巢湖水污染治理项目取得新进展

2010-9-17 16:31 来源: 中国科学院
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巢湖水污染治理与富营养化综合控制技术及工程示范”项目取得新进展

  小柘皋河是位于巢湖东北部的入湖河流,具有饮用水源、防洪、灌溉、渔业等多种重要功能,是巢湖市及周边城镇与农村居民生活水平提高和经济发展命脉。由于常年受沿岸农业面源和农村生活的污染,入湖水质下降,严重影响了巢湖市的唯一饮用水源地的供水安全。为此,水专项湖泊主题巢湖项目以控制污染源为中心,在研究环河农业面源污染特征与负荷的基础上,开展“受农业面源污染入湖河流污染控制生态修复技术及工程示范”研究,突破环河农业生产、农村生活污染控制的关键技术,农田废弃物和农村生活垃圾的资源化处置关键技术,以及入湖河道生态拦截修复与强化净化关键技术,建立相应的示范工程,并借鉴国内外成熟的农业面源管理经验,结合国内农业生产和社会经济现状,形成可移植的欠发达区域环河农业面源污染系统的综合管理方案,以达到持续削减小柘皋河流域入湖氮磷污染负荷的目的。

  项目在研究农业面源污染对河流水体污染控制技术的过程中,形成了3个原创性技术,开发了3个产品:(1)固定化微生物脱氮技术:以枯草芽孢杆菌、门多萨假单胞菌、蜡状芽孢杆菌和类产碱假单胞菌组成的高效脱氮菌群,固定化后,污水经脱氮反应器中停留20min,氮去除率达90%以上。(2)生物腐植酸缓释肥技术:以蔗渣为原料制成生物腐殖酸,添加无机氮、磷、钾养分和胶联剂,形成N、P、K的含量为25%的生物腐殖酸缓释肥。肥料效果高于N、P、K的含量为45%的肥料,化学肥料减量达到20%以上。(3)草坪定植板技术:基质为天然有机矿物(包括草炭、泥炭等)、加入适量营养、并把种子放入,经过特殊工艺处理形成内嵌草种的草坪定植板,对流经草坪水体中的N、P吸附率达到30%左右。

  经过13家单位的共同努力,针对小柘皋河流域农村生活污染、农田径流污染的特征及河道水体的污染程度,从面源污染的调查、方案制定、污染物消减、工程示范与宣传管理等方面,制定了农业面源污染综合控制方案及河道生态修复方案,通过技术创新和集成形成了一套入湖河流农村面源污染的综合控制技术体系。目前,入湖河口水质指标TN、TP、CODcr比项目实施前分别下降了36.8%、81.9%和38.1%。

  针对污染特征,研究人员建设了两个典型的集中式农村生活污水处理示范工程,解决了小柘皋河两岸居住1/2居民的生活污水污染问题。一是电厂新村生活污水处理示范工程:该工程收集了约2000人的生活污水;生活污水通过调节池和厌氧池预处理后,再经过2000㎡的人工湿地,TN、TP、CODcr分别消减了78.49%、64.52%和76.59%;另一为大汤塘生活污水处理示范工程:10亩的大汤塘收集了高落差坡面上居住的3000多人的生活污水,工程将大汤塘改造成污水收集池、兼性池和生态塘,并利用塘外的沟渠作为天然的人工湿地进行处理。为解决收集池的高污染负荷问题,采取了活性污泥、人工净水草、脱氮微生物联合处理。农业秸秆采用微生物腐熟后旋耕还田,示范区300亩的农田总氮流失量减少了31.6%,总磷流失量减少了33.5%;采用无机化肥结合缓控释肥、生物肥料等措施优化施肥进行肥料减量化,农田肥料在氮肥减施30%和磷肥减施50%的情况下,示范面积500亩作物没有减产。通过示范作用,农民自发推广示范了约2000亩,农田尾水入河TN减少22%,TP减少40%。同时,针对河道上游电厂复合污染排水采以拦水坝—固定化微生物—植物—人工净水草方案进行生态修复,并对7公里长的河道采用不同植物进行了生态修复。目前总体示范工程已完成70%。

  本研究实施期间,共申请3项专利,发表12篇文章,培养10名硕士和博士生,并主办了一次全国性学术会议,来自全国16个省市的150多人参与了会议,会议期间进行了学术讨论并参观了巢湖小柘皋河示范工程现场,为科研成果的进一步提升提出了许多宝贵的意见。