人工湿地在农业面源污染控制中的应用

福建农林大学

本科课程论文

《农业环境学（课程论文）》

论文题目：人工湿地在农业面源污染控制中的应用学院：资源与环境学院

专业年级：2011级农业资源与环境学号：3115704044

姓名：王宁

指导教师：陈炎辉

成绩:

2012 年11月7日

目录

人工湿地在农业面源污染治理中的应用 (1)

1农业面源污染和人工湿地的概述 (1)

1.1农业面源污染 (1)

1.2人工湿地的概述 (1)

2我国农业面源污染现状 (2)

2.1农业面源污染排放总量 (2)

2.2农业面源污染排放区域空间格局 (2)

3我国农业面源污染的成因及其分类。 (3)

3.1化肥施用量过大，施肥结构不合理，施肥方法不当造成的污染 (3)

3.2农药使用不合理造成的污染 (3)

3.4畜禽粪便无害化处理率低，流失量大造成的污染 (4)

3.5农村生活污染源造成的污染 (4)

3.6农地膜造成的污染 (4)

3.7农作物秸秆利用率低造成的污染。 (5)

4治理农业面源污染刻不容缓 (5)

5构建人工湿地在治理农业面源污染的具体原理 (6)

5.1沟渠湿地对氮的净化机理 (6)

5.2沟渠湿地对磷的净化机理 (6)

6结束语 (7)

致谢 (9)

人工湿地在农业面源污染治理中的应用

摘要：主要对农业面源污染和人工湿地的定义进行了简要概述，然后列举了我国农业面源污染的现状，农业面源污染的起因和危害。通过对人工湿地（主要是沟渠湿地）在控制面源污染的原理的分析，提出了目前人工湿地在我国应用的主要问题和发展方向。

关键词：农业面源污染；人工湿地；治理；应用；发展前景

引言：随着社会经济和化工产业发展的越来越快，人们不计后果地大面积向大自然掠夺资源。如今自然环境的破坏程度已经很是严重，出现了各种环境污染问题，农业面源污染就是其中较突出的农业方面污染问题。目前，人们对农业面源污染已经开始比较关注了，同时也在研究各种可行的方法去解决这个问题。

1农业面源污染和人工湿地的概述

1.1农业面源污染

面源污染，又称为非点源污染（non-point source pollution），是相对于点源污染而言的概念点源污染主要是指在工业生产过程中以及城市化过程中所排放的污染物，这种污染形式具有排污点集中，排污途径明显等特点。而面源污染则是在大面积范围以内或大量小点源形式排放污染物造成的，它在自然环境中混入一部分危害容人体，降低环境质量或破坏生态平衡的现象。结合当前中国发展的实际情况，可以将面源污染理解为广义和狭义两种，广义的面源污染是指污染的覆盖面较大，没有固定的排污地点和时间，随意性较大，而狭义的面源污染只限定于对水体的污染，即各种能够引起环境污染的各类液体及固体，在降水及其他因素的作用下，通过一定的流动而引起的环境恶化、水体富营养化及有毒有害等污染。根据污染物的来源和发生区域可以将面源污染分为城市面源污染和农业面源污染，其中分布最为广泛的是农业面源污染。从当前发展的实际来看，对农业面源污染的理解可以从狭义和广义两个角度来进行分析，广义的概念是指人们在农业生产以及生活过程中所产生的、未经任何处理的污染物对水体、土壤以及农产品所造成的污染；狭义的概念主要是指在农业生产的过程中，们为了追求农作物高产而过度使用化学肥料、农药以及无机污染物，通过一定的流径所造成的水体污染[1]。

1.2人工湿地的概述

湿地作为地球上具有多种功能的生态系统，可以沉淀、吸收和降解有毒物质，使潜在的污染物转化为资源，因而被誉为“地球之肾”。人们正是认识到湿地的作用，才根据不同污染物类型以及当地自然条件，有目的地构建起不同类型的人工湿地，模拟自然生态系统的运作机理，对各类污水加以有效处理。人工湿地是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据需要人工建造和监督控制的。通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合，利用这三种作用的协调关系来实现净化作用。人工湿地具有独特而复杂的净化机理，它能够利用“土壤-微生物-植物”这个复合生态系统的物理化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长，实现污水的资源化和无害化[2]。

2我国农业面源污染现状

2.1农业面源污染排放总量

20世纪70年代以来，我国水污染急剧恶化，主要表现为地表水的富营养化和地下水的硝酸盐污染，而农业面源污染是导致水体富营养化的主要原因．通过对种植业和规模化畜禽养殖业各种污染排放量的计算，结果显示，2007年，我国农业面源污染排放的COD为825．9 ×104t，氨氮为22．4 ×104t，总氮187．2×104 t，总磷为21.6 ×104t．其中，规模化畜禽养殖业污染物排放量占农业面源污染污染物排放量的84．9%，是主要的农业面源污染源．COD全部来自规模化畜禽养殖业，总氮主要来自种植业，为133．3×104 t．在规模化畜禽养殖业中，肉鸡和猪的污染物排放量最大，其中，肉鸡排放的污染物为355．3×104t，猪为319．6×104t，分别占规模化畜禽养殖污染物排放总量的40. 0%和35．6%．2007年我国工业和生活的COD 排放量分别为511.1 ×104 t和870.8 ×104t (国家统计局等，2008)．由本文计算结果可知，农业COD排放量大于工业COD排放量，接近生活的COD排放量，农业面源污染排放量不可小觑．但目前我国对农业面源污染的重视程度不够，对农业面源污染防治工作尚处于起步阶段，利用农业增加值和农业面源污染排放量做相关分析，得出相关系数为0.89，即我国农业增加值高的省份，其面源污染大，治理相对落后．其中，农业产值较大的江苏省和四川省，农业污染物排放强度相对较低，为1.7 g·元-1和 1.91 g·元-1，而吉林(6．7 g ·元-1 )和广东(5．6 g ·元-1 )相对较高，表明这两个省份需要加强对农业面源污染的防治工作[1]．

2.2农业面源污染排放区域空间格局

我国农业面源污染排放的空间格局呈现自东向西递减的趋势，东部地区(包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南)应是农业面源污染治理的重点区域．东部地区农业面源污染排放量合计467．8 ×104 t，中部(包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南)为384. 7 ×104t，西部(包括内蒙古、广西、四川、重庆、云南、贵州、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏)为204．5 ×104t．从农业污染物排放强度(污染物排放量/第一产业增加值)来看，中部地区的排放强度最大元，为－14．14g ·元-1，东部为4．03 g ·元-1，西部2．68 g元-1．从流域来看，长江(307．9×10 4 t)、珠江

(199．4 × 104t)、海河(134．7 ×104t)、淮河(129．3 ×104t)、松花江(77．2 ×104t)等流域的面源污染排放

量最大，占到全部流域的82%．从单位面积COD排放强度看，以淮河、海河、辽河为首的“三河”流域排放强度大，分别为5．4、3．4和2．1 t ·km2-，位居10大流域的前4名．山东(128．1 ×104）、广东( 121.

7 ×104t)、河南( 81.6 ×10 4t)、湖南( 81.3×104 t)、广西(63．5 ×10 4t)等地是农业面源污染排放量大的前5个省份，这些省份既是我国畜禽养殖型重污染区，又是我国农资型重污染区．根据第一次全国污染源普查数据，山东的畜禽养殖粪便处理利用率仅为16．55%，广东为33．72%，福建为30. 84%，浙江为36．54%，江苏为39．18%，畜禽粪便利用率相对较低．从环境治理的绩效角度看，我国应重点加强对沿海地区规模化畜禽养殖的环境监管和治理，推动畜禽养殖业污染物的减量化、无害化和资源化利用．

农业面源污染已成为我国流域性水污染、土壤污染的重要来源．在我国水污染严重的流域，由农田、畜禽养殖地带排污造成的流域水体氮、磷营养化已超过了来自城市地区的生活和工业点源污染．当前我国环境