生态排水沟渠农田径流污染物的净化效果及示范.pdf

第 4 5卷 第 1 9期 2 0 1 4年 1 0月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri v e r Vo 1 ． 4 5． No． 1 9 Oc t ．， 2 01 4 文章编号 ： 1 0 0 1 — 4 1 7 9 ( 2 0 1 4 ) 1 9— 0 0 7 2— 0 5 生态排水沟渠农田径流污染物的净化效果及示范 林 根 满 ， 唐 浩2 ， 吴 健2 ， 王 敏2 ， 黄 沈 发 ’ ( 1 ． 东华大学 环境科学与工程学院 ， 上海 2 0 1 6 2 0 ； 2 ． 上海市环境科学研究院 ， 上 海 2 0 0 2 3 3 ) 摘要 ： 为探索上海地 区农田径流污染物的生态拦截模式 ， 在 上海市环境 科学研 究院农 业面源 污染生态工程控 制及 生态恢复研 究工作 示范基地 ， 开展 了生 态排水沟渠对农 田径流 营养性 污染物 的拦 截净化效 果的研 究 ， 并 进行 了工程尺度的应用示范。现 场试验表 明 ： 生态沟渠对农 田径流 s s 、 T N、 N H 4一 N、 T P均有一定的截 留净化 作用。工程 示范结果显 示： 示范 区内生 态沟渠对 S S 、 T N、 N H — N、 T P的净化效果总体上优于示范 区外部普通 农田排 水沟渠。总体来看， 生态排水沟渠对 氮、 磷 等营养性污染物有较好 的净化 作用 ， 可减轻周 围环境 受纳水 体 的 污 染 负荷 。 关键词 ： 生态沟渠；农田径 流 ； 污 染物截 留净化 ；氮磷 流失 中图法分类号 ： X 1 7 1 文献标志码 ：A 近年来 ， 长三角地 区化 肥和农药的施用量越来越 大 ， 导致农业面源污染 日趋严重 ， 据报道 ， 上海 、 浙江 、 江苏、 安徽等地的化肥施用量 已超出 3 0 0 k g ／ h m ， 高 于 国家 为 防止 化 肥 污 染 而 制 定 的 2 2 5 k g ／ h m 标 准 。 由于长江流域分布着广阔的水 田， 其农业氮 、 磷的流失 直接加速了湖泊、 河流等封闭性水体和半封闭性水体 富营养化水平 ， 如江苏太湖农业 面源污染的氮量 占入 湖总氮量 的 7 3 ％ ， 安徽巢湖约有 5 2 ％ 的总磷和 7 0 ％ 的总氮 来 自农 业 。 沟渠湿地作为农 田径流污染物的最初汇聚地和河 道营养性污染物的主要输入 源， 对农 田径流污染物的 净化效果将直接影响到周 围受纳水体 。传统 的农 田排水 沟渠 指天 然形 成 的裸露在 地表 或者 以排 水为 目 的而人 工挖 掘 的水道 ， 本 文 所 述 的生 态 沟 渠 可定 义 为一种 经人 工干 预 的 ， 生长 有水 生或 湿生植 物 ， 以排水 和灌溉为主要 目的 ， 兼具农 田径流污染物截 留和生物 栖息 、 生态廊道等生态效益 的沟渠湿地系统。 生态排水沟渠不仅能作 为降雨径流的排水通道 ， 还可以通过沉淀、 吸附、 降解等作用减少进入环境的污 染负荷 。生态 沟渠截 留农 田径流营养性污染 物的 研究已受到国内外学者广泛关注 ， 上海地区对利 用 沟渠 湿地 控制农 田径 流 污 染也 进 行 了一 定 的研 究 ， 但仍需要继续开展适宜性植物筛选和现场验证 ， 以累 积经验参数。本文通过现场试验和工程尺度的现场示 范， 探讨生态沟渠对农 田排水中 N、 P等营养性污染物 的拦截净化效果， 以期初步掌握生态沟渠的设计 、 建设 方法 ， 为合适、 有效地防治农 田径流污染提供定量化依 据 。 1 材料与方法 1 ． 1试验点概况 1 ． 1 ． 1基 地 试 验 区 试验地位于上海市青浦区华新镇东风港滨岸缓冲 带试验基地 ， 属于苏州河上游区域 ， 建成于 2 0 0 5年 ， 是 收稿 日期 ： 2 0 1 4～ 0 8—1 9 基金项 目： 上海市环境科 学研 究院科技创新 项 目( C X 2 0 1 3 0 7 ) ； 上 海市科 学技术委 员会科技攻 关项 目( 1 1 d z l 2 1 1 1 0 2 ) 作者简介 ： 林根 满， 男， 硕 士研 究生， 研 究方向为农业面源污染防治及生 态修 复。E—m a i l ： t a n g h @s a e s ． s h ． v n 通信作者： 黄沈发， 男， 副院长， 教授级高级工程师， 主要从事土壤修复、 农业面源污染防治等研究工作。E—m a i l ： h u a n g s f @ s a e s ． s h ．c n 第 1 9期 林 根满， 等 ： 生态排水沟渠农 田径流污染物 的净 化效果及 示范 7 3 上 海市 环境 科学 研究 院开 展 滨岸缓 冲 带农业 面 源污染 生态 工程 控 制及生 态恢 复 研究 工作 的示 范基 地 。该 区 域属 北亚 热带 季风 性 气 候 ， 四季 分 明 ， 日照 充 分 ， 温 暖 湿润 ， 雨 量 充 沛 。 年 平 均 气 温 约 为 1 8 ．1 o C，日照 1 9 3 0 ． 9 h左右 ， 平均年降雨量 1 0 4 2 iT l m， 年均降雨天 数 1 4 1 d ， 全年 5 0 ％左右 的降雨量集中在 5～9月的汛 期 ㈨ 。 当地土壤母质类型有湖泊沉积、 江海沉积 、 交互沉 积和回流沉积等多种 ， 又经历 了盐渍化 、 沼泽潜育化 、 草甸化等 自然成土过程及长期 的耕种熟化 ， 形成其现 有土质状况 ， 主要类型为青紫泥、 沟干泥 ， 质地略显粘 重 ， 主要 基本 特性 见表 1 。 表 1试 验 区 土壤 的 基 本 特 性 p H ( g g g N _ 1 ) ／ T N k g ／ T P ／ 速效磷／ 速效钾／ )( g k g )( m g k g )( m g k g ) 试验基 地 的生态 沟渠采用 横 向布置 ， 沟渠 总长 1 0 5 m， 沟渠 剖面采用 梯形复 式结构 ， 沟 渠上表 面宽 1 ． 2 i n ， 底部 宽 0 ． 4 1T I ， 渠 深 0 ． 8 m， 沟 埂 宽 0 ． 2 5 m， 沟 壁斜 面长 1 m。为 保 证 沟 渠 整 体 结 构 的 稳 定 性 ， 沟 渠 边 坡采 用 “ 8 ” 字形 带孔 砖 来 铺 设 ， 沟 渠 底 部 统 一 进 行 平整 ， 保留原有土壤结构 ， 满 足农 用灌溉 的前提下 ， 在 沟渠底 部 、 边坡 种植 水 生 植 物 ， 构建 生 态 系 统 ， 净 化 水 质 、 改 善 沟渠景 观环 境 。 1 ． 1 ． 2 现 场 示 范 区 现场示范试验选在上海市崇明区东风西沙岛生态 排水沟渠及滨岸缓冲带生态拦截技术示范工程基地进 行 。该 基地 位 于东 风 西沙 岛上 场 部 南 面 约 1 5 0 I n处 ， 于 2 0 1 3年 5月 建 成 。生 态排 水 沟 渠 及 滨岸 缓 冲带 示 范长度各 1 0 0 i n ， 沟渠上表面宽 1 ． 2 i n ， 底部宽 0 ． 4 i n ， 渠 深 0 ． 8 m， 沟 埂 宽 0 ． 2 5 I n ， 沟壁 斜 面 长 1 m， 沟 渠 边 坡 、 底 泥均 为原 有土 壤结 构 。 当地土 壤发 育 于河湖 江海 沉积 物 ， 经历 了盐 渍化 、 草甸化 、 沼泽潜育过程 。新 近冲积而成 的土壤盐度远 高于耕作土壤 ， 肥力较低 ， 主要土壤类型是草甸起源的 砂夹黄土以及盐土、 盐化土、 河 口沙岛的灰潮 土等 ， 均 属有 机 质含 量 偏 低 的土 壤 类 型 。示 范 区 土壤 主要 理化 性质 见表 2 。 表 2示范区土壤理化性质 1 ． 2 试 验设计 1 ． 2 ． 1 试 验 方 案 本研究包括基地试验和现场工程尺度验证试验 ， 基地 试验 区主要研 究生 态 沟渠对模 拟 径流 污染 物 的净 化效果 ， 现场示范区主要对基地试验结果进行验证 。 基地 试验 根据 上 海地 区农 业 面 源 污 染产 、 汇 流特 征 ， 人 工模 拟配 置农 田径 流 水 样 。试 验 流 程 为先 配 置 含氮、 磷农 田径流水 ， 再将其排入生态沟渠 中， 当生态 沟渠末端水流稳定后 ， 在生态沟渠各段分别采集产流 ( 产流为试验时产生流动的水流 ) 水样 ， 一周后对沟渠 存水 ( 试验结束后沟渠 内存 留的水) 进行取样 ， 水样水 质分析均在实验室进行。配置含氮、 磷农 田径流水需 要 的试剂 为碳 酸 氢铵 和过 磷 酸 钙 ， 池 子容 积 约 1 0 i n ， 配置试验进水 T N浓度约 6 0 m g ／ L 、 T P浓度 0 ． 8 m g ／ L ， 配置 所 需用水 来 自于 附近 的苏州 河水 。 此外 ， 2 0 1 3年 9月课题组对上海崇明示范工程区 的生 态 沟渠及 周边 普通 农 田排水 沟渠 中 的存 水进 行 分 区采样监测 ， 以验证基地试验结果 的可靠性 ， 为其提供 数据 支撑 。 1 ． 2 ． 2植 物 配置 试验 基地 生态 沟 渠 主要 选 用 了 3种 植 物 ， 沟 壁 两 侧 边 坡孔 砖 内间 隔 种 植 麦 冬 ( O p h i t o p o g i n j a p o n i c u m) 和黑麦草( L o l i u m p e r e n n e ) ， 沟渠底部横 向种植黄菖蒲 ( I r i s p s e u d a c o r u s ) 。 根据示范现场实际情况 ， 示范 区构建 了 2条相 同 植 物 配置 的生 态沟 渠 ， 生 态 排 水沟 渠 边 坡 整 理 后种 植 “ 百 慕 大 ( C y n o d o n d a c t y l o n )+黑 麦 草 ( L o l i u m p e — r e n n e ) ”， 沟底及 沟边 种植 黄菖 蒲 ( I r i s p s e u d a c o r u s ) 、 再 力花( T h a l i a d e a l b a t a ) 等 ， 滨岸缓冲带示范区采取草皮 缓冲带的方式 ， 主要种植 “ 百慕大 +黑麦草”， 辅 以部 分乔木及灌木 ， 岸边种植美人 蕉 ( C a n n a l i l y ) 、 再力花 等 。 1 ． 3采样与监测 在基地试验 中， 当生态沟渠末端 出水稳定 以后 ， 从 生态沟渠中等距离选取 8个点取产流水样 ， 取样点位 置分别为 0( 即进水处 ) ， 1 5 ， 3 0， 4 5 ， 6 0， 7 5 ， 9 0 ， 1 0 5 m ( 即出水 处 ) 。滞 水期 间 ， 在 产 流 原采 样 点 对 生态 沟 渠 的存 水 进行 取样 。 2 0 1 3年 9月 ， 对示范区和周边普通沟渠中的存水 进行 采样 监测 ， 分 别 在示 范沟 渠 内部 的 生态 沟 渠 和 示 范区外部普通的农田排水沟渠设置 4个采样点 。 测定项 目包括 悬浮 固体 ( S S ) 、 总磷 ( T P) 、 总氮 ( T N) 、 氨氮( N H 4 +一N) 。检测结果 取平 均值 ， 具体分 析方 法 和检测 限见表 3 。 7 4 人 民 长 江 表 3分析方法和检测 限 2 结 果与分析 2 ． 1现场模拟试 验效果 2 ． 1 ． 1 农 田径流 s S净化效果 试验基地生态沟渠产流、 存水 s s浓度沿程变化如 图 1所示 。 图 1生 态 沟 渠 S S浓 度 沿 程 变 化 径流 水 产 流 试 验 中 ， 进 水 s s平 均 浓 度 为 3 0 m g ／ L， 随水流流程增加 ， s s浓度有所降低 ， 末端 出水 的 s s浓度最低 ， 平均浓度为 2 1 mg ／ L ， 产流情况下生态沟 渠末端截留率为 3 0 ％。存水取样显示 ， 进水 口 s s平 均 浓度 为 1 8 mg ／ L ， 末端 出水 口存水 S S平均 浓度 为 1 1 mg ／ L ， 较进水处降低约 3 8 ． 9 ％。 由 图 1可 见 ， 产 流情 况 下 ， 生 态沟 渠 S S浓 度 沿 程 呈下降趋势 ， 沿程平均去除率在 4 ％ ～6 ％之间。在此 过程 中 ， 由于水 流直 接 冲 刷 土壤 ， 可 能 导 致 径 流 s s浓 度小 幅升 高 ， 但 起伏 不 大 ， 对 试 验结 果 没 有 太 大影 响 。 存水状态下， s s 沿程浓度也是逐渐降低 的， 沉 降对 s s 的去除作用较为明显。s s主要通过基质的吸附、 自身 的沉降和水生植 物的拦截作用等得 以去除 。但试 验中如果水流流速较快 ， 水力停 留时间短 ， 水流携带能 力强 ， 会使部分被截 留下 的 s s又重新随水流一起带出 沟渠系统， 这可能是影响 s S截留效果的主要原因。 2 ． 1 ． 2 农 田径 流 T N、 N H 4+一N净化效果 试验基地生态沟渠产流、 存水 T N、 N H 4 +一N浓度 沿 程变 化如 图 2所 示 。 径 流水 产流 试验进 水处 T N浓度 约为 6 3 ． 6 mg ／ L ， N H4一N浓度 约 为 2 2 ． 9 m g ／ L， 沟 渠 中不 同点 位水 样 的 T N、 N I X ；一N浓度逐渐降低， 直至末端出水处达最 低点 ， 其平均浓度分别为 4 5 ． 9 ， 1 8 ． 9 m g ／ L 。存水取样 分析显示 ， 进水 口 T N、 N H 4一N平均浓度分别为6 ． 5 3 ， 2 ． 1 3 mg ／ L ， 末端 出水 V I 存水 T N、 N H4+一 N均值浓度 为 3． 8， 1． 3 5 mg ／L。 图 2生态 沟渠 T N、 N H a*一N浓度沿程变化 由图 2可见， 生态沟渠对农 田径流 T N、 N r I ；一N 都具有一 定 的去 除效果 ， 产 流情 况下 生态 沟渠 T N、 N H 4一N浓度沿程呈现逐渐降低的趋势 ， 沿程氮素削 减效果 比较稳定 ， 生态沟渠末端对 T N、 N H 4 +一N截 留 率分 别为 2 7 ． 8 3 ％ ， 1 7 ． 4 6 ％ ， T N 的沿 程 平 均 去 除率 相 对 N H 4一N较高。在存水状态下 ， T N、 N H 4一N浓度 变化均表现出相似 的变化规律 ， 即沿水流方 向逐渐 降 低 ， 且降低趋势较为平缓， 末端 T N、 N H4一N较进水处 分别 降低 约 4 1 ． 8 1 ％ ， 3 6 ． 6 2 ％。产 流 情 况 下 T N、 N H ；一 N 去除率较好 ， 原 因可能除 了物理截 留沉积 之 外， 相当一部分的氮素挥发释放到大气中， 另一方 面， 沟渠中黄菖蒲 、 黑麦草等植物通过其网络状 的根系会 吸收农 田排水 中 N H 4 + 、 N O ；、 S O 一等离子 ， 转化并 固定 一部 分无机 氮 。虽然 植物 根 系和 周 围沉 积 物 中存 在大 量 的微生物 ， 但是 实 际上径 流 流 经生 态 沟渠 的 时间较短 ， 大部分微生物对污染物质的降解转化作用 主要 发生 在滞 水期 ， 期 间厌 氧或 好 氧 微 生 物 在适 宜 的 环境下可通过硝化和反硝化作用去除水体和土壤 中的 有 机氮 。 2 ． 1 ． 3 农 田径流 T P净化 效果 试验基地生态 沟渠 产流、 存水 T P浓度沿程变 化 如 图 3所 示 。 径流水产流试验进水处 T P浓度均为 0 ． 9 1 mg ／ L ， 末端出水水样 T P浓度有所降低 ， 为 0 ．6 1 m g ／ L， 截留 率为 3 2 ． 9 7 ％。存水取样显示进水 口 T P平均浓度为 0 ． 2 1 m g ／ L， 末 端 出 水 口 水 样 T P平 均 浓 度 为 0 ． 1 3 m g ／ L ， 较进水处降低约 3 8 ． 1 ％。 由图 3可见 ， 生态沟渠中产流 、 存水 T P浓度沿程 总体呈现降低趋势。产流期间， T P的截留削减主要发 生在前半程 ， 降幅为 2 6 ． 4 8 ％ ； 后半程浓度降低趋缓并 第 1 9期 林根 满， 等 ： 生态排水沟渠农 田径流污染物 的净 化效果及 示范 7 5 且逐渐稳定至最低点 ， 降幅为 6 ． 4 8 ％。试验结果与陈 海生等人在杭嘉湖 区域利用黑麦草截留农业面源污染 物的研究结果表现 出相似的变化规律， 即在生态沟渠 前半程 ， T P降解 幅度较大 ， 而在远离生态沟渠排水 口 的后半程 T P沿程降解变化相对较平缓 。存水情况 下 ， T P浓度变化趋势 出现 了小幅的波动 ， 但整体表现 为降低趋势 ， T P浓度出现小幅升高 的现象可能 由于此 渠段底泥沉积物 P的再释放 ， 增加了水体 中 T P的浓 度 。在 地 表径 流 中 ， 磷 主要 以吸 附态 和溶解 态存 在 ， 农 田流失的磷主要是颗粒态 ， 本次试验所选用的黄菖蒲 、 黑麦草等植物根系发达， 其根区系统能有效吸附截留 水 中的悬浮物和颗粒状的磷 ， 促使磷沉淀Ⅲ 。 图 3生 态 沟 渠 T P浓 度 沿 程 变 化 总的来说 ， 生态沟渠 T N、 N H 4 +一N的浓度变化和 T P的浓度 动态 呈现 出很 好 的正相 关 性 ， 并且 生 态沟 渠 对农 田径 流 s S与 营养性 污染 物 的截 留净化作 用 较好 ， 这与何元庆等人在广东珠海市斗门区上洲村的研究结 果相类似 。 2 ． 2 示范 区净化 效果验证 示范区内部生态沟渠与示范区外部普通农田排水 沟 渠各 点位 污染 浓度 对 比见表 4 。 表 4 示范 区内外污染物 含量 比较 m g ／ L 注 ： 1～ 4点位 为 示 范 区 内部 生 态 沟 渠 水 样 ； 5—8点 位 为 示 范 区 外部 晋 通农 田排水沟渠水样。 由表 4可 以看出， 示范 区内生态沟渠 s s浓度范围 在 1 6— 2 1 m g ／ L之 间 ， 示 范 区外 农 田排水 沟渠 S S浓度 范围在 1 8～2 4 m g ／ L之 间， 总体上 ， 示范 区内沟渠 s s 平均浓度水平较示范区外低约 1 3 ． 1 ％ ， 说明生态沟渠 截 留效果 好 于普 通农 田排 水 沟 渠 ， 但 与 现 场模 拟 试 验 结果相 比， 示 范区生态沟渠对 s s的截 留效 率相对较 低 ， 其原 因可能是示范区内的土壤类型是砂夹黄土 以 及河口沙岛的灰潮土等， 有机质含量偏低 ， 没有较好的 团粒结构 ， 对颗粒 型污染 物的吸附能力较低 ， 影 响 了土壤对 s s的截 留吸附。示 范区内生态沟渠 T N浓 度 范 围 为 0 ． 6 1—0 ． 8 1 m g ／ L， N r I 4 一N 浓 度 范 围 为 0 ． 1 5～ 0 ． 2 0 m g ／ L； 示 范 区外农 田排 水 沟 渠 T N浓 度 范 围为 0 ． 5 9—1 ． 2 1 m g ／ L ， N H 4 一N浓 度 范 围为 0 ． 1 9～ 0 ． 3 2 m g ／ L 。示范区外沟渠各采样点 T N、 N H 4 +一N浓 度波动较大， 而示范区内生态沟渠各采样点 N H 4 +一N 浓度波动较为平缓 。示范 区内生态 沟渠各点位 T N、 N H 4 +一N平均 浓度 分别 比示 范 区外部普 通农 田排水 沟 渠低 1 5 ． 7 9 ％和 3 3 ． 3 3 ％ ， 对 比说 明总体上 生态 沟 渠对 T N、 N H 4一N具有一定的净化能力 ， 且拦截效果较 为 稳定 。示范 工程 区 内生态沟 渠水 样 T P浓 度 在 0 ． 4 3～ 0 ． 5 2 mg ／ L之 间 ， 示 范 区外 普 通 沟 渠 水 样 T P浓 度 在 0 ． 5 4～ 0 ． 7 3 mg ／ L之 间 ， 各 指 标 普 遍 高 于 示 范 区 内生 态沟渠水样 T P浓度， 总体 上示范区内生态沟渠 T P平 均浓 度较示 范 区外 部沟 渠 低约 2 7 ． 6 9 ％ 。 由于示 范 区 外部 沟渠 底部 土壤 没 有植 被 覆 盖 ， 受 到 降 雨径 流 的直 接冲刷后将导致沉积物中的磷又重新释放 到水体 中， 使示范区外 部普通农 田排水 沟渠 的 T P浓度普 遍升 高。有研究发现水生植物在不同的生长阶段对污染物 的吸 收能 力不 同 。本 次试 验 正 处 于夏 秋 季 节 交 替 时段 ， 崇明东风西沙岛许多水生 、 陆生植物正处于生长 旺盛 期 ， 有助 于生 态沟渠 中植 物 的生长 并提 高其对 氮 、 磷营养物的去除效率。 3 结论与建议 ( 1 )根据 基 地 试 验结 果 ， 生 态 沟渠 对 S S 、 T N、 N H4 +一N、 T P均 表 现 出 良好 的截 留 净 化 作 用 ， 对 农 田 径流 S S 、 T N、 N H 4一N、 T P的截 留分别在 3 0 ％ 一 3 9 ％ ， 2 7 ％ ～ 4 2 ％ ， 1 7 ％ ～3 7 ％ ， 3 2 ％ ～3 9 ％之间 ， 其 中生态 沟渠 对 S S 、 T N、 T P的净 化作用 相对 较好 。 ( 2 ) 示 范 工 程 区 内生 态 沟 渠 对 S S 、 T P 、 T N、 N H4一N 具有一定的截留净化作用且拦截效果较为稳 定 ， 各点位 s s 、 T P 、 T N、 N H 4 +一N平均浓度分别 比示范 区 外 普 通 农 田 排 水 沟 渠 低1 3 ．1 0 ％ ， 1 5 ． 7 9 ％ ， 3 3 ． 3 3 ％， 2 7 ． 6 9 ％ ， 其水质明显优于示范区外普通农 田 排水沟渠。 ( 3 )生态排水沟渠不仅能起到排灌传输作用 ， 而 且对农 田排水径流 中的污染物也有较好 的截 留作用 ， 在一定程度上减轻了农 田径流排水对周围环境受纳水 体的污染负荷。 需要 指 出的是 ， 由于 现场植 物 种植 时间较 短 ， 沟渠 系统整体处于运行初期 ， 而生态沟渠对农 田径流水 中 各种污染物质的去除受到诸多 因素的影 响， 在不 同植 7 6 人 民 长 江 2 0 1 4生 物生长阶段， 污染物质的物理沉降和基质交换 、 植物吸 收以及微生物降解等作用 的程度是不同的， 今后还需 要针对植物的生长阶段 以及生态沟渠本身对径流污染 物负荷动态变化的特定响’应机制开展进一步研究。水 生植物在生态沟渠湿地系统污水处理和其他生态效益 方面都发挥着独特的作用 ， 可以综合考虑生态排水 沟 渠的主要用途进行选择性种植。此外 ， 在保证生态沟 渠正常运行的情况下 ， 可在区域生态环境容量 、 生态安 全承载范围内适当地增加水生 、 陆生植物的种类 ， 以期 提高生态沟渠对农 田径流污染物的净化能力。 参 考文 献 ： [ 1 ] 张锋 ． 中国化肥投入的面源污染问题研 究[ D] ． 南京： 南京农业 大 学 ， 2 0 1 1 ． [ 2 ] 许 继军， 刘志武． 长江流域农业面源污 染治理对 策探 讨[ J ] ． 人 民 长江 ， 2 0 1 1 ， 4 2 ( 9 ) ： 2 3—2 7 ． [ 3 ] 姜翠玲， 范晓秋 ， 章 亦兵． 非点源污染物在 沟渠湿地 中的累积 和植 物吸收净化 [ J ] ． 应用生态学报 ， 2 0 0 5， 1 6 ( 7 )： 1 3 5 1—1 3 5 4 ． [ 4 ] 陆海明 ， 孙金 华， 邹鹰 ， 等． 农田排水 沟渠的环境效 应与生 态功能 综述[ J ] ． 水科 学进展 ， 2 0 1 0 ， 2 1 ( 5 ) ， 7 1 9— 7 2 0 ． [ 5 ] N e e d e l m a n B A ． I mp r o v e d ma n a g e m e n t o f a g r i c u h u r a l d r a i n a g e d i t c h e s f o r w a t e r q u a l i t y p r o t e c t i o n ： A n o v e r v i e w[ J ] ． J o u r n a l o f S o i l a n d Wa — t e r C o n s e rva t i o n ， 2 0 0 7， 6 2 ( 4 ) ： 1 7 1— 1 7 8 ． [ 6 ] 胡宏祥 ， 朱小红 ， 黄界颍 ， 等． 关于沟渠生 态拦 截氮磷 的研 究 [ J ] ． 水土保持 学报 ， 2 0 1 0 ， 2 4 ( 2 ) ： 1 4 1—1 4 5 ． [ 7] Mo o r e M T ， Nu t r i e n t mi t i g a t i o n c a p a c i t y i n Mi s s i s s i p p i D e l t a 。 U S A d r a i n a g e d i t c h e s [ J ] ． E n v i r o n m e n t al P o ll u t i o n ， 2 0 1 0， 1 5 8 ： 1 7 5—1 8 4 ． [ 8 ] K r t ~g e r R， H o l l a n d M M， Mo o r e M T ， e t a1． A g r i c u lt u r a l d r a i n a g e d i t ． c h e s mi t i g a t e p h o s p h o r u s l o a d s a s a f u n c t i o n o f h y d r o l o g i c al v a r i a b i l i t y [ J ] ． J o u rnal o f e n v i r o n m e n t a l q u ali t y ， 2 0 0 8 ， 3 7( 1 ) ： 1 0 7—1 1 3 ． [ 9 ] 张燕 ， 阎百兴， 祝 惠， 等． 三江平原农 田源头排 水沟渠截 留排 水 中 氮素动态[ J ] ． 生态与农村环境学报 ， 2 0 1 2 ， 2 8 ( 2 ) ： 1 7 6—1 8 0 ． [ 1 0] 黄沈发， 唐浩， 鄢忠纯， 等． 3种草皮缓 冲带对径流 污染物的净化 效果及其最佳宽度 研究 [ J ] ． 环境 污染与 防治， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 6) ： 5 3 — 5 7． [ 1 1 ] 孙玉冰 ， 邓守彦 ， 李德 志． 崇 明县土壤主要 理化指标 的空间分 布 与变异特征[ J ] ． 生态与农村环境学报 ， 2 0 1 0， 2 6 ( 4 ) ： 3 0 6— 3 1 2 ． [ 1 2 ] C o t t o n J A， Wh a ~ o n G， B a s s J A B， e t al ， T h e e f f e c t s o f s e a s o n a l c h a n g e s t o i n— - s t r e a m v e g e t a t io n c o v e r o n p a tt e r n s o f flo w a n d a c c u mu l a t i o n o f s e d i m e n t [ J ] ． G e o m o r p h o l o g y ， 2 0 0 6， 7 7 ( 3 ) ： 3 2 0— 3 3 4 ． [ 1 3 ] 于会彬 ， 席北斗 ， 郭旭晶 ， 等． 降水对农 田排水沟 渠中氮磷 流失的 影响[ J ] ． 环境科学研究 ， 2 0 0 9， ( 4 ) ： 4 0 9— 4 1 4 ． [ 1 4 ] 张树楠 ， 贾兆月， 肖润林 ， 等． 生态沟渠底 泥属性与磷吸 附特 性研 究[ J ] ． 环境科学 ， 2 0 1 3， 3 4 ( 3 ) ： 1 3 7 1—1 3 7 4 ． [ 1 5] B o u l d i n ， J ． L ． ， F a r r i s ， J ． L ． ， Mo o r e ， M． T ． ， e t a 1 ．Ve g e t a t i v e a n d s t r u c t u r a l c h a r a c t e ri s t i c s o f a g ric u l t u r a l d r a i n a g e s i n t h e Mi s s i s s i p p i d e h a l a n d s c a p e s [ J ] ． E n v i r o n me n t al P o l l u t i o n ， 2 0 0 4， 1 3 2 ： 4 0 3— 41 1 ． [ 1 6] 陈海生， 王光 华， 宋仿根 ， 等． 生态沟渠对农业面源污染物的截 留 效应研究[ J ] ． 江西农业学报 ， 2 0 1 0 ， 2 2 ( 7 ) ： 1 2 1—1 2 4 ． [ 1 7 ] 翟丽华 ， 刘鸿亮， 席北斗 ， 等． 沟渠 系统 氮、 磷 输 出特征 研究 [ J ] ． 环境科学研 究， 2 0 0 8 ， 2 1 ( 2 ) ： 3 5— 3 9 ． [ 1 8 ] 何元庆 ， 魏建兵， 胡远 安． 珠三 角典型稻 田生态沟渠 型人工 湿地 的非点 源污染 削减功 能 [ J ] ． 生态 学杂 志， 2 0 1 2 ， 3 1 ( 2 ) ： 3 9 4— 3 9 8． [ 1 9 ] 程志 ， 何彤慧 ， 郭亮华， 等． 银 川平原沟 渠湿地 高等植物群 落结构 初 步研究[ J ] ． 农 业科 学研究 ， 2 0 1 0 ， 3 1 ( 3 ) ： 4 0— 4 3 ． [ 2 O ] 金树权 ， 周金波 ， 朱 晓丽 ， 等． 1 O种水 生植 物 的氮磷吸 收和 水质 净化能 力比较研究[ J ] ． 农业环境科学学报 ， 2 0 1 0 ， 2 9 ( 8 )： 1 5 7 1一 l 5 7 5． ( 编辑 ： 常汉生 ) Pur i fic a t i o n e ffe c t o f e c o l o g i c a l dr a i n a g e d i t c h o n p o l l u t a n t s o f f a r m l a n d r un o ff a nd i t s d e m o n s t r a t i o n LI N Ge n ma n ， TANG Ha o ， W U ( 1 ． S c h o o l o f E n v i r o n m e n t S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， D o n g h u a v i r o n me n t a l S c i e n c e s ， S h a n g h a i 2 0 0 2 3 3， C h i n a ) J i a n ， WA NG Mi n 。 ，HUANG S h e n ~ U n i v e r s i t y ， S h a n g h a i 2 0 1 6 2 0 ， C h i n a ； 2 ． S h a n g h a i A c a d e m y of E n — Abs t r ac t ： I n o r de r t o e x p l o r e t h e e c o l o g i c a l r e t e nt i o n mo de s f o r f a r ml a n d r u no ff p o l l u t a nt s i n Sh a n g ha i ，i n t h e de mo n s t r a t i o n ba s e o f e c o l o g i c a l c o n t r o l a n d r e s t o r a t i o n for a g ric u l t ur a l n o n— - po i n t p o l l u t i o n s e t u p b y S ha n g h a i Ac a d e my o f En v i r o nme n t a l S ci -- e nc es ，t h e r e s e a r c h o n r e t e n t i o n a nd pu rif i c a t i o n e f f e c t b y e c o l o g i c a l d r a i na g e d i t c h e s o n f a r ml a nd run o ff p o l l u t a nt s i n S h a ng ha i a r e a a n d t he e n g i n e e rin g a p p l i c a t i o n de mo n s t r a t i o n we r e c a r r i e d o u t ． Th e fie l d e x p e r i me n t s t u d i e s s h o ws t h a t t h e e c o l o g i c a l d i t — c he s h a v e a c e r t a i n e f f e c t o f r e t e n t i o n a n d p u rific a t i o n o n S S，TN，NH4 +一N a n d TP．Th e d e mo ns t r a t i o n s h o ws t ha t e f f e c t o f t h e e c o l o g i c a l d r a i n a g e d i t c h i s s up e r i o r t o t h a t o f c o mmo n d i t c h e s ou t s i d e t he de mo n s t r a t i o n z o n e ．I n g e n e r a l ， t he e c o l o g i c a l d r a i n a g e di t c h h a s b e t t e r p u r i fic a t i o n e f f e c t o n n i t r o g e n，p h os p ho r u s a n d o t he r n u t r i e nt po l l ut a n t s，whi c h c a n r e d uc e t he p o l l u t i o n l o a d o f s u r r o u nd i ng e n v i r o nme n t for r e c e i v i ng f a rm l a