技术领域
[0001] 本
发明属于污染治理和生态工程技术领域，具体涉及一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法。
背景技术
[0002] 面源污染是一个区域环境问题，是相对于点源污染而言的概念。早在20世纪30年代，国际上就提出了面源污染；直到60年代，学者们才开始对面源污染有了全面的认识并相继进行了研究。Novotny 和Olem认为“面源污染是指溶解的和固体的污染物从非特定的地点，在降
水（或融
雪）冲刷作用下，通过径流过程而汇入受纳
水体（包括河流、湖泊、水库和海湾等）并引起水体的富营养化或其他形式的污染”。根据面源污染发生的区域和过程特点，一般可以分为农业和城市面源污染两大类。农业面源污染是面源污染最主要的组成部分，具有来源广、随机性、分散性、广域性、防治难度大等特点。
[0003] 农业面源污染形势日趋严峻，水环境与
土壤环境深受农业面源污染的危害。早在20世纪末，Dennis等研究发现，全球范围内的地表水体约有30%～50%受到面源污染的影响，全球约1.14亿hm2的耕地出现了不同程度退化，主要是由农业面源污染所导致的。据美国环保局2003年调查发现，约有40%的美国河流和湖泊水体受到了农业面源污染，同时也引发了
地下水污染和湿地退化。欧洲环境局2003年调查表明，欧洲国家同样面临着农业面源污染问题，据统计，欧洲的地表水污染总负荷的24%～71%是来自农业面源污染排放的磷。
[0004] 我国2010年2月公布的《第一次全国污染源普查报告》显示，在599.6万个普查对象中，农业污染源达到了289.9万个，其中农业排放的总氮（270.46万吨）和总磷（28.47万吨）均超过了排放总量的百分之五十，分别达到了57.2%和67.4%（饶静等，2011）。此外，据我国2016年环境状况
公报显示，在1940个地表水国考断面中，Ⅰ～Ⅲ类水质占67.8%，Ⅳ～Ⅴ类占
23.6%，劣Ⅴ类占8.6%；同时监测了108个湖泊（水库）的营养状态，其中富营养化湖泊（水库）占23.1%。缓冲带是一类水土保持和面源污染控制的
生物治理措施的总称，被广泛应用于农村面源污染物的过程阻断、坡地水土流失控制和河（沟）道
稳定性保护等。建立河岸森林植被带、人工塘渠系统能有效地截留来自农田的养分和泥沙,
地表径流TN和TP显著减少，从而能够在一定程度上控制农业面源污染。
发明内容
[0005] 针对
现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理方法的技术方案。
[0006] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：1）农业清洁生产：采用水稻精准
施肥技术；
2）生活垃圾处理：建立完善的村庄生活垃圾收集、转运设施，开展生活垃圾的日常收集、清理工作；根据住户分布情况，采用单户、多户方式进行生活污水的日常处理；处理设施以潜流式人工湿地为主；开展农村厕所改造，人粪尿经
化粪池后还田；畜禽
排泄物在固液分离的
基础上，堆肥还田，或进入土地处理系统；
3）污染物迁徙途径控制：采用生态拦截系统控制污染物迁徙，所述生态拦截系统由人工水塘系统、近自然的森林
生态系统和湿地生态系统三个子系统构成；所述人工水塘系统为设置于河流两侧大田中间的人工水塘，对径流污水进行截留、
净化和农田回灌复用；森林生态系统为现有林带，林、水、路结合形成的植被缓冲区；湿地生态系统为入库口构建形成的人工湿地；
4）森林与湿地
植物配置：因地制宜选择适宜当地生长的植物材料，并根据季
相变化特点合理搭配常绿树种和落叶树种，进行优化配置，在发挥截留污染物、净化水质生态功能的同时，营造较好的生态景观效果；
5）森林与湿地构建：选择生长健壮的优质苗木进行种植；
6）森林与湿地维护管理。
[0007] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤1）中水稻精准施肥技术具体为：（A）在测土配方施肥方案基础上减氮15%；（B）每亩施用100kg
有机肥做基肥；此后尿素、
磷酸二铵和氯化
钾分两次施用，所占比例为基肥60%，分蘖肥40%；磷肥需早施，一次施完。
[0008] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤2）生活垃圾处理中垃圾箱设置在离开河岸15m以上，如达不到15m以上设置
挡墙或延长渗滤液流程；潜流式人工湿地为按0.1t/m2•d或3 m2/户的标准设计人工湿地规模，或因地制宜采用一些其它形式的处理设施，包括土地处理系统、蚯蚓生态滤池、“LIVING MACHINE”生态处理系统，并与农地
灌溉相结合，达到污、
废水无害化、资源化和再生循环利用的目的。
[0009] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤3）中人工水塘系统构建具体操作为：将人工水塘设置于河流两侧大田中间，水塘兼作灌溉设施，深2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各一个，进、出水口分别与进、出水沟相连，灌溉口配置涵管
阀门，便于灌溉水以自然重
力流出；溢水口置于岸顶适当
位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深1m；建立完善的沟渠系统，以此连接上下水塘，沟渠宽1.8m，渠岸内侧沿河高60cm，近农田侧45cm，深45cm，抛物型断面，由泥土夯实而成。
[0010] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤3）中森林生态系统构建具体操作为：利用现有林带，林、水、路结合，形成植被缓冲区，是面源污染的第二层控制设施；标准形式的林带分三个植物群带，第一群带位于岸侧，主要由树木组成，4～5m宽，用以保持堤岸的稳定；第二群带居中，由生长旺盛的速生树种组成，18m宽，以吸收大量的营养物质；第三群带位于田边，主要由草本植物组成，6m，用以拦截地表径流。
[0011] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤3）中湿地生态系统构建具体操作为：在高水位地带抚育补植木本植物，增加耐水湿树种种类和数量，逐步建立乔灌草复合结构的湿地森林带；在低水位带和淹水带种植芦苇，形成芦苇净水塘，引入优良净水草种，形成既具有自然湿地特性，又有较好净水效果的草滤带，草滤带和芦苇带自然镶嵌，形成功能互补的挺水植物净水区；挺水植物净水区往下，设置浮水、沉水植物保留区。
[0012] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤4）中森林与湿地植物配置具体为：（A）缓冲区植被选择，应综合考虑树种的适应性，根系生长习性，分布范围，
枯枝落叶层、养分吸收和贮藏特性以及景观、经济效果，乔木类选择薄壳山核桃、柿子、梨、桃、板栗、乌桕、枫杨、香椿、枫香、
银杏、复叶槭、水梓树或紫竹；灌木选择木槿、石楠、枸骨、四季桂、枸杞、胡秃子、迎春、月季或水竹；地被选择以野生地被植物利用、培育为主，沿边缀植草本花卉；（B）人工湿地植物选择，乔木选择大叶柳、枫杨、水紫树、造地紫树、洋白蜡、河桦、娜塔栎、江南桤木或乌桕；灌草选择榨母、枸骨、枸杞、木槿、白茅、毛莨、黑麦草、蓼子草或野生天然草种；漂浮植物选择莲藕、菱角、蒓菜或其它可
收获经济植物；挺水植物选择茭白、香蒲、芋艿、水芹菜、慈菇或其它可收获经济植物；沉水植物选择菹草、苦草、眼子菜、黑藻或金鱼藻。
[0013] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤5）中森林与湿地构建具体为：（A）缓冲林带的建设兼顾景观和经济效果，沿水流方向横向以单带结构为主，纵向为乔、灌、草或乔-草结构的复层林，林相主要为阔叶林混交林，构建以红竹、板栗或枫杨为主林层的乔、灌、草复层结构的景观经济型河岸植被缓冲区；（B）因地制宜建
水坝，修建集、布水渠，按高程和不同植物的适生环境设置5个湿地分区，共设湿地森林区、水生草滤带、挺水植物区、浮水植物区和沉水植物区，水流在流经各分区过程中分别得到净化，通过各分区的协同作用，达到强化湿地净水功能的目的；(C) 森林与湿地中林带具体行数依据地形进行调整，其中枫杨种植行数控制在3行之内；穴状整地，阔叶树种种植穴规格为80-100 cm×80 cm×60 cm，株行距4 m×3 m；常绿树种种植穴规格为60-80 cm×80 cm×60 cm，株行距3 m×3 m；灌木树种种植穴规格为60 cm×60 cm×50 cm，株行距2 m×3 m。
[0014] 所述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，其特征在于所述的步骤6）中森林与湿地维护管理具体为：树木种植后立即浇透定根水、扶正对齐、踩实撑牢；其后进行水肥管理及苗木防护、幼林管理、
病虫害防治等。水塘、沟渠堤岸要防止人为破坏；发现缺口要及时补全，加固；维护水塘、湿地系统的完整性，保证其功能发挥。
[0015] 上述的一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法，设计合理，通过该方法进行村庄农业面源污染治理，有利于改善村容村貌，净化水质，提升人居环境
质量，有效改善农村生态环境。
具体实施方式
[0016] 以下结合实例实施来进一步说明本发明。
[0017]
实施例1：一种用于长三角地区村庄农业面源污染治理的方法1）农业清洁生产：采用水稻精准施肥技术，水稻精准施肥技术具体为：（A）在测土配方施肥方案基础上减氮15%；（B）每亩施用100kg有机肥做基肥；此后尿素、磷酸二铵和
氯化钾分两次施用，所占比例为基肥60%，分蘖肥40%；磷肥需早施，一次施完。
[0018] 2）生活垃圾处理：建立完善的村庄生活垃圾收集、转运设施，开展生活垃圾的日常收集、清理工作，垃圾箱设置在离开河岸15m以上，如达不到15m以上设置挡墙或延长渗滤液流程；根据住户分布情况，采用单户、多户方式进行生活污水的日常处理；处理设施以潜流式人工湿地为主，潜流式人工湿地为按0.1t/m2•d或3 m2/户的标准设计人工湿地规模，或因地制宜采用一些其它形式的处理设施，包括土地处理系统、蚯蚓生态滤池、“LIVING MACHINE”生态处理系统，并与农地灌溉相结合，达到污、废水无害化、资源化和再生循环利用的目的；开展农村厕所改造，人粪尿经化粪池后还田；畜禽排泄物在固液分离的基础上，堆肥还田，或进入土地处理系统。
[0019] 3）污染物迁徙途径控制：采用生态拦截系统控制污染物迁徙，所述生态拦截系统由人工水塘系统、近自然的森林生态系统和湿地生态系统三个子系统构成；所述人工水塘系统为设置于河流两侧大田中间的人工水塘，对径流污水进行截留、净化和农田回灌复用；森林生态系统为现有林带，林、水、路结合形成的植被缓冲区；湿地生态系统为入库口构建形成的人工湿地。
[0020] 人工水塘系统构建具体操作为：将人工水塘设置于河流两侧大田中间，水塘兼作灌溉设施，深2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各一个，进、出水口分别与进、出水沟相连，灌溉口配置涵管阀门，便于灌溉水以自然重力流出；溢水口置于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深1m；建立完善的沟渠系统，以此连接上下水塘，沟渠宽1.8m，渠岸内侧沿河高60cm，近农田侧45cm，深45cm，抛物型断面，由泥土夯实而成。
[0021] 森林生态系统构建具体操作为：利用现有林带，林、水、路结合，形成植被缓冲区，是面源污染的第二层控制设施；标准形式的林带分三个植物群带，第一群带位于岸侧，主要由树木组成，4～5m宽，用以保持堤岸的稳定；第二群带居中，由生长旺盛的速生树种组成，18m宽，以吸收大量的营养物质；第三群带位于田边，主要由草本植物组成，6m，用以拦截地表径流。
[0022] 湿地生态系统构建具体操作为：在高水位地带抚育补植木本植物，增加耐水湿树种种类和数量，逐步建立乔灌草复合结构的湿地森林带；在低水位带和淹水带种植芦苇，形成芦苇净水塘，引入优良净水草种，形成既具有自然湿地特性，又有较好净水效果的草滤带，草滤带和芦苇带自然镶嵌，形成功能互补的挺水植物净水区；挺水植物净水区往下，设置浮水、沉水植物保留区。
[0023] 4）森林与湿地植物配置：因地制宜选择适宜当地生长的植物材料，并根据季相变化特点合理搭配常绿树种和落叶树种，进行优化配置，在发挥截留污染物、净化水质生态功能的同时，营造较好的生态景观效果。
[0024] 具体为：（A）缓冲区植被选择，应综合考虑树种的适应性，根系生长习性，分布范围，枯枝落叶层、养分吸收和贮藏特性以及景观、经济效果，乔木类选择薄壳山核桃、柿子、梨、桃、板栗、乌桕、枫杨、香椿、枫香、银杏、复叶槭、水梓树或紫竹；灌木选择木槿、石楠、枸骨、四季桂、枸杞、胡秃子、迎春、月季或水竹；地被选择以野生地被植物利用、培育为主，沿边缀植草本花卉；（B）人工湿地植物选择，乔木选择大叶柳、枫杨、水紫树、造地紫树、洋白蜡、河桦、娜塔栎、江南桤木或乌桕；灌草选择榨母、枸骨、枸杞、木槿、白茅、毛莨、黑麦草、蓼子草或野生天然草种；漂浮植物选择莲藕、菱角、蒓菜或其它可收获经济植物；挺水植物选择茭白、香蒲、芋艿、水芹菜、慈菇或其它可收获经济植物；沉水植物选择菹草、苦草、眼子菜、黑藻或金鱼藻。
[0025] 5）森林与湿地构建：具体为：（A）缓冲林带的建设兼顾景观和经济效果，沿水流方向横向以单带结构为主，纵向为乔、灌、草或乔-草结构的复层林，林相主要为阔叶林混交林，构建以红竹、板栗或枫杨为主林层的乔、灌、草复层结构的景观经济型河岸植被缓冲区；（B）因地制宜建水坝，修建集、布水渠，按高程和不同植物的适生环境设置5个湿地分区，共设湿地森林区、水生草滤带、挺水植物区、浮水植物区和沉水植物区，水流在流经各分区过程中分别得到净化，通过各分区的协同作用，达到强化湿地净水功能的目的；(C) 森林与湿地中林带具体行数依据地形进行调整，其中枫杨种植行数控制在3行之内；穴状整地，阔叶树种种植穴规格为80-100 cm×80 cm×60 cm，株行距4 m×3 m；常绿树种种植穴规格为
60-80 cm×80 cm×60 cm，株行距3 m×3 m；灌木树种种植穴规格为60 cm×60 cm×50 cm，株行距2 m×3 m。
[0026] 6）森林与湿地维护管理，具体为：树木种植后立即浇透定根水、扶正对齐、踩实撑牢；其后进行水肥管理及苗木防护、幼林管理、病虫害防治等。水塘、沟渠堤岸要防止人为破坏；发现缺口要及时补全，加固；维护水塘、湿地系统的完整性，保证其功能发挥。
[0027] 试验例1：本试验在安吉县报福镇中张村进行。安吉地处浙江省西北部，属亚热带海洋性季
风气候区。年平均气温约16.6℃，多年平均降水量为1450mm，降雨主要集中在4 10月。该区域属~
于丘陵山地，主要种植毛竹、板栗（Castanea mollissima）、白茶（Camellia sinensis）等，其中毛竹种植面积达80%以上。
[0028] 2008年在安吉县报福镇中张村建立了村庄农业面源污染治理示范样板，通过多措施并举，综合治理，有效改善了村容村貌，提高了村庄生态环境质量，增强了森林净化水质功能。具体治理措施如下：1. 农业清洁生产，主要为水稻精准施肥技术：减氮（15%）处理， 每亩施用100kg有机肥做基肥，尿素、磷酸二铵和氯化钾分二次施用，所占比例为基肥60%，分蘖肥40%，磷肥需早施，一次施完。
[0029] 2. 生活垃圾处理，建立完善的村庄生活垃圾收集、转运设施，开展生活垃圾的日常收集、清理工作；垃圾箱的设置要离开河岸15m以上，达不到此距离要求的原则上应进行迁移；迁移确有困难的应进行
整治，如附加挡墙，延长渗滤液流程等；垃圾集中堆集站、压缩站的渗滤液应用潜流湿地进行处理。根据居住分布情况，采用单户、多户方式进行生活污水的日常处理。处理设施以潜流式人工湿地为主；按0.1t/m2•d或3 m2/户的标准设计人工湿地规模，或因地制宜采用一些其它形式的处理设施，包括土地处理系统(渗滤系统、漫流系统)、蚯蚓生态滤池、“LIVING MACHINE”生态处理系统等， 并与农地灌溉相结合，达到污(废)水无害化、资源化和再生循环利用的目的。开展农村厕所改造，提倡使用抽水
马桶和化粪池，人粪尿经化粪池后还田；畜禽排泄物在固液分离的基础上，堆肥还田，或经由
沼气池（站）
发酵利用后还田，或进入
生物滤池和土地处理系统。
[0030] 3. 污染物迁徙途径控制，人工水塘分布于河流两侧大田中间，水塘兼作灌溉设施，深2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各一个，进、出水口分别与进、出水沟相连，灌溉口配置涵管阀门，便于灌溉水以自然重力流出；溢水口置于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深1m。建立完善的沟渠系统，以此连接上下水塘，构成人工水塘系统，沟渠宽1.8m，渠岸内侧沿河高60cm，近农田侧45cm，深45cm，抛物型断面，由泥土夯实而成。通过该系统对径流污水进行截留、净化和农田回灌复用，实现面源污染的首层控制；森林生态系统是利用河滩现有林带，通过适当改造而成的植被缓冲区，是面源污染的第二层控制设施；标准形式的林带分三个植物群带，第一群带位于岸侧，主要由树木组成，4～5m宽，用以保持堤岸的稳定；第二群带居中，由生长旺盛的速生树种组成， 18m宽，以吸收大量的营养物质；第三群带位于田边，主要由草本植物组成， 6m，用以拦截地表径流。湿地生态系统是指入库口之净水湿地，高水位地带有一定的木本植物
覆盖，通过抚育补植等措施，增加耐水湿树种种类和数量，逐步建立乔灌草复合结构的湿地森林带；在低水位带和淹水带种植芦苇，形成芦苇净水塘，另一方面于野生草种生长区适当引入优良净水草种，形成既具有自然湿地特性，又有较好净水效果的草滤带，草滤带和芦苇带自然镶嵌，形成功能互补的挺水植物净水区；挺水植物净水区往下，设置浮水、沉水植物保留区。通过这样简易的工程和营林措施，发挥和强化其净水作用。
[0031] 4. 森林与湿地植物配置，（A）缓冲区植被选择，综合考虑树种的适应性，根系生长习性，分布范围，枯枝落叶层、养分吸收和贮藏特性以及景观、经济效果等，如乔木类：薄壳山核桃、柿子、梨、桃、板栗、乌桕、枫杨、香椿、枫香、银杏、复叶槭、水梓树、紫竹等；灌木类：木槿、石楠、枸骨、四季桂、枸杞、胡秃子、迎春、月季、水竹等；地被：以野生地被植物利用、培育为主，沿边缀植草本花卉；（B）人工湿地植物选择，乔木：大叶柳、枫杨、水紫树、造地紫树、洋白蜡、河桦、娜塔栎、江南桤木、乌桕等；灌草：榨母、枸骨、枸杞、木槿、白茅、毛莨、黑麦草、蓼子草等及野生天然草种；漂浮植物：莲藕、菱角、蒓菜等可收获经济植物；挺水植物：茭白、香蒲、芋艿、水芹菜、慈菇等可收获经济植物；沉水植物：菹草、苦草、眼子菜、黑藻、金鱼藻等。
[0032] 5. 森林与湿地构建，（A）缓冲林带的建设兼顾景观和经济效果，横向以单带结构为主，纵向为乔、灌、草或乔-草结构的复层林，林相主要为阔叶林混交林。构建以红竹、板栗、枫杨等为主林层的乔、灌、草复层结构的景观经济型河岸植被缓冲区；（B）因地制宜建水坝，修建集、布水渠，按高程和不同植物的适生环境设置5个湿地分区，共设湿地森林区、水生草滤带、挺水植物区、浮水植物区和沉水植物区，水流在流经各分区过程中分别得到净化，通过各分区的协同作用，达到强化湿地净水功能的目的；(C) 穴状整地，阔叶树种种植穴规格为80-100 cm×80 cm×60 cm，株行距4 m×3 m；常绿树种种植穴规格为60-80 cm×80 cm×60 cm，株行距3 m×3 m；灌木树种种植穴规格为60 cm×60 cm×50 cm，株行距2 m×3 m。
[0033] 6. 森林与湿地维护管理，树木种植后立即浇透定根水、扶正对齐、踩实撑牢；其后进行水肥管理及苗木防护、幼林管理、病虫害防治等。水塘、沟渠堤岸要防止人为破坏；发现缺口要及时补全，加固；维护水塘、湿地系统的完整性，保证其功能发挥。
[0034] 7. 村庄面源污染治理效果：结果表明：（1）水稻精准施肥后，
土壤肥力变化明显，土壤pH均有所上升，其它土壤肥力各项指标均有所提高；通过水稻田减少氮素施用量，进行N、P、K及有机肥合理配比的施肥，不但降低化肥的亩投入量，减少水源地上游农田N、P随地表径流的流失，减轻水源地面源污染的压力，而且还能达到增加经济效益的目的；（2）2008年秋季，在试验区进行林木成活率与生长量调查，林木成活率平均达到95.5%，保存率达到90%以上；主要树种生长良好。（3）人工塘对TP和TN 都有很好的去除效果，进水总氮浓度高于5mg/L时两座人工塘平均去除率分别为44.8%和15.1%。人工塘对TP的去除效果受进水水质影响，当进水平均总磷浓度分别达到0.072mg/L和0.155mg/L，去除率在40-60%之间。植物净化床的运行情况良好，植物净化床对各指标的去除效果和季节变化有一定关系，对总氮含量高的水体去除率高。但塘-湿地复合系统对污水氮磷去除效果较好，氮磷去除率可以达到70%以上。
[0035] 面源污染治理效果明显，村容村貌改善。这样，有效改善了农村人居环境，区域景观与水质得到大大改善；不仅能起到绿化美化环境、保护水源地的作用，而且每一亩土地上，都能产出很高的经济效益。绿了、美了、富了，村民乐意接受。
[0036] 检查验收与建档检查验收
造林单位必须预先做好造林规划设计方案，经林业主管部门批准才能施工，由主管部门对主要作业、主要环节进行检查验收，具体办法参照GB/T 23231-2009和GB/T 23235-
2009的规则执行。
[0037] 建档造林后建立经营档案，内容包括造林地基本情况、苗木定植情况、检查验收结果、病虫害防治、损失情况等，具体参照GB/T 18337.3-2001执行。
