太湖地區生態循環農業小流域治理模式探討

張維清　林立清

摘 要

利用生態循環農業治理小流域污染問題模式已經得到廣泛的推廣。本文以太湖地區小流域某入湖河道為例，針對存在的問題，提出“種養結合、水陸循環”的生態農業設計方案，為生態循環農業小流域治理提供模式探討，可供同類工程借鑒。

關鍵詞

太湖地區;生態循環農業;小流域;治理

中圖分類號： S181;F327 ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.075

目前小流域河道因為缺少資金維護和地方政府和群眾的重視，存在著河道堵塞，生態功能喪失等問題[1]。生態循環農業模式作為一種小流域河道的治理模式已經得到廣泛推廣[2]。太湖作為我國第三大淡水湖泊，水系發達，小流域眾多。太湖地區生態循環農業發展迅速[3]。為進一步探討生態循環農業模式下的小流域治理問題，本文以太湖地區小流域某河道治理模式為例，總體采用“種養結合、水陸循環”的設計方案，旨在為生態循環農業小流域治理模式提供參考。

1 生態農業及其發展歷程

生態農業是運用現代科學技術成果和現代管理手段，因地制宜地設計、組裝、調整和管理農業生產和農村經濟的系統工程體系，相較于傳統農業能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益[4]。20世紀20年代，生態農業在歐洲興起，30-40年代在瑞士、英國、日本等得到發展，70年代末東南亞地區開始研究生態農業，同時我國也開始發展生態農業，80年代創造了許多具有明顯增產增收效益的生態農業模式，2016年我國首次提出“積極推廣高效生態循環農業模式”的一號文件[5]。

2 方案設計

2.1 總體思路

擬治理河流多方面污染負荷貢獻較大。一方面，河流來水呈輕度污染，在本段疊加水產養殖退水、生活污水和農業面源污染后，水體中氮磷等營養負荷顯著升高，尤其是區域水產養殖面積較大，養殖廢水多直接就近入河，嚴重污染水體，亟須率先開展水產養殖廢水標準化治理示范工程，探索養殖廢水治理途徑。因此，可重點開展“種養結合、水陸循環”工程，清凈源頭水質。

2.2 總體設計

針對水產養殖污染突出問題，在水產養殖池塘標準化改造的基礎上，建設水產養殖尾水標準化治理工程，發展連片池塘尾水集中處理的健康養殖方式。在上游北側2030畝水產養殖區，開展水產養殖尾水標準化治理試點，同步在水產養殖尾水治理區創建水生蔬菜種植基地，利用水產養殖尾水培育有機蔬菜，實現種養結合。

針對治理河流周邊農田徑流和退水污染問題，實施農業面源氮磷生態攔截凈化工程。在沿線以村為單位，總體選擇以附近村789畝退漁區域（其中530畝退漁還田，259畝退漁還濕）和120畝現狀農田區域，在農田內建設生態溝渠攔截氮磷，溝渠匯水進入259畝退漁還濕而成的生態濕地深度凈化，實現農業尾水循環灌溉，控制沿河農業面源污染。

針對區域秸稈、生態凈化植物秋季收割物、水產養殖清塘淤泥等農業廢棄物，設計實施農業廢棄物資源化利用工程。采用農業廢棄物生化處理制肥機對秸稈和生態凈化植物進行綜合處理（殺菌、發酵、除臭、濃縮），制成有機肥還至農田;清塘淤泥可用于退漁還田地形平整或堆肥后作為土壤改良劑使用。

3 具體措施

3.1 水產養殖尾水標準化治理

治理區域內水產養殖面積達到8500畝，養殖尾水緩沖凈化段較短，污染貢獻負荷較大。為保證水產養殖池塘良好的水環境，可因地制宜在上游北側2030畝水產養殖區內退漁170畝，用于集中建設水產養殖尾水標準化治理工程，改造后養殖區內養殖水面積1500畝。水產養殖尾水通過專用生態排水溝渠導入沉淀+過濾壩+曝氣+水生蔬菜種植基地三級凈化系統處理。凈化后的養殖尾水達到設定水質要求后通過進水渠回用至養殖塘。養殖尾水凈化過程中產生的藻類、水草、螺類等可作為水產養殖的優質餌料，水生蔬菜可投入市場，從而實現種養循環、達到氮磷資源化利用的目標。

主要建設內容包括：

（1）生態溝渠：利用養殖區域內原有的排水渠道進行加寬和挖深改造。并在渠道內種植水生植物，養殖尾水進入生態溝渠后可經水生植物的吸收作用對其進行初步氮磷攔截。

（2）沉淀池：針對水產養殖廢水中懸浮物和溶解性氮磷濃度較高的主要特征，采用沉淀方式去除大部分剩余餌料和懸浮物。同時在沉淀池中種植水生植物或設置水生植物的浮床。

（3）過濾壩：沉淀池和曝氣池之間、曝氣池與水生蔬菜種植基地之間用堤壩分割，并在堤壩間建過濾壩，在壩體中填充大小不一的濾料（細沙、碎石等），通過過濾壩過濾和吸附作用，進一步濾去水體中微型懸浮物顆粒。

（4）曝氣池：在曝氣池中對養殖廢水進行增氧并加入光合細菌等微生物制劑，通過微生物的分解作用降解污染物。

（5）水生蔬菜種植基地：水生蔬菜種植基地是培育荸薺、茭白、水芹等蔬菜，用水生蔬菜替代常規水生植物，利用蔬菜的吸收降解作用來達到凈化水質的目的。蔬菜種植基地內設置高效菌藻共生凈化單元，將溶解態氮磷轉化為顆粒態。再投放濾食性水生動物，通過其對藻類的捕食和濾食作用去除藻類。蔬菜種植基地靠近曝氣池過濾壩附近50%面積配套種植沉水植物、挺水植物、浮葉植物等各種高效吸收氮磷的水生生物，穩定吸收利用水體中的氮磷營養鹽、確保總體凈化效果。

3.2 農業面源氮磷生態攔截凈化

目前治理區域農田徑流和退水損失嚴重、現有混凝土排水溝渠缺乏氮磷攔截功能。重點針對退漁區域構建“農田+生態溝渠+濕地”的農業面源治理模式，根據農田布局，建設排水高效生態攔截溝渠系統，匯水集中進行生態濕地深度凈化處理、循環灌溉。

主要建設內容包括：

（1）生態溝渠：在四周邊界構建生態溝渠系統，在溝渠內種植具備一定經濟效益且能高效吸收氮磷的植物，營造高效去污的景觀型生態溝渠植物群落。針對農田氮磷排放高峰期氮磷污染濃度較高且水量較大的特點，通過在生態溝渠進水端、中游及出水端分段設置強化凈化攔截過濾裝置等進行強化攔截凈化

（2）生態濕地：因地制宜在農田集中區建設生態濕地，將農田匯水導入生態濕地進行深度凈化，實現尾水循環灌溉。本次工程選擇67畝退漁還濕區域建設生態濕地試點，配套120畝現狀農田進行農田匯水的深度凈化。生態濕地建設需結合周邊農業面源等，選取適宜水生植物，對農田匯水進行有效凈化。同時可通過構建健康的植物群落，提高濕地植被群落的豐富度，促進生物多樣性的恢復。

3.3 農業廢棄物資源化利用

秸稈處理問題是稻田廢棄物處理的一個瓶頸，水產養殖生物凈化區、生態濕地等生態凈化植物的處理也是一大難題，水產養殖清塘將會產生大量淤泥。針對秸稈、生態凈化植物，可進行農業廢棄物綜合利用，對秸稈和生態凈化植物等進行粉碎，按配方配比，采用農業廢棄物生化處理制肥機進行處理（殺菌、發酵、除臭、濃縮），制成有機肥還至農田。針對水產養殖清塘淤泥，在養殖區域內根據養殖塘的分布集中設置淤泥暫存堆肥點，集中清理后在養殖區內就近暫存，在滿足《農用污泥污染物控制標準》中污染物濃度限值和衛生學指標的情況下，可用于退漁還田土地平整，或堆肥后用作土壤改良劑，其余情況可用于花卉大棚盆栽培育等。

4 結語

本文以太湖地區小流域某入湖河道為典型案例，采用分河段治理，實現了種養循環，解決農業面源污染和農業廢棄物資源化利用，探討了生態循環農業小流域治理模式，為同類工程設計提供一定的指導。

參考文獻

[1]佟凱.高舉生態農業旗幟大力實施小流域治理工程[J].活力，2009，（12）：17-8.

[2]孫博源.黃土高原生態農業建設與小流域治理[J].中國水土保持，2000，（1）：42-4.

[3]張玉慶，徐曙東，高珊等.太湖流域生態農業建設對策研究[J].現代經濟探討，2013，（7）：58-62.

[4]龍文卿，楊景峰，陸宇明，等.廣西高效生態循環農業科技應用的現狀與對策[J].廣東農業科學，2011，38（16）：178-9，86.

[5]韋鳳琴， 張紅麗.高效生態循環農業發展案例研究[J].世界農業，2017，（8）：96- 100.