面源氮磷流失生态拦截工程

面源氮磷流失生态拦截工程

一、工程目的和意义

农业面源氮磷流失由农田排水和径流、乡村生活污水及农户畜禽养殖尾水等组成，其污水源具有面广、量大、分散、间歇的峰值和高无机沉淀物负荷的特点。采用生态湿地处理技术、生态隔离带技术及农区自然塘池缓冲与截留技术可以减少表土径流及氮磷污染物的流失。特别是生态沟渠塘改造是目前最为经济有效的生态湿地处理工程。

据实地勘察和初步估算，乡村面源氮磷流失的大部分淌入现有用于排水的沟渠塘流经入湖河道汇聚到太湖，许多沟渠塘成了农村固体废弃物的堆积场所，成为农业污染源的重要传播途径，必须尽快加以工程化技术改造，建立新型的沟渠塘生态湿地系统。

二、工程内容和特点

工程主要内容为先清除垃圾、清除淤泥、清除杂草，沟渠塘岸边种植垂柳、草被植物，侧面和底部搭配种植各类氮磷吸附能力强的半旱生植物和水生植物，减缓水速，促进流水携带颗粒物质的沉淀，有利于构建植物对沟壁、水体和沟底中逸出养分的立体式吸收和拦截，从而实现对农业面源污染排出养分的控制。整个植物系统最终达到“拦截污水、拦截泥沙、拦截漂浮物”的目的，不仅具有净化水质、绿化村庄、美化环境的效果，而且具有一定的经济价值。南京土壤所“863”科技计划最新研究成果显示,该系统对农田径流中总氮、总磷的去除效果分别达到48.36％和40.53％。

经工程化改造后，现有排水沟渠塘去污能力进一步提升，成本

大幅度降低。具有排水和湿地系统的双重功效，不仅可以吸附农田、漫溢水中氮、磷营养物质，而且能拦截蔬菜园地径流表层肥沃土壤进入河道，还可作为部分农村生活污水、畜禽养殖场尾水导流截污的排放通道之一。生态拦截工程与农村分散居住农户生活污水生物净化池、入湖河道控制性种养水生植物构成了农村面源氮磷流失的生态拦截和净化吸附的新型农业湿地系统，并且不占用耕地，符合太湖流域平原水网地区农田沟渠的实际，尤其适用于太湖、长荡湖、滆湖入湖河道两侧等周边水功能区域，具有巨大的推广应用潜力。

三、工程设计和管理维护

1、沟渠改造

充分利用现有排水沟渠，对其进行一定的工程改造，建设成生态拦截型沟渠塘系统。对淤积严重，连通度差或杂草丛生的区段，先进行清淤，拓宽沟渠容量。为保证水生植物正常生长，清理时要保留部分原有水生植物和一定量的淤泥。

2、渠体设计

渠体的断面为等腰梯形，沟壁和沟底均为土质，配置多种植物，并设置透水坝、拦截坝和节制闸等辅助性工程设施，使之在具有原有的排水功能基础上，增加对排水中氮、磷养分的拦截、吸附、沉积、转化和吸收利用。生态沟渠建设可以考虑适度增加沟渠的蜿蜒性，延长排水时间。建设密度应能满足排水和生态拦截的需要，分布在农田四周与农田区外的沟渠连接起来，并利用地形地貌将低洼地或者弃养渔塘改造成生态池塘，种植富集氮、磷的水生蔬菜，增加二次或三次净化，进一步提高系统的生态拦截能力。

3、植物配置

植物是生态拦截沟渠塘的重要组成部分，可由人工种植和自然演替形成。沟壁植物以自然演替为主，人工种植对氮磷营养物质吸附能力强的植物，生长旺盛，可形成良好的生态景观，如多年生狗牙根、三叶草、黑麦草等；沟底可全年种植菹草、马来眼子菜、金鱼藻等沉水植物，也可在夏季种植茭白、空心菜等，秋冬季种植水芹菜。生态池塘可以种植高效富集氮、磷植物，效果显著，如芦苇、香蒲等挺水植物，塘底种植沉水植物，如马来眼子菜、微齿眼子菜等，搭配种植水生蔬菜。

4、植物管养

在平缓地带生态沟渠中要常年保持一定水位，生长小型水生植物和藻类，在降雨期间和农田灌溉时起排水作用，在其他时间水体处于静止状态或缓慢流状态，以满足水生植物的生长。

沟渠的水生植物要加强管养，定期收获、处置和利用，防止水生植物死亡后沉积水底腐烂，造成二次污染。要减少沟渠堤岸植物带受岸上人类活动、沟渠水流、沟渠开发等影响，保护生态多样性。