人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的應(yīng)用探究

賴丹

摘 要 云南省擁有很多高原湖泊，其生態(tài)環(huán)境比較脆弱，且污染日益嚴(yán)重，所以有必要尋找有效的污染治理方法。就目前的湖泊污染治理經(jīng)驗(yàn)來看，人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的應(yīng)用具有較好的效果，因此針對相關(guān)內(nèi)容展開分析，旨在為實(shí)踐提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 人工濕地;農(nóng)業(yè)面源污染;污染治理

中圖分類號：X524 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.23.102

農(nóng)業(yè)面源是湖泊水源地的主要污染源之一。在近年來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，大量使用化肥和土地耕作強(qiáng)度加大導(dǎo)致土壤營養(yǎng)物質(zhì)流失，這些污染物以面源的形式進(jìn)入湖泊，造成湖泊污染日益嚴(yán)重。云南省地處云貴高原，湖泊多為高原湖泊，其生態(tài)環(huán)境脆弱，治理難度大。為了遏制高原湖泊的農(nóng)業(yè)面源污染，討論并制定科學(xué)的污染防治策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。結(jié)合當(dāng)前的湖泊污染治理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析可知，人工濕地在面源污染治理中的效果比較好，而且此種方式在生態(tài)恢復(fù)等方面有不錯(cuò)的效果，所以分析相應(yīng)的措施對于更好地開展湖泊治理具有重要的意義。

1 人工濕地治理農(nóng)業(yè)面源污染的工藝流程

在農(nóng)業(yè)面源污染治理實(shí)踐中，為了更好地利用人工濕地，需要明確人工濕地治理農(nóng)業(yè)面源污染的工藝流程。結(jié)合滇池的農(nóng)業(yè)面源污染特征及湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用人工濕地進(jìn)行污染治理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。人工濕地治理農(nóng)業(yè)面源污染的工藝流程如下。1）讓地表徑流和灌溉回歸水進(jìn)入進(jìn)水渠中。2）讓水流通過進(jìn)水渠進(jìn)入配水池中。為了控制水流的流量，需要用閘門對進(jìn)水渠的水流進(jìn)行控制。3）讓配水池中的水流經(jīng)漂浮植物池。4）讓流經(jīng)漂浮植物池的水流經(jīng)挺水植物池。5）讓流經(jīng)挺水植物池的水流經(jīng)沉水植物池[2]。6）讓水流經(jīng)草濾帶。7）水流經(jīng)過出水池進(jìn)入排渠中。在出水池和排渠之間也要設(shè)置閘門，以此控制進(jìn)入排渠的水流量。就此工藝的具體實(shí)施流程來看，其不僅實(shí)現(xiàn)了濕地進(jìn)出水的均勻控制，還保證了污染物在濕地系統(tǒng)中的沉降、吸附與吸收，有效提高了污染物的凈化效果。

2 人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建

在明確人工濕地治理農(nóng)業(yè)面源污染的基本工藝流程后，需要基于人工濕地系統(tǒng)的作用發(fā)揮對其進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè)。就人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)工作開展來看，需要強(qiáng)調(diào)以下內(nèi)容。

2.1 設(shè)計(jì)原則

以滇池人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，其具體的設(shè)計(jì)原則如下。1）具有較好的適應(yīng)性。人工濕地生態(tài)系統(tǒng)在滇池區(qū)域只有具有比較好的適應(yīng)性，才能發(fā)揮自身的突出價(jià)值。為了保證適應(yīng)性，一般需要選擇本地原有或者現(xiàn)有的生物種類[3]。2）需要選擇對氮、磷等營養(yǎng)性污染物有較好去除效果的生物種類。3）需要選用在滇池區(qū)域具有廣泛用途或者是經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較高的生物種類。

2.2 程序和方法

就人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)與構(gòu)建來看，生物種類的選擇不僅要有規(guī)范的程序，還要有科學(xué)的方法。結(jié)合滇池工作實(shí)踐，具體的程序及方法如下。1）對滇池沿岸的水生生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查和分析，從而獲得詳細(xì)的資料[4]。2）對水生物去除氮、磷等營養(yǎng)性污染物的具體能力進(jìn)行調(diào)查。3）調(diào)查分析滇池地區(qū)的水生物開發(fā)利用現(xiàn)狀。4）對各種水生物進(jìn)行對比分析，總結(jié)其優(yōu)勢與不足。5）在綜合對比的基礎(chǔ)上確定人工濕地系統(tǒng)需要的生物種類。

2.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

基于具體的調(diào)研與分析，最終選擇以下生物建設(shè)人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。1）漂浮植物。漂浮植物最終確定為小葉浮萍，這種植物在滇池地區(qū)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，去除氮、磷的能力較強(qiáng)，而且可以作為飼料植物應(yīng)用在養(yǎng)殖業(yè)中。2）挺水植物。挺水植物最終確定為蘆葦[5]。這種植物去除氮、磷的能力較強(qiáng)，而且可以吸附污染物。除了蘆葦，水芹、慈菇等經(jīng)濟(jì)作物也可以作為挺水植物。3）沉水植物。沉水植物可以選用菹草，其不僅具有吸收氮、磷的突出效果，還可以增加濕地的容積，對于提高濕地的承載負(fù)荷具有突出的作用。蓮藕、菱角等經(jīng)濟(jì)作物也可以作為沉水植物[6]。4）草濾帶主要選用天然的草種，可以由野生自然草種形成草濾帶。

3 人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的應(yīng)用效果

基于調(diào)查分析確定了最終的人工濕地系統(tǒng)組成，并基于相應(yīng)的方案建設(shè)并使用人工濕地。基于人工濕地的使用情況對滇池的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)對比分析在沒有使用人工濕地時(shí)滇池水質(zhì)的具體數(shù)據(jù)，可以獲取人工濕地應(yīng)用的具體效果。

在人工濕地建成并投入使用后進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測，其結(jié)果如下。1）人工濕地對氮、磷等營養(yǎng)性污染物具有非常好的去除效果。從相關(guān)的數(shù)據(jù)來看，人工濕地對氮的平均去除率是35.5%，對磷的平均去除率是24.4%，對有機(jī)物的平均去除率為6.4%?？傮w來講，人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的效果非常顯著。2）人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的應(yīng)用效果與人工濕地自身的完整性有顯著的關(guān)系。通過對具體的監(jiān)測資料進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在人工濕地不完整的情況下，其在面源污染治理中的實(shí)際效果會(huì)被弱化，但是在保證人工濕地系統(tǒng)完善的情況下，其應(yīng)用效果又有了明顯好轉(zhuǎn)，說明人工濕地系統(tǒng)的完整性會(huì)影響其在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的具體利用。3）人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的應(yīng)用效果會(huì)有顯著的季節(jié)變化。云南省在每年夏季容易出現(xiàn)暴雨天氣，暴雨徑流會(huì)流入滇池中，經(jīng)過人工濕地的凈化后，暴雨徑流的污染明顯減少。冬季的雨水徑流顯著減小，所以人工濕地在污染治理方面的效果便會(huì)弱化。

基于以上分析可知，人工濕地系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)面源污染治理實(shí)踐中的整體效果是非常突出的，但具體的應(yīng)用效果會(huì)受到多方面因素的影響，比如會(huì)受到人工濕地系統(tǒng)自身完整性和季節(jié)變化的影響。所以為了保證人工濕地系統(tǒng)能夠在農(nóng)業(yè)面源污染治理中發(fā)揮突出的作用，需要對影響因素進(jìn)行全面分析，同時(shí)還要對人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，保持其完整性。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)面源污染是現(xiàn)階段造成河湖污染的重要污染源，所以在實(shí)踐中需要重視農(nóng)業(yè)面源污染并進(jìn)行積極處理。結(jié)合農(nóng)業(yè)面源的污染治理實(shí)踐進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，人工濕地在農(nóng)業(yè)面源污染治理中的效果是非常顯著的。這種治理方法不但工藝簡單，而且投資比較小，效果比較突出，具有較高的生態(tài)價(jià)值，所以在實(shí)踐中推動(dòng)人工濕地系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)面源污染中的治理應(yīng)用有重要的價(jià)值。以滇池為例分析了人工濕地系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)面源污染治理實(shí)踐中的具體利用，明確了工藝流程以及人工濕地的建設(shè)步驟，同時(shí)對人工濕地的應(yīng)用效果進(jìn)行了總結(jié)，能夠指導(dǎo)當(dāng)前的實(shí)踐工作。

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（責(zé)任編輯：趙中正）