氮磷污染治理方法研究论文

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.