l 滇池水污染成因

l 滇池水污染成因 滇池污染除本身处于老龄化、湖型宽浅、气候条件 适宜藻类生长等原因之外,湖泊水体中营养盐过量和湖 滨生态结构破坏等因素也是滇池水污染严重的重要原因 之一。 1.1 湖滨带生态结构遭破坏,生态系统全面崩溃 湖滨带是水生生物的繁殖栖息场所,也是过滤人湖 污水和净化滇池水质的重要场所。滇池经过20世纪 70年代的“围湖造田”和80年代的防护堤工程,造成 了滇池沿岸的湖滨带生态系统严重破坏,湖滨带生态系 统功能几乎完全丧失,滇池水生生态系统极易受到外界 的破坏1.2 湖泊水体中的营养盐过量 国际上一般认为TP浓度为0.02 mg/L、TN浓度为 0.2 m#L是富营养化的发生浓度。滇池坐落于昆明市下 游,城市生活污水大多未经处理直接排放,滇池流域排 放的企业废水只达到低水平达标,工业废水中污染物总 量仍然不小。沿湖农村非点源污染也非常严重。沿滇池 有近3.07万hm 的农田,大多以种植水稻、蔬菜和花 卉为主。蔬菜和花卉需要精耕细作,肥料施用量大,种 植周期短,利用率低,大量未吸收降解的化肥、农药随 农田排水或雨水亦进入湖泊。农村固体废物和废水 的污染由于没有处理设施,其中绝大部分排放河道,最 后进入滇池。 2 生态学原理在水体治理中的应用 滇池水污染治理最终目标是恢复滇池生态系统的结 构和功能。对滇池流域生态系统进行修复,增强生态系 统抵抗力和恢复力,减少污染物的流入量,可减轻水体 富营养化。应用生态学原理治理滇池的技术和手段,主 要有生物浮床技术、水生植物修复技术、生态农业等。 2.1 水生生态系统修复 滇池水生生态系统结构由于人为及自然因素渐趋于 简单化,根据生态学原理,修复这样的生态系统应由以 下内容来完成。①去除环境胁迫因子;②根据下行控制 原理、互利共生原理及谢氏耐性原理等进行物种选择, 增加生产者的种类和数量。 高等植物通过植物对水体中营养物质的吸收、植物根系周围的氧化还原作用、植物根系对污染物的吸附进 行水体净化 ]。挺水植物和漂浮植物比藻类具有更高的 生态位,在竞争中占优势,从而在滇池水体中,建立水 草一动物一微生物复合体,发挥三者协同作用,共同净 化污染物质。继而进行群落优化,创建合适的生物种类 数量比例关系,使之达到平衡,逐步发展为一个整体协 调、自我维持、自我演替的自然水生生态系统。 2.2 植物浮岛技术 当湖泊生境恶劣时,对湖泊生态起重要作用的挺水 植物、浮叶植物、浮水植物及沉水植物等不能正常生长,从而人工构建1种复合生态体系——植物浮岛,被称为“浮水的生态净水装置”,通过植物根部的吸收、吸附作用,达到吸收氮、磷,净化水体,丰富水体生物多样性等价值。 植物浮岛主要功能主体是浮岛上的水生植物及依附 于植物浮岛根系的周丛生物及微生物群落。在众多生态修复和水污染治理技术中,植物浮床或填料浮床技术因投资少、风险小、不产生二次污染等优点而被广泛用于富营养化水体的治理”。 2.3 湖滨带生态系统修复 湖滨带是湖泊流域中水域与陆地相邻生态系统间的过渡地带。湖滨带生态系统修复以削减入湖污染负荷、改善湖岸生态环境为主要目的。按照生态学原理,湖滨带生态系统修复的主要内容有退耕还湖、基底改造、生物种群的选择。滇池湖滨带生态系统修复可优先选择对N、P净化效率高的种群。应用生态学中生物互利共生、生态位和生物群落的环境功能等原理,优化 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 湖滨带群落结构。 在生物群落结构优化设计中,充分发挥植物一微生 物互利共生适应环境的能力及其对污染物质的协同净化能力,以减少入湖污染负荷。根据湖滨带的湿度和厌氧梯度变化,逐步建立起由陆生植被带、沼生植被带、漂浮植被带和沉水植被带所构成的湖滨带植被带梯度,及其由好氧、兼性好氧和厌氧微生物所构成的湖滨带微生物带梯度,最终建立1个健康的湖滨带生态系统。 2.4 “四位一体”能源生态模式农业 对流域内的农业生产,要科学规划,合理布局,走 符合环保政策的生态农业之路。应用菜(花)一畜 一沼一肥“四位一体”的生态农业模式,提高环保与 经济效益。通过在蔬菜大棚内建猪圈和沼气池,猪 粪尿人池发酵产生沼气,沼气用作照明、炊事、取暖 等,沼渣、沼液作蔬菜的有机肥或猪饲料;有机物发酵 及沼气燃烧为蔬菜提供二氧化碳气肥,促进了光合作 用。这种“四位一体”能源生态模式以太阳能为动力, 以沼气为纽带,种植业和养殖业相结合,将废物资源 化,降低农村面源污染,从而形成生态良性循环。3.1 生态学原理的应用在滇池治理中的重要性生态系统具有自然生产、维持生物多样性、调节气 象过程、调节气候和地球化学物质循环、调节水循环、 减缓早涝灾害、净化环境等功能。对滇池进行生态服务 功能的现状 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 发现,滇池的自然生产量,生物多样 性,调节气候、净化等功能均有所改善,因此进行生态 修复不仅仅单纯是滇池水体污染治理,更是恢复其良好 生态功能的重要手段。 3.2 合理运用生态学原理可为当地带来经济效益 在环境治理中,因经济原因而影响操作实施的不在 少数。自20世纪80年代以来,国家已投资几十亿元进 行滇池治理。而事实上,在生态修复过程中,同样可以 产生出巨大的经济效益。 在湖滨生态系统修复中,涉及到“退田还湖”,若 是单纯依靠政府支出,经济投入庞大,可能造成治理 “瓶颈”。在还湖之余,。可以依靠政府引导实现“造田 于湖”,维持本土的经济发展平衡。例如不鼓励种植高 经济回报、低生态价值的作物,鼓励发展湿地农业,在 原来的鱼塘中种植对N、P净化率高的莲藕、慈菇、茭 白、菱草、菱等水生经济植物,从而可收获大量经济动 植物¨’ J。每年产出的植物残体可用于编织、建材或生产手工艺品,创造直接经济效益。 生态学原理应用于农村固体废弃物资源化利用,同 样也可以产生一定的经济效益。对于可利用的农村垃 圾、作物秸秆和粪便,应用生物菌剂进行无害化处理, 杀灭病菌,转化为生物有机肥,充分利用于农田,部分 代替化肥,既降低施肥成本,又可提高作物品质和产 量,从而获得经济效益。 通过生态修复,可以创造巨大的生态旅游经济效 益。滇池湖滨独特的气候条件、高原风光和民族风情, 在千百年的历史发展中,积淀形成了自己独特的村落环 境和建筑特色,成为国内的旅游胜地,但由于滇池水质 恶化,湖滨植被景观破坏等原因,使得滇池景观欣赏功 能下降。通过建立集旅游、民俗风情、生态宣传、绿色 消费为一体的环滇池生态旅游区,并将具有浓厚地方特 色的饮食文化、体育文化、艺术文化、人文历史、地方 风情融人其中,可以为当地带来巨大的经济效益。 3.3 生态学原理的应用对农村面源污染治理的意义 综观我国几大污染严重的湖泊,滇池、太湖、巢湖 等周围都存在农村面源污染严重的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,农村非点源污 染的治理存在漫流、分散、难收集、缺乏适合的处理设 施等问题,治理力度与效果一直都没有较大的改变。缺 乏有效的农业非点源污染治理手段,滇池的久治不愈也 存在这样的原因。由于其在水体污染源中的所占的重要 比重,近几年在我国农村非点源污染的治理已经成为水 治理行业的1个攻关发展方向。用生态学原理进行 合理化安排农村生产、生活,构建健康的生态系统,进 行环境因子协调是可行 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。如通过健康的湖滨生态系 摘要对滇池流域沿湖!$%内、(& 个乡镇农村面源污染状况进行了调查研究与分析。结果表明:研究区化肥、农药 的施用强度均高于全国平均水平。化肥的过量施用是农村面源氮、磷流失的主要原因,分别占"&’和"+’,农村生活污水对氮、磷流失的贡献率为+’,农村固体废弃物分别为!’和. .’ !"# 化肥使用及污染 滇池流域调查区农田是最主要的土地利用方式, 种植作物主要有水稻、蚕豆、蔬菜、花卉、小麦、烤 烟、玉米、豌豆等。沿湖(& 个乡镇的农业生产目前已 发展到集约化、高能耗的初级阶段,化肥的投入量普 遍较高。尤其是使用温室大棚进行生产的农户,化肥 的使用量更高。其中,化肥使用强度最高的是位于呈 贡县的斗南镇(主要种植花卉,全为大棚),达到 (!!.(*)+$/ 0 1%!·2,最低的是晋城(主要种植水稻、 玉米等),为!(3)*)$/ 0 1%!·2(见图()。调查区平均 使用强度为4+++*($/ 0 1%!·2,与!### 年+&""*!&$/ 0 1%!·2(!### 年昆明市土壤肥料工作站资料)相比, 增长率为)4’,是世界平均用量的+ 倍以上。这与近 两年实施农业的快速发展有很大关系。在化肥使用中, 氮素平均使用强度为(!3"*!$/ 0 1%!·2,五氧化二磷 滇池流域农村面源污染状况分析! $%&’()*) +% ,-../%0 10&0-) +2 3-.&’ $./& 4+%56+*%0 6+’’-0*+% *% 7*&%89* :&;/ <&)*% 段永蕙(山西财经大学环境经济系,太原!"!!!#) 张乃明(云南农业大学资源与环境学院,昆明#$!%!&) 摘要对滇池流域沿湖!$%内、(& 个乡镇农村面源污染状况进行了调查研究与分析。结果表明:研究区化肥、农药 的施用强度均高于全国平均水平。化肥的过量施用是农村面源氮、磷流失的主要原因,分别占"&’和"+’,农村生活污水对氮、磷流失的贡献率为+’,农村固体废弃物分别为!’和.’。针对存在的问题,提出了防治农村面源污染的一些具体对策和建议。 关键词滇池流域农村面源污染氮磷流失 5 本文为云南省应用基础研究基金项目:农业非点源污染形成与控 制机理研究(67*("""8##((9)。 5 5 环境保护!""#·$ !"#$%&’()*+*,-)"+./*01&%2"#-*0.自然生态保护 !"#$#%& ’ ()*·+,钾素!,!$"%& ’ ()*·+,三者的比例为 -.#$!-.#$!#。 我国年化肥使用量居于世界第- 位,而被调查的 滇池流域单位面积农用化肥的使用数量,无论是氮肥 还是磷肥都远远高于全国的平均水平。由于施入土壤 中的化学肥料有效利用率很低,氮肥!#/01#/,磷肥 当季利用率只有-#/0*#/,加之表施多于深施,造成 肥料的有效利用率更低。农田大量氮、磷通过径流进 入地表水体,最终加剧滇池水体的富营养化。 表! 滇池流域!" 个乡镇的土壤养分情况(#$ % &$) 从表- 土壤样品测试分析结果可以看出,滇池流 域土壤有机质和速效氮含量普遍较高,速效氮平均为 !*"$*2)& ’ %&,是土壤正常值的* 倍,表明土壤中有较多的氮素累积,其流失的潜在可能性极大。土壤有效 磷平均含量高达-,"$2-)& ’ %&,是一般农田土壤含磷 量的十多倍,其在土壤中的高残留量是滇池面源污染 磷素的重要库源。 一般化肥的流失量取决于化肥利用率高低及土壤 固定量。而化肥利用率及固定量因土壤、作物、施肥 方法各异。本研究区-2 个乡镇化肥的总使用量为氮肥 *-3--$,4,磷肥51*5$34。据估算约-#/的氮素和2/的 磷素进入水环境,即每年分别为*-3-$*4 总氮和!*-$!4 总磷进入水体,加速了滇池水体富营养化的进程。 ’(’ 农药使用及污染 农药在防治作物病虫危害的同时也进入环境,破 坏生态,造成污染。滇池流域农药的使用比较普遍, 特别是应用大棚进行生产的农户,农药的使用量更 高,其中花卉生产基地斗南镇的农药施用量最高,达 ----$"%& ’ ()*·+,使用较少的是松花坝,为-5$3%& ’()*·+(图*)。平均使用强度为**!$,%& ’ ()*·+,比全国平均水平高出-1 倍。该区每年共消耗农药!1!#4, 其中杀虫剂-,5!4,杀菌剂"334,除草剂2"#4。在农药 使用中,甲胺磷等高毒农药、水溶性农药的用量较大, 约占总用量的*,/,杀虫剂用量的2*/。根据土壤农 药残留分析结果,甲胺磷和乐果在调查区12 个土样中 均未检出,可能与有机磷农药在土壤中较容易分解转 化、半衰期较短有关。有机氯中六六六在所有样品中 均有检出,残留量在#$####,0#$##*!!)& ’ %& 范围内,平均值为#$##--)& ’ %&;667 共有!" 个样品检出,残 留量在#$###5-)& ’ %&0#$-2!!& ’ %& 范围内,平均值为#$##--)& ’ %&。根据农田土壤环境质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (六六六! #$2#)& ’ %&,667!#$2#)& ’ %&),均未超标,可能与国家-",2 年后开始禁止有机氯农药的使用及该区域土地 利用较大有关。 图’ 农药使用强度 ’() 农村固体废弃物污染 农村固体废弃物主要包括农业废弃物(秸秆等)、 垃圾和人畜粪尿。农业废弃物中,作物秸秆的利用方 式多样,其中约有2#/被收购,其余的用作燃料,就 地焚烧、还田,或作为牛马饲料,也有部分蔬菜、花 卉的秸秆随处就地丢弃,总回收率达,#/以上。据计 算,-2 个乡镇每年要产生秸秆等废弃物*!323-$"4,按 秸秆利用率为,5/,蔬菜废弃物利用率为-#/计算, 每年有*,--2$24 的秸秆等废弃物未被利用。农业废弃 物中氮、磷含量参考昆明市土肥所的测定结果,经计 算,农业废弃物中总氮流失量为!#$*54,总磷流失量 为1$124。 绝大多数研究调查区的生活垃圾由村里统一处置, 图! 化肥施用强度 测定项目样本数极差最小值最大值平均值标准差 有机质 (& ’ %&)12 !!$- *1$" 2,$# !5$"- "$,2 速效氮12 !23$5 *#5$" 251$2 !*"$*2 -#-$!" 有效磷12 1#3$3 12$# 12*$3 -,"$2- -!5$*, 速效钾12 "3*$# ,"$- -#5-$- !##$52 *,1$-- 5 5 环境保护!""#·$ 处置利用率可达!"#以上。洛龙、马金铺、晋城、古 城与松花坝则无统一的垃圾站,居民将垃圾堆在地里 或扔在废弃地,或直接倒入沟渠河道中流入滇池,处 置率在$"#左右。按每人每天产生"%&’( 生活垃圾计, )* 个乡镇人口总数为*$%+! 万人,年产垃圾量 )$,)-).,取垃圾中全氮含量为"%+)( / ’(,全磷含量为 "%++( / ’(,则年流失总氮为&%&+.,总磷为!%"!.。人畜粪尿中约有!"#被收集作为蔬菜、花卉等有机肥使用, +"#随冲圈污水进入灌溉渠道流入农田或滇池。经计 算,人畜粪尿中每年流失的总氮为)&%+.,总磷为)%&.。综上所述,农村固体废弃物流失的总氮量为**%)! . / 0,总磷量为)-%+$. / 0。 !"# 农村生活污水污染 滇池流域农村的生活污水均未经任何处理,直接 排放入沟渠,成为灌溉水源和入湖水的一部分。经测 算,本区生活污水年排放量&")%*1)"-.,根据中国环科 院呈贡县斗南污水水质测定结果,污水中总氮、总磷 含量分别为))%-,2( / 3、)%,,2( / 3,那么农村生活污 水中总氮流失量为!"%-".,总磷流失量为))%,".。!"$ 区域农村面源污染负荷 综合上述分析,化肥的过量施用是农村面源氮、 磷流失的主要原因(表+、图$、图-),分别占4*# 和4$#,农村生活污水对氮、磷流失的贡献率为$#, 农村固体废弃物分别为+#和-#。 需要指出的是,虽然温室大棚种植区的覆盖阻挡 了雨水对农作物根部土壤的直接冲刷,减少了肥料的 流失,但因其施肥强度远远高于秧田、稻田等敞开式 种植方式,大量的氮、磷通过灌溉等方式流入水体,因此大棚种植区是氮、磷最重要的污染源。 # 结论与建议 ())滇池流域研究区化肥、农药的施用强度远远 高于全国平均水平,其中大棚种植区、花卉生产基地斗南镇的化肥、农药施用强度最高,导致土壤中大量氮、磷等营养元素的过度累积。在众多的农村面源污染来源中,农田土壤氮、磷流失所占比重最大,污染贡献率高达4*#和4$#,农村生活污水为$#,农村 固体废弃物分别为+#和-#。 (+)建议针对滇池流域农村面源污染现状及主要 影响因素,结合流域社会经济发展规划及滇池污染控制的总体要求,制定出详细的切实可行的农村面源污染控制规划。开展农业清洁生产,合理施肥,减量施肥,优化肥料结构和施肥技术,增加微生物肥料,提高利用率。逐渐减少化学农药的使用量,推广高效、低毒、低残留农药。加强水土流失综合治理,有坡耕地的地方,通过等高种植、修筑梯田、最低限度耕作等措施来减少氮、磷等物质的流失量。鉴于本研究区农田灌溉方式主要为大水漫灌与沟灌,有条件的地区可采用农田喷灌、滴灌等技术,并可通过修小沟渠收集灌溉后氮、磷含量很高的渗回液,以作下次灌溉使用。对于尚未建立垃圾处理点的村镇要尽快建起处理点。在村庄和耕地密集地区,可建立污水处理系统,如化粪池——土地处理系统等环境生态工程。总之,要防治滇池流域农村面源污染,需要各方面共同努力,而最关键的是要加强管理,普及环保知识,提高农民素质,加快农村面源污染控制示范工程的步伐。 参考文献 ) 陈利顶等% 农田生态系统管理与非点源污染控制% 环境科学,+""",+)(+):4!5)"" + 全为民等% 农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治 对策% 生态学报,+""+,++($):+4)5+44 ! 污染类型固体废弃物生活污水农田流失合计 67 68 **%)! )-%+$ !"%-" ))%," +)&)%+" $+)%$" +$",%&! $-&%)$ 表! 滇池流域%$ 个乡镇农村面源污染负荷(&)自然生态保护!"#$%&’()*+*,-)"+./*01&%2"#-*0. 5 5__