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1、水体污染控制与治理科技重大专项自评价报告提纲一、概况(说明目标、任务及考核指标和其他基本情况)1、研究目标针对苕溪小流域区域生态环境功能、面源污染发生类别差异、经济社会与产业结构特征,选择典型小流域区域类型开展面源污染控制技术研发与工程应用。重点阐明其面源污染的发生特征及其对河流水环境质量的影响机制,开发基于空间技术的源头小流域面源污染时空源强解析与溯源量化技术。在突破典型小流域水土流失控制、经济林面源污染控制、旅游区面源污染控制、农田氮磷排放控制、养殖废水污染控制和废水资源再利用、典型小流域种植养殖复合型农业面源污染综合整治等关键技术的基础上,重点通过技术组装、配套,集成农林结合型小流域污染
2、源源头减量和过程阻控耦联技术、太湖源头集约化经济林旅游复合型小流域污染物削减技术与生态修复技术和平原河网小流域复合农业面源污染控制技术,建成相关成套技术示范工程,削减小流域氮磷及水土等面源污染物3050%,实现苕溪流域典型小流域水生态环境明显改善的目标。2、研究内容及任务分解(1)太湖源小流域旅游集镇型面源污染控制技术与示范 生态旅游面源污染的环境容量研究与控制策略系统调查太湖源镇生态旅游的客流季节动态变化、观光经营点空间分布、旅游线路空间布局、以及现有废弃物处理处置现状等基础数据,以环境经济学及数量经济学为技术手段,以区域水环境承载力理论与技术为指导,并结合旅游区中长期发展与规划,全面研究太
3、湖源镇在观光旅游过程中诱导的面源污染对水环境质量安全隐患以及环境经济损益,量化旅游业背景下的太湖源镇水环境承载力及其容量,并从环境经济与政策角度制定宏观调控方案。观光区面源污染控制技术革新与示范针对观光点/区呈现多而散、全而小、泛而杂等特点,从地理空间尺度量化表征典型面源污染物(以生活污水为主)的发生强度与规律,以生态消化就地利用适度转移的原则,以生态化资源化无害化为技术的控制原则,充分利用景观边缘区土地利用潜能及废弃物处理中心优势,开发观光区面源污染物的就地处置和综合利用等关键技术。选取太湖源镇代表性旅游区进行革新面源污染控制技术示范。源头小流域雷竹生产污染源与生态拦截控制技术研究与示范重点
4、研究雷竹养分需求规律、优化施肥技术、林地土壤管理技术。开展雷竹地表径流发生过程、养分损失过程及氮磷排放通量的研究。开展控制雷竹林地养分损失的生物隔离带技术研究。观光源头山地村镇面源污水氮磷资源再利用与雷竹生产养分需求耦联控制技术研究与示范重点研究源头村镇面源污水氮磷养分与雷竹水分养分再利用优化配置技术,利用村镇平坡地雷竹生产区,构建源头山地村镇面源污水与雷竹区的高效复合处置系统,研究氮磷养分循环利用的优化技术。(2)四岭小流域农林结合型面源污染控制技术与示范库区水土流失与典型地块的养分迁输特征获取气象、地形、水文、土壤、土地利用等多类型多来源数据,通过典型地块氮、磷等污染物输出规律的原位实测研
5、究,掌握典型农林生态系统的养分迁输特征及时空变化规律。根据小流域面源污染源-强基本规律、演变趋势及其流域的水质响应,排查面源污染发生的时空制约与关键区块。典型地块的适地养分管理技术研究根据小流域气候条件、经济作物(毛竹林、梨树、茶叶)目标期望产量、土壤氮磷养分供应能力、以及社会经济水平等因素,基于适地养分管理技术原理(SSNM),研发适合四岭小流域典型经济林地的适地养分管理技术,衡算生态安全施肥量;研制适用于竹林、茶叶、梨树等经济作物的环境友好新型肥料,替代当地常规经济作物的有机肥与化肥,削减农业面源污染物发生量,同时确保产量与品质的稳定提升。典型地块营养盐原位截留技术研究四岭梨树、茶叶等经济
6、作物的特征是作物的有机肥施用量大、坡度大、表土裸露现象突出、水土养分流失严重,针对这一现象,采用因地制宜、利用为主、截留为辅的原则,研发适合四岭小流域其水土流失控制技术,并与养分管理技术相耦联。建设库区上游经济林污染源综合控制技术示范工程,有效削减小流域的源头污染物。(3)中苕溪小流域综合型面源污染控制技术与示范山区平原小流域复合农业面源污染产生规律、污染负荷及其控制目标选择西山村小流域为代表,调查获取气象、地形、水文、土地利用方式、土壤类型和性质、施肥水平、农业种植和养殖结构、生产水平及其空间配置等来源数据。通过典型地点(稻田、林地、茶园、养殖基地)氮、磷等污染物输出规律的原位研究,结合山区
7、平原小流域模型分析,掌握小流域复合农业面源污染产生规律、污染负荷,明确主控区,制定污染控制目标和方案。比较不同类型小流域面源污染发生规律和对河流水质影响机制的异同,为研究苕溪流域面源污染发生规律和污染负荷估算提供基础。选择漕桥溪小流域为代表,在分析现有资料的基础上,借助本项目其他课题对流域的自然和人文信息进行调查和整理以及建立的流域基本信息数据库,以相关模型为支撑,结合水质动态监测数据,定量化污染负荷,获取小流域面源污染负荷的空间分布规律,辨识出污染的关键区。结合污染源调查资料排查污染发生的时空制约,明确主控区,制定具体目标和削减方案。提出小流域污染物最佳削减方案。构建一套农业面源污染负荷削减
8、分配方案,提出径山示范区河流基础水质动态变化规律和各示范工程实施后河流水质改善效果检测报告,为评估各子课题实施的示范工程对河流水质改善的贡献提供依据。 种植-养殖业最佳管理集成技术重点研究种种耦合-种养结合-投入减量与结构优化的污染削减耦联集成技术,包括:种植业周年的生态位配置技术,中小规模养猪的清洁生产与污染物减排,猪鸭养殖废水农田回用等关键技术的集成系统,构建低污染型农林牧复合生态产业链系统;在研究稻田和集约化雷竹种植中氮磷投入减量、投入结构优化、优化配置和污染过程阻控技术的基础上,探讨有机物料循环利用的竹-稻的循环经济示范模式,构建雷竹-稻田复合循环农业系统,集成稻-绿肥轮作制度优化的复
9、合污染源头减量与生态截留一体化耦联化技术。污染过程阻断的高效多级沟-塘系统构建与水质生态修复技术利用山区平原区废弃小河沟、小河道建设生态消纳区,重点研究基于农田沟渠带的污染物高效拦截生态氧化沟渠和缓冲塘构建技术,有效汇集和消纳区域内各种输移来源的污染物,有效阻控污染物通过地表径流和其它流失途径进入河流水体。重点研究基于稻田污染物消纳功能的小流域综合治理工程尾水控制技术及示范。开展养殖-种植-生活社区复合控污农区缓冲塘构建技术研究,建设种植-养殖-生活社区缓冲塘污染物复合消纳控制系统示范工程。3、项目示范与配套条件本课题共有示范工程4项,分别介绍如下:(1)示范工程一:径山镇平原区小流域水质改善
10、示范工程1)规模:500亩种植-养殖业最佳管理技术示范:300亩种植业土地养分消纳示范:12公里河道生物生态净化示范:100亩集约化家禽水产养殖清洁生产关键技术示范:2)地点:余杭区径山镇漕桥溪和西山小流域3)关键技术:低污染复合林农牧生态种、养殖技术;环保型桑基种植-河面养殖复合污染削减技术集成;农业面源污染过程阻断的人工湿地构建技术4)工程内容:种植-养殖业最佳管理技术示范:规模500亩;种植业土地养分消纳示范:规模300亩+1000平方米的缓冲塘;河道生物生态净化示范,规模12公里河道和600米护坡,以及7公里的河道水质监测;集约化家禽水产养殖清洁生产关键技术示范:规模年出栏肉鸭约56万
11、羽,鱼塘100亩。5)总投资:720.0万元6)考核目标:核心示范区农艺节水20%,肥料利用率提高10-20%,氮素流失量减少30%,农作物秸秆资源化利用率达到75%以上,通过实施示范工程,实现核心示范区入河污染负荷削减3050。(2)示范工程二:农业面源污染控制与四岭水库饮用水安全保障技术示范工程(四岭水库部分)1)规模:15500亩典型地块养分管理示范;10亩营养盐原位生态拦截示范2)地点:余杭区鸬鸟镇3)关键技术:土壤养分限制因子识别技术、适地养分管理技术、生态拦截技术4)工程内容:典型地块养分管理和营养盐原位生态拦截示范工程,包括高效毛竹林示范区、高效果园(梨)示范区、高效茶园示范区;
12、建设四岭水库有害藻华在线预警系统示范平台5)总投资:480.0万元6)考核目标:高效毛竹林流失养分减少20%以上,竹材增产率20%-30;高产果园保持现有产量基础上氮磷投入减量20-30;梨园流失养分减少30%以上。 (3)示范工程三:太湖源旅游观光景点面源污染控制示范工程1)规模:服务面积18km2,服务人口数3000人。2)项目地点:临安市太湖源镇白沙村、碧棕村3)关键技术:地表拦截和阻控关键技术4)工程内容:针对相对集中的观光型面源,选择40户农家乐饭店为一组,处理水量为50m3/d;高效人工湿地示范工程1个。5)总投资:300.0万元6)考核目标:观光面源污染物减少80%,污染负荷降低
13、80%。(4)示范工程四:太湖源不同区位雷竹种植区养分流失综合控制示范工程1)规模:示范区雷竹1000亩。2)地点:临安市太湖源镇南庄村、射干村3)关键技术:经济林优化施肥技术、林地土壤管理技术、生物隔离带及生态拦截技术4)工程内容:建立经济林优化施肥技术、林地土壤管理技术示范区4个;构建生物隔离带技术及生态拦截技术等示范工程4个,总长度2km。总投资:500.0万元5)考核目标:雷竹林地氮磷投入减量20-30,流失减少30。责任单位:余杭区、临安市人民政府。实施单位:余杭区径山镇、鸬鸟镇,临安市太湖源镇。主要依托工程:余杭区乡村清洁工程,余杭区径山污水处理工程,太湖源镇污水处理及污水管网工程
14、,杭嘉湖地区村庄垃圾收运处理工程,杭嘉湖地区村庄生活污水处理工程等。总投资:2000万元。4、预期成果(1)在提出小流域/区域污染形成机制的基础上,创新小流域/区域农业面源污染物源头减量与生态截留一体化/耦联化技术,建成平原区小流域水质改善示范工程、四岭小流域农业面源污染控制与饮用水安全保障示范工程、太湖源旅游观光景点面源污染控制与不同区位雷竹种植区养分流失综合控制示范工程等典型的小流域/区域污染综合整治示范工程。(2)申请专利6-8项,其中发明专利2-3项;获得专利2-3项。(3)发表研究论文10篇,其中SCI、EI 5篇以上。(4)小流域氮磷及水土面源污染物削减方案与管理指南1份。(5)培
15、养硕士生10人、博士生5人、博士后1-2人。培训当地技术人员500人次。5、考核指标(1)高效毛竹林流失养分减少20%以上,竹材增产率20%-30;(2)雷竹和高产果园保持现有产量基础上氮磷投入减量20-30;竹园果园流失养分减少30%以上;(3)通过实施核心示范区的建设,实现核心示范区入河污染负荷减少30-50,主要水质指标明显改善;(4)小流域河流和水库水体水质稳定,示范工程和依托工程全部实施后,营养盐削减率达20%以上,河流和水库总体水质达标率显著提高;(5)旅游区垃圾处置率达到90%,污水处理率60%,研究区旅游业生态化指标达标率显著提高。二、实施情况1目标、任务总体完成情况采用列表对比的方式,详细阐述各项目标、考核指标的完成情况,包括知识产权任务和目标完成情况。未完成任务目标的,应当予以说明;(1)预期成果完成情况序号预定成果完成情况1在提出小流域/区域污染形成机制的基础上,创新小流域/区域农业面源污染物源头减量与生态截留一体化/耦联化技术,建成平原区小流域水质改善示范工程、四岭小流域农业面源污染控制与饮用水安全保障示范工程、太湖源旅游观光景点面源污染控制与不同区位雷竹种植区养分流失综合控制示范工程等典型的小流域/区域污染综合整治示范工程课题实施后形成了小流域污染形成的机制,完成一系列的单项技术10项,关键性技术5项,