复合治理模式对农田径流中氮磷的调控

复合治理模式对农田径流中氮磷的调控

摘要:介绍了非点源污染研究的发展过程及氮、磷在农田径流中的危害,提出对非点源污染河流采取复合式的治理方式,利用沟渠、生化塘和人工湿地三者相互结合,形成一个线-点-面的治理模式,有效去除非点源河流污水中的氮磷元素。对这种复合系统中各种植物如何影响氮磷吸收进行综述,建立非点源治理的综合管理系统。

关键词:复合治理;模式;农田径流;氮磷;调控

我国是一个农业大国,随着现代农业的不断发展,农药、化肥等化学物品的使用量越来越大,这也成为土壤中、河流中氮、磷的主要来源。随着点源污染控制到达一定水平之后,非点源污染也成为了环境污染的一个主要因素,多年来人类的不断开垦造林造成水土流失严重,是非点源污染中氮、磷的一个重要原因。其中非点源污染的来源十分广泛,包括地表径流污染、大气干湿沉降、水土流失以及河流底泥的二次污染等。农田径流非点源污染物氮、磷迁移转化的主要载体是雨水以及所形成的径流,动力因素是降雨以及地表径流的冲刷作用[1]。因此,对非点源污染中的氮、磷采用复合治理措施具有重要的意义。

1非点源污染研究发展过程

从20世纪70年代初开始,非点源污染发展经历了3个重要的阶段:第一阶段为20世纪80年代之前,在污染源调查、非点源特性分析、非点源污染对水质的影响分析等方面取得了大量的成果;第二阶段为20世纪80年代初至90年代初,这一时期非点源污染问题进一步得到重视,以非点源污染为主题的国际会议和各种专著大量出现;第三阶段为20世纪90年代初至今,对现有的非点源污染治理模式进一步完善,帮助预测非点源污染的程度并对水域管理措施进行评价。同时,将传统的治理模式、专家意见以及现代高科技探测数据结合,从而使现有的治理模式更加完善[2]。

2氮磷在农田径流中的危害

人类活动导致水体加速富营养化是现在水污染治理的一个难题,而农业中的非点源氮磷污染与水体富营养化存在着不可分割的关系。农田生态系统中广泛存在的氮磷元素投入过量会导致土壤中氮磷含量超标,并通过水土流失以及地面径流、雨水冲刷的作用下排入附近河流或者海域,引起水土氮磷元素富集。水体的富营养化会导致某些特征藻类(主要是蓝藻、绿藻等)异常繁殖,致使水体溶解氧含量降低,水生生物随之大量生长,水味变得腥臭难闻。目前,定义富营养化一般采用的指标是:水体中氮含量超过0.2~0.3 mg/kg,生化需氧量大于10 mg/kg,磷含量大于0.01~0.02 mg/kg,pH值7~9的淡水中细菌总数超过10万个/mL,表征藻类数量的叶绿素a含量大于10 μg/L。农田径流中过量的磷一方面来自外来的小部分工