地表径流污染及模型化研究论文

农业非点源氮磷对地表水环境的污染及防治摘要 农业非点源氮磷引起地表水体中营养物质含量不断增加，造成地表水体的水质恶化。提出了对农业氮磷污染源的控制措施及对污染水体的治理措施。关键词：农业非点源 氮 磷 地表水1 污染概况由于农业生产中化学品的大量使用以及畜禽、水产养殖规模的不断扩大，农业非点源氮磷已日益成为地表水环境的重要污染因素。山东南四湖来自农田径流的氮磷分别占到总负荷的35%～68%[1]。太湖、滇池和巢湖农业非点源污染物对总氮的贡献率分别为59%、33%和63%，对总磷的贡献率分别为30%、41%和73%〔2〕。氮磷注入地表水体后，会造成水体不同程度的营养化。由于氮磷是植物生长的营养元素，水体中氮磷含量的大量增加，势必引起水生生物和某些藻类的过度生长和繁殖，从而造成水体中溶解氧含量下降，引发水生动物和水生植物的大量死亡，而腐败的生物体又会加剧水体的污染。在我国的各大湖泊中，巢湖、太湖、滇池等水体由于受农业氮磷污染的影响，已处于较严重的富营养化状态。以太湖为例，目前太湖97%面积的水体已呈中度富营养化状态，过量施肥、施肥结构不合理（苏南太湖地区缺钾）以及农田排水直接进入湖中等一系列因素，加剧了太湖的富营养化〔4〕。农业非点源污染物氮磷的主要来源有2个：(1) 农田径流近年来，农业生产活动中农药、化肥的施用量不断增加。由于化肥、农药的利用率仅为20%～30%[3]，土壤表面及耕作层内的大量未被作物吸收利用的氮磷会通过农田排水、地表径流等方式进入并污染地表水体。(2) 养殖废水随着养殖业的迅速发展，大规模养殖场不断涌现。据调查，畜禽饲料中，有70%的氮通过粪便排泄。畜禽养殖过程中，粪便30%左右流失，尿液有60%流失，冲洗水有80%以上流失〔4〕。大量未经处理的畜禽粪便、尿液、残余饲料、场地冲洗水进入地表水体。对于水产养殖，由于鱼虾粪便、残余饵料中含有大量的氮磷污染物，因此它们对水体的影响也不容忽视。2 控制措施根据氮磷的主要来源，控制农业非点源氮磷污染的主要措施可以分为2个方面：(1) 减少土壤及养殖废水中氮磷的流失，阻断损失途径；(2) 采取措施治理水体中氮磷污染。减少农田的氮磷损失，控制氮磷对水环境污染的首要措施是设法将潜在污染物保留在原地，提高肥料利用率，最大限度地减少农田回归水中氮磷的含量，从而也就减少了进入地表水的氮磷总量。而对养殖污染的控制措施则主要是畜禽粪便的综合利用以及合理的饵料投放。2.1土壤中氮磷流失的控制2.1.1改进施肥技术一般而言，为减少化肥的挥发及受降水、灌溉的冲刷作用，宜相应增加施肥深度。据报道，氮肥在稻田表面撒施，利用率为30%～50%，而深施后利用率可提高到50%～80%[5]。另外，要合理安排施肥时间，尽可能在作物的需肥高峰期施肥，少量频施，以提高作物对肥料的利用率，减少土壤中残余养分含量。2.1.2 优化肥料结构单一施用氮肥会造成土壤中硝酸盐氮的积累，而选择氮磷钾合理配施的配方施肥则可以在提高作物产量的同时有效降低土壤中硝酸盐氮的含量。另外，钾氮配施可以减少氮的渗漏损失，主要原因是配施增加了作物对氮的利用[6]。2.1.3 采用缓释及膜技术大多数肥料，尤其是铵类氮肥，均为速效肥，具有易分解、易挥发、易损失的特点。而缓释肥则能使肥料在作物整个生长期内缓慢释放，减少了不必要的损失。利用膜物质来抑制水稻田氨的挥发，可以减少氮素的损失。据报道，该方法可使氮肥的利用率提高6.5%～11.6%[7]。因此，合理地采用缓释及膜技术，可以减少氮磷的损失。2.1.4 加强侵蚀控制侵蚀控制可以减少表土及氮磷污染物的流失。利用植被对裸露地面的表面覆盖，可以削减雨水冲击作用，减少侵蚀；利用植被系带可以有效地沉淀和拦截地表径流污染物。2.1.5 改进灌溉技术传统的灌溉方式主要为以“浇地”为主的漫灌，这不但浪费了大量的水资源，而且会将土壤中大量未被作物利用的氮磷带走，降低了氮磷的利用效率，污染了地表水环境。采用先进的喷灌、滴灌、雾灌等“浇作物”的灌溉技术，可以大大提高灌溉用水以及氮磷的利用效率。2.2 畜禽粪便污染及水产养殖污染的控制2.2.1畜禽粪便污染的控制解决养殖业污染问题，要坚持减量化、无害化、资源化的原则。要及时清扫畜禽栏舍内的粪尿，清理干净后再行冲洗。同时要及时清扫养殖场，防止粪便散落。对畜禽粪便的处理，可以采用厌氧发酵，既可节能，还可获得沼气。另外，也可以将粪便制作成有机肥料，用于农业生产。2.2.2水产养殖污染的控制对于网箱养鱼，应合理选择布设位置，合理设置网箱间距。根据经验，为加速水体中氮磷等污染物的稀释扩散，防止局部污染物浓度过高，网箱最好应布设在水的深度及流速较大处，并且网箱之间应有一定的间隔，以保持水流的畅通，使污染物能及时被带走。饵料要根据鱼虾的实际需要量投放，防止过量投放饵料，而且在网箱下面应设置可截留残余饵料的设施。3 氮磷污染水体的治理水环境受到来自农业非点源的氮磷污染后，在积极控制污染源的基础上，要抓紧做好受污染水域的治理工作。3.1 化学法除磷杀藻对受农业非点源氮磷污染严重或产生富营养化的水域，目前常用的除藻方法是化学法[8]。可以向水面喷洒硫酸铜，杀死漂浮藻类；也可向水体投放一定量的化学物质（如石灰），通过凝聚沉淀达到除磷的目的。3.2 生物载体去除海洋赤潮藻利用生物材料作生物吸附处理含铜离子的工业废水[9],然后将这种吸附铜离子的生物载体投放至海水中，缓慢释放出来铜离子杀灭赤潮生物。4 参考文献1 徐谦.我国化肥非点源污染状况综述.农村生态环境，1996，12(2)：39～43.2 刘鸿志,陈永清.我国重点湖泊的水环境管理现状. 环境保护，1998，(12)：9～10.3 朱兆良.我国土壤供氮和化肥去向研究的进展.土壤，1985，17(2)：2～9.4 吕耀.农业生态系统中氮素造成的非点源污染.农业生态环境保护，1998,17(1)：35～39.5 卢增兰主编.土壤肥料科学.北京,农业出版社，1990，157.6 马茂桐.钾氮配施对土壤氮渗漏的影响.土壤.1999，(3)：168.7 许前欣,赵振达,李振云.稻田水面分子膜对提高氮肥利用率的研究.农业环境保护，1998，17(5)：216～218，221.8 俞志明，邹景忠，马锡年，等.治理赤潮的化学方法.海洋与湖沼，1993，24(3)：314～318.9 林荣根，周俊良，黄朋林.螺旋藻吸附水溶液中铜离子的初步研究.海洋环境科学，1998，17(2)：8～11.

滇池污染治理工作若干问题的思考 摘要：介绍了滇池污染治理工作的现状和国外治理富营养化湖泊的 先进经验，提出了治理滇池污染的对策：只要政府重视，提高全民环保意识，措施得力，方 法对头，加大环境治理的投入，滇池治理在短期内得到根本性改观是完全可以实现的。 关键词：富营养化；污染治理；水环境 滇池位于昆明市西南，属金沙江水系，总容水量15.7×10８m３，流域面积2 855 km2，接纳盘龙江、宝象河、马料河、落龙河、捞鱼河等20多条河流，年来水量约7×10８m3，最大水深8 m，平均水深5m。 改革开放20年来，昆明市的国民经济、城市规模、人口数量、生活水平有了很大的提高和发展，经济的高速发展伴随着水环境质量状况不断恶化的情况也表现得十分突出。经济发展初期，人们集中力量发展生产，对经济快速发展给水环境造成的影响和破坏虽有所认识，但限于资金短缺，加之主客观因素的影响，不能集中较大的力量对污水进行及时有效的处理。1990年以前，昆明市甚至没有一座城市污水处理厂，工业废水有的没有经过任何处理 就直接排放水体，有的虽有处理设施，但运转不正常，形同虚设。 昆明市西南的滇池位于城市下游地带，整个城市地形呈南高北低态势，城市污水和雨水 排入滇池后通过海口流入普渡河，汇入金沙江。滇池在生态系统相对稳定时期，水质呈黄色、淡黄色，透明度约为1～1.5m。过去，昆明市受城市规模、工业生产、人口数量及生活水平的限制，排放的污染负荷没有超过滇池水体的自净能力，滇池得以维持生态平衡。随着生产和生活用水量的迅猛增加，城市排出的工业废水和生活污水的污染负荷大幅度增加，这种生态平衡关系已经被严重破坏，这是造成滇池水质严重污染和恶化的根本原因。 1 治理滇池污染的对策 近年来滇池水体中的氮、磷严重超标，水体富营养化严重，油绿色的湖面上水葫芦横生，汇入滇池支流的水质已经发黑变臭，滇池已达Ⅴ类水体。目前，排入水体的总污染量还没有得 到根本控制，排放量大于治理量，滇池及其水系的生态平衡没有根本好转。要使滇池水体在 短期内恢复至Ⅱ类水质标准，难度相当大。滇池已被国务院列入全国重点治理的湖泊，省、市政府高度重视滇池的治理工作，已经投入50多亿元巨额资金，采取包括打通 西园隧洞及疏挖草海底泥、投药杀藻等一系列措施根治滇池。经过多年的努力，昆明市已建 成四座城市污水处理厂，污水处理能力达到36.5×10４m3/d，城市污水处理率达6 0%以上，滇池流域内的工业废水在1999年5月1日实现了达标排放，滇池综合治理工作已经取得了明显成效。 但是，滇池治理工作是一项复杂的系统工程，要使滇池水质得到根本好转，水质得以变清，还需大量的工作，任务相当艰巨。必须动员全社会的力量，标本兼治，先治本后治标， 同时采取各种处理措施和办法，加大管理监督和执法力度，各项工作多管齐下，才能够 在比较短的时间内使滇池水质得到根本性的改观，恢复滇池的生态平衡。 ①首先要截断污染滇池的根源。从滇池及其流域的生态和环境考虑，所有工业废水和生活污水必须经过处理达标后再排放。工业废水污染物质成分非常复杂，难于用单一的处理工艺进行处理，必须分门别类，有针对性地进行专门工艺处理。各种工业废水不能混合后再处理，污水应在出厂前进行达标处理后再进入城市排水系统。 ②加紧进行城市排水系统的建设。昆明市的城市污水处理厂设计规模已达全市污水量的80%，这在全国是比较高的。但城市排水管渠的总长度数量有限，城市排水设施普及率还不高，许多污水经过化粪池的简单处理后就近排入河道。目前，昆明市城市排水管渠多数为合流制，雨季污水和雨水混为一体，污水处理厂难以将混合污水全部进行处理，造成部分污水未经处理就直接排入水体，形成污染。为了保护水体，必须有计划地逐步将合流制改建为分流制，实现清污分流。因此，城市排水系统的 新建和现有排水系统的改进与扩建工作，以及污水厂的建设任务等都是极其繁重的。 ③加强现有污水处理设施的运行管理，提高污水处理效率和运行管理水平，始终保证污水厂满负荷运行，是当前做好滇池保护工作的重要措施之一。由于长期以来人们重生产、轻环保， 许多工业废水处理设施虽然已经建成投产，但多数运行不正常，废水处理设施没有得到充分利用。加强现有污水处理设施的运行管理，充分发挥现有污水处理厂的处理能力，建立考核、监督管理机制，将现在按污水厂设计规模拨付运行管理费用改为按实际处理污水量拨付经费，考核单位处理成本费用，以提高污水处理效率和处理能力。建立水质水量监测统计报告等一系列的工作制度都是保护滇池切实可行的措施办法。 ④在保证滇池水体总量平稳的前提下，应充分发挥滇池北岸截污工程和西园隧洞工程的作用，及时将排入滇池草海的污水短路排放，减少对滇池的污染。 ⑤滇池湖面的蓝藻和漂浮污染物质可采用机械方法进行表面抽吸、排出，有利于空气中的氧转移到水中，加快水体的自然净化过程，同时滇池湖面的外观也将有较大改善。 /'P ⑥为加快滇池恢复生态平衡的速度，可采用气浮工艺对滇池水进行循环处理，即将滇池水 提升到处理厂，投加混凝剂后，通过气浮工艺处理后，又排入滇池。处理厂设在滇池边，水泵 扬程短，常年运行费用较低。现阶段可利用昆明市自来水总公司三水厂现闲置的气浮设备 进行处理，只需对气浮池后的管道工艺和出水管道进行局部改造后就能运行，既现实又可行 。 g_$?:*"\`wfy*3=LO-t{b[5SToM= )5lk毕业论文范文XLZ#F]4 IZ '=N_7=yWq$C$H� ⑦在滇池北岸的局部区域设置生物防护带，利用微生物降解水中的有机物，达到净化水 的作用。在这方面，昆明市自来水总公司已做了一些有益的尝试，取得了一些经验，值得借 鉴。 ⑧认真做好滇池流域面源污染的综合治理工作。这项工作涉及面广、难度大、周期长。但 面源污染的治理工作关系到整个滇池流域环境生态的恢复，关系流域内水源地的取水卫生安全 。根据昆明市环境科研所的调查结果，滇池面源污染占入湖总污染的负荷比重较大，主要污染因子的入湖量：总氮为2 955T/A，总磷为417T/A，分别占滇池总污染负荷的33%和41%。 面源的发生过程包含三个子过程：产流、汇流过程，土壤侵蚀过程和营养盐流失过程。根据现 有的研究成果，按滇池流域的地质和水利条件，可将流域内的营养盐发生量分为三大区域 ：①湖滨平坝区。这一区域一般是粮食、蔬菜、果品比较集中的农业区，其氮、磷的发生量占到全流域的6%和7%，大都弥漫性进入滇池水域。采取以控制蔬菜地和村落污水为主，用沉淀池工程和湿地工程技术，在田间排水；在有空地的村落可用新型稳定塘处理工艺，其中湿地技术去除污染物高达80%以上。②台地、岗地、丘陵区。该区域水土流失最为严重，也是面 源营养盐发生量的主要地区，氮、磷发生量分别占全流域发生量的49%和43%。解决的办法是实施小流域综合治理工程技术，如采用生物工程和土石工程相结合，除磷效果达40%至60%。 ③各入湖河上游分水岭山区。这一区域农田较少，森林覆盖较好，氮、磷发生量分别占全 流域总量的46%至52%，一般经上游水库的降解净水，剩余部分进入滇池的比例不大。水系上游山区重点在保护现有植被、大力营造水源涵养林，要特别重视滇池附近山地森林、植被的恢复工作。 论文滇池污染治理工作若干问题的思考来自免费论文网 2 国外治理富营养化湖泊经验介绍 2.1 澳大利亚新南威尔士州 1991—1993年，全州共发生162次水华(水体富营养化造成藻类大面积繁殖的现象)，其中84次对水的用途造成不良影响，尤其是1991年底在达令河系发生世界上有记录以来最大规模 的蓝绿藻水体，绵延1000KM以上。 治理措施： ①减少进入水体营养物的数量，加强水污染防治和管理对策的研究。 A.控制城市和农村点源污染的工程和管理措施有：提高污水处理水平(排水系统清、污分流 ，改扩建以提高现有污水厂除氮、磷效率及扩大处理规模)；鼓励使用无磷或低磷洗涤剂； 污水(经处理)灌溉；生活污水和河水的除磷处理；污水停留(氧化)池的改造等。 B.控制面源污染的对策：保护流域内植被；城区多种草植树，帮助滤去地表径流污染物；根据气候、土壤特点和作物需求，确定适宜的化肥使用时间、方法和数量；利用河边的绿化带作 为土地利用和水系间的缓冲和过滤带；改变和改善化粪池的位置、设计和作用。 C.营养物污染管理规划，确定水体营养物的环境负荷和减少营养物排放量方案。 D.建立流域污染控制示范工程。示范工程中有人工湿池、河岸绿化缓冲带和高效污水处理厂。 ②水华的控制和管理对策 A.对水量进行调节和分配。 B.其他物理措施：水库管理，采用机械搅动和曝气破坏水体分层，增加水体流动性；机械收获蓝绿藻(但效果不大)。 C.化学措施：采用杀藻剂、除藻剂仅作为应急措施，因不能有效地控制水质富营养化可能会造成新的公害。 D.生物措施：人们认为大麦杆腐烂分解过程产生的有机物质能杀灭或抑制蓝绿藻，但实验 结果表明效果不大；另外，日本科学家发现一种学名叫“水网藻”的网片状或网袋形绿藻，据说繁殖很快，大量吸收水中氮和磷，从而抑制了其他藻的生长，达到以藻治藻的目的。水网藻收获后可加工成优质饲料，深圳东深供水工程管理局与暨南大学水生生物研究所合作开展“水网藻去氮、磷实验”，并在深圳水库进行了中试，结果表明该方案对净化水质是可行的。 2.2 日本琵琶湖的水源保护和治理 琵琶湖是日本最大的湖泊，也是日本近畿地区的主要饮用水源。50、60年代日本经济高 速发展，污水排入琵琶湖，导致富营养化，严重威胁着当地人民的身体健康。当地政府经多年努力，终于使琵琶湖水质得到了改善，让当地群众喝上了放心水。他们的做法主要是通过研究、立法、宣教、规划、资金补助、改造制水设备等措施，恢复了琵琶湖的良性循环 2.2.1 污染源防治对策 工业废水 主要以1979年10月制订的《富营养化防治条例》为依据，其中“废水排放规则”一章中规定：企、事业单位向公共水域排放的废水中氮、磷的含量必须遵守，并填写责任书。若废水不 符合排放标准，可以下达禁令。这样做大幅度地削减了工厂排放的污染负荷。 生活污水 《条例》中规定：“任何人不得再使用含磷洗涤剂”，并“严禁赠送、擅自销售含磷洗涤剂”。在1990年7月制订的《滋贺县生活污水对策推行纲要》中对生活污水的治理提出三项保证措施： ①健全下水道等设施 推广粪便和生活污水合并处理的方法。这种处理方法与粪便单独处理、生活污水直接排放的 方法相比，其排放的BOD量可降低8倍。 ②着力减少生活污水中的污染物质 普通家庭在洗水池的流水口处镶进粗网滤器或使用三角过滤器皿，截留菜屑及剩菜、剩饭 ，回收后作为有效的肥料。 ③建设清洁美丽的人工小溪。 农业污水 主要依据水质污染防治及滋贺县制订的条例对畜牧业、水产业、农业施肥方式及田间管理制 定了具体的措施。 2.2.2 琵琶湖的综合开发 综合开发以“保护”、“养育”、“活用”为基础，水质保护是其中最主要的目标。 2.2.3 湖泊水质保护计划 日本政府于1984年制订了湖泊水质保护特别措施法，于1987年3月又制订并实施了《琵琶湖 的水质保护计划》，1992年3月对此计划再次修订。该计划把防污、治污同综合开发有机地 结合起来，突出水保护这个最高目标。 3 结语 应当强调指出，在发展经济的时候，必须注意环境保护，否则，生态环境遭到破坏后再来抓 环境保护，不仅人民遭受损失，而且要花费更多的财力、物力，这是一些西方工业发达国家 已经产生过的经验教训。同时也应看到，只要注意并采取强有力的措施，控制和解决环境 污染问题是不难实现的。例如，日本在1955—1970年只追求工业发展，忽视环境保护，终于造成了全国性的难以控制的“爆炸性公害”。日本政府从1970年开始决心解决环境污染问题 ，用了5～7年的时间，使环境污染基本得到治理和控制，环境状况有了显著改善，99.95%的水域已达到了保护人民健康的水质标准。从国内外环境治理的经验来看，只要政府重视，提高全民的环保意识，措施得力，方法对头，加大环境治理的投入，滇池治理在短期内得到根本性改 观是完全可以实现的。作者单位：昆明市自来水总公司。求采纳