版权所有 Copyright©陕西丞海水务工程有限公司
陕ICP备17022274号-1         网站建设:中企动力西安

首页
留言

农业面源污染,该怎么整治?| 谈农田退水"零直排"建设模式及效果

作者:
王波杰
来源:
水生态网
2021/12/30

 

一、治水先治“源”

污染在水里,根源在岸上,水生态治理过程中,解决岸上污染根源问题是前提条件。

如今,农业面源污染是农村水环境污染最主要的来源,应该怎样应对范围广、隐蔽性强、成分复杂、监测和治理难度大农业面源污染呢?本文以长三角地区为例,介绍了具有较强实践性的稻田退水零直排建设模式及实施效果,为农业面源污染整治提供新的思路。

 

二、什么是农田退水零直排?

眼下,工业污水和生活污水“零直排”已不是新鲜事,但农田退水“零直排”却是个较新的概念。

农田退水零直排就是采用环境工程、生物工程、水利及建筑工程等多专业技术手段,通过在农田旁的沟渠设置一定的处理措施,比如铺设莲花、菖蒲等水生植物及陶粒等填料,农田退水在此沉淀、净化后,再流入河湖,从而达到减量化的效果。

△ 沉淀池项目实景图

 

三、为什么要实施稻田退水零直排?(以长三角为例)

水稻是长三角地区最主要的种植农田作物,长三角地区以水稻种植为主的水田面积高达807.04万公顷,且多与河网水系紧密相连。

伴随水稻主要发育期(分蘖期和灌浆期)内人工排水和降雨径流等退水行为的发生,该地区田间氮、磷养分极易流失,造成稻田周边水塘及河湖水体富营养化,对该片区流域水环境质量考核造成较大压力。

以国内长三角地区国内生产总值(GDP)中等水平城市—嘉兴市为例,该市每公顷稻田退水总氮流失5年平均负荷为36.5千克、总磷流失5年平均负荷为0.78千克。依此平均值推算,整个长三角地区稻田退水氮、磷年均流失量可达29.5万吨、6295吨。可见,实施稻田退水直排对于缓解长三角地区流域氮磷污染压力具有十分重要的意义。

△ 长三角地区水田及旱田分布(梁新强,等. 关于长江三角洲地区推进稻田退水零直排工程建设的建议)

 

四、如何建设稻田退水零直排工程?

稻田退水零直排建设工程是充分利用农田建设区域的稻田、沟渠、湿地等自然地理优势,梳理与探索符合农业、农村实际的生态工程技术和模块生态化改造工艺,以及因地制宜、优化组合生态沟、生态调蓄塘、生态湿地、生态修复等多种生态友好型工程措施应用。

| 基本原则

(1)依法依规,统筹推进

(2)因地制宜,经济可行

(3)生态循环,智慧农业

(4)公众参与原则

| 建设模式

由于各地区自然条件不同,大致有以下三种可选模式,建设工程汇水面积不低于150亩。

△ 稻田退水零直排建设常用模式(梁新强,等. 关于长江三角洲地区推进稻田退水零直排工程建设的建议)

 

模式1:开放型

宜在无退水养水塘、“断头浜”,且无条件建设生态调蓄塘的地区建设;建设路线为:农田—生态拦截沟—生态净化塘—受纳水体

模式2:半封闭型

宜在无退水塘、“断头浜”,但有条件建设生态调蓄塘的地区建设;建设路线为:农田—生态拦截沟—生态调蓄塘—生态净化带—受纳水体

模式3:全封闭型

宜在有退水养水塘、“断头浜”的地区建设;建设路线为:农田—生态拦截沟-生态调蓄塘—“三池两坝”(沉淀池—过滤坝—曝气池—过滤坝—净化池)—生态净化带—受纳水体

| 对建设模式的选择

在工程建设规划中,建议饮用水源保护区优先考虑全封闭模式,国控、省市、县空、镇控断面控制区应采用半封闭及以上工程建设模式,其他稻田产区可采用开放型模式。

五、工程成本、预期效果

| 成本分析

根据浙江省嘉兴市平湖赵家兜、嘉善西塘、桐乡红旗漾等地的实际工程建设投入情况测算,稻田退水零直排工程3种建设模式的投资成本如下:

①开放型模式,每公顷建设成本约2.7万元

②半封闭型模式,每公顷建设成本约4.95万元

③全封闭型模式,每公顷建设成本约8.1万元

 

| 减排效果

开放模式、半封闭模式、全封闭模式建设工程对于污染物削减可分别按照减排氮、磷的30%、50%、70%计算。

六、核心:氮磷生态拦截沟渠系统

稻田退水零直排工程核心建设内容是氮磷生态拦截沟渠的建设。

简单来说就是围绕在水稻四周的生态沟渠,主要由主干排水沟、生态拦截辅助设施、植物等部分组成,通过在沟渠里面种植有吸附作用的水生植物,以生态的方式吸附农田灌溉排水中多余的氮磷元素,根据陈镇赵家堰兜灌区的农业面源污染防治示范区项目检测数据,经过生态拦截的过滤吸附,农田退水中的30%左右的氮磷被去除。

△ 氮磷生态拦截沟渠系统示意图

因用地不能满足生态拦截沟渠建设条件时,应建设截流井等小型工程设施(截流范围浙江省取初雨8mm-10mm),减少氮磷等过量营养物质向受纳水体排放。

△ 氮磷生态拦截沟渠系统现场照片

 

七、总结

农业面源污染是当前农村环境保护的一大难题,对我国水环境、土壤环境、大气环境,以及生态系统都会产生严重的影响,而长三角地区推进稻田退水零直排工程建设符合国家农业面源污染治理的政策导向;发挥好该地区稻田退水零直排工程建设的示范引领作用,对推动流域农业面源污染治理具有很强的借鉴意义,同时也能更好的为流域水生态治理奠定基石。

参考文献:

梁新强, 等. 关于长江三角洲地区推进稻田退水零直排工程建设的建议. 中国科学院院刊, 2021

浙江省地方标准DB33《农田面源污染控制氮磷生态拦截沟渠系统建设规范》

稻田退水“零直排”工程建设技术导则(试行)