何昕宇
(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,哈爾濱 150080)
黑龍江省灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)面臨著諸多挑戰(zhàn),如灌區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱面源污染嚴重等問題凸顯。灌區(qū)面源污染物主要包括水稻秸稈、化肥污染與農(nóng)藥、養(yǎng)殖糞便與養(yǎng)殖污水、農(nóng)藥廢棄物與農(nóng)村生活垃圾等。農(nóng)業(yè)面源污染治理對保護現(xiàn)有農(nóng)業(yè)資源,建設(shè)美好人居環(huán)境,提升灌區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。對于農(nóng)業(yè)面源污染應(yīng)廣泛宣傳教育,營造防治農(nóng)業(yè)面源污染的社會氛圍,重點是加強對農(nóng)民的宣傳培訓(xùn),強化清潔生產(chǎn)宣傳,大力推動生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)和農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù),逐步樹立起農(nóng)業(yè)資源的憂患意識、環(huán)境保護的參與意識。
水稻秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質(zhì)等,是一種多用途、可再生的生物資源。傳統(tǒng)秸稈處理方式主要包括秸稈焚燒和秸稈還田兩種,近年來還有秸稈飼料、制取沼氣、工業(yè)原料、工業(yè)發(fā)電等新興處理方式,但推廣應(yīng)用較少。秸稈焚燒易造成大氣污染,增加空氣中二氧化碳和可吸入顆粒物含量,降低空氣能見度,破壞土壤結(jié)構(gòu),導(dǎo)致農(nóng)田質(zhì)量下降,有時焚燒秸稈還會引發(fā)火災(zāi)。秸桿還田對于維持土壤肥力、減少肥料施用量以及增加土壤有機質(zhì)有較好的作用,是一種有效的增產(chǎn)措施。有關(guān)秸稈還田試驗結(jié)果表明,實行秸稈還田后一般都能增產(chǎn)10%以上,堅持常年秸稈還田,不但在培肥階段有明顯的增產(chǎn)作用,而且后效十分明顯,有持續(xù)增產(chǎn)作用,見圖1。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中,應(yīng)該合理處理水稻收割后的秸稈,采用機械化還田,推廣秸稈飼料、制取沼氣、工業(yè)原料、工業(yè)發(fā)電等新興處理方式,見圖2,減少秸稈焚燒量,合理利用秸稈提高土壤肥力,減少大氣污染和不必要的經(jīng)濟損失。

圖1 秸稈還田

圖2 秸稈利用
隨著化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜等的大量應(yīng)用,水稻種植引起的面源污染值得重視。應(yīng)通過施肥、灌溉、種植方式的改進和優(yōu)化,提高肥料利用效率,減少養(yǎng)分的流失,全面削減種植業(yè)養(yǎng)分流失引起的面源污染。開展測土配方施肥,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,采取降污平衡施肥,運用通過充分腐熟的農(nóng)家肥料進行無害化處理及餅肥為主做基肥,堅持有機肥與無機肥相結(jié)合。大力推廣可降解薄膜等新產(chǎn)品,減少農(nóng)用塑料薄膜使用量;宣傳環(huán)保科學(xué)知識,增強農(nóng)民環(huán)保意識,提高農(nóng)膜回收率,提倡人人拾撿廢棄農(nóng)膜等污染物,從源頭上消除白色污染。
出臺禁止在水稻等灌區(qū)作物上使用高毒、高殘留農(nóng)藥的政策,切實加強農(nóng)藥等農(nóng)資市場管理,有效實施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的管理監(jiān)控。對生產(chǎn)銷售使用違禁農(nóng)藥的行為依法予以嚴肅查處。引進農(nóng)藥減量安全施用技術(shù),通過高效低毒低殘留的新劑型農(nóng)藥推廣,降低農(nóng)藥用量和殘留。同時建立、完善監(jiān)測體系,強化農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測,有效控制源頭污染。
畜禽糞污是灌區(qū)面源污染的重要組成部分,養(yǎng)殖污水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水,直接排放進入水體或存放地點不合適,受雨水沖洗進入水體,將可能造成地表水或地下水質(zhì)的嚴重惡化。由于畜禽糞尿的淋溶性很強,糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量很大,如不妥善處理,就會通過地表徑流和滲流進入地下水層污染地下水。另一方面,如能合理利用畜禽糞尿,其中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分也可以有效地提高土壤肥力,改良土壤特性,促進農(nóng)作物生長。
建議存欄量 500 頭豬或相當(dāng)于 500 頭豬以上的規(guī)模化養(yǎng)殖場建設(shè)污水集中處理設(shè)施,同時實現(xiàn)干濕分離,資源化再利用;存欄量小于 500 頭豬或相當(dāng)于 500 頭豬以下的規(guī)模化養(yǎng)殖場建設(shè)沼氣池處理措施,避免直接排放入渠道造成污染。主要采取的措施和技術(shù)包括:科學(xué)選擇養(yǎng)殖場場址,劃定禁止養(yǎng)殖區(qū)、限制養(yǎng)殖區(qū)和適度養(yǎng)殖區(qū);引進先進的畜禽糞便無害化、資源化處理與利用技術(shù),通過集中處理或分散處理的方式,有效去除畜禽糞便和尿液中有害物質(zhì)和微生物,并作為肥料或結(jié)合沼氣池建設(shè)作為能源利用。推廣益生菌發(fā)酵床“零排放”養(yǎng)殖技術(shù),改進飼料技術(shù),提高飼料利用效率;采用“干清糞”或“干濕分離”工藝,將糞便和污水分開收集,干糞采用“高溫好氧堆肥工藝”或“生物發(fā)酵工藝”生產(chǎn)有機肥,或采用“厭氧發(fā)酵工藝”生產(chǎn)沼氣;污水通過處理設(shè)施處理后達標(biāo)排放,從而實現(xiàn)畜禽清潔養(yǎng)殖;利用物理技術(shù)處理畜禽糞便,主要是先行將畜禽糞便除臭、滅菌、脫水等處理后干燥,干燥后可用作飼料、肥料等[1]。
近年來,隨著工業(yè)發(fā)展及農(nóng)村生活水平的提高,農(nóng)村生活垃圾與污水逐漸成為影響灌區(qū)發(fā)展、破壞灌區(qū)生態(tài)環(huán)境的毒瘤。農(nóng)村生活垃圾種類多、數(shù)量大,包括一些不易降解的塑料袋及易腐爛發(fā)酵的有機物等,對渠道和水體都是一種危害。
對農(nóng)村生活垃圾,應(yīng)進一步加強農(nóng)村生活垃圾處理綜合整治,推行生活垃圾收集處理,完善垃圾收集、轉(zhuǎn)運、處理的流程,實現(xiàn)垃圾的無害化處理。引導(dǎo)老百姓就近分類消化,樹立良好的環(huán)保意識,通過配備保潔設(shè)備、成立專門的保潔隊伍進行集中清理,安排人員進行常規(guī)性巡查,確保垃圾收運和處置能夠形成長效、常態(tài)。
對農(nóng)村生活污水,為避免其直接排入溝渠、河道,從而污染水質(zhì),應(yīng)大力推進建設(shè)截污與水修復(fù)凈化工程,通過修建氧化塘、人工濕地、集中式小型污水處理設(shè)施等方式進行整治。
氧化塘是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的構(gòu)筑物的總稱。其凈化過程與自然水體的自凈過程相似,以太陽能為初始能量,利用塘內(nèi)的微生物和藻類對污水和廢水進行需氧生物處理,對有機污染物進行降解和轉(zhuǎn)化。氧化塘污水處理系統(tǒng)具有基建投資和運轉(zhuǎn)費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理、美化環(huán)境等優(yōu)點,見圖3、圖4。

圖3 氧化塘污水處理示意圖

圖4 氧化塘建設(shè)圖
此外,可以聯(lián)合應(yīng)用人工濕地及生態(tài)塘污水處理技術(shù):生活污水經(jīng)收集后先經(jīng)過格柵去除污水中的漂浮物,經(jīng)厭氧池處理后進入生長有蘆葦、香蒲等水生植物的人工濕地,污水沿一定方向流動的過程中,在水生植物、土壤、人工介質(zhì)、微生物的物理、化學(xué)、生物的三重協(xié)同作用下,污水中有機物通過吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收等來實現(xiàn)對污水的高效凈化。人工濕地及生態(tài)塘聯(lián)合應(yīng)用污水處理技術(shù)具有投資運行費用低、操作管理方便、處理效果好等優(yōu)點,并且人工濕地和生態(tài)塘建成后可形成生態(tài)景觀,改善生活環(huán)境。人工濕地及生態(tài)塘系統(tǒng)工藝流程見圖5。同時配合實施改廚、改廁、改水、改欄、改路、改庭園,全面推進農(nóng)村生產(chǎn)及家庭生活方面的清潔工程建設(shè)[2]。

圖5 人工濕地及生態(tài)塘工藝流程