遼河流域農田面源污染治理技術分析

劉 禹

（沈陽市生態環境事務服務與行政執法中心 遼寧沈陽 110041）

1 遼河流域農田面源污染概況

1.1 遼河流域自然概況

遼河流域總體地勢從東北方向流向西南方向。東部、西部和西南部三面群山環繞；北部為岡丘地形構成的松遼分水嶺；中部是廣闊的遼河平原；南部為沿海低地。全流域中山地占了48.4%，丘陵占21.1%,平原占24.5%，其余為沙丘。遼河流域處于溫帶大陸性季風氣候區，四季分明，溫差大。冬季嚴寒，夏季炎熱，春季干燥，秋季短暫。

1.2 遼河流域農田面源污染現狀

農田面源污染主要來源于土壤中過量的沉積物顆粒表層和氮磷營養成分，農藥肥料中有害物質的殘留，如秸稈覆蓋膜不易降解固體廢物，如畜禽養殖廢水排放、水產養殖餌料用藥、農村生活污水垃圾隨意丟棄、各種大氣顆粒物的沉降等。

根據《全國水資源綜合規劃》的面源污染調查結果顯示，重點被污染的區域是遼河流域中部，主要集中于遼寧省境內。農田面源污染對遼河流域的水質構成了極大的威脅。導致遼河上游生態系統遭到嚴重的打擊，生物多樣性大量減少，水土保持、水源涵養能力快速減退。

2 遼河流域農田面源污染治理技術集成

2.1 污染源頭減量技術

2.1.1 4R 養分管理與節肥增效技術

肥料利用率的高低與作物所處的土壤環境、作物的需肥特點，肥料的特性，氣象條件以及人為耕種管理因素等都有很大關系。減少肥料損失，提高了肥料利用率；提高了作物產量和品質；減少了不必要的勞動力和化肥帶來的環境污染,試驗研究時間長，對管理人員要求極高。

2.1.2 水土保持技術

通過建立一定寬度并且具有植被與農田分割管理的地帶，在植物生長過程中，吸收、沉淀并過濾農田地表徑流中攜帶的營養物質、沉積物、有機質等，以達到改善水質目的。對水土的保持有著十分重要的地位。同時對去除農田地表徑流沉積物和污染物的效果顯著。植物種植培養期長，在沙地中種植植物困難。

2.1.3 測土配方施肥技術

測土配方施肥技術主要是調節或解決農作物和土壤之間肥料的問題。需要多少補多少，實現各種養分平衡供應，滿足作物的需要。

節省肥料的同時提高了肥料利用率；針對農作物的營養元素按時補充，這樣既提高了作物產量，又保證了作物的品質。

2.2 污染過程攔截技術

2.2.1 生態攔截溝渠技術

生態溝渠技術中主要是靠植物及微生物對污染物進行吸收和吸附以及進行脫氮作用，即氨化-硝化-反硝化。氮在遷移的過程中，溝渠中的植物根系在污水中形成了好氧-缺氧-厭氧區域，這樣為大量微生物提供了生存環境。生態攔截溝技術具有投資成本低、易于維護、處理效果好等特點。

2.2.2 生態田埂技術

種植在山脊上的農田，由于植物根系的固土作用，可以穩定山脊，保護農田表面。特別是喬灌混交型植物帶是一個很好的保護屏障，不僅對田間作物的保護起著一定的作用，而且對改善生態環境也有一定的作用。生態田埂技術不僅對氮磷等起到攔截作用，同時又對農作物起到了保護的作用。

2.2.3 生態攔截帶技術

以水體修復方法和生態工程技術為基礎，以在水生植物中生長高濃度氮磷為主要途徑，將植物凈化與工程措施相結合，通過截留、沉淀、吸附、降解和吸收氮磷養分，輔之以清除垃圾和淤泥、雜草等“三清截留污水、沉積物”，三截浮子等措施，以實現水體非點源污染的形成，有效地攔截控制氮、磷，降低水中氮磷的濃度。

2.3 末端治理技術

2.3.1 多級土壤滲濾系統處理

多級土壤處理系統的滲濾層一般由填料組成的。當空隙率較高時，在填料內形成好氧區域，對有機物的去除有很大的作用，同時又可以進行氨化、硝化反應以及好氧吸磷的過程，有利于有機物降解及好氧硝化反應[2]。多級土壤處理系統可以選擇的填料范圍更加廣泛，有著獨一無二的磚塊壘砌結構，由此它具有更強的脫氮除磷效果以及預防堵塞等功能。有一定的使用年限。

2.3.2 人工多水塘技術

水體中的污染物通過微生物進行呼吸作用進行降解，好氧微生物可以將廢水中的有機物降解成二氧化碳和水；厭氧微生物先將大分子有機物降解為小分子有機物，再將小分子有機物降解為二氧化碳和甲烷；硝化細菌通過氨化-硝化-反硝化一系列作用將總氮降解成氮氣[3]。

2.3.3 人工生態浮島技術

通過植物根系的呼吸作用，吸收水體中氮磷等營養物質工自身生長。植物根系錯綜復雜，大大增加了與水體接觸面積，并能與此同時還可以分泌出大量的酶，從而使污染物加速分解。生態浮島上的植物根系極易與微生物之間形成互生協同效應，這樣會在根系區形成好氧、兼性和厭氧的不同層次。生態浮島的處理效果取決于植物的生長狀況，在遼河流域采用生態浮島技術需要考慮到植物本身的越冬能力。

3 遼河流域農田面源污染防治技術成熟度評估

3.1 評估過程

3.1.1 單項技術就緒度評估過程

以過程攔截處理技術為例，介紹成熟度評估方法,農田面源過程攔截處理技術各單項技術的就緒度值見表1。

表1 過程攔截處理技術各單項技術的就緒度值

3.1.2 集成技術就緒度評估過程

對以上技術進行就緒度評估，得到表2。

從表中可以得到結論：源頭減量技術中水土保持技術評分較高，不過集成技術就緒度低，由此源頭減量技術處于技術發展階段，此階段應該注重降低技術風險，提高技術合理性；過程攔截技術中生態田埂技術評分最低，然而集成技術就緒度較高，處于系統發展驗證階段，此階段應該以實際應用為前提開展研究，同時減少技術風險；末端治理技術中人工濕地技術評分最高。

結語

遼河流域受到農田面源的污染，主要來源于化肥的大量施加，其中包括動植物的糞便和化學藥劑類的化肥。減量技術處于技術發展階段，過程攔截技術處于系統發展驗證階段，末端治理技術處于技術發展階段。

表2 就緒度評估表