生态塘对稻田降雨径流中氮磷的拦截效应研究.pdfVIP

水 利 学 报 2017年3月 SHUILI XUEBAO 第48卷 第3期 文章编号：0559-9350（2017）03-0291-08 生态塘对稻田降雨径流中氮磷的拦截效应研究 1 2 1 2 2 王晓玲 ，李建生 ，李松敏 ，郑晓通 ，张福超 （1. 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；2. 天津大学 环境科学与工程学院，天津 300072） 摘要：农田养分的大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一，生态塘兼具排水和生态湿地双重功效，研究其 对稻田排水氮磷的拦截效应对于防治农业非点源污染具有重要意义。针对降雨径流条件下生态塘对降雨径流中氮 磷的动态拦截效应以及降雨径流结束后氮磷在静水中的去除效应有待明了的需求，本文选取太湖西岸何家浜流域 典型农田作为研究对象，并将该区域的塘堰改造为生态塘，研究了生态塘对水稻生长期内的三场降雨径流氮磷的 拦截去除效果及降雨径流结束后氮磷在静水中的去除效应。研究结果表明：（1）在三场降雨过程中，生态塘对总 氮（TN）的平均去除率为34.7 %，总磷（TP）的平均去除率为34.8%；（2）生态塘对降雨径流中不同形态氮磷的去除 + - 率大小排序为氨氮 （NH -N）颗粒态氮（PN）硝态氮（NO -N），颗粒态磷（PP）溶解态磷（DP），且径流状态下4 3 水体垂向分层氮磷浓度分布随降雨进行而变化，总体分布规律为底层氮磷浓度大于表层氮磷浓度；（3）降雨径流 结束后，TN在生态塘中的去除率为50.4 %，TP在生态塘中的去除率为52.3%，塘2对TN、TP的去除率大于塘1 与塘3，生态塘表现了较强的抗冲击自修复性。 关键词：稻田；生态塘；氮磷；降雨径流；垂向分层；拦截效应 中图分类号：S157.1，X592 文献标识码：A doi ：10.13243/ki.slxb 1 研究背景 近年来，随着水体富营养化形势的加剧，有效防治农田面源污染、修复水体环境的技术已成为 ［1］ 研究热点 。农田不合理的灌溉排水和施肥是引起面源污染和水体富营养化的主要原因，如何有效防 ［2］ 治农田面源污染、修复水环境是目前亟待解决的问题 。 河道附近的塘堰作为农田与水体之间的一个过渡带，具有排水和生态湿地双重功效，成为目前 ［3］ - 农业非点源污染防治研究的热点。何军等 研究原位状态下的塘堰 ，发现其对TN、NO -N、 3 + ［1］ NH -N、TP的平均去除率分别为15.2%、15.6%、30.2%、-6.5%；夏霆等 研究了自然沟塘对降雨4 ［4］ 径流氮磷的削减效果；王沛芳等 在三个不同时期内开展了降雨径流进入水塘中农业面源氮的截留效 应研究，结果表明，3个试验期持留时间内TN的净化效率分别为70.4 %、14.5 %和36.3 %。也有些 学者将现有塘堰湿地改造为生态塘，研究其对氮磷的去除效果及其机理。生态塘又称稳定塘，污水 在塘内缓慢流动，有较长时间的滞留，通过污水中存活的微生物的代谢活动，加之水生植物在内的 ［5-6］