太湖地区生态循环农业小流域治理模式探讨
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摘 要
利用生态循环农业治理小流域污染问题模式已经得到广泛的推广。本文以太湖地区小流域某入湖河道为例，针对存在的问题，提出“种养结合、水陆循环”的生态农业设计方案，为生态循环农业小流域治理提供模式探讨，可供同类工程借鉴。
关键词
太湖地区;生态循环农业;小流域;治理
中图分类号： S181;F327 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.075
目前小流域河道因为缺少资金维护和地方政府和群众的重视，存在着河道堵塞，生态功能丧失等问题[1]。生态循环农业模式作为一种小流域河道的治理模式已经得到广泛推广[2]。太湖作为我国第三大淡水湖泊，水系发达，小流域众多。太湖地区生态循环农业发展迅速[3]。为进一步探讨生态循环农业模式下的小流域治理问题，本文以太湖地区小流域某河道治理模式为例，总体采用“种养结合、水陆循环”的设计方案，旨在为生态循环农业小流域治理模式提供参考。
1 生态农业及其发展历程
生态农业是运用现代科学技术成果和现代管理手段，因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系，相较于传统农业能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益[4]。20世纪20年代，生态农业在欧洲兴起，30-40年代在瑞士、英国、日本等得到发展，70年代末东南亚地区开始研究生态农业，同时我国也开始发展生态农业，80年代创造了许多具有明显增产增收效益的生态农业模式，2016年我国首次提出“积极推广高效生态循环农业模式”的一号文件[5]。
2 方案设计
2.1 总体思路
拟治理河流多方面污染负荷贡献较大。一方面，河流来水呈轻度污染，在本段叠加水产养殖退水、生活污水和农业面源污染后，水体中氮磷等营养负荷显著升高，尤其是区域水产养殖面积较大，养殖废水多直接就近入河，严重污染水体，亟须率先开展水产养殖废水标准化治理示范工程，探索养殖废水治理途径。因此，可重点开展“种养结合、水陆循环”工程，清净源头水质。
2.2 总体设计
针对水产养殖污染突出问题，在水产养殖池塘标准化改造的基础上，建设水产养殖尾水标准化治理工程，发展连片池塘尾水集中处理的健康养殖方式。在上游北侧2030亩水产养殖区，开展水产养殖尾水标准化治理试点，同步在水产养殖尾水治理区创建水生蔬菜种植基地，利用水产养殖尾水培育有机蔬菜，实现种养结合。
针对治理河流周边农田径流和退水污染问题，实施农业面源氮磷生态拦截净化工程。在沿线以村为单位，总体选择以附近村789亩退渔区域（其中530亩退渔还田，259亩退渔还湿）和120亩现状农田区域，在农田内建设生态沟渠拦截氮磷，沟渠汇水进入259亩退渔还湿而成的生态湿地深度净化，实现农业尾水循环灌溉，控制沿河农业面源污染。
针对区域秸秆、生态净化植物秋季收割物、水产养殖清塘淤泥等农业废弃物，设计实施农业废弃物资源化利用工程。采用农业废弃物生化处理制肥机对秸秆和生态净化植物进行综合处理（杀菌、发酵、除臭、浓缩），制成有机肥还至农田;清塘淤泥可用于退渔还田地形平整或堆肥后作为土壤改良剂使用。
3 具体措施
3.1 水产养殖尾水标准化治理
治理区域内水产养殖面积达到8500亩，养殖尾水缓冲净化段较短，污染贡献负荷较大。为保证水产养殖池塘良好的水环境，可因地制宜在上游北侧2030亩水产养殖区内退渔170亩，用于集中建设水产养殖尾水标准化治理工程，改造后养殖区内养殖水面积1500亩。水产养殖尾水通过专用生态排水沟渠导入沉淀+过滤坝+曝气+水生蔬菜种植基地三级净化系统处理。净化后的养殖尾水达到设定水质要求后通过进水渠回用至养殖塘。养殖尾水净化过程中产生的藻类、水草、螺类等可作为水产养殖的优质饵料，水生蔬菜可投入市场，从而实现种养循环、达到氮磷资源化利用的目标。
主要建设内容包括：
（1）生态沟渠：利用养殖区域内原有的排水渠道进行加宽和挖深改造。并在渠道内种植水生植物，养殖尾水进入生态沟渠后可经水生植物的吸收作用对其进行初步氮磷拦截。
（2）沉淀池：针对水产养殖废水中悬浮物和溶解性氮磷浓度较高的主要特征，采用沉淀方式去除大部分剩余饵料和悬浮物。同时在沉淀池中种植水生植物或设置水生植物的浮床。
（3）过滤坝：沉淀池和曝气池之间、曝气池与水生蔬菜种植基地之间用堤坝分割，并在堤坝间建过滤坝，在坝体中填充大小不一的滤料（细沙、碎石等），通过过滤坝过滤和吸附作用，进一步滤去水体中微型悬浮物颗粒。
（4）曝气池：在曝气池中对养殖废水进行增氧并加入光合细菌等微生物制剂，通过微生物的分解作用降解污染物。
（5）水生蔬菜种植基地：水生蔬菜种植基地是培育荸荠、茭白、水芹等蔬菜，用水生蔬菜替代常规水生植物，利用蔬菜的吸收降解作用来达到净化水质的目的。蔬菜种植基地内设置高效菌藻共生净化单元，将溶解态氮磷转化为颗粒态。再投放滤食性水生动物，通过其对藻类的捕食和滤食作用去除藻类。蔬菜种植基地靠近曝气池过滤坝附近50%面积配套种植沉水植物、挺水植物、浮叶植物等各种高效吸收氮磷的水生生物，稳定吸收利用水体中的氮磷营养盐、确保总体净化效果。
3.2 农业面源氮磷生态拦截净化
目前治理区域农田径流和退水损失严重、现有混凝土排水溝渠缺乏氮磷拦截功能。重点针对退渔区域构建“农田+生态沟渠+湿地”的农业面源治理模式，根据农田布局，建设排水高效生态拦截沟渠系统，汇水集中进行生态湿地深度净化处理、循环灌溉。 主要建设内容包括：
（1）生态沟渠：在四周边界构建生态沟渠系统，在沟渠内种植具备一定经济效益且能高效吸收氮磷的植物，营造高效去污的景观型生态沟渠植物群落。针对农田氮磷排放高峰期氮磷污染浓度较高且水量较大的特点，通过在生态沟渠进水端、中游及出水端分段设置强化凈化拦截过滤装置等进行强化拦截净化
（2）生态湿地：因地制宜在农田集中区建设生态湿地，将农田汇水导入生态湿地进行深度净化，实现尾水循环灌溉。本次工程选择67亩退渔还湿区域建设生态湿地试点，配套120亩现状农田进行农田汇水的深度净化。生态湿地建设需结合周边农业面源等，选取适宜水生植物，对农田汇水进行有效净化。同时可通过构建健康的植物群落，提高湿地植被群落的丰富度，促进生物多样性的恢复。
3.3 农业废弃物资源化利用
秸秆处理问题是稻田废弃物处理的一个瓶颈，水产养殖生物净化区、生态湿地等生态净化植物的处理也是一大难题，水产养殖清塘将会产生大量淤泥。针对秸秆、生态净化植物，可进行农业废弃物综合利用，对秸秆和生态净化植物等进行粉碎，按配方配比，采用农业废弃物生化处理制肥机进行处理（杀菌、发酵、除臭、浓缩），制成有机肥还至农田。针对水产养殖清塘淤泥，在养殖区域内根据养殖塘的分布集中设置淤泥暂存堆肥点，集中清理后在养殖区内就近暂存，在满足《农用污泥污染物控制标准》中污染物浓度限值和卫生学指标的情况下，可用于退渔还田土地平整，或堆肥后用作土壤改良剂，其余情况可用于花卉大棚盆栽培育等。
4 结语
本文以太湖地区小流域某入湖河道为典型案例，采用分河段治理，实现了种养循环，解决农业面源污染和农业废弃物资源化利用，探讨了生态循环农业小流域治理模式，为同类工程设计提供一定的指导。
参考文献
[1]佟凯.高举生态农业旗帜大力实施小流域治理工程[J].活力，2009，（12）：17-8.
[2]孙博源.黄土高原生态农业建设与小流域治理[J].中国水土保持，2000，（1）：42-4.
[3]张玉庆，徐曙东，高珊等.太湖流域生态农业建设对策研究[J].现代经济探讨，2013，（7）：58-62.
[4]龙文卿，杨景峰，陆宇明，等.广西高效生态循环农业科技应用的现状与对策[J].广东农业科学，2011，38（16）：178-9，86.
[5]韦凤琴， 张红丽.高效生态循环农业发展案例研究[J].世界农业，2017，（8）：96- 100.
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