南方水网区农田氮磷流失治理技术

南方水网区农田氮磷流失

治理技术（一）技术基本情况农业面源污染是影响水环境、土壤环境和农村生态环境质量的重要因素之一，由于其涉及范围广、随机性大、隐蔽性强、不以溯源、难以监管等原因，治理的难度很大，已经成为我国现代农业和社会可持续发展的瓶颈。据全国第一次污染源普查数据，农业源排放的总氮、总磷占总排放量的57.2%和67.4%，控制农业源氮磷排放是实现水环境质量根本改善的核心。然而在农业源氮磷排放中，来自农田的氮磷排放又占很大比例。因此，要实现农业面源污染的有效控制，必须首先控制农田面源污染。南方水网区农田氮磷流失治理集成技术，即源头减量（reduce）,农田氮磷投入源头减量技术；过程拦截（retain）,农田径流排放的过程拦截技术；养分再利用（reuse），养分循环利用技术；末端修复（restore），末端的生态修复技术。（二）技术示范推广情况农业农村从2013年起，在三峡库区兴山县、太湖流域宜兴市、巢湖流域巢湖市、洱海流域洱源县开展农业面源综合防治示范区建设四个示范区核心示范面积达11585亩，其中巢湖流域示范区核心面积2500亩，洱海流域示范区核心面积2320亩，太湖流域示范区核心面积约1500亩，三峡库区示范区核心面积5265亩。通过源头控制、过程拦截、末端处理等工程的建设，实现了示范区畜禽粪便、农村污水处理利用率90%以上，化学需氧量、总氮和总磷排放量分别减少40%、30%和30%以上，有效改善了当地农业生态环境和人居环境。为推广上述示范区建设取得的可复制可推广的技术模式，2016年农业农村部会同国家发展改革委，在太湖、淮河、巢湖、洞庭湖、鄱阳湖、洱海、三峡库区及丹江口库区等典型流域整县推进实施农业面源综合治理试点项目，总结一批成功治理范例和适用模式。每个试点项目的示范区覆盖耕地面积2万亩以上，养殖量不小于2万头猪当量，中央补助资金3000万元，总投资约4000万元。（三）提质增效情况农田氮磷投入源头减量技术。在保证水稻高产的基础上，减少氮肥投入10-20%，提高氮肥农学效率10-20%，减少氮排放20%以上。农田径流排放的过程拦截技术。在保障农田排水的同时，对排水中的氮磷进行高效去除，氮磷的拦截率在40%以上。养分循环利用技术。径流氮磷平均浓度下降70-80%，并通过氮素回用减少稻田氮肥投入20%。末端的生态修复技术。通过高效吸收氮磷植物群落的合理搭配（经济型、景观型）、生态浮床/岛的组合应用、水位落差的设计以及高效脱氮除磷环境材料与微生物的应用等等，形成了农田面源污染治理的最后一道屏障。同时，水生植物定期收获后进行资源化再利用，生产成有机肥回用农田。（四）技术获奖情况南方水网区农田氮磷流失治理集成技术被列入农业农村部2018年十项重大引领性农业技术之一。

养分再利用Reuse”減垦养分再利用Reuse”減垦HWw.p^Ub^\稻宙十早则、“/Reuse桔讶.”"再利用Reuse际生态修复Restore叵I冨.直眈回A褊；7毬.[l^tain/q图1南芳水网区氮磷流失治理集成技术示意图

（源头减量-过程拦裁-养分再利用-生态倏夏｝二、技术要点以减少农田氮磷投入为核心、拦截农田径流排放为抓手、实现排放氮磷回用为途径、水质改善和生态修复为目标。突破面源污染散乱难的瓶颈，可实现种植业面源污染的全过程防控与全空间覆盖、面源污染的近零排放及改善水体环境质量的目标。ii:『卡国鬪.養阿皿4=視质祜壬亡勺£•養超生若沟豪蹲污染的近零排放及改善水体环境质量的目标。ii:『卡国鬪.養阿皿4=視质祜壬亡勺£•養超生若沟豪蹲临11«■呷■就■•抽»2农田径ii£8R碍养分的野金拦如埠1.农田氮磷投入源头减量技术针对高度集约化稻麦农田，根据作物高产养分需求规律以及土壤供肥特征等进行测土配方施肥，在此基础上，采用新型缓控释肥替代减量、有机肥部分替代、追肥采用叶色或光谱诊断按需施肥技术等来提高肥料利用率。通过农田氮磷投入源头减量技术，在保证水稻高产的基础上，减少氮肥投入10-20%，提高氮肥农学效率10-20%，减少氮排放20%以上。农田径流排放的过程拦截技术采用农田排水原位促沉技术与近源生态拦截沟渠技术。农田排水原位促沉技术是在农田排水口处建设促沉池（内填高效吸附氮磷材料），促使农田排水中泥沙等沉降并对氮磷进行吸附拦截。生态拦截沟渠技术是将原有的土质沟渠塘进行生态化改造，沟渠和沟壁种植高效吸收氮磷植物（可搭配经济植物），并间隔配置小拦截坝和拦截箱等延长水力停留时间（内装氮磷吸附材料，并可种植水生植物），不需额外占用耕地、资金投入少、易于推广应用。通过农田径流排放的过程拦截技术，在保障农田排水的同时，对排水中的氮磷进行高效去除，氮磷的拦截率在40%以上。图片图2农田径流的多重拦截系统养分循环利用技术采用农田污水及富营养化河水中氮磷养分的稻田回用技术、作物秸秆废弃物的炭化还田技术和菜地径流的湿地化稻田回用技术。作物秸秆利用沼气能热解成生物炭后还田，可实现农田消纳秸秆量增加4-8倍，还能有效增加土壤持肥能力。通过养分循环利用技术，径流氮磷平均浓度下降70-80%，并通过氮素回用减少稻田氮肥投入20%。末端的生态修复技术采用生态湿地塘技术或者河道生态修复强化净化技术对水体进行生态修复，通过高效吸收氮磷植物群落的合理搭配（经济型、景观型）、生态浮床/岛的组合应用、水位落差的设计以及高效脱氮除磷环境材料与微生物的应用等等，形成了农田面源污染治理的最后一道屏障。同时，水生植物定期收获后进行资源化再利用，生产成有机肥回用农田。图片三、适宜区域主