缓冲带截除农业面源强污染的效果_唐浩.pdf

第 28 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.28 No.2 186 2012 年 1 月 Transactions of the CSAE Jan.2012 缓冲带截除农业面源强污染的效果 唐 浩1，熊丽君1，鄢忠纯1，李银生2,3，黄沈发1，邱江平2（1.上海市环境科学研究院应用生态研究所，上海 200233；2.上海交通大学农业与生物学院，上海 200240；3.农业部都市农业（南方）重点开放实验室，上海 200240）摘 要：为了摸清草皮缓冲带对农田径流冲击负荷的耐受能力，通过工程尺度的现场试验，研究了高浓度污染负荷冲击对百慕大草皮缓冲带截除农业面源污染物能力的影响。结果表明：在高浓度污染负荷下，百慕大缓冲带能有效地截留农田径流中的悬浮固体（suspended solids，SS），SS 浓度变化趋势与一般浓度污染负荷基本一致，前端下降速度较快，后端逐渐趋缓，2 种污染负荷条件下末端出水 SS 质量浓度均在 90mg/L 以下，高浓度污染负荷冲击对农田径流 SS 的去除基本没有影响。缓冲带对高浓度氮磷污染负荷具有一定的净化效果，径流途径总氮（total nitrogen，TN）、氨态氮（ammonia nitrogen，NH4-N）、总磷（total phosphorus，TP）的末端去除率为 23%、16%和 26%，分别为一般浓度污染负荷下末端去除率的 59%、55%和 70%；百慕大草皮缓冲带对渗流途径 TN、TP 具有一定的净化效果，2 种浓度污染负荷下渗流水TN、TP 浓度变化趋势基本一致，两者无显著差异（p0.05），但 TP 去除速率较 TN 慢。该文为滨岸缓冲带的优化设计、维护管理及推广应用提供了依据。关键词：农田径流，氮，磷，草皮缓冲带，高浓度污染负荷 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.02.033 中图分类号：X522;X830.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2012)-02-0186-05 唐 浩，熊丽君，鄢忠纯，等.缓冲带截除农业面源强污染的效果J.农业工程学报，2012，28(2)：186190.Tang Hao,Xiong Lijun,Yan Zhongchun,et al.Removal efficiency of buffer on agricultural non-point and intensive pollutionJ.Transactions of the CSAE,2012,28(2):186190.(in Chinese with English abstract)0 引 言 为了获得作物高产，中国过量甚至超量施肥的现象非常普遍，由于降雨等因素导致的养分、农药流失不可避免，随着点源污染逐步有效地控制，农业面源已逐渐成为地表水环境的主要污染源。在通过农业技术措施最大限度降低农田养分流失量的前提下，如何减少污染物入河量，已成为农业面源污染控制领域的关键问题及研究热点之一1-2。国内外相关研究表明，滨岸缓冲带（riparian buffer）是截留陆域面源污染物、改善河道水质的有效手段，滨岸缓冲带对农田降雨径流携带的氮磷养分、颗粒物、农药等污染物具有较高的截留、吸收作用3-12，在农业面源污染控制中扮演着重要角色。国内对滨岸缓冲带的研究起步较晚，且侧重于定性分析特定植被缓冲带滞缓径流的效果和定量研究缓冲带对污染物浓度的削减效果等方面，同时存在定性分析较多，定量分析较少；单因素分析较多，多因素综合分析 收稿日期：2010-12-30 修订日期：2011-11-02 基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（200903056）；国家“十一五”科技支撑计划项目（2009BAC62B0407）；上海市科委基础研究重点项目（08JC1417600）作者简介：唐 浩（1979），男，四川广安人，高级工程师，博士，主要从事农业面源污染防治及农村生态环境保护研究。上海 上海市环境科学研究院应用生态研究所，200233。Email: 通信作者：邱江平（1962），男，贵州铜仁人，教授，博导，主要从事种群生物学和生态学研究。上海 上海交通大学农业与生物学院，200240。Email: 较少；理论试验研究较多，应用性示范研究较少等问题2。植被缓冲带是“土壤-植被”构成的共生体系，同时也是一个由众多的动物、微生物等构成的有机体系，对污染物的截纳容量有限10-12，缓冲带本身对径流污染物负荷动态变化也有其特定的响应机制，但是目前缺乏该方面的系统研究，如冲击负荷对缓冲带净化农田径流污染物能力的影响等，目前尚未见系统的研究报道。在此背景下，本研究通过工程尺度的现场试验，对高浓度污染负荷冲击影响下草皮缓冲带对农田径流污染物的净化效果进行了系统研究，以期为缓冲带的优化设计、维护管理及推广应用提供依据。1 材料与方法 1.1 试验基地概况 试验基地位于上海市青浦区华新镇东风港近苏州河段，占地约 8 000 m2，南北长约 100 m，东西宽约 80 m。该地区属北亚热带季风性气候，年平均气温约 18，日照 1 929 h 左右，平均年降水总量 1 104.4 mm，年最大降水量1 897.0 mm（1931年），年最小降水量681.2 mm（1978年），年均降雨天数 130 d 左右，全年 50%左右的雨量集中在 510 月的汛期10。该地区土壤主要为青紫泥土和沟干泥土，土质属黏壤土，主要理化性质见表 1。试验区共设置了 10 个试验条带，每个试验条带长19 m，宽 2 m，17 号条带坡度均为 2%，810 号条带坡度 3%5%。各试验条带间用防渗膜隔开，以防止渗流相互干扰。试验带沿程居中布设 8 个采样点，离进水端农业生物环境与能源工程第 2 期 唐 浩等：缓冲带截除农业面源强污染的效果 187 距离分别为 3、6、8、10、12、14、16、19 m，同步采集径流途径和渗流途径水样。径流途径水样通过径流分离器采样，渗流途径水样通过取样管采集，取样管为硬聚氯乙烯管（U-PVC），直径 100 mm，埋深 80 cm，管壁周围开直径 5 mm 孔若干，周边填充砾石。表 1 试验区土壤的基本特性 Table 1 Basic property of soil in study area 土层深度/cm pH 值 有机质 质量分数/(gkg-1)总氮质量分数/(gkg-1)总磷质量分数/(gkg-1)速效磷 质量分数/(mgkg-1)速效钾 质量分数/(mgkg-1)020 5.68 29.25 2.15 0.58 10.69 65.38 为了模拟降雨后农田径流流经缓冲带的情况，在试验区建造人工配水池，根据上海地区农业面源污染特征13-18，采用碳酸氢铵、过磷酸钙和泥土颗粒等就近抽取河水人工配制污水，模拟上海地区降雨后农田的产、汇流情况，以及农田降雨径流中的悬浮固体（suspended solid，SS）、总氮（total nitrogen，TN）、氨态氮（ammonia nitrogen，NH4-N）和总磷（total phosphorus，TP）等污染物质。模拟配制的农田径流水由配水池导管引导进入各试验带前端的配水槽，然后均匀流经试验条带后进入东风港。现场试验工艺流程见图 1。注：箭头方向为模拟的农田径流水的方向。图 1 现场试验流程示意图 Fig.1 Schematic diagram of flow chart for field experiment 1.2 试验方法与试验设计 本研究模拟施肥后 12 d 即遇强降雨的极端情况，此时田面水氮、磷浓度极高，农田降雨径流携带了大量的悬浮颗粒及氮、磷养分14。本研究与一般浓度污染负荷进行对比，阐述极端降雨情况下百慕大草皮缓冲带对高浓度农田径流污染物的净化效果。高浓度污染负荷冲击试验设 3 组重复，采用试验区 2、4、6 号试验带，同时在 1、3、5 号试验带进行一般浓度污染负荷对照试验，各试验带均种植经筛选的百慕大（Cynodon dactylon）草皮8。受试验场地条件限制，本研究采取人工配制模拟降雨径流的试验方法，根据上述的配水方法，模拟农田降雨径流水量、污染物浓度等情况。现场试验模拟降雨设计降水量 3050 mm，降雨历时约 1 h，农田径流中污染物浓度按相关研究13-18设计为，高浓度污染负荷：SS 为 8301 050 mg/L，TN 为 15.4753.82 mg/L，NH4-N 为 8.7531.69 mg/L，TP 为 0.51.5 mg/L；一般浓度污染负荷：SS 为400800 mg/L，TN 为720 mg/L，NH4-N 为 410 mg/L，TP 为 0.31.0 mg/L。1.3 采样及监测方法 对各试验条带每次模拟降雨后流经试验条带的径流水和渗漏水分别取样，取样点位置分别为 0（即进水）、3、6、8、10、12、14、16、19 m（即出水）。地表径流水监测指标为 SS、TN、NH4-N、TP，地下渗流水监测指标为 TN、TP、SS、TN、NH4-N 和 TP 的分析测试分别参照 GB11901-1989、GB/T11894-1989、HJ535-2009 和GB/T11893-1989 的规范要求进行，具体见表 2，监测结果取平均值。表 2 分析方法和检测限 Table 2 Analytical methods and detection limits 检测因子分析方法 相关标准 检测限/(mgL-1)SS 质量法 GB11901-1989 5 TN 过硫酸钾氧化 紫外分光光度法 GB/T11894-1989 0.05 NH4-N 纳氏试剂比色法 HJ535-2009 0.05 TP 钼锑抗分光光度法 GB/T11893-1989 0.01 注：SS 为悬浮固体，TN 为总氮，NH4-N 为氨态氮，TP 为总磷。2 结果与分析 2.1 高浓度污染负荷冲击下缓冲带对径流途径污染物的去除效果 高浓度污染负荷冲击试验进水 SS、TN、NH4-N、TP 质量浓度（平均值）分别为 955、37.56、20.39 和 0.912 mg/L，与之对照的一般浓度试验进水 SS、TN、NH4-N、TP 质量浓度分别为 607、18.5、9.49 和 0.48 mg/L。2.1.1 高浓度污染负荷下缓冲带对悬浮固体的去除效果 从图 2 可以看出，在高浓度污染负荷冲击下，百慕大草皮缓冲带依然能有效截留农田径流水中的 SS，与一般浓度情况下 SS 的变化相比，两者表现出基本一致的变化趋势。径流途径 SS 浓度沿程逐渐降低，且前半段降低速度较快，后端下降速度逐渐趋缓，在流经试验带 10 m距离的时候，SS 的去除率已经达到 70%以上。从末端出水 SS 质量浓度来看，2 种浓度负荷条件下均在 90 mg/L以下，高浓度污染负荷冲击对径流途径 SS 的去除基本上没有影响。有关研究表明，由于农田降雨径流尤其是初 图 2 不同浓度污染负荷下试验带的径流悬浮固体质量浓度变化 Fig.2 Concentration variation of runoff suspended solid in test buffers with shock load of different concentration 农业工程学报 2012 年 188 期雨水含有大量的悬浮颗粒，而颗粒物又通过吸附、络合等作用携带有大量氮、磷等营养性污染物，当降雨径流水流经滨岸缓冲带时，这些营养性污染物随着缓冲带植被体系对 SS 的截留而得以去除；相反，如果河流滨岸带没有植被覆盖，暴雨径流将直接冲刷滨岸裸地，径流SS 浓度起伏较大，没有明显规律，可能不降反升，导致更多的 SS 入河19-20。2.1.2 高浓度污染负荷下缓冲带对总氮、氨态氮和总磷的去除效果 从图 3 可以看出，高浓度污染负荷下百慕大缓冲带对农田径流中的 TN、NH4-N 有一定的去除能力。高浓度和一般浓度2种污染负荷情况下TN的出水质量浓度分别为 28.75 和 10.13 mg/L，去除率分别为 23%和 39%；NH4-N 的出水质量浓度分别为 16.87 和 6.96 mg/L，去除率分别为 16%和 29%。可见，尽管径流氮素污染物在 2种浓度污染负荷下都有一定的去除效果，但是高浓度污染负荷下的末端去除率要低于一般浓度污染负荷。高浓度污染负荷下 TN、NH4-N 的末端去除率只有一般浓度污染负荷的 59%和 55%。同时，在一般浓度污染负荷下，TN、NH4-N 的浓度变化和 SS 的浓度动态呈现出很好的正相关性。由于高浓度污染负荷冲击试验中污染物质主要以溶解态的形式存在，悬浮颗粒对 N、P 等的吸附形态和吸附量与一般浓度污染负荷情况相似，所以高浓度污染负荷下 SS 吸附态的氮素含量并没有显著增加，径流水中溶解态的氮素含量很高，导致 TN、NH4-N 的去除和SS 动态未表现出明显相关性。同时，高浓度污染负荷冲击下径流水中 TP 浓度总体也呈现出缓慢下降的趋势，同样在前 10 m 下降较快，后段下降速度趋缓。高浓度和一般浓度 2 种污染负荷情况下 TP 的出水质量浓度分别为0.659 和 0.262 mg/L，去除率分别为 26%和 35%。可见，高浓度污染负荷下径流水TP在百慕大草皮缓冲带中的的末端去除率要比一般浓度负荷低 26%。图 3 不同浓度污染负荷下试验带径流途径总氮、氨态氮、总磷质量浓度变化 Fig.3 Concentration variation of runoff TN、NH4-N、TP in test buffers with shock load of different concentration 综合来看，尽管高浓度负荷冲击下缓冲带也表现出较好的污染物去除能力，但与一般浓度负荷相比，其氮磷末端去除率要低 3040%，SS 的末端去除率基本一致。分析其原因，高浓度冲击负荷试验采用碳酸氢铵等配制农田经流水，模拟施肥后不久即降暴雨的农田经流产流情况，此时径流水中氮素存在形态是以溶解态的氨态氮为主14，水中 SS 通过吸附、络合作用等携带的养分与普通负荷情况下基本一致，但是增加的氮、磷等营养物浓度主要以溶解态形式存在。同时，农田降雨径流在缓冲带中的停留时间较短，植被吸收的溶解态污染物极为有限，大量的养分去除是通过 SS 的截留去除得以实现，溶解态的营养性污染物在径流途径难以迅速降解，在去除总量相近的情况下，由于高浓度试验的进水浓度较高，导致其末端去除率比一般浓度负荷要低。2.2 高浓度污染负荷冲击下缓冲带对渗流途径污染物的去除效果 高浓度污染负荷冲击下百慕大草皮缓冲带渗流途径TN、TP 的浓度变化情况见图 4。图 4 不同浓度污染负荷下试验带渗流途径总氮、总磷质量浓度变化 Fig.4 Concentration variation of seepage TN、TP in test buffers with shock load of different concentration 由图 4 可知，2 种进水浓度情况下百慕大草皮缓冲带对渗流途径 TN、TP 都有良好的去除效果，渗流途径 TN、TP 浓度均表现出相似的变化规律，即沿水流方向沿程逐渐降低，且前半段降低较快，后期浓度降低趋缓。同时，高浓度污染负荷下渗流途径 TN、TP 浓度下降很快，末端出水质量浓度范围分别为 4.687.03 mg/L 和 0.140.21 mg/L。尽管 2 种浓度负荷进水 TN、TP 浓度相差极大，达到了 1 倍以上，但是渗流途径末端出水 TN、TP浓度越来越接近，且后半段渗流水浓度变化趋势基本一致，两者无显著差异（p0.05），说明进水浓度的变化随着试验条带沿程距离的增加，对渗流途径出水浓度的影响越来越小，百慕大缓冲带渗流途径污染物去除能力具有良好的进水浓度变化抗冲击能力，高浓度污染负荷对农田径流污染物在百慕大草皮缓冲带中渗流途径的去除影响较小，百慕大缓冲带在渗流途径的污染物去除效果表现出良好的稳定性。究其原因，百慕大草皮根系十分发达，增加了土壤的渗透能力，减少了径流水入河量；同时缓冲带植物根系与周围土壤颗粒、胶体物质，以及土壤微生物群落构成了一个强大的生物净化器，发达的第 2 期 唐 浩等：缓冲带截除农业面源强污染的效果 189 植物根系具有较强的氮磷营养物质吸收能力，同时渗流途径的水力停留时间相对较长，有利于植物根系吸收，在“植物根系-土壤-微生物”的综合作用下，渗流途径污染物被逐渐吸附降解10,20。需要指出的是，植物缓冲带对农业面源污染物的去除涉及多学科的内容，缓冲带对污染物的截除净化效果也受到多种因素的综合影响。随着径流强度的增加或时间的延长，缓冲带暂时截留的 SS 是否会再次释放；植物枯萎期遇强降雨，滨岸缓冲带在截获部分颗粒物的同时，残存在土壤表面的植物残体及腐殖质可能也会释放部分有机质及其它污染物，缓冲带扮演的角色就可能由汇转换成源；农田径流污染物在缓冲带中的去除模式、作用机制、动力学过程等都有待深入研究19-20。此外，多种冲击负荷共同作用下缓冲带对径流污染物的去除效果及抗冲击能力也有待进一步研究。3 结 论 1）在高浓度污染负荷冲击下，百慕大草皮缓冲带仍能有效地截留农田径流中的悬浮固体（SS），与一般浓度污染负荷情况下 SS 质量浓度变化趋势基本一致，前端下降速度较快，后端逐渐趋缓。就 SS 的去除率而言，在流经试验带前端 10 m 距离的时候，已经达到 70%左右。2 种污染负荷条件下末端出水 SS 质量浓度均在 90 mg/L以下，高浓度污染负荷冲击对农田径流 SS 的去除基本没有影响。2）高浓度污染负荷冲击下，百慕大草皮缓冲带对径流途径总氮（TN）、氨态氮（NH4-N）也具有一定的去除效果，其末端去除率分别为 23%和 16%，但只能达到一般浓度负荷下末端去除率的 59%和 55%。3）高浓度污染负荷冲击影响下径流途径中总磷（TP）浓度总体上也呈现出下降趋势，在百慕大草皮缓冲带的末端去除率为 26%，只有一般浓度污染负荷下末端去除率的 3/4。4）百慕大草皮缓冲带对渗流途径污染物的净化效果相对稳定，高浓度负荷冲击对渗流途径污染物去除没有显著影响。暴雨后缓冲带渗流途径 TN、TP 质量浓度表现出相似的变化趋势，前半段下降速度较快，后半段逐渐趋缓，同时 TP 去除速率较 TN 慢。根据本研究结果，在农业面源污染控制缓冲带技术应用中，草皮缓冲带的草种选择可以优先考虑百慕大。同时，还应充分考虑其它各种可能冲击负荷工况，分析设计方案对各种冲击负荷的耐受能力，以实现缓冲带的环境经济效益最大化。参 考 文 献 1 卢宝倩，黄沈发，唐浩.滨岸缓冲带农业面源污染控制技术研究进展J.水资源保护，2007，23(增刊 1)：79.Lu Baoqian,Huang Shenfa,Tang Hao.Riparian buffer zone agricultural nonpoint source pollution control technology research progressJ.Water Resources Protection,2007,23(Suppl.1):79.(in Chinese with English abstract)2 郭彬，汤兰，唐莉华，等.滨岸缓冲带截留污染物机理和效果的研究进展J.水土保持研究，2010，17(6)：257262，274.Guo Bin,Tang Lan,Tang Lihua,et al.The review on the research for the interception mechanism and effects of riparian buffer zoneJ.Research of Soil and Water Conservation,2010,17(6):257262,274.(in Chinese with English abstract)3 Zhao Tongqian,Xu Huashan,He Yuxiao,et al.Agricultural non-point nitrogen pollution control function of different vegetation types in riparian wetlands:A case study in the Yellow River wetland in ChinaJ.Journal of Environmental Sciences,2009,21(7):933939.4 Stephanie M Parkyn,Robert J,Davies C.Predictions of stream nutrient and sediment yield changes following restoration of forested riparian buffersJ.Ecological Engineering,2005,24(5):551558.5 郭笃发.近代黄河三角洲段渤海海岸线缓冲带土地利用时空特征分析J.农业工程学报，2006，22(4)：5357.Guo Dufa.Analysis of spatial-tempo features of land use of Bohai Sea sealine buffer zones in the recent Yellow River DeltaJ.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2006,22(4):5357.(in Chinese with English abstract)6 潘响亮，邓伟.农业流域河岸缓冲区研究综述J.农业环境科学学报，2003，22(2)：244247.Pan Xiangliang,Deng Wei.Advances in riparian buffers in agricultural catchmentsJ.Journal of Agro-Environment Science,2003,22(2):244247.(in Chinese with English abstract)7 Duchemin M,Hogue R.Reduction in agricultural non-point source pollution in the first year following establishment of an integrated grass/tree filter strip in southern Quebec(Canada)J.Agriculture Ecosystems and Environment,2008,131(1/2):8589.8 唐浩，黄沈发，王敏，等.不同草皮缓冲带对径流污染物的去除效果试验研究J.环境科学与技术，2009，32(2)：109112.Tang Hao,Huang Shenfa,Wang Min,et al.Removal of runoff pollution by different grass-buffersJ.Environmental Science and Technology,2009,32(2):109112.(in Chinese with English abstract)9 Anna L,Bradley L,Ross G.Bat activity on riparian zones and upper slopes in Australian timber production forests and the effectiveness of riparian buffersJ.Biological Conservation,2006,129(2):207220.10 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，2009，31(6)：5357.Huang Shenfa,Tang Hao,Yan Zhongchun,et al.Sward riparian buffer zone for runoff clarification and nutrient removalJ.Environmental Pollution and Control,2009,31(6):5357.(in Chinese with English abstract)11 Greenway M.Suitability of macrophytes for nutrient removal from surface flow constructed wetlands receiving secondary treated sewage effluent in Queensland,AustraliaJ.Water 农业工程学报 2012 年 190 Science and Technology,2003,48(2):121128.12 Popov V H,Cornish P S,Sun H.Vegetated bio-filters:The relative importance of infiltration and adsorption in reducing loads of water-soluble herbicides in agricultural runoffJ.Agriculture,Ecosystems and Environment,2006,114(2/4):351359.13 王少平，高效江，胡雪峰，等.上海西郊麦期氮素淋溶定位研究J.环境污染与防治，2002，24(2)：6870.Wang Shaoping,Gao Xiaojiang,Hu Xuefeng,et al.Orientational sutdy of nleaching loss on winter wheat in west suburb of ShanghaiJ.Environmental Pollution and Control,2002,24(2):6870.(in Chinese with English abstract)14 邱卫国，唐浩，王超.水稻田面水氮素动态、径流流失特性及控制技术研究J.农业环境科学学报，2004，23(4)：740744.Qiu Weiguo,Tang Hao,Wang Chao.Rule of lose of nitrogen in the surface water of rice fields and the control technologyJ.Journal of Agro-Environment Science,2004,23(4):740744.(in Chinese with English abstract)15 陈国军，陆贻通，曹林奎，等.冬小麦氮素渗漏淋失规律测坑研究J.农业环境科学学报，2004，23(3)：494498.Chen Guojun,Lu Yitong,Cao Linkui,et al.Testing-hole on the nitrogen leaching loss in the winter wheatJ.Journal of Agro-Environment Science,2004,23(3):494498.(in Chinese with English abstract)16 黄沈发，沈根祥，唐浩，等.上海郊区稻田氮素流失研究J.环境污染与防治，2005，27(9)：651654.Huang Shenfa,Shen Genxiang,Tang Hao,et al.Nitrogen losses in paddy fields in Shanghai suburbsJ.Environmental Pollution and Control,2005,27(9):651654.(in Chinese with English abstract)17 邱卫国，唐浩，王超.上海郊区水稻田氮素渗漏流失特性及控制对策J.中国环境科学，2005，25(5)：558562.Qiu Weiguo,Tang Hao,Wang Chao.The characters of N-element leakage and countermeasures in rice fields in Shanghai suburbJ.China Environmental Science,2005,25(5):558562.(in Chinese with English abstract)18 黄沈发，陆贻通，沈根祥，等.上海郊区旱作农田氮素流失研究J.农村生态环境，2005，21(2)：5053.Huang Shenfa,Lu Yitong,Shen Genxiang,et al.Nitrogen losses from dry farming fields in Shanghai suburbs J.Rural Eco-environment,2005,21(2):5053.(in Chinese with English abstract)19 Dorioz J M,Wang D,Poulenard J,et al.The effect of grass buffer strips on phosphorus dynamics:A critical review and synthesis as a basis for application in agricultural landscapes in FranceJ.Agriculture Ecosystems and Environment,2006,117(1):421.20 唐浩，黄沈发，吴建强，等.连续降雨条件下缓冲带对农田径流污染物的去除效果研究J.上海交通大学学报：农业科学版，2010，28(5)：426431.Tang Hao,Huag Shenfa,Wu Jianqiang,et al.Study on the removal effects of agricultural runoff pollutants in riparian buffer on condition of continuous rainfallJ.Journal of Shanghai Jiaotong University:Agricultural Science,2010,28(5):426431.(in Chinese with English abstract)Removal efficiency of buffer on agricultural non-point and intensive pollution Tang Hao1,Xiong Lijun1,Yan Zhongchun1,Li Yinsheng2,3,Huang Shenfa1,Qiu Jiangping2(1.Natural Conservation Institute,Shanghai Academy of Environmental Sciences,Shanghai 200233,China;2.School of Agriculture and Biology,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China;3.Key Laboratory of Urban Agriculture(South),Ministry of Agriculture,Shanghai 200240,China)Abstract:In order to find out the tolerance ability of grass buffer on shock load from agricultural runoff pollutant,the effect of shock load of high concentration on the removal efficiency of riparian buffer on agricultural runoff pollutants were investigated by engineering-scale fields test on site.The results showed that under shock load of high concentration pollutant,grass buffer had good removal efficiency on runoff SS(suspended solids),the concentration of SS showed the same downward trend,fasted at the front,then gradually slowed down,the concentration of SS at end were both under 90mg/L for 2 kind of concentration load,which indicated that high concentration load had no significant effect on the removal of agricultural runoff SS.Buffer had certain purification ability on runoff nutritional pollutants under the impact of high concentrations load,the end removal ratio of runoff TN(total nitrogen),NH4+-N(ammonia nitrogen),TP(total phosphorus)removal was 23%,16%and 26%respectively,accounted 59%,55%and 70%for which under common concentration load.It suggests that Bermuda grass buffer had certain purification ability on TN and TP in seepage water,the concentration variation of which had the same trend under two kinds of concentration,Which had no significant difference(p0.05),and the TP removal rate was slower than TN.The research provides a scientific basis for the optimal designation,maintenance,management and application of riparian buffer.Key words:agricultural runoff,nitrogen,phosphorus,grass buffer,high concentration shock load