朱奎峰
(肥東縣農業技術綜合服務中心,安徽肥東 231600)
面源污染,亦即非點源污染(non-point sourcepollution),是相對于排污點集中、排污途徑明確的點源污染而言的[1]。農業面源污染主要是農業生產活動中產生的氮磷農藥等污染物進入受納水體引起的水體污染,是面源污染的主要來源。當前,農業面源污染對各大流域所造成水環境問題已經日益突顯。
巢湖位于安徽省中部、長江中下游,是我國第5大淡水湖,湖區面積760km2,流域面積13897km2,占安徽省總面積的10%,流域內地形崎嶇不平,存在大量低矮山丘。巢湖流域范圍涵蓋了合肥、肥西、舒城、肥東、居巢、含山、和縣、廬江和無為等9個縣市,總人口約790萬人,農耕面積約501686hm2,是典型的傳統農業種植區,受農業面源污染影響較嚴重[2,3],每年藍藻水華現象頻發,水質不斷下降。
為探索典型流域農業面源治理模式,2015年國家發改委和農業部聯合啟動農業環境突出問題治理專項,先后在安徽、江蘇等9個省開展全國典型流域農業面源污染綜合治理試點項目,安徽省巢湖流域被列入第一批試點流域,并在肥東縣實施該試點項目。2016年肥東縣申報肥東縣農業面源污染綜合治理試點,項目實施地點位于白龍鎮,實施面積1333hm2。
結合地域環境,肥東縣農業面源綜合治理試點項目共設計6條農業面源污染治理技術路線,下面詳細闡述各技術路線技術措施。
2.1 牛沼飼循環利用肥東縣農業面源綜合治理試點項目區內含有一座牧場,產生畜禽糞污對流域內河網污染較大,針對該情況設計牛沼飼循環利用技術路線。牛沼飼循環利用技術路線是將場區畜禽產生的糞污充分發酵,產生的沼氣供作場區作為燃料使用;發酵后糞污經干濕分離,產生的沼液經管網運輸至田間沼液罐暫存和再次發酵,一方面還田利用種植青儲飼料,待青儲作物成熟時再收割供給牧場作為畜用飼料,循環利用,另一方還田應用在設施農業上,設施農業復種指數高、需肥量大,沼液肥能大大降低設施農業化肥用量;產生的沼渣加工生產成有機肥并實施有機肥替代還田利用。該項技術措施不僅能充分資源化利用場區糞污,還能提升耕地質量,提升農產品綜合效益,減少化肥用量,有效降低農業面源污染產生。
2.2 牧場雨污凈化肥東縣農業面源污染綜合治理試點項目除對項目區內牧場產生的沼液進行綜合利用外,還新建雨污分流系統,該雨污分流系統通過管涵將穿場區流域的河水與場區地面徑流及沖洗污水隔絕,河流經管涵流入生態河道,最終匯入巢湖。場區地面徑流及沖洗水通過分流渠收集至氧化塘,經氧化、污水處理站處理、生態濕地凈化,最終匯入收集池存儲供牧場回收再利用,形成1個循環利用系統。
2.3 “互聯網+”智能配肥依托農業面源污染綜合治理試點項目新建“互聯網+”智能配肥系統,項目區所有耕地均利用該配肥系統精準配肥,測土配方施覆蓋率達100%。“互聯網+”智能配肥技術是基于測土配方施肥技術基礎,利用互聯網技術、GIS技術和配肥機終端,實現肥料定制的1種精準施肥模式。利用縣域行政區劃圖數據和土壤養分數據分別建立縣域空間數據庫和屬性數據庫,并結合“3414”施肥參數開發智能配肥專家決策系統軟件[4-6],通過互聯網連接智能配肥終端,即完成“互聯網+”智能配肥系統的建立。用戶通過手機或電腦上的智能配肥APP在縣域電子地圖上定位地塊,并向配肥系統發送指令,即可精準定制該田塊的配方。項目通過肥料補償的方式引導農戶施用配方肥,有效降低了化肥流失產生的面源污染。
2.4 綠色防控項目區內是大力推廣化學農藥減量控害技術。積極扶持植保專業化防治組織,推進病蟲害統防統治,提高防治效率,控制農藥使用量,全力推廣高效低毒低殘留農藥;大力推廣病蟲害綠色防控技術,以項目為抓手,積極布置綠色防控設備,降低害蟲蟲源基數,控制蟲害發生程度,減少農藥使用次數。主要采取以物理生物防控為主、農藥防控為輔措施,普及低毒低殘留農藥、提高防治效率、充分降低農藥流失量產生面源污染理念。
2.5 鄉村生活污水凈化鄉村生活污水是項目區小流域污染源之一。針對鄉村生活污水,采用MBR膜處理技術,設計出水達一級A標準。鄉村生活污水通過污水管網匯聚至MBR膜處理器進行凈化處理,并再次經人工濕地凈化達標后供農田灌溉利用。鄉村生活污水處理系統有效凈化了鄉村生活污水,減少了生活污水對項目區環境帶來的污染。
2.6 農田尾水凈化技術路線生態濕地被稱“地球之腎”,對水體凈化有著不可替代的作用。農田尾水凈化系統是對原有的田間溝渠進行清淤拓寬,采用砌塊進行生態護坡,護坡上種植水生植物,溝渠中合理布置景觀生態浮床,模擬生態濕地凈化作用,對水質進行凈化。該系統中的生態護坡不僅可以有效防止水土流失,還可以充分吸收農田尾水氮磷及其他污染物質,大大減少農田中產生的面源污染。
通過農業面源污染綜合治理試點項目的實施,項目內化肥用量減少25%以上,農藥減量30%以上。依據第3環境監測數據,技術依托單位安徽農業大學,對項目區農業面源污染治理效果進行了全面的調查、分析和評估。評估結果表明隨著項目區各項環境治理工程技術措施的實施,項目區內農田河網中總氮、總磷、COD濃度呈不斷降低的趨勢,在項目實施后期各環境水質監測指標整體上逐漸趨于穩定,地表水環水質穩定在Ⅱ-Ⅴ類標準之間。美麗鄉村生活污水監測點監測指標數據表明總氮總磷懸浮物濃度降低幅度分別達27.5%、25.9%、56.3%,大腸菌群數降低幅度達67.4%。牧場場區水監測點的監測結果表明水體總氮、總磷、氨氮、懸浮物、COD、BOD5去除率分別達到52.33%、53.74%、96.85%、48.00%、81.00%、88.61%、大腸菌群的去除率達到85.71%。項目區內通過農田面源污染防治工程、畜禽養殖污染治理工程、地表徑流污水凈化利用工程、鄉村生活污水處理工程和其它農業面源污染綜合治理措施,大大降低了項目區內產生的面源污染,取得了顯著環境效益。
通過農業面源污染綜合治理試點項目的實施,肥東縣農業面源治理技和取得較大成效,但農業面源污染不僅僅是縣域環境問題,它已成為全國乃至全世界重點環境問題。農業面源污染治理難度大,目前的治理措施能在一定程度降低農業面源污染,但無法起到立竿見去的效果,多數研究任務圍繞“點”的層面來開展,缺乏整體性和系統性等[7]。農業面源污染治理任務艱巨而又迫切,不同流域和地區需進一步加強對農業面源污染治理的研究,強化資金投入,加強部門合作,利用先進的科學技術,進一步探究典型流域成熟有效的典型防治模式。