水资源保护实践：流域非点源污染治理

非点源污染来源归纳起来一般包括12个方面：土壤的侵蚀和流失；农用化学制品的应用；城镇地表径流；农田污水灌溉；矿区、建筑工地径流；大气干、湿沉降；林区地表径流；旅游污染；水体人工养殖；农村生活污水；分散形式畜牧业养殖废水；底泥二次污染。农业活动是非点源水质问题的最主要原因，城市地表径流其次。非点源污染具有发生随机性、机制复杂性、形成广泛性和影响延续性等特点。与点源污染相比，非点源污染的时空范围更广，不确定性更大，成分、过程更复杂，因而加大了相应的研究、治理和管理政策制定的难度。

1.最佳BMP治理对策

目前非点源污染控制的研究多限于通过模拟模型，如AGNPS、ANSWERS、BASINS、SWAT等，研究其发生过程，提出非点源污染控制的技术措施，以美国的最佳管理措施（Best Management Practices，BMP）最具有代表性。这种设计方法是建立在发达国家流域农业人口较少的基础之上，往往只注重控制的环境效果。而我国的国情是流域农业人口密集，环境保护与经济发展的矛盾突出，非点源污染的发生与当地农村对经济利益的不断追求息息相关，如果没有将非点源污染控制与经济投入结合起来，管理措施将难以有效实施。因此，如何设计出既能控制农业非点源污染，又能使经济投入最小化的最佳管理方案，显得十分重要。

最佳管理措施的优化设计分为两个阶段：先进行敏感参数分析，再进行系统优化。其中，敏感参数分析的步骤为：①选择合适的模拟模型；②准备模型的参数；③利用实测的数据进行模型各项模拟输出的调试；④利用实测的降雨事件对模型进行验证；⑤敏感性参数分析；⑥管理措施的提出；⑦管理措施的减污模拟结果。系统优化的步骤为：①选择合适的优化模型；②管理措施的环境经济系数率定；③管理措施的系统优化；④成套方案的提出。

2.以GIS为平台结合机理模型实现面源污染预报(www.xing528.com)

随着信息时代的到来，把各种信息技术应用于解决环境问题中已成为共识。地表层、亚地表层的空间时间的复杂性，使得非点源污染模型的建立更加复杂化。为此，需要大量的描述物理、化学、生物等特性等变化的数据资料。GIS是其中之一，GIS具有检索、存贮、显示大量复杂空间与时间信息的功能。溶质传输模型与GIS结合也正是GIS与模拟田间、区域及世界范围的非点源污染物问题的结合。GIS提供了搜集及处理时空数据资料的有效方法。利用GIS较强的数据处理功能，可以大大减轻一些环境模型特别是非点源污染模型应用中花费高、劳动力强度较大等弊端，因此将GIS应用于非点源污染控制模型将大大促进对非点源污染模型的研究。

3.人工湿地

在我国，由于非点源污染主要发生在经济相对落后的农村或郊区，因此解决非点源污染的核心问题是缺乏较成熟的廉价处理技术。随着研究的深入和发展，人工湿地作为一种控制水环境非点源污染的有效工具，已被世界上很多国家所认可。在我国，构建人工湿地（如在湖泊边构建植被缓冲带等）已成为成功控制非点源污染的首要技术对策。人工湿地不仅具有蓄洪、削减洪峰流量和流速、减少冲蚀等作用，而且可以强化沉淀和改变污染物物理化学状态。和传统的二级生化处理相比，人工湿地对氮、磷的去除能力强、投资低、处理效果好、操作简单、维护和运行费用低，而且和天然湿地一样，人工湿地也可为野生动物提供栖息地，还能作为旅游景点进行开发利用。

人工湿地具有独特而复杂的净化机理，它能够利用土壤—微生物—植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长，实现污水的资源化和无害化。