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农业污水的生态景观处理

     摘要:随着我国农业快速发展灌溉问题已成为社会日益关注的焦点,目前我国的农业灌溉方式所产生的污水对土攘、农作物、水生生态、地下水、人体都产生了严重的污染和伤害,它的负效应日益显现出来,因此如何通过景观生态处理对农业灌溉污水废水进行收集、净化以及可再生回用就具有探讨研究价值。 

  关键词:农业污水 生态景观 处理 

  1 发展现状与问题 

  1.1 我国农业污水现状 

  截止2008年底全国耕地面积为18.26亿亩,人均耕地面积仅为1.37亩,不足世界平均水平的40%。[1]目前有些地方因为耕地面积的减少,为了达到产量大量使用现代农用化学品提高产量,我国农业污水主要污染是指在现代农业生产中大量使用化肥、农药、激素、生长调节剂等农用化学品而产生以农用为目的的污水,其中富含氮、磷、苯、氯等化学物质及相关悬浮污染物,这些污染物通过渗透、地表汇水径流等方式对周边水体、土壤、植被、人体造成污染及危害。目前对农业污水我国已开始进行相关收集、净化、回灌等生态处理方法的研究。 

  1.2存在的问题 

  ⑴我国目前处于水资源短缺的时期,在我国600多个城市中,目前有400多个城市供水不足,其中严重缺水的城市有110个,城市年缺水总量达60亿立方米,所以大量农业用水势必需要处理后的农业污水来补充。⑵我国目前利用的污水没有完全进行处理,只有一些地区经沉淀后利用,大多数污水还是不经处理就直接进行灌溉,因污水灌溉引起的污染农田现象时有发生,尤其是农作物类污染,每年全国因水污染而造成的粮食减产达25亿公斤,被污染的粮食50 多亿公斤。加上部份企业造成的污染事故损失总计近10亿公斤, 约占全国粮食产量的2.2 %。⑶对土壤、水生生态环境以及地下水都有严重污染,长期污灌会导致土壤碱化、酸化、盐碱化、板结、土质结构破坏,水体富营养化变色、变质,大量水生生物死亡等,我国普遍采用老式的沟灌和畦灌使得灌溉量远远超过田间持水量,因此有相当数量的污水渗入地下, 三氮的污染是比较普遍的,硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,还有氨氮超标率高,一些地区重金属、有毒有害的成份有明显检出,据报告显示我国目前60%的地下水面临严重污染。⑷农业污水单纯的回灌造成人体伤害,每年污灌区产生福米、汞米、砷米十几亿公斤, 还有大量蔬菜也难免含有这些有毒元素,人食用后引起人体病变。污水把大量的有机物、病菌、病毒、寄生虫卵等带入农田, 恶化农村卫生条件。 

  2生态景观处理方法 

  2.1 农业污水收集方面 

  农业污水处理可以结合生态景观的营造,通过生态收集、净化之后进行利用,在收集阶段需要先做地表汇水分析,在明确农田进水出水通道的同时也要明确雨水、洪水汇集的线路,结合地形和汇水线尽量先利用自然景观水体来收集,在汇水线地势的低处与洼地处建设人工小湿地或景观水塘、植物浅沟、滞留池、等避免随意排放的污染,在初期进行截留。此外利用雨水混合农业污水在初期的收集过程中可以降低污染物浓度。在设计前还应该了解该地方的雨水、洪水水量与季节差异,计算好预期排水量,并做好溢水以及洪水暴雨期的处理,对多余的水做好引导分流。 

  2.2 农业污水净化方面 

  农业污水中的污染物质主要包括:汞、铅、锌、铬、锅和镍等重金属;有机污染物指标通常可用COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、55(悬浮物)、TN(总氮)、仔(总磷)等;可见悬浮物;各种病毒及虫卵等。在农业污水净化方面可以考虑运用以下方法:⑴活性污泥法主要被用于去除废水中的胶体和溶解性有机物。可在不同层次上水流所经过处考虑设计材料上使用活性污泥,微生物就通过吸收作用降解溶解性基质,同时为它们的繁殖生长提供碳和能量,胶体或不溶性基质实际上是被絮凝生物群落所吸附截留,并与胞外酶起水解反应,最后成为微生物能够吸收的物质。⑵生物膜法,污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理方法的实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微生物附着在滤料或某些载体上生长繁育,并在其上形成生物污泥一生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机污染物,作为营养物质,为生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。生物膜法的主要应用有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化及生物流化床等技术。⑶土壤植物渗透吸附过滤法,主要通过通过掺加细砂的方法来改变土壤结构,试验结果表明:土砂比为7:1的人工土对污染物的去除效果最佳,且渗透通量大。净化效果与渗透深度密切相关,lm厚人工土对C0D去除率可达90%以上,即地表lm厚土壤层可去除雨水径流中大部分的污染物,随深度的增加,净化作用可望进一步提高,但提高幅度不大。土壤选择上对农药而言, 土壤胶体吸附能力的顺序一般为: 腐殖质> 硅石> 蒙脱石> 伊利石> 绿泥石> 高岭石,对有机物吸附能力随下列顺序递减: 蛙石> 蒙脱石> 伊利石> 绿泥石> 高岭石。植物方面可以选择王莲、梭鱼草、水葱、千屈菜、花菖蒲、芦苇、花叶芦竹、再力花、水生美人蕉、泽泻、�草、大�、萍逢草、大花水葱等挺水植物能吸收水底淤泥中的氮、磷等营养元素。凤眼莲等腰三角形漂浮植物对营养物质有很强的吸收能力,能直接从污水中吸收有害物质和过剩营养物质,从而净化水体。稳定水塘主要利用藻类并协同细菌对废水中的有机质进行降解处理,构成稳定塘处理系统的单元主要有兼性塘、好氧塘、厌氧塘和熟化塘四种。有条件的地方可以设计较大的人工湿地或水体对农业污水进行曝气、沉淀已达到更好的效果,也可以结合叠水、喷泉等景观小品增加水的流动性和氧气含量。还可以结合紫外线灯进行照射杀灭病菌和虫卵等。 

  3 结语 

  农业污水经过收集、净化与景观设计相结合成为目前集艺术性、生态性、经济性于一体的科学方式,将农业污水净化后可以分两大方面利用,一方面首先利用为农业回灌用水即补充农田、菜地、果园、苗圃、池塘、藕池鱼塘等,多余的可补充当地地下水,另一方面可以补充城市中水与景观用水,用于公园、居住区景观、以及工业用水等。 

  参考文献: 

  [1]段玉婉 刘用 杨翠红 中国耕地面积变化及分区域面板数据建模分析[J]. 《统计与决策》,2012年第3期

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