三種類型農(nóng)田排水溝渠氮磷攔截效果比較

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1、土壤(Soils)，2009，41(6)：902～906三種類型農(nóng)田排水溝渠氮磷攔截效果比較①王巖，王建國(guó)，李偉，薄錄吉，楊林章(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，南京210008)摘要：為了了解太湖地區(qū)不同類型農(nóng)田排水溝渠對(duì)N、P攔截效果的影響，分別在野外構(gòu)建了3種類型的農(nóng)田排水溝渠，即生態(tài)溝渠、混凝土溝渠和土質(zhì)溝渠。研究了不周進(jìn)水N、P濃度、不周水力停留時(shí)間和不同進(jìn)水流速條件下，3種類型溝渠的N、P攔截效果。結(jié)果表明：在水力停留時(shí)問分別為24h和48h靜態(tài)試驗(yàn)以及在固定進(jìn)水流速的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中，溝渠對(duì)不同進(jìn)水N、

2、P濃度的N、P去除率火d,Jl~序是：生態(tài)溝渠、土質(zhì)溝渠和混凝土溝渠，其中，生態(tài)溝渠明顯優(yōu)于其他溝渠。在固定進(jìn)水濃度的條件下，溝渠在不同水力停留時(shí)間下的N、P去除率大小順序?yàn)椋荷鷳B(tài)溝渠、土質(zhì)溝渠和混凝_【=溝渠，其中，生態(tài)溝渠明顯好于其他溝渠。在高、低兩種進(jìn)水流速和固定進(jìn)水濃度條件下，生態(tài)溝渠在低進(jìn)水流速下的N、P去除率明顯優(yōu)于其他溝渠。在不同進(jìn)水濃度條件下，生態(tài)溝渠最佳水力停留時(shí)間為48h。關(guān)鍵詞：生態(tài)溝渠；進(jìn)水濃度；水力停留時(shí)問中圖分類號(hào)：X17在太湖地區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)田化肥農(nóng)為了克服以上兩

3、種溝渠的缺點(diǎn)，利用其各自的優(yōu)點(diǎn)，藥不合理使用的情況日益嚴(yán)重，大量流失的營(yíng)養(yǎng)元素引入生態(tài)溝渠類型，并對(duì)3種類型的溝渠進(jìn)行N、P隨地表徑流進(jìn)入湖泊河流，引起極為嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化攔截效果比較研究，以驗(yàn)證生態(tài)溝渠在攔截農(nóng)田排水現(xiàn)象【】。許多研究結(jié)果表明農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，尤其是中N、P的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而為太湖地區(qū)有效控制農(nóng)田N、自農(nóng)田的地表徑流對(duì)水體的污染貢獻(xiàn)最大I。而關(guān)于P非點(diǎn)源污染提供技術(shù)支撐。太湖流域平原河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)田N、P流失濃度規(guī)律的研1材料與方法：究則表明農(nóng)溝、菜地、稻田的N流失量遠(yuǎn)超過其他土地利用類型【8】?？梢?/p>

4、，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，尤其是來自1．1試驗(yàn)設(shè)計(jì)農(nóng)田的N、P流失是導(dǎo)致太湖及周邊河網(wǎng)水體富營(yíng)養(yǎng)試驗(yàn)地設(shè)在江蘇省宜興市丁蜀鎮(zhèn)渭瀆村農(nóng)田中化的重要原因。(31。l7．295N，l19。53．898E)，3種類型農(nóng)田排水目前控制農(nóng)田N、P非點(diǎn)源污染的措施主要由兩溝渠是按照當(dāng)?shù)仄毡榇嬖诘霓r(nóng)田排水溝渠的尺寸設(shè)計(jì)方面入手：一是減少源頭排放量，即減少化肥施用量；的，即溝渠橫截面為梯形，上寬1m，下寬0．5m，二是減少污水入湖量和入湖濃度，即減少農(nóng)田排水量深0．94m。其中生態(tài)溝渠的兩壁和底部采用其上分布和排水濃度，而減少農(nóng)田

5、排水量和排水中N、P濃度有許多長(zhǎng)方形孔洞的混凝土板材硬質(zhì)化，混凝土溝渠的主要途徑之一就是充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有農(nóng)田排水溝的兩壁和底部均采用混凝土板材硬質(zhì)化，土質(zhì)溝渠的渠的功能。目前太湖地區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)田排水溝渠的類型主兩壁和底部均為土質(zhì)。3種類型溝渠長(zhǎng)度均為30m。要有兩種：土質(zhì)溝渠和混凝土溝渠。前者存在的主要生態(tài)溝渠的溝底種植水芹，溝壁種植黑麥草、烏塌菜問題是容易產(chǎn)生水土流失和叢生雜草，兩者都對(duì)受納和青菜：混凝土溝渠和土質(zhì)溝渠的溝壁和溝底均未人水體產(chǎn)生污染；后者存在的主要問題，一是溝渠中水為布置植物。流較快，難以

6、較完全的沉降排水中的泥沙；二是缺少3種類型溝渠均設(shè)兩種試驗(yàn)類型：靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)植物和微生物，不能吸收吸附和降解排水中的N、P。態(tài)試驗(yàn)。靜態(tài)試驗(yàn)：配置不同N、P濃度的進(jìn)水(N①基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAD17B03)、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(40771119)、江蘇省社會(huì)發(fā)展基金項(xiàng)目(BS2006093)、農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2007GB24910479)和中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項(xiàng)目資助?！ねㄓ嵶髡?jgwang@issasaccn)作者簡(jiǎn)介：王巖(1984一)，女，河北石家

7、莊人，碩士研究生，主要從事面源污染治理技術(shù)研究。E-mail：wangy@issasaccn第6期王巖等：三種類型農(nóng)田排水溝渠氮磷攔截效果比較903濃度：4．02～40．5mg／L；P濃度：0．11～1．24mg／L)，4理見參考文獻(xiàn)[9】。分析儀器為荷蘭Skalar公司天一周期，分別于停留時(shí)間為HRT=0、6、24、48、SA～4000型N、P流動(dòng)分析儀；植株的主要分析項(xiàng)目72h時(shí)采集水樣，每個(gè)濃度重復(fù)3次。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：在為N、P含量，總N的測(cè)定采用開氏定氮法，總P的水體流動(dòng)條件下，選擇高低兩個(gè)流速采集水

8、樣，每種測(cè)定采用鉬銻抗比色法測(cè)定【】。1。流速重復(fù)3次。溝渠進(jìn)水N、P濃度仿照農(nóng)田排水中文中提到的N、P去除率，為各條件下采集的水的N、P濃度范圍進(jìn)行配制。樣濃度與初始進(jìn)水濃度的比值。1．2樣品采集與測(cè)定2結(jié)果與討論靜態(tài)試驗(yàn)的采樣方法：在每條溝渠的前、中、后3處分別設(shè)置水樣采樣點(diǎn)，結(jié)果取平均值。2．1進(jìn)水濃度對(duì)3種溝渠氮磷凈化效果的影響動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的采樣方法：在水體流動(dòng)條件下，同時(shí)在靜態(tài)試驗(yàn)中，當(dāng)水力停留時(shí)間為24h和48在溝頭和