太湖流域西部地區面源污染特征及其控制技術

邊 博,朱 偉,李 冰,吳海鎖,周靈君

(1.江蘇省環境科學研究院,江蘇 南京 210036; 2. 江蘇省環境工程重點實驗室，江蘇 南京 210036;3.河海大學環境學院，江蘇 南京 210098)

太湖流域西部地區面源污染特征及其控制技術

邊 博1,2,朱 偉3,李 冰1,吳海鎖1,周靈君1,2

(1.江蘇省環境科學研究院,江蘇 南京 210036; 2. 江蘇省環境工程重點實驗室，江蘇 南京 210036;3.河海大學環境學院，江蘇 南京 210098)

針對太湖流域西部地區源污染的主要來源,依據由單元田間試驗和小流域出口營養鹽輸出監測值與流域土地利用結構關系推算獲得輸出系數,計算了種植業典型土地利用類型的COD、TN、NH3-N和TP的排放量,結合其他種類面源排放量,指出太湖流域西部地區農業面源污染呈現出農村生活污水和種植業污染為主的排放特征。提出了面源污染適宜推廣的處理模式,梳理不同種類面源污染處理存在的主要問題并相應提出面源污染控制建議,為太湖流域面源控制提供參考。

面源控制;輸出系數模型;污染排放特征;土地利用方式;太湖流域

隨著太湖流域工業污染點源和城鄉污水治理逐步到位,面源污染占污染負荷的比重逐步提高,流域面源污染已成為太湖水體污染的主要來源和該流域污染治理的主要矛盾[1]。如何大幅度削減排污總量,制訂具有針對性和可行性的面源治理措施,實施小流域面源污染控制工程顯得十分必要。由于流域內面源污染產生量大,發生時隨機性和污染源不易確定性,面源污染控制起來難度較大[2-5]。因此開展太湖流域西部區域面源主要污染物特征解析及控制研究,不僅對該地區具有現實意義,而且對整個太湖流域都具有重要作用。

本研究以太湖流域西部地區為對象,研究區面積 5 272 km2,占太湖流域總面積的14%,基本涵蓋了太湖流域上游主要入湖河流,河網區水質達標率僅為17%,是影響太湖水體,特別是梅梁灣、竺山灣水質的主要區域[1]。

太湖地區農業面源污染主要包括種植業污染、養殖業污染和農村居民生活污染等。特別是種植業面源由于其形成過程受區域氣候條件、土地利用方式和降水過程等多種因素影響,具有污染產生過程復雜、排放途徑及排放量不確定、污染負荷的時空變異性等特點,因而造成了種植業面源污染負荷難以準確核算[6]。

影響種植業面源污染的關鍵性因素是土地利用方式。一般而言,研究人員相對容易得到種植業土地利用資料,可建立土地利用與面源污染負荷之間的關系,定量研究流域內不同土地利用類型輸出污染物的負荷,為種植業面源污染負荷的核算提供依據。根據這一思路,國內外研究者提出并改進了輸出系數模型,該方法直接建立流域土地利用類型與種植業污染輸出量的關系,利用污染物輸出系數來估算流域輸出的面源污染負荷,有效避開了面源污染發生的復雜過程。該模型所需參數少、操作簡便,又具有一定的精度和廣泛的適用性,很大程度上反映了區域面源污染輸出強度[7-8]。因此開展區域輸出系數研究對于認識區域面源污染特征、強度以及建立面源污染模型提供了一種有效途徑[9-13]。

本研究采用的土地利用類型的輸出系數由單元田間試驗和小流域出口營養鹽輸出監測值與流域土地利用結構關系推算獲得[14],輸出系數具有較好流域尺度適用性[10];同時利用多年降雨徑流關系計算流域徑流深分布,考慮降雨徑流的空間差異影響,并將輸出系數模型與地理信息系統(GIS)與遙感(RS)技術相結合,從而進一步提高了模型精度。

本文通過現場調查、實測方法以及輸出系數模型,核算太湖流域西部地區內面源排放量,明確研究區面源污染的排放特征,基于不同面源類型的典型治理實例,確定了不同類型面源污染的適用或推薦技術,并提出了治理模式相關建議,從而為太湖流域面源控制提供科學指導。

1 面源污染劃分及其計算

1.1 面源污染的劃分

農村面源污染又稱農村非點源污染,主要是指從事農業生產和生活活動時所產生的污染物,如農田中的土粒,氮素,磷素,農藥及其他有機或無機污染物質(本文未涉及)在降水或灌溉過程中,通過農田地表徑流,農田排水和地下滲漏進入水體,引起水質污染的過程。典型的農村面源污染包括農田徑流(化肥),水土流失,農村生活污水,農村水產及畜禽養殖等造成的污染。太湖流域江蘇農村現代化和城市化發展迅速,特別是城鄉一體化的發展,使得該研究區的農業面源污染主要有農業種植業、農村生活、畜禽糞便和水產養殖污染等主要類型。

1.2 計算方法

1.2.1 種植業

種植業調查內容包括種植種類,種植面積、肥料施用情況等。為了確定西部區域種植業面源污染排放系數,選擇常州市雪堰鎮和宜興丁蜀鎮作為典型代表區,對種植業污染的產生、遷移和轉化特征進行研究,構建輸出系數模型,計算研究區各類種植業各類營養鹽輸出負荷,輸出系數模型如式(1)所示。

(1)

式中:Lj為第j種營養鹽輸出負荷；Ei,j為第i種土地利用類型的第j營養鹽的輸出系數(以濃度表示),通過實驗獲取輸出系數;Ai為第i種土地利用類型的面積,通過遙感解譯獲取土地類型面積;Qi為第i類土地利用類型上產生的徑流量,通過利用SCS(soil conservation service)模型確定模型中Q值,主要依據宜興市降雨資料;其中j分別為COD、TN、NH3-N和TP 4種污染物指標,i分別為耕地—旱地、耕地—水田、園地和保護地4種土地利用類型。

1.2.2 養殖業

a. 畜禽養殖業。調查內容包括畜禽養殖種類、養殖的數量(包括生長各階段的以及年末的存、出欄量)、畜禽養殖場的類型以及污染物排放的形式、排放去向、受納水體等。研究根據農業污染源基本數據,實地調查了畜禽養殖情況,對區域內畜禽養殖種類、存欄量、排放去向、處理方式等情況進行了詳細調查;并根據養殖種類的不同,采集多處有區域代表性的養殖場進行了實際監測,初步計算出畜禽養殖業排污量[15],如式(2)所示。

W畜禽=N飼t(δ1α1+δ2α2)

(2)

式中:W畜禽為畜禽養殖的污染物排放量,N飼為飼養數;t為飼養期;δ1為畜禽個體日產糞量;α1為畜禽糞中污染物平均含量;δ2為畜禽個體日產尿量;α2為畜禽尿中污染物平均含量。

研究中設定牛、豬、雞和鴨的飼養周期分別為365 d、150 d、60 d和60 d;牛、豬、雞和鴨的糞和尿產生量分別為20 kg/d、10 kg/d; 2 kg/d、3.3 kg/d; 0.1 kg/d、0.0 kg/d;0.1 kg/d、0.0 kg/d。

不同養殖種類的糞和尿中污染物平均質量比見表1所示。

表1 畜禽糞便中污染物平均質量比 kg/t

b. 水產養殖業。調查內容包括水產養殖類型、養殖面積、養殖過程中投放飼料、藥物等情況以及污染物排放形式、排放去向和受納水體等。研究根據所獲得的全國污染源普查基本數據,選擇典型水產養殖地,采用試驗和觀察的方式,得到水產養殖污染物排放與人工管理、養殖種類、天氣條件等人為和自然因素的關系。通過實際測量來確定水產養殖的污染物排放系數;同時與經驗值比對驗證。結合水產養殖面積可以推算出水產養殖排污量[15],水產規模化養殖排放量按以下方法測算(式(3))。

W水產=NΔCi

(3)

式中:W水產為養殖單位面積的排入水體污染物量；N為年排水量；ΔCi為污染物濃度的增量(表2)。

表2 水產養殖及農村生活污水排放濃度增量

1.2.3 農村生活污水

根據統計年鑒,了解并核實調查范圍內城鎮人口、農村人口、流動人口的數量和分布情況,選取有代表性的鎮、村,抽樣調查各種不同類型居民的生活方式和生活習慣,確定城鎮和農村人均綜合用水量、人均綜合排水量、生活污水平均濃度等生活污染的統計參數,采用已有生活污水集中處理廠接管情況對生活污水排放統計結果進行校核,對出現的偏差進行合理調整[15],農村生活污水排放量測算按公式(4)和表2進行。

W生活=N農α3

(4)

式中:W生活為農村生活污水排放量；N農為農村人口數;α3為農村生活排污系數。

2 結果與討論

2.1 研究區面源排放構成特征

農業面源污染主要以農村生活污水和種植業污染為主,4項污染物指標均超過農業面源污染總量的2/3,而TN主要來自農村生活污水和種植業污染,所占比例高達91%,水產養殖污染相對較小,農業面源排放構成圖1所示。

圖1 研究區污染物排放量及構成比例

本文分析了2010年研究區內種植業、畜禽養殖和水產養殖的情況,詳細計算出了各類農業面源的污染物(COD、NH3-N、TN、TP)排放量。

研究區主要有旱地、水田、茶園、桑園、果園5種農用地類型,種植面積約13.08萬hm2,利用模型對研究區種植業污染源主要污染物排放量進行估算,COD、NH3-N、TN和TP輸出污染負荷分別為6 010 t、206 t、2 425 t 和95 t。畜禽養殖場共有2 453家,總存欄量約53.88萬頭,COD、NH3-N、TN、TP排放量分別為7 782 t,228 t、360 t和106 t。網箱養殖7 000 hm2,池塘養殖18 200 hm2,水產養殖COD、NH3-N、TN、TP排放量分別為2 394 t、153 t、273 t和46 t。農村人口290萬人,農村生活污水產生總量為0.85億t,COD、NH3-N、TN、TP排放量分別為16 000 t、3 300 t、4 000 t和320 t。結果表明,農業面源污染排放COD、NH3-N、TN、TP排放總量分別為32 186 t、3 887 t、7 059 t和567 t。

2.2 種植業面源排放量計算

采用輸出系數模型計算研究區典型農用地旱地、水田、茶園、桑園、果園和其他園地等種植業面源COD、TN、NH3-N和TP的排放量,研究區農業用地總面積為1 254.89 km2,其中,水田分布面積最大,為833.37 km2;旱地次之,為236.27 km2;果園、茶園和桑園面積分別為101.19 km2、51.18 km2和3.58 km2;而其他園地總面積約29.54 km2,見圖2所示。

圖2 研究區主要農用地土地利用類型

輸出系數模型中,地表徑流量Qi采用美國水土保持局提出的SCS(soil conservation service)降雨徑流模型進行計算;CN值結合流域的實際情況確定各土地利用類型值;降水量采用宜興市46年(1960—2005年)水文監測平均數據。研究利用SCS曲線法計算得到不同土地利用類型的不同季節徑流深,同時用宜興市1986—2007年官林鎮、橫山水庫、湖父鎮、宜興市4個水文站20 a連續降雨統計資料計算年平均降雨量,最終計算輸出系數模型中的徑流量。采用典型小流域實際監測值計算的營養鹽輸出負荷與模型估算的小流域營養鹽輸出負荷結果,進行比較并對模型估算精度進行檢驗,流域內選擇了5個典型的小流域出口設立監測點監測了流域出口的COD、TN、NH3-N和TP輸出濃度和流量與輸出系數模型估算進行校核,分析誤差存在原因并進行參數調整,確定模型計算最終的輸出系數,如表3所示。

表3 研究區各類土地利用類型輸出系數 mg/L

輸出系數模型在流域尺度上具有一定可靠性,可為流域面源污染負荷估算提供依據。

同時根據小流域輸出污染物匯入河流的斷面水質情況,通過輸出負荷和河流污染物通量變化值進一步檢驗輸出系數模型計算結果,小流域內COD、TN、NH3-N和TP誤差分別為7.6%、9.5%、8.9%和4.5%,誤差在10%以內,基本符合模型計算精度要求,通過確定的輸出系數計算出: 2010年研究區COD、NH3-N、TN、TP的年輸出平均污染強度分別為1.14 t/hm2、0.039 t/hm2、0.46 t/hm2和0.018 t/hm2(圖3),輸出污染負荷分別為6 010 t、206 t、2 425 t和95 t(圖1)。研究區內通過產排污系數計算得出:種植業面源COD、NH3-N、TN和TP輸出污染負荷分別為6 897 t、233 t、2 808 t和105 t。這兩種計算結果相比,輸出系數模型計算的結果偏小,主要由于流域出口監測主要污染物指標受眾多影響因素,情況比較復雜,污染物在徑流遷移過程中發生了降解、吸附等衰減作用,使得不同污染指標輸出系數濃度可能偏小,比如COD容易發生降解,使得通過模型和排污系數計算的COD污染負荷的差值比其他污染指標差值大。

圖3 研究區2010年污染負荷輸出空間分布

2.3 太湖流域西部區域面源控制技術及模式

2.3.1 農村生活污水處理模式及技術

a. 納入城鎮污水處理管網集中處理模式。研究區結合農村環境綜合整治、連片整治、水環境綜合治理和生態市創建,農村生活污水處理取得了較快發展。以前絕大部分村莊沒有排水渠道和污水處理系統、生活污水隨意排放的現象已得到改善。對于接近城區、鎮區且滿足城鎮污水收集管網接入要求的村莊,擴大了城鎮污水管網的延伸覆蓋,納入城鎮污水收集處理系統,目前部分村莊的生活污水已實現了接管集中處理。但集中污水處理并不能解決無管網覆蓋地區水環境污染問題。在遠離城市、鎮區的鄉村,集中管網無法通達,即使能夠隨主要道路延伸,接管費用和長途污水泵站輸送、運行費用都非常高,單位污水處理成本也大大提高,可以因地制宜地選擇接管。

b. 分散式農村生活污水處理模式。經調查,區域內分散式處理技術主要采用以下工藝:無動力(微動力)土壤處理系統、A/O法生化-人工濕地系統、生物濾池-表面流人工濕地系統、塔式蚯蚓生態濾池-生態溝渠系統、阿科蔓原位處理系統、厭氧池-跌水充氧接觸氧化池-人工濕地系統、脫氮池-脈沖多層復合濾料生物濾池-人工濕地系統及其他工藝,不同工藝處理污水量及比例如圖4所示。

圖4 農村生活污水不同工藝處理污水量及比例

研究區內超過50%的農村生活污水處理工程用無動力或微動力土壤處理系統,處理總水量達231萬t;其次為“脫氮池-脈沖多層復合濾料生物濾池-人工濕地”系統和“厭氧池-跌水充氧接觸氧化池-人工濕地”系統,二者處理水量分別為82萬t和56萬t。進一步分析對比各種分散式生活污水處理工藝的適用性與處理效果,結果見表4。不同處理技術因為污水特征及現場條件的差異,處理效果有些差別。單純的有動力污水處理技術運行成本較高,單純的無動力生活污水處理技術效果較差,為了以較少投入達到較好的污水處理效果,根據蘇南生活污水治理工作中的經驗,優先推薦“動力生化+人工濕地”組合技術,結合其他幾種農村分散式生活污水處理技術,形成太湖流域農村分散式生活污水處理推薦技術方案,見表5。方案中幾種處理技術污染物削減范圍大致為:COD79%～88%,NH3-N61%～83%,TN43%～85%,TP55%～90%,對于處理規模不超過500 t/d的農村生活污水處理工程出水COD、NH3-N、TN和TP 4項指標執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。

表4 分散式農村生活污水處理效果

2.3.2 畜禽養殖處理模式及技術

a. 分散式畜禽養殖管理減排處理模式。江蘇省在畜禽養殖業環境管理和污染治理方面開展大量工作,探索和實踐了管理的有效途徑,2008年召開太湖流域農業面源污染防治工作會議,結合江蘇省《太湖流域畜禽養殖布局規劃及面源污染治理工作方案》的要求,對江蘇省畜禽養殖實行分區管理,分步治理,劃定畜禽禁養區、限養區和適度發展區,特別對太湖流域分散式養殖管理效果顯著。

b. 分散式小型規模化養殖集中收集處理原位資源化利用模式。養豬場豬糞、豬尿污水不僅含有高濃度有機污染物和高濃度固態懸浮物,而且富含N、P等營養元素,NH3-N濃度高,這些污水直接排放將對環境造成很大的污染,針對武進區禮嘉片“萬頃良田”建設規劃區大量需求有機肥的實際,將規劃區周圍74戶養殖戶(圖5)(每戶存欄量幾百頭豬,總存欄量14 566頭豬)的豬糞便污水統一收集,與經過預處理的部分農作物秸稈混合后集中處理,利用“萬頃良田”建設規劃區完善的排灌設施,把3萬t糞便污水轉化為農業生產所需要的優質有機肥料,真正做到養殖污染物減量化、資源化、無害化,達到零排放的目標。針對分散式規模化養殖豬糞“養殖戶收集、社會化清運、企業處理、區鎮監督”典型新處理模式,不同規模分散式畜禽糞便全量統一收集后運送到沼氣工程進行無害化處理,產生的沼肥回用農田,其工藝流程見圖6。

表5 太湖流域農村分散式生活污水處理推薦技術

圖5 小型規模化養殖場分布

圖6 分散式規模化養殖豬糞沼氣化主要處理流程工藝

c. 大型規模化養殖原位收集處理和資源化利用模式。宜興市興望農牧有限公司現有1 200頭種豬場,年出欄種豬、商品豬2萬頭,沼氣發電工程年處理豬糞尿25 000 t,年產沼氣36.5萬m3,發電機組80 kW,年發電69萬kW·h,產生的25 000 t沼液、沼渣作為有機肥澆灌200 hm2果樹、苗木和有機稻米基地133.33 hm2。將每天產生的豬糞尿、沖洗水收集到豬糞收集池,經格柵攔渣去除如塑料袋、草繩等無機雜物后進入均質調節池通過攪拌使之均勻,然后泵入厭氧發酵罐進行厭氧發酵處理,產生的沼氣通過熱電聯產的沼氣發電機組用來發電,供養殖場內作為生產和生活所需部分電能;沼氣發電機組所產生的余熱用于厭氧消化罐增溫;厭氧發酵所產生的沼液和沼渣用于無公害種植基地有機肥料。由于農作物施肥過程中部分氮、磷等營養成分隨著地表徑流和地下滲透流失,采取建設生態溝渠、生態塘、生態防護林以及生物有機肥的施用,對農作物生產所產生的面源污染進行控制,以達到安全排放標準,保護項目區水環境。生態溝渠塘中的堆積的淤泥可還施于無公害種植基地,種植的部分水草也可以用來作為畜禽養殖的飼料,其工藝路線實現“減量化、無害化、資源化、生態化”目標要求,詳見圖7。

圖7 大型規模化養殖原位收集處理和資源化工藝流程

對于研究對象為選擇了沼氣處理利用方式為主的代表性規模化畜禽養殖場,沼氣工藝處理效果為:單純采用沼氣工藝對COD的去除率為46.02%～88.70%,平均為63.83%,但采用“沼氣+好氧”混合處理方式對COD的去除率可達到93.85%。單純采用沼氣工藝對TP的去除率為50.02%～80.00%,平均為66.06%,但采用“沼氣+沉淀”混合處理方式對TP去除率可達到71.95%。沼氣工藝對NO3-N、NH3-N和TN的去除率整體水平表現為:NO3-N> NH3-N>TN,去除率分別為62.57%～83.17%、41.11%～61.88%、14.13%～64.37%,平均去除率分別為71.16%、50.86%、38.49%,由上述可以看出,單純采用沼氣工藝對NH3-N和TN去除效果不明顯,而采用“沼氣+好氧”混合處理方式對NO3-N、NH3-N和TN的去除率都很高,分別達到了93.44%、88.13%、85.84%。

2.3.3 水產養殖污染處理模式

宜興丁蜀鎮池塘循環水養殖處理模式由人工復合濕地、進排水溝渠循環系統、生態養殖區3部分組成。

人工復合濕地:采用全面清淤、曬塘、消毒和整修池塘基礎環境,合理移植各類水草,投放螺螄,形成立體的凈化系統。

進排水溝渠循環系統:在利用現有的生產河道的基礎上,在養殖區建設進排水溝渠系統,并根據水位落差和水流方向,合理設置提水泵站,保證水體循環的暢通,形成“濕地→養殖區→濕地”的循環回路。

生態養殖區建設:為提高養殖區各污染物自我消化能力,在冬春捕撈季節,對養殖塘口進行全面清塘曬塘。養殖期間多品種種植水草,提高青蝦、白鰱等濾食性品種密度,合理使用水質改良劑,并在部分塘口設置底層曝氣增氧設施。

這種水產養殖污染處理模式實施后,每年削減區域污染排放量分別為SS 10 363 t、COD 1 069 t、TP 28 t、NH3-N 216 t。

2.3.4 種植業污染處理模式

a. 因地制宜構建氮磷生態攔截工程模式。在太湖一級保護區及主要入湖河流等重點區域,依據“因地制宜,生態降解”的原則,充分利用現有條件,對農田排水溝渠和廢棄池塘進行生態化工程改造,建成氮磷生態攔截型溝渠塘濕地系統,改造后的渠體斷面為等腰梯形,兩側具有一定坡度,溝壁和溝底均為土質,配置多種植物。溝體內相隔一定距離構建透水壩、攔截壩等輔助性工程設施,減緩水流速度,延長水力停留時間,使流水攜帶的懸浮物質和養分得以沉淀和去除,使之在具有排、蓄水功能基礎上,增加對農田排水中污染物的攔截、吸附、沉積、轉化和吸收利用功能,有效地防止N、P等營養物質進入湖體。

圖8 工程地理位置示意圖

b. 區域尾水循環處理及養分回用處理模式。以宜興丁蜀鎮下屬渭瀆村、洋渚村和雙橋村等3個行政村內的河流、養殖排水、農田、支浜等水環境為對象進行生態凈化,同時合理收集來水,實現養分循環利用,回灌農田區域內輻射居民區和農業連片種植區面積總計約230 hm2(圖8)。利用丁蜀的瀆邊公路具有較多的廢舊魚塘、農田、沼澤及拆遷或輪轉土地,針對農村面源排放低污染水,構建生活污水無害化收集處理系統、面源流失養分循環利用系統、低污染水強化凈化系統;并將生活污水無害化收集處理系統、面源流失養分循環利用系統、低污染水強化凈化系統依次串聯成一個整體,通過資源循環利用的方式,減少化肥投入、養分流失和徑流產生量,形成了一種農村集中區域“污染源頭減量、過程削減、養分循環利用”的處理模式,有效削減了進入太湖湖體的營養物質,同時實現了面源污染控制和面源流失養分綜合利用,工藝流程見圖9。

圖9 區域尾水循環處理及養分回用處理工藝流程圖

2.4 研究區面源污染存在的主要問題及建議

研究區內農村生活、種植業、畜禽養殖是面源污染的主要問題,水產養殖污染不容忽視。

2.4.1 存在問題

a. 農村生活污水處理率低。農村面積廣大,人口眾多,農村人口居住分散,生活污水難以收集,生活污水處理不夠重視,導致絕大部分生活污水未經處理直接排放，使得農村生活污水處理設施覆蓋率較低。建設和運行管護中亟待解決資金、技術等瓶頸問題。

b. 重視污水處理設施主體工程建設,忽視污水管網的建設,導致污水處理設施不能正常發揮作用。首先,管網規劃設計不合理,未能因地制宜地設計管網線路,采用合流制模式極大增加了處理成本和效率;管網入戶率低,造成污水收集量少,后期二次施工,增加人工成本。污水收集率不高,農村生活污水包括廚房、洗澡、洗衣和糞水4類,目前主要處理對象為糞水,對于其他污水處理率極低。

c. 雖然一些畜禽養殖場已經做到糞便綜合利用,但散養和部分規模養殖場的養殖污水缺乏嚴格控制,污水排放濃度較高,且有較多養殖污水滲入或排入河道,畜禽糞便綜合利用和處理處置率還有待提高。

d. 水產養殖網圍、網箱養殖污染嚴重,布局不合理。部分水產養殖場靠近水源地,嚴重威脅水源地安全;循環水池養殖技術未得到有效推廣;水產養殖戶監管力度不夠。

e. 區域內農業生產基本條件好,集約化程度較高。耕地平均化肥和農藥施用量大,管理技術和施肥不合理,治理設施不足,導致化肥、農藥流失進入河流,增加了水體污染負荷。

2.4.2 建 議

a. 具備管網接入條件的地區,選擇接入管網集中處理,篩選優勢工藝,推廣成熟的農村生活污水處理技術。

b. 畜禽養殖進行建設項目選址時,要嚴格執行國家環境保護相關法律法規關于禁建(養)和限建(養)的規定。在分散養殖較為集中的區域,建設畜禽養殖糞污集中收集處理服務體系。通過政府部門統籌,培育新型責任主體,鼓勵分散養殖場(戶)積極參與,推進畜禽糞污集中處理與資源化利用。同時按照“減量化、無害化、資源化、生態化”要求,實施畜禽養殖污染治理工程,推行“種養控”一體化循環利用產業鏈模式,提高畜禽養殖場固體糞污處理利用率。

c. 實施退漁(墾)還湖,逐步縮減圍網,減少喂養投料,提倡生態養殖。通過構建“養殖池塘生態養殖區-濕地凈化區”系統,發展池塘循環水養殖工程,實現養殖尾水的達標,減少污染物排放。

d. 控制種植業面源污染要從源頭抓起,配合過程阻斷及生態修復等工程措施,減少污染物的產生。構建種植業尾水及農田地表徑流的生態攔截屏障與尾水回用工程,實現污染物的有效控制與養分的高效利用。

3 結 語

a. 研究采用由單元田間試驗和小流域出口營養鹽輸出監測值與流域土地利用結構關系推算獲得輸出系數,使得系數具有較好的流域尺度適用性,計算了種植業典型土地利用類型污染物排放量,模型計算誤差在10%以內,基本符合模型精度要求。

b. 通過計算研究區不同種類面源污染的排放量,明確了該區域農業面源污染主要以農村生活污水和種植業污染為主的排放特征。

c. 基于農業面源污染的排放特征,梳理不同種類面源污染處理的主要問題,提出面源控制的建議,提出了控制農業面源污染適宜推廣的處理模式。

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Characteristics and control techniques of non-point pollution in the western region of Taihu Basin

BIAN Bo1,2, ZHU Wei3,LI Bing1, WU Haisuo1, ZHOU Lingjun1,2

(1.JiangsuProvincialAcademyofEnvironmentalScience,Nanjing210036,China;2.JiangsuProvinceKeyLaboratoryofEnvironmentalEngineering,Nanjing210036,China;3.CollegeofEnvironment,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)

As to the main source of non-point source pollution in western region of Taihu Basin,the output coefficient was got according to the relationship between the unit field experiment and the monitoring values of small watershed nutrient output and the structure of watershed land use. The emissions of COD、TN、NH3-N and TP from typical land use of planting industry were calculated. Combined with those emissions of other kinds of non-point source pollution, the authors of this paper thought that the non-point source pollution in the western region of Taihu Basin was mainly from rural sewage and planting industry pollution. The main problems existing in controlling different types of non-point source pollution were analyzed. On this basis, some treatment mode for controlling non-point source pollution were proposed,aiming to provide a reference for non-point source controlling in Taihu Lake watershed.

non-point source pollution controlling;output coefficient mode; characteristics of pollution emission;method of land use; Taihu Basin

10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.008

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07506-001);江蘇省第4期“333”工程科研項目(BRA2014375);江蘇省科技基礎設施建設計劃(BM2013013)

邊博(1977—),男,高級工程師,博士,主要從事面源污染控制及水生態修復。E-mail: bianbo1@163.com

X171.1

A

1004-6933(2015)01-0048-08

2014-10-25 編輯：高渭文)