不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果

生态与农村环境学报2019，35（6）：787-794JournalofEcologyandRuralEnvironment不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果刘福兴1，陈桂发1，付子轼1，杨林章2，王俊力1①（1.上海市农业科学院/上海低碳农业工程技术研究中心，上海201403；2.江苏省农业科学院，江苏南京210014）摘要：比较研究同一规格（深1.30m）、不同构造〔植被（E草）、沸石填料（E填）和沟底植被+沸石填料（E草+填）〕的3种生态沟渠在模拟动态进水条件下对农田面源铵态氮（NH4+⁃N）、总氮（TN）、总磷（TP）和悬浮物（SS）等主要污染物的去除效率，并分析采用沟底植被与沸石填料的生态沟渠对模拟降雨径流的实际拦截净化效果。结果表明，在进水污染物ρ（NH4+⁃N）为0.17~1.23mg·L-1，ρ（TN）为0.86~6.13mg·L-1，ρ（TP）为0.11~0.24mg·L-1，ρ（SS）为24.0~70.0mg·L-1条件下，3种构造生态沟渠对NH4+⁃N、TN、TP和SS的去除效率均达到50%以上，其中生态沟渠E草+填对污染物的去除效率最高，NH4+⁃N、TN、TP和SS的总平均去除效率均超过70%，稳定性也相对较强。沟渠中ρ（TN）和ρ（TP）随迁移距离呈指数递减趋势。模拟生态沟渠对降雨径流氮磷去除效率研究结果表明，110m长的沟底植被与沸石填料生态沟渠在进水污染物低浓度条件下对TN的最终处理效果较好，而在进水污染物高浓度条件下对TP的处理效果较好。在实际应用时，建议因地制宜地选择不同构造的生态沟渠，可进一步提高生态沟渠的拦截净化能力。关键词：生态沟渠；农田排水；总氮；总磷；去除效率中图分类号：X524；S19文献标志码：A文章编号：1673-4831（2019）06-0787-08ComparisononEffectsofPracticalApplicationofEcologicalDitchesWithDifferentConstructioninTreatingAgriculturalNon‑PointPollutants.LIUFu‑xing1，CHENGui‑fa1，FUZi‑shi1，YANGLin‑zhang2，WANGJun‑li1①（1.ShanghaiAcademyofAgriculturalScience/ShanghaiEngineeringResearchCenterofLow⁃CarbonAgriculture，Shanghai201403，China；2.JiangsuAcademyofAgriculturalScience，Nanjing210014，China）Abstract：Inordertounderstandhowecologicalditches，sameindepth（1.30m）anddifferentinconstructions（grass，fillers，grassandfillers），canreducemainagriculturalnon⁃pointsource（NPS）pollutantsunderthesamecondition，pol⁃lutantsremovalefficiencywereevaluatedunderdynamicinflowconcentration［ρ（NH4+⁃N）=0.17-1.23mg·L-1，ρ（TN）=0.86-6.13mg·L-1，ρ（TP）=0.11-0.24mg·L-1andρ（SS）=24.0-70.0mg·L-1］.Andtheeffectsofpracticalapplicationofecologicalditchwerealsoanalyzed.Resultsshowthat，allthethreekindofecologicalditcheswerequitehighinNPSpollutantsremovalefficiency（>50%），regardlessofthedifferenceinconstruction.Ditchwithgrassandfillershadthehighestpollutantremovalefficiency.Themeanammonianitrogen（NH4+⁃N），totalnitrogen（TN），totalphosphorus（TP）andsuspendedsubstance（SS）removalratesoftheditchwereallhigherthan70%，andwithrelativelyhighstability.TheconcentrationsofTNandTPintheditchweredecrease