农业环境科学学报

作者：潘吴意,张迎颖,张志勇,龚新羽,闻学政,王岩,姜智绘,刘海琴,宋雪飞

单位：江苏大学环境与安全工程学院, 江苏 镇江 212013,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014,江苏省农业科学院农业资源与环境研究所, 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室, 南京 210014

关键词：生态沟渠,稻田径流,氮,磷,配置规模,

基金：江苏省重点研发计划项目（D21YFD17008）；国家重点研发计划项目（2021YFD1700805-02）；国家重大科技专项水体污染控制与治理专 项（2017ZX07202004-07）

为解析生态沟渠与农田面积的适配规模，基于太湖流域生态沟渠净化稻田径流的现场运行试验，选择常州武进水稻耕作区内3条自然排水沟渠进行生态化改造，通过在沟渠中增设水生植物、拦截透水坝（填充环保基质），构建梯级净化系统。根据沟渠长度设置不同处理：1号沟渠（ED1）长77 m，布设2组强化净化措施（每组含 30 m 植物带+1座透水坝）；2号沟渠（ED2）长 186m，布设 5 组强化净化措施形成强化处理系统；3 号沟渠（ED3）长193 m作为对照，不进行处理。通过对比不同处理级生态沟渠对稻田径流中主要污染物的拦截效果，分析生态沟渠建设规模与净化效能的关系，并探究与农田面积匹配的适宜配置规模。结果表明：设置强化净化措施的生态沟渠在净化稻田径流主要污染物方面显著优于未设置该措施的生态沟渠（P<0.05），其中设置5组强化净化措施的ED2净化效果最优，其对水体总氮（TN）、NO-3-N、NH+4-N、总磷（TP）、化学需氧量（COD）和悬浮物（SS）的平均削减率分别为 41.54%、37.32%、26.72%、31.19%、54.67% 和 63.56%，对 TN、TP 污染通量的平均削减量分别为 652.62、28.19 g·d-1。水生植物黄菖蒲和梭鱼草的生长表现均优于苦草，且在稻田退水的氮、磷污染净化方面贡献更为显著。在自然降雨条件下，为确保沟渠出水中TN和TP达到地表水Ⅴ类标准，3条沟渠中ED2所需的长度最短，分别为9.79 m和11.51 m。667 m2稻田的退水平均流量约为 7.93 m3·d-1，农田退水中 TN和 TP的平均浓度分别为 6.33 mg·L-1和 0.62 mg·L-1。为了达到地表水Ⅴ类标准，依据 ED2沟渠的配置规模，1 m2生态沟渠可处理约39 m2的农田退水，相当于1 m3生态沟渠可处理约12 m3的农田退水。因此，后续研究应重点围绕区域特征合理设定生态沟渠配置规模，构建适配参数的动态量化模型，并协同优化“田-沟-塘”系统的规模配比。

来源：2025年第8期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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