摘 要：以溫州文成西里村生態溝渠為例，調查分析生態溝渠的表流濕地、生態透水壩、反硝化除磷模塊、生態塘等措施對溝渠水質的凈化效果。結果表明，溝渠末端出口CODCr、氨氮、總磷等主要水質指標穩定達到了《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水水平，CODCr、氨氮、總磷的濃度分別降低了27.3%、88.5%和50.0%。說明該生態溝渠對氮、磷有著良好的攔截效果，可為浙南山區氮、磷攔截生態溝渠建設提供有益的借鑒。

　　關鍵詞：生態溝渠;生態攔截;氮磷

　　隨著我國農業和農村經濟的快速發展，化肥、農藥的投入量逐年增加。據國家統計局的資料顯示[1]，2016年我國化肥、農藥的使用量分別為5984.1萬t、174.05萬t，分別為世界平均水平的3倍、2.5倍，然而化肥利用率不足33.3%，農藥利用率僅為35%，農業面源污染正成為我國地表水體的主要污染源，威脅著水生態健康和水環境安全[2-3]。近年來，浙江省為打贏污染防治攻堅戰，積極推進農田水環境治理，在全國率先開展了農田溝渠水環境綜合治理探索，累計建設農田氮磷生態攔截溝渠系統300多條，總長度超過370km，覆蓋農田面積約1.6萬hm2[4]。目前，溫州市已累計建成氮磷生態攔截溝渠30余條，約占浙江省溝渠總數的10%。生態攔截溝渠建設雖已有了統一標準，但由于溝渠地理環境條件的差異較大，導致氮磷凈化效能參差不齊。

　　西里村地處溫州市文成縣西北部，百丈漈水庫上游，隸屬飛云江流域泗溪河流，水環境功能區類型為泗溪文成保留區，無工業污染，屬于典型的浙南山區近水源地村鎮。本文介紹了西里村氮磷生態溝渠系統建設情況，為優化控制浙南山區農業面源污染提供依據。

　　1 基本情況

　　經調查，2016年前的西里村溝渠生活污水與農田退水污染較為嚴重，鑒于其地理位置特殊，當地政府相當重視村水質的生態治理工作。西里村自2016年起采用集中+散戶處理模式實施農村生活污水處理工程，但該污水處理系統并未正常運行，生活污水基本排入西里村溝渠。2019年8月開始建設生活污水和農田面源復合污染的氮磷生態攔截溝渠工程，2020年5月完成了氮磷生態攔截溝渠工程建設。根據現場勘察，西里村生態溝渠氮磷攔截系統運行正常。為驗證該生態溝渠氮磷攔截效能的有效性及進一步判斷是否有推廣示范的價值，筆者對西里村生態溝渠氮磷攔截體系建設開展了進一步的調查研究。

　　2 調查結果

　　據2019年西里村水樣檢測數據(表1)(原生態氮磷攔截溝渠建設單位溫州**環境科技公司提供)顯示，生態氮磷攔截溝渠建設之前，西里村水樣的CODCr、氨氮、總磷等主要參數平均濃度遠超《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水標準要求，因此在西里村開展生態攔截溝渠建設是非常必要的。

　　為進一步調查西里村生態氮磷溝渠的治理效能，對生態溝渠的上游和出水口的水樣進行采樣，委托第三方專業機構檢測，檢測結果見表2。由表2可知，生態溝渠的出水口和溝渠上游的水質差異明顯，經計算，溝渠出水口發CODCr、氨氮、總磷較上游平均濃度分別下降了27.3%、88.5%和50.0%。實驗數據顯示該生態溝渠的氮磷攔截效能良好，表明西里村生態攔截溝渠體系建設有一定的推廣應用價值。

　　3 西里村生態溝渠氮磷攔截體系建設研究

　　3.1 基本思路 西里村氮磷攔截生態溝渠在建設過程中遵照因地制宜原則，針對西里村溝渠生活污水污染較為嚴重以及兩邊農業面源污染的實際情況，將原有溝渠規整為統一的生態溝渠，科學配置喬、灌、草以及水生植物。根據項目上、中、下游污染源情況、水力條件，因地制宜對溝渠進行生態化改造，建設碎石床表面流濕地，消除上游農村生活污水及農田退水的部分影響、提高水體透明度，利用現有溝渠石質底質，營造深潭、淺灘交錯環境，削減中游農田退水中的氮磷，采用荷花塘、生態塘進一步吸收氮磷，最后經潛流式人工濕地出水，保障出水水質。

　　3.2 氮磷攔截治理體系原理 西里村生態攔截溝渠氮磷削減技術原理見圖1。主要原理為：一是通過水生植物的生長-收割移除溝渠水中的氮磷;二是針對農田退水氮磷濃度高的問題，采用高效多孔吸附填料為基質，強化微生物的反硝化作用，將農田排水中的氮素脫除，同時利用填料吸附農田排水中的磷素，形成對農田排水中氮、磷營養元素的同步去除和阻截。

　　3.3 氮磷攔截關鍵治理措施

　　3.3.1 建設表流濕地 溝渠上游的污染源為生活污水和農田退水(主要種植水稻和蔬菜)。在涵洞下建設表流濕地，底部挖除淤泥、平整，鋪設粒徑10～30cm碎石，其上采用鋼絲網，將粒徑10～15mm的除磷填料均勻播散于碎石床上，形成碎石床+除磷陶粒表流濕地。

　　3.3.2 建設生態透水壩 自上游村莊起至生態塘進水端，安裝多功能陶粒構建透水壩，攔截上游來水中的氮磷，內部充填多功能陶粒，將固態異養硝化-好氧反硝化菌放置于透水壩內。

　　3.3.3 采用反硝化除磷模塊 深潭中放置竹纖維生物載體(1.0m×0.5m)，投加優勢微生物菌劑，形成生物膜，有效去除有機污染物、氨氮和總磷;利用淺灘提高水體溶解氧，磷酸根離子與石頭表面溶出的鈣離子結合形成磷酸鈣沉淀，進一步削減總磷。

　　3.3.4 建設生態塘 生態塘安裝竹纖維生物載體，種植對氮磷具有較強吸收能力的荷花、睡蓮等浮水植物;生態塘內安裝生態浮床，種植美人蕉、黃菖蒲等挺水植物;生態塘濱岸帶種植野姜花、黃菖蒲、再力花等。通過植物的吸收、吸附及過濾作用，進一步去除水中氮磷及懸浮物質。

　　3.3.5 實施長效管理 為持續保持氮磷生態攔截溝渠的治理效果，應定期對溝渠內環境、水生植物、溝渠溝坡、生態透水壩、沉泥池等進行管理維護。特別是在汛期前，對生態攔截溝渠進行全面檢查和維護。

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