤和改造以及沟渠塘侧面、底部的植物配置和管护

2.1工程技术路线    

面源氮、磷流失生态拦截工程先对淤积严重、连通度差、杂草丛生的沟渠区段进行生态清淤,拓宽沟渠容量,再增加部分新沟渠,从而增加生态沟渠的长度和连通度,以减缓水流速度、延长水流停留时间,达到沉淀和去除悬浮物质与养分的目的。同时,利用地形地貌将低洼地或者废弃池塘和渔塘改造成生态塘,种植富集氮、磷的水生植物及蔬菜,对水进行二次净化。改造景观湖作为生态塘并配备浮岛,使水中氮、磷得到第3次净化,进一步提高系统的氮、磷拦截能力,以控制排出的氮、磷养分,提高水体的自净能力。

2.2生态沟渠及拦截坝    

由图1可知,土质的隔离沟渠设计成有效的生态拦截渠,两侧具有一定坡度,沟体深0.6  m,沟体_h端宽2.0 m、下端宽1.5 m,沟体内构建若干小坝以达到减缓水速、延长水流停留时间的目的。根据日常田间水面的高度设置田面水线,田面水线将沟体分为_h、下2个部分,部为高约25 cm的沟埂,起到防止田面水溢流至生态拦截沟渠的作用    

拦截坝的横截面示意图如图2所示,拦截坝高30 cm,在其中位、底位分别有1个排水孔,可实现排干、半满和溢流3种水位拦截状态。由箱体、基质和植物组成的拦截箱是沟渠中重要辅助成分,具有减缓水速、拦截水流、加强沟渠系统去除功能的作用。箱体四周为孔状结构,有利于水流顺利进出箱体,填充的基质可吸附水体中的营养物质。

2.3植物配置    

堤岸绿化植物以i地岸沿乔灌木为主,主要种植香樟和垂柳,搭配雪松、水杉,其中垂柳200 m=、雪松100 m=、香樟200 m=、水杉100 m=}2.3.1沟渠内植物配置。在水泥沟渠的沟底保留适当底泥,种植沉水植物金鱼藻。在土质隔离沟渠的沟壁种植多年生狗牙根,可以防止泥土流失,沟底种植空心菜、水芹、菱白等植物。选择生长旺盛的植物还能形成良好的生态景观。在沟渠两侧的平坦河滩区域内种植3}4 m宽的多年生首蓓,形成具有生态截留、降低水体污染物含量、滞缓水体流失的岸边植被生态拦截带。

2.3.2生态塘植物配置。水生植物品种繁多,是生态塘系统的重要组成部分,可由人工种植和自然演替形成。选择合适的植物对提高i地拦截净化能力至关重要,植物的选择要考虑多种因素,如要适合当地环境、耐污能力强、去污效果好等。农田径流氮、磷生态拦截工程水生植物的栽种面积约为8 400 m=,占水面总面积的50%左右。为使氮、磷生态拦截工程在具有生物净化功能的同时,具有旅游价值、娱乐价值和观赏价值,可栽种石葛蒲、水毛蓖、西伯利亚莺尾等常绿水生植物,面积约2 300 m

3成效    

苏州市农田径流氮、磷生态拦截工程的实施取得了较好的成效,氮、磷的平均消减率分别达55.960Io ,45.360Io ,显著地拦截了农田中氮、磷等营养物质进人太湖流域,减轻了水体的污染程度和富营养化程度。在沟渠和生态塘内种植植物,可吸收和拦截溢出的养分,提高氮、磷的利用效率,促进能量循环利用,同时形成良好的生态景观,促进了环境甘肃省目前各地废旧地膜回收利用行、llt执行用电政策不一,除个别规模以_卜企业享受大工业电价哟0.5/(kW }h)]外,大多数初级回收加工企业执行的仍是一般工业电价哟0.8//(kW ,有的则是执行非普工业电价[阶梯式电价,白天高峰期电价高达1.1/(kW ,企业加工废{日地膜再生颗粒电费投人约占总投人的1/5,企业普遍电价成本投人较高。废旧农膜回收与利用行业具有公益性质,基于废旧地膜回收利用行业运行现状中面临的新情况,为推动废旧地膜回收利用这一新型农业环保产业持续健康发展,建议有关职能权限管理部门从政策_卜予以创新扶持:一会、经济的可持续发展。

4结语    

氮、磷流失生态拦截工程具有低能耗、低投资、低成本等优点,可有效控制农业面源污水中的氮、磷等污染因子,处理后的水质可达到《城镇污水处理厂污染排放标准》(GB 1891-2002)一级B标准,净化了农村河道环境,有利于社会主义新农村建设氮、磷流失生态拦截工程的开展需要结合当地的地形地貌、气候环境、农作物种类及分布等因素,因地制宜,科学选择处理工艺和净化植物,以达到理想的治理效果

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