節水防污型農田水利系統方案設計論文

節水防污型農田水利系統方案設計論文

　　摘要:我國傳統的水利灌排模式及粗放型水稻種植方式，未經任何處理的稻田由于排水攜帶高濃度的化學元素直接流入河流中，引起水質極度惡化，造成水稻區嚴重感染。基于對農業的基本狀況研究，構建“四道防線”水田防污系統，經試驗驗證其化學排放量急速下降，凈化效果十分顯著。“四道防線”水田防污系統不僅豐富了農業面污染治理方案和措施，更對我國南方污染區域的治理具有極大的參考價值。

　　關鍵詞:農業污染；“四道放線”；面源污染

　　近年來，農業化程度不斷提高，我國農業生產面對的重大威脅就是廢水污染。我國相關排水報告顯示，自2007年以來，由農業形成的化學品物質排放量占總排放量的比重較大。農業面臨的污染中，種植業的化學物質流失量占總流失量的30%左右，農業源的不斷污染使得我國現代農業發展受到巨大的制約。正因如此，開展農業污染物消減研究對于削減農業污染有極大的意義。而國內外農業學者對農業污染源的治理進行了大量的研究，如在水稻節水減污研究中提出了在間歇淹水和薄淺濕曬模式下，銨態氮流失量分別減少了21.4%和27.7%。但是已有研究較為單一。因此，“四道防線”的提出對降低農田水利污染有很大的幫助，為了更進一步驗證其實用性及結構模式，該文對其進行詳細的分析。

　　1“四道防線”系統的運作模式

　　“四道防線”分為4步，第一道防線是由上游的灌溉水源對田間水肥的綜合調控，第二道防線指的是田間草溝的作用，第三道防線是濕地的作用，第四道防線指的是骨干生態溝以及下游灌區和河流的相互作用，4道防線進行科學的協同運行和綜合治理，才能發揮其治理水污染的最佳作用[1]。

　　2“四道防線”節水控污的理論

　　2.1第一道防線：田間水利的綜合調控

　　我國的化肥及農藥的使用量較大，并且利用比例不高，氮肥的利用率普遍未能超過50%，農藥使用率只有5%，作為從源頭上減少污染物排放的管理措施，田間的水肥調控通過3種方式進行，減少排入水體農用水量，與傳統的灌溉技術相比，淺濕灌同間隙灌與后期污水曾灌溉的用水量都可分別降低8%～19%、13%～25%與30%～50%，在很多情況下最大節水應控制在20%～30%。并且摸、稻田節水的澆溉減少了氮和磷成分的流失，根據統計流失的氮和磷化學成分的負荷減少的幅度達到了20%～40%。不僅減少了化肥隨水分流失這一問題，同時從根本上達成了面源污染排放的這一根本目標。

　　2.2第二道防線：田間溝渠

　　草溝指的是有機野生植物的地下排水系統。稻田中排出的氮氣和磷成分的污染率先進入草地或者溝里，經過植物本身的過濾作用和排放作用，氮、磷等化學成分得到很大程度上的去除，做到了養分的充分再次利用，減少了水中污染物的存在。草溝對若干種化學物質皆達到了不同程度的清除效果，總磷和總氮的去除率達到了51.6%～37.8%。

　　2.3第三道防線：濕地

　　其在20世紀70年代就被人發展起來，運用于生態處理上。作為一項新技術，其優點在于能夠很好地去除污物和恢復生態系統，成本并不高，算是相當物美價廉的生態處理系統[2]。其在生態上的廣泛運用使得其發展前景無限好。濕地的主要主要是濕地基質、水生植被以及微生物的科學化相互作用而達到去除面源污染物的實際效用。水生植被是濕地的核心，經研究表明，濕地中的植被對化學物質有極高的吸收能力，以常見的氮和磷去除率為例，其去除率竟高達59.1%和62.8%。其余研究發現，濕地對銨態氮的去除率達到了56.76%。在對其他地域的研究發現，濕地在農間排水使濕地的氮成分降低至了35%～52%，磷總比下降27%～35%。因此，濕地在凈化方面有極高的效用。

　　2.4第四道防線：骨干生態溝

　　這條防線是通過對溝渠的生態改變和性能的強化，利用科學的多重作用對農業面源的化學物質進行凈化及處理，達到消除化學物的作用，使得溝渠中的植被起到控制水流的流速和吸收養分的作用，增加水體的凈化度。該防線對面源排水中氮氣和銨態氮的去除效果良好，某研究地的平均去除達到了54.5%和43.7%。在一組人選樣調查中，研究一段350m的排水溝渠在下雨后對氮氣和磷的去除效果，事實證明前者的去除率達到了40%～70%，后者的去除率達到了20%～80%，這條防線很明顯更加提高了對化學物質的去除效果。

　　3結語

　　稻田面源的“四條防線”治理清除系統，不但豐富了對污染物處理的理論內容，并且對水稻節灌溉理論體系的發展有著貢獻性作用，其對保護環境及水域有著實質性的幫助和技術性的成效，其具有非常高的實踐理論價值，對我國部分南方水稻灌區面源污染具有相當重要的意義。

　　參考文獻

　　[1]萬玉文，茆智.節水防污型農田水利系統構建及其效果分析[J].農業工程學報，2015（3）：137-145.

　　[2]陳雷.關于水利發展與改革若干問題的思考[J].中國水利，2007（22）：1-14.

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