缩略图

水利水电工程区域农业面源污染资源化处理探究

作者

樊潇乐 武文龙 刘鑫宇

石河子大学 新疆 石河子 832003

摘要:水利水电是国家重要的基础设施,关系到农业生产、社会经济的发展。随着农业生产规模的不断扩大,非点源污染已成为水利水电工程面临的一个重要课题,解决农业面源污染并实现资源化利用,对水资源保护和农业可持续发展意义重大。

关键词:水利水电工程;区域农业面;资源污染资源化处理

引言

水利水电工程在保障我国水资源安全与促进农业发展中扮演着至关重要的角色。然而,随着农业生产规模的扩大和集约化程度的提高,农业面源污染问题日益凸显,特别是在水利水电工程区域,这一问题更为严重。农业面源污染不仅威胁着水资源的清洁与安全,还对生态系统、生物多样性以及社会经济造成了深远的影响。因此,开展水利水电工程区域农业面源污染的资源化处理研究,探索有效的污染控制与资源化利用途径,对于保障水资源安全、促进农业可持续发展以及维护生态平衡具有重要意义。

1资源化处理技术的最新进展

1.1物理-化学处理技术的应用

在探讨农业面源污染的水利水电工程区资源化管理策略时,物理-化学处理技术的应用显得尤为重要。这类技术通过一系列物理和化学手段,有效去除或转化污染物,为水资源保护和生态恢复提供了有力支持。例如,混凝沉淀法作为一种常见的物理化学处理技术,通过添加混凝剂使悬浮颗粒和胶体物质聚集成较大颗粒,随后通过重力沉降去除。据研究表明,该方法对悬浮物的去除率可达到90%以上,显著改善了水质。此外,高级氧化工艺如臭氧氧化、Fenton试剂法等,能够高效降解有机污染物,其氧化能力强,反应速度快,对难降解有机物的处理效果尤为显著。

在实际应用中,物理化学处理技术的案例不胜枚举。以某水利水电工程区为例,该区域引入了膜分离技术处理农业灌溉回归水。膜分离技术以其高效、节能、环保的特点,成功拦截了水中的细菌、病毒、重金属离子等有害物质,同时保留了水中的矿物质和微量元素,提高了水资源地再利用效率。

1.2生物处理技术的创新

在探讨农业面源污染的水利水电工程区资源化管理策略时,生物处理技术的创新无疑为我们提供了一个极具潜力的解决方案。近年来,随着生物技术的不断进步,一系列高效、环保的生物处理方法应运而生,为农业面源污染的治理开辟了新路径。其中,微生物降解技术尤为引人注目。该技术利用特定微生物的代谢活动,将有机污染物转化为无害或低毒物质,不仅有效降低了水体中的污染物浓度,还促进了生态系统的恢复与平衡。

例如,以某水利水电工程区为例,该区域引入了一种新型微生物降解技术,针对农业面源污染中的氮、磷等关键污染物进行高效处理。据监测数据显示,采用该技术后,该区域水体中的氮、磷含量分别下降了约30%和40%,水质明显改善。这一显著成效不仅得益于微生物的高效降解能力,还得益于该技术对微生物种群的精准调控,确保了处理过程的稳定性和持续性。

1.3农业废弃物的能源化与肥料化

在探讨农业面源污染的水利水电工程区资源化管理策略时,农业废弃物的能源化与肥料化无疑是一个值得深入探讨的领域。农业废弃物,如作物残渣、畜禽粪便等,若处理不当,不仅会造成环境污染,还会浪费宝贵的资源。然而,通过现代科技手段,这些废弃物可以被转化为能源和肥料,实现资源的循环利用。

农业废弃物的能源化主要指的是通过厌氧消化、焚烧发电等方式,将废弃物中的生物质能转化为电能或热能。据研究表明,每吨畜禽粪便经过厌氧消化处理,可产生约150立方米的沼气,相当于0.7吨标准煤的能量。这不仅减少了温室气体的排放,还为农村地区提供了清洁的能源。

农业废弃物的肥料化则是通过堆肥发酵、生物转化等方式,将废弃物转化为有机肥料,用于农田施肥。这种肥料不仅富含植物所需的多种营养元素,还能改善土壤结构,提高土壤肥力。据测算,每公顷农田施用5吨有机肥料,可提高作物产量约10%,同时减少化肥使用量20%以上。

2水利水电工程区的资源化管理策略

2.1环境影响评估与源头控制

在水利水电工程区的资源化管理策略中,环境影响评估与源头控制是预防农业面源污染的关键环节。环境影响评估不仅要求对工程区内的自然环境进行全面细致的调研,还需运用科学的方法预测工程实施后可能带来的生态影响。例如,通过GIS技术,可以精确模拟不同污染源的扩散路径及其对水质的影响程度,为制定源头控制策略提供数据支持。

源头控制策略强调在污染产生前进行有效管理,减少污染物进入水体的机会。这包括推广生态农业实践,如轮作休耕、有机耕作等,以减少化肥和农药的使用。在美国加州中央谷地,通过实施生态农业,农药使用量减少了30%,同时作物产量保持稳定,实现了环境效益与经济效益的双赢。此外,源头控制还涉及对农业废弃物的资源化利用,如将畜禽粪便转化为有机肥料或生物质能源,既减少了污染物的排放,又促进了资源的循环利用。

2.2污染减排与资源回收的集成方案

在水利水电工程区,污染减排与资源回收的集成方案是应对农业面源污染的关键策略。这一方案不仅强调减少污染物的排放,还注重将废弃物转化为有价值的资源。具体而言,通过采用先进的生物处理技术和物理-化学处理方法,可以有效降低水体中的氮、磷等污染物含量。

例如,某水利水电工程区引入了高效藻类塘系统,该系统利用藻类对营养物质的吸收作用,实现了对农业面源污染中氮、磷的高效去除,据监测数据显示,该系统使水体中的氮、磷浓度分别降低了约30%和40%。

在资源回收方面,农业废弃物的能源化与肥料化是重要途径。农业废弃物如秸秆、畜禽粪便等,通过厌氧消化等技术可以转化为生物能源,如沼气、生物柴油等,这不仅减少了废弃物的堆积和排放,还提供了可再生能源。同时,经过处理的废弃物还可以作为有机肥料,回归农田,实现资源的循环利用。

2.3农业产业结构调整与绿色农业实践

在水利水电工程区实施农业产业结构调整与绿色农业实践,是应对农业面源污染、促进资源化管理的重要策略。这一策略的核心在于通过优化农业产业结构,减少化肥和农药的使用,推广生态农业和有机农业,从而实现农业生产的可持续发展。据相关数据显示,我国农业面源污染占水体污染总量的比例高达60%~70%,其中化肥和农药的过量使用是主要污染源。因此,调整农业产业结构,减少化肥和农药的依赖,对于改善水利水电工程区的水质和生态环境具有重要意义。

3结束语

综上所述,农业在国民经济中占有举足轻重的地位,但同时也对水资源造成了较大的压力,尤其是农村面源污染问题日趋严重。水利水电工程在处理非点源污染的同时,对农业非点源污染进行资源化处理,既可降低水体污染、提高土地利用效率,又可对污染物进行回收利用,达到真正的资源循环利用。

参考文献

[1]石笑娜, 陈红, 江旭聪, 高怡, 张孝倩, 唐小倩, 肖新. 农业园区中农业面源污染防治策略初探[J]. 中国农学通报, 2020, 36 (26): 112-117.

[2]贾小翠. 我国农业面源污染防治的立法探究[D]. 中国政法大学, 2010.