安吉縣深溪河流域塘-濕地系統(tǒng)治理農(nóng)業(yè)面源污染研究.pdf

1、深溪河流域位于浙江省安吉縣重要水源地——老石坎水庫(kù)上游，同時(shí)作為黃浦江的主要源頭，由于化肥、農(nóng)藥、家畜糞便、生活污水，以及水土流失經(jīng)降雨徑流、淋溶和農(nóng)田灌溉回歸水進(jìn)入水體而造成的農(nóng)業(yè)面源污染，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到老石坎水庫(kù)的水質(zhì)和下游水的水質(zhì)。由于其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響廣泛，發(fā)生具有隨機(jī)性，污染物來(lái)源和排放點(diǎn)不固定，排放具有間歇性，污染負(fù)荷時(shí)空變化幅度大等特點(diǎn)，比起點(diǎn)源污染其監(jiān)測(cè)、控制和處理更為困難。本研究針對(duì)安吉深溪河流域農(nóng)業(yè)面源污染的現(xiàn)狀，采用

2、人工水塘系統(tǒng)、近自然的森林生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合的方式將污染徑流分層控制、分層凈化。通過(guò)對(duì)深溪河流域中的中張溪和深溪河定點(diǎn)采樣分析，研究了在流域特定的氣候、土壤條件下，塘—濕地復(fù)合系統(tǒng)對(duì)污染水的處理效能與特性，分析了進(jìn)水濃度、時(shí)間變化等因素對(duì)污染物去除率的影響，主要結(jié)論如下： (1)2008年，洪家村深溪河下游水稻田排水的總氮、總磷、COD分析結(jié)果表明：農(nóng)田出水中總氮濃度一直超出國(guó)家規(guī)定的V類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、出水總磷濃度除5月

3、較高外，其他月份濃度均未超過(guò)0.2mg/L。TN的排放在5月、7月達(dá)到小高峰，其中水稻田排水總氮在7月份達(dá)到最高33.3mg/L，總磷含量在5月份達(dá)到最高1.99mg/L，分別超過(guò)中國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的VⅤ類水中的氮磷含量16.7倍和5倍。水稻田排水COD值也與總氮總磷的變化規(guī)律類似，在監(jiān)測(cè)期間水稻田排水COD值平均為51.4，大大超出國(guó)家規(guī)定的Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，高峰出現(xiàn)在5月與7月，水質(zhì)COD值分別為121mg/L、99mg/L。

4、造成這種情況的原因主要是：污染主要由上游村莊生活污染源造成，洪家村深溪河下游受農(nóng)田污染影響較大，污染物流失高峰基本上與降雨高峰及農(nóng)田施肥、施用農(nóng)藥季節(jié)一致。 (2)2008年5-10月間洪家村人工塘和中張溪人工塘對(duì)農(nóng)田高污水質(zhì)總氮和總磷的去除效果表明：2008年5-10月間中張溪和洪家村人工塘進(jìn)水口水質(zhì)總氮濃度波動(dòng)較大。5月中旬和6月中旬中張溪人工塘進(jìn)水總氮的濃度相比其他月份較低，相應(yīng)的，人工塘對(duì)TN的去除率較相對(duì)較低，分別只

5、有9.9％和14.5％；洪家村人工塘5-6月進(jìn)水總氮的濃度較低，相應(yīng)的，人工塘對(duì)TN的去除率也較相對(duì)較低，最高只有27.6％。而7-8月間兩座人工塘進(jìn)水總氮濃度較高，中張溪人工塘與洪家村人工塘進(jìn)水總氮濃度最高分別達(dá)到6.4mg/L與6.9mg/L，此時(shí)中張溪人工塘與洪家村人工塘對(duì)TN的去除率最高分別達(dá)到63.4％和37.4％。而中張溪塘與洪家村塘的TP去除率波動(dòng)性較大，在人工塘進(jìn)水TP濃度較高的月份期間，系統(tǒng)表現(xiàn)出比較好的去除效果，在2

6、008年6月和8月份中張溪人工塘進(jìn)水水樣中總磷濃度較高，平均總磷濃度分別達(dá)到0.072mg/L和0.155mg/L，去除率在40-60％之間。不過(guò)在一部分時(shí)間里，兩人工塘系統(tǒng)出水TP含量要高于塘中進(jìn)水TP量。 (3)在濕地系統(tǒng)中，植物凈化床TN、TP去除率受進(jìn)水質(zhì)量濃度影響較大，通常進(jìn)水TN質(zhì)量濃度越高，去除率也越高。7月份至8月初，濕地系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)中總氮的凈化效果較好，濕地植物對(duì)污水總氮的凈化率達(dá)到了50％左右，而其他月份濕地

7、出水水質(zhì)與進(jìn)水水質(zhì)差異不大，這是因?yàn)?、8月是植物生長(zhǎng)的旺季，污染物去除比較明顯。但是8月下旬至9月初進(jìn)出水濃度變化不大，去除率也比較低，主要由于這段時(shí)間降雨比較多，造成濕地部分植物被淹沒(méi)，起不到凈化水質(zhì)的效果。 (4)洪家村深溪河下游塘．濕地復(fù)合系統(tǒng)在5-10月間人工塘．濕地復(fù)合系統(tǒng)對(duì)農(nóng)田高污水質(zhì)總氮的去除效果表明：5月和7月農(nóng)田排水中總氮、總磷的濃度及COD值達(dá)到最高水平，其中總氮在7月份達(dá)到最高33.3mg/L，總磷含量

8、在5月份達(dá)到最高1.99mg/L，分別超過(guò)中國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ⅴ類水中的氮磷含量16.7倍和5倍。同時(shí)人工塘—濕地復(fù)合系統(tǒng)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化污水的去除率也達(dá)到最高，對(duì)水中總氮的去除率最高達(dá)90％，對(duì)水中總磷的去除率最高達(dá)98％，對(duì)污水COD去除率最高達(dá)到82％，5-8月間塘—濕地復(fù)合系統(tǒng)對(duì)污水總氮平均去除率為75.5％，對(duì)總磷平均去除率為74.2％，對(duì)COD平均去除率60％。濕地出水出水水質(zhì)中，平均總氮含量達(dá)到1.50mg/L，平均總