生态沟渠对农业面源污染物的截留效应研究

分析了农田生态沟渠和自然沟渠水体中氨态氮、硝态氮、总氮、溶解性总磷和总磷浓度沿程变化以及生态沟渠对氮、磷的截留效应。设置盘培多花黑麦草的生态沟渠与自然沟渠相比,对水稻田面源污染物中的氨态氮、硝态氮、总氮和总磷都有着较强的降解能力。靠近水稻田排水口处的300m生态沟渠内,各种污染物指标的降解幅度较大,而远离水稻田排水口处的300m生态沟渠内,各种污染物指标的沿程降解变化相对较平缓。     

生态沟渠吸收氮磷效果研究（英文）

采用模拟沟渠试验,研究了9种水生植物吸收氮磷能力的差异,并选择氮磷吸收能力较好品种构建生态沟渠和氧化塘,研究其氮磷吸收效果。结果表明,种植水生植物后模拟沟渠水中氮磷残留量显著减少,美人蕉、狐尾藻、珍珠梅、海寿花和茭白的生物量高,氮磷的吸收量大,其中种植美人蕉和狐尾藻效果最佳。农田排水中氮磷通过生态沟渠水生植物吸收后浓度显著降低;主沟总氮、可溶性氮和总磷浓度平均降低39.6%、40.1%和36.9%;支沟总氮、可溶性氮和总磷浓度可再平均降低6.6%、10.3%和13.6%;氧化塘总氮和总磷浓度可再降低17.7%和13.3%。生态沟渠可有效拦截水体氮磷,具有净化水质的良好生态效益。     

生态沟渠吸收氮磷效果研究

采用模拟沟渠试验,研究了9种水生植物吸收氮磷能力的差异,并选择氮磷吸收能力较好品种构建生态沟渠和氧化塘,研究其氮磷吸收效果。结果表明,种植水生植物后模拟沟渠水中氮磷残留量显著减少,美人蕉、狐尾藻、珍珠梅、海寿花和茭白的生物量高,氮磷的吸收量大,其中种植美人蕉和狐尾藻效果最佳。农田排水中氮磷通过生态沟渠水生植物吸收后浓度显著降低;主沟总氮、可溶性氮和总磷浓度平均降低39.6%、40.1%和36.9%;支沟总氮、可溶性氮和总磷浓度可再平均降低6.6%、10.3%和13.6%;氧化塘总氮和总磷浓度可再降低17.7%和13.3%。生态沟渠可有效拦截水体氮磷,具有净化水质的良好生态效益。     

不同类型沟渠对农田氮磷流失的拦截效果

为探究不同类型沟渠对农田径流水中氮磷的拦截效果及其机理,分别针对3种类型的农田排水沟渠(生态拦截沟渠、简易土质排水沟渠、混凝土板型沟渠)进行试验。结果表明,生态拦截沟渠对农田径流水中的氮磷元素可以起到明显的拦截作用,几种养分(总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性磷)的降低幅度在31.81%~58.21%之间,净化效果明显高于简易土质排水沟渠和混凝土板型沟渠。总体来看,生态拦截沟渠对氮磷元素等污染物有较好的净化作用,可以减轻周围环境受到的水体污染。     

生态沟渠中4种水生植物的氮磷积累效应

为探明水生植物的氮磷积累规律,以贵州某生态沟渠中4种优势水生植物(菖蒲、黄菖蒲、水葱、美人蕉)为试验对象,研究各植物生物量及不同器官氮、磷积累量的变化。结果表明:随着生长时期的推进,4种植物生物量逐渐增加,尤其是夏季过后地上部生物量增加明显,秋季达最大值,至冬季后又逐步降低。4种植物总氮、总磷含量差异明显,菖蒲总氮与总磷含量最高,分别为41.26g/kg和11.22g/kg,美人蕉最低,分别为21.22g/kg和7.14g/kg;随着时间的推移,4种植物的地上部分(茎叶)和地下部分(根)氮、磷积累量均逐步增加,至秋季达最大值;10月是多数水生植物生物量和体内氮、磷含量最高的时段,可通过收割去除这部分氮、磷;4种植物中,菖蒲的氮、磷回收量最大(氮10.79kg、磷2.34kg),美人蕉最少(氮0.32kg、磷0.11kg),通过收割4种优势植物,2km河段总共可回收氮22.87kg和磷4.98kg。     

巢湖圩区农田排水沟渠氮磷时空分布及输出特征

【目的】以巢湖圩区农田排水沟渠为研究对象，探讨圩区农田沟渠排水中氮磷的输出特征及时空 分布规律。【方法】在 2015—2016 年间对巢湖圩区农田排水沟渠不同断面进行取样监测，测定沟渠水体氮、磷 含量。【结果】该区域沟渠水体氨态氮（NH4 +-N）与硝态氮（NO3 --N）平均浓度分别为 1.1、1.3 mg/L，均超过 Ⅲ类水质标准；总氮（TN）浓度为 1.6~11.6 mg/L，TP 浓度为 0.1~1.0 mg/L，平均浓度分别超过Ⅴ类和Ⅳ类水质标准。 农田沟渠水体氮磷浓度季节变化明显，总磷（TP）和 NH4 +-N 浓度夏秋季节较低，TN 和 NO3 --N 则表现为春、 夏浓度较高，秋、冬较低的变化特征。【结论】农田排水沟渠对氮磷具有拦截净化作用，沟渠水体氮磷浓度由 高到低为蔬菜 - 水稻区沟渠、稻麦 - 居民区沟渠和稻麦种植区沟渠，圩区排水氮磷浓度略低于农田沟渠排水， 但高于受纳河流鸡裕河河水。     

赣江尾闾区农田沟渠径流中氮磷负荷与迁移特征

为定量研究农田径流中氮磷负荷,通过野外采样和室内分析相结合的方法,研究了赣江尾闾区休耕期农田沟渠径流中氮、磷含量水平及其迁移特征。结果表明,农田沟渠径流中总氮(TN)、总磷(TP)含量均值分别为1.177mg/L、0.044mg/L,与同时期下游河渠水体中氮、磷含量(TN为0.936mg/L,TP为0.032mg/L)相比,农田沟渠径流中氮、磷含量较高,对河渠水体中氮、磷含量水平具有重要贡献;在沿程变化上,其含量虽然有起伏变化,但总的趋势为沿程下降。农田沟渠系统对氮磷均有一定的截留去除效果。     

淮南潘集采煤沉陷区地表水与浅层地下水中的氮磷特征

根据2012年11月至2013年9月的9次监测数据,分析了淮南潘集开放型和封闭型采煤沉陷区地表水与浅层地下水中氮磷的时空分布及组成特征。结果表明,氨氮和溶解性总磷的时空差异性较小,KB(开放型地表水)、FB(封闭型地表水)、KD(开放型地下水)、FD(封闭型地下水)中氨氮最大值分别为0.621 mg/L(6月)、0.813 mg/L(6月)、1.45 mg/L(5月)、1.207 mg/L(5月),溶解性总磷最大值分别为0.055 5 mg/L(11月)、0.039 05 mg/L(5月)、0.350 3 mg/L(11月)、0.140 7 mg/L(7月);硝态氮、凯氏氮和总氮的时间差异性较大,空间差异性较小,KB、FB、KD、FD中硝酸盐氮最大值分别为0.635 mg/L(11月)、0.623 mg/L(4月)、1.13 mg/L(4月)、1.258 mg/L(4月),凯氏氮最大值(6月)分别为1.398 mg/L、1.397 mg/L、1.068 mg/L、1.025 mg/L,总氮最大值分别为2.295 mg/L(11月)、2.261 mg/L(1月)、1.309 mg/L(11月)、2.21mg/L(1月);正磷酸盐和总磷的时空差异性较大,KB、FB、KD、FD中正磷酸盐最大值分别为0.103 7 mg/L(11月)、0.029 8 mg/L(6月)、0.367 9 mg/L(4月)、0.389 5 mg/L(9月),总磷最大值分别为0.114 1 mg/L(8月)、0.196 9 mg/L(5月)、0.411 8 mg/L(4月)、0.450 9 mg/L(9月)。氮磷时空差异性主要受降水量、地表径流及农业面源、人为干扰等因素的影响。无机氮与总氮和正磷酸盐与溶解性总磷的比率均大于50%,正磷酸盐是溶解性总磷的主要存在形式,开放型沉陷积水区内溶解态磷的比重更高。     

三峡库区典型农业小流域水体氮磷浓度动态变化

在三峡库区涪陵段选择以玉米/水稻—榨菜轮作为主的王家沟农业小流域,对流域内不同水体(包括沟渠径流 水和浅层地下水—井水)的氮、磷浓度进行了3年的连续监测,以了解农业生产活动对流域水体质量的影响.研究发 现,每季作物播种初期,由于施肥活动的影响,水体的总氮和总磷浓度明显上升,但在成熟收获期则趋于下降.沟渠 径流水与井水总氮在监测期间的平均浓度分别为6.28和12.0mg/L,总磷平均浓度分别为0.15和0.16mg/L.井水 总氮浓度显著高于沟渠径流水的浓度,但总磷浓度则没有明显差异.两种水体的总氮和总磷浓度间存在极显著的相关 性(p<0.001).硝态氮是水体中氮素的主要存在形态,其对水体总氮浓度的贡献率高达67%~89%.值得一提的是, 有一半以上(55%)的井水样品中硝态氮浓度超过生活饮用水卫生标准限值(10mg/L).流域内下部(末端)集中分布着 较多水田的子集水区的径流氮素浓度比水田零星分布的子集水区更低,这表明土地利用空间分布格局对流域氮素的 迁移和净化有重要影响.     

梭鱼草(Pontederia cordata)拦截沟渠中氮、磷的效果研究

通过沟渠中种植观赏植物梭鱼草,研究了不同时间沟渠中梭鱼草段与无植物段拦截净化氮磷的效果以及梭鱼草自身氮磷含量、生物量季节变化。结果表明:梭鱼草段与无植物段都会净化沟渠水中的氮磷含量,全氮、全磷含量的降低(3.37%-3.33%)一般要高于硝态氮、铵态氮的变化(-3.66%-7.14%),梭鱼草段拦截氮磷的能力(6.82%-33.33%)明显高于无植物段的自然净化(-3.66%-6.67%);降雨后,沟渠水中全氮、硝态氮含量呈先增加后降低的变化趋势,铵态氮含量变化则不稳定,全磷含量在雨后第2d含量达到最高,然后趋于平稳;梭鱼草氮磷含量以及生物量季节动态变化在10月份达到最高值,可确定此时为其最佳收割期,其氮磷含量分别为28.38g/kg、4.10g/kg,生物量为0.19kg/m2。梭鱼草收割全年可从沟渠带走氮、磷分别为5.36g/m2、0.78g/m2。本研究结果对开发观赏植物在沟渠修复中的应用提供理论依据。     

生态沟渠塘氮磷拦截方法研究

[目的]利用生态沟渠塘减少农田径流排放负荷。[方法]以苏州市相城区宅基村生态沟渠塘N、P拦截工程建设为研究对象,通过对原有排水沟渠修缮1 834 m3、新开挖生态主沟渠6 800 m2和人工净化生态塘6 000 m2等工程建设,计算工程实控面积内的径流排放负荷。[结果]33.3 hm2农田TN、TP年径流排放净负荷分别为2 552.22和95.00 kg,沟渠径流年截留负荷TN、TP分别为1 225.07、50.35 kg,生态塘减少年径流排放负荷TN、TP分别为1 327.15、44.65 kg,出水浓度TN 6.32≤15、TP 0.25≤0.5,均达到一级A排放标准。[结论]该研究为太湖流域农业非点源污染的有效控制提供理论依据。     

苏州市农田径流氮磷生态拦截工程实施现状与思考

在总结苏州市农田径流氮磷生态拦截工程实施现状的基础上,分析了苏州市生态拦截工程实施中亟待关注的问题,并提出了推进生态拦截工程建设的建议。     

冀南地区农田氮磷流失模拟降雨试验研究

农田氮磷养分流失是我国农业面源污染的主要污染源,为了研究冀南地区农田氮磷流失特征,本文采用人工模拟降雨大田试验的方法,测定施肥前后裸地农田地表径流与壤中流氮磷流失量,分析径流中不同形态氮磷的流失规律。结果表明:地表径流与壤中流的产流存在明显差异,地表径流产流过程波动明显,壤中流流量变化较为平缓并具有一定的滞后性,且在总径流量中的比例较小,两次试验分别占9.0%与13.1%;径流中氮素浓度在产流初期较高,随后迅速衰减,产流后0～35 min是累积氮流失量较快的时段;产流中可溶性氮的输出以硝氮为主,占累积流失量的71.0%～99.7%,且硝氮的流失极易受水文因素的影响;磷元素在径流中的含量较低,多以颗粒态存在,并且随着产流时间的延长,壤中流逐渐成为磷流失的主要途径;累积产流量与累积氮、磷流失量之间可分别用线性拟合与幂函数拟合,拟合优度分别在0.99与0.97以上,存在显著相关关系。研究结果表明,冀南地区农田在降雨之后氮磷流失量巨大且呈现一定规律性,适宜氮肥施用量与控制产流前期养分流失是防控当地农业非点源污染的有效途径。     

鄱阳湖区赣北棉田地表径流氮磷流失特征研究

为明确鄱阳湖生态区赣北棉田地表径流氮磷流失特征,探究氮肥减施和部分有机肥替代化肥对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,在自然降雨条件下,连续4年进行定位监测。结果表明,试验区域暴雨主要出现在5～7月,该时期为径流发生的高风险期;棉田总氮和总磷年度累积流失量分别为7.59～22.49 kg·hm^-2和0.43～1.61 kg·hm^-2,地表径流以颗粒态氮和可溶性磷为主,硝态氮是无机氮流失的主要成分。地表径流、养分流失时间、流失量与降雨量之间具有显著的相关性;在常规施肥处理下,径流量和氮、磷流失量呈极显著的幂函数相关。与常规施肥相比,减氮20%基础上配施部分（10%）有机肥的施肥措施有利于减少地表径流、降低径流系数、减少氮流失,且对磷的流失和棉花产量无显著影响。     

农田排水沟渠的生态环境效应研究综述

农田排水沟渠是农业生态系统中的重要组成部分,随着研究的深入,农田排水沟渠的生态环境效应逐渐得到大家的关注。该文从水文效应、生物效应和去污效应等方面归纳了目前国内外农田排水沟渠的研究进展,重点阐述了农田排水沟渠与农田地下水位、生物多样性和去除氮磷等营养物质的机制,同时简要介绍了沟渠模型和管理方面的研究,结合目前研究状况,提出今后尚需进一步研究的问题,以期为农田排水沟渠生态环境效应的研究提供参考。     

河岸人工林缓冲带对径流水磷素的截留效果

  目的  含磷等农业面源污染物的大量排放，已成为太湖水体富营养化的主要原因之一。河岸植被缓冲带能通过吸收、截留，减少面源污染物进入水体。在平缓坡地上构建适宜的河岸植被缓冲带，研究河岸植被缓冲带对磷的截留效率，为减缓太湖农业面源污染提供科学依据。  方法  以太湖河岸人工林缓冲带为研究对象，分析缓冲带在不同宽度(15、30、40 m)、不同林分密度(400、1 000、1 600株·hm?2)、不同植物组成(‘南林95’杨Populus × euramericana‘Nanlin 95’林、中山杉Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan’林、‘南林95’杨-中山杉混交林)以及不同林龄(3、4、5、6 a)方面对径流水中总磷和可溶性磷截留效果的差异，确定适宜的人工林缓冲带结构。  结果  30 m宽的河岸缓冲带可很好地截留径流水中磷素，总磷截留率在30 m处最高，为77.30%，缓冲带对可溶性磷的截留率随宽度增加而提高，截留率在不同宽度间差异不显著(P＞0.05)；对径流水中总磷和可溶性磷截留效果较好的河岸缓冲带的林分密度为1 000株·hm?2，截留率分别为84.29%和93.25%；杨树林缓冲带对径流水中总磷的截留率较高，达82.37%，中山杉林缓冲带对可溶性磷截留率略高于杨树林，不同植物组成缓冲带对可溶性磷的截留效果差异不显著(P＞0.05)，河岸缓冲带对径流水中可溶性磷的截留效果较总磷好；随林龄增加，缓冲带对径流水中磷的截留率呈上升趋势(P＜0.01)，5年生时截留率最高。  结论  30 m宽的河岸缓冲带基本能满足截污需求，且杨树林缓冲带截留污染物效果较好。缓冲带在林龄较小时截留磷能力较强。图5表1参40     

太湖流域典型蔬菜地氮磷流失生态拦截工程的实施与成效

近年来,农田径流氮磷流失生态拦截工程在苏州、无锡、镇江、常州等太湖沿岸城市广泛得到推广应用。苏州市新埂村蔬菜地氮磷流失生态拦截工程设计合理,实施规范,成效显著,具有良好的示范作用,可为同类生态拦截工程的实施提供参考。     

湖北省稻田地表径流氮磷养分流失规律初探

在湖北省水稻主要种植区设置3个田间原位监测点,采用径流池收集地表径流的方法,研究水稻田地表径流产生和氮磷养分流失的规律.结果表明,2010年,全省稻田平均产生地表径流8次,产流量平均为304.5 mm,产流系数为34.7％,径流主要发生在4～8月降雨比较集中的时段;施肥后全省稻田年平均总氮的流失量为4.90-10.67 kg/hm2,总磷流失量为0.63～1.44 kg/hm2;径流水中总氮平均浓度为1.83～3.83 mg/L,总磷浓度为0.16～0.49 mg/L;可溶态氮是地表径流氮素流失的主要形态,约占总氮的70.2％～86.7％,其中尤以硝态氮的流失量最大,占总氮的51.8％～69.5％,铵态氮流失量较小,约占总氮的7.4％～34.9％;磷素的流失以颗粒态磷为主,占总磷的60.4％～87.7％;肥料氮、磷养分流失量平均分别为当季施肥量的0.46％和0.37％.施肥和径流量是影响地表径流氮、磷流失的主要因素,施肥导致氮、磷养分流失量增加,径流产生量大的时段,其氮、磷的流失量也增加.     

郑州郊区菜地氮磷在酸雨影响下流失特征研究

采用实验室人工模拟酸性降雨方法，以普通农田土壤作对比，研究郑州市惠济区常规菜地和大棚菜地土壤氮磷在酸雨影响下的流失特征。结果表明，径流中磷素浓度随着降雨时间的延长逐渐减小，氮素浓度随降雨时间变化不明显；氮素主要以颗粒态氮和硝态氯形态流失，磷素主要以颗粒态流失；大棚菜地的氮磷流失量明显大于常规菜地，常规菜地和普通农田的氮磷流失量比较接近。