农地生态草沟调控氮磷及削减径流污染物效应

摘要

为研究生态草沟对径流污染物的削减效益,探究在西南地区农地内运用生态草沟来辅助地块排水和控制面源污染的可行性。试验着眼于地块单元,与农地地块内传统的土质沟道(CK)相对照,借助对模拟生态草沟的冲刷试验,根据不同试验要求调整模拟污水的成分,通过与清水冲刷对比,以研究生态草沟对污染物的削减效果。结果表明:(1)5°农地生态草沟对污水径流中COD负荷具有一定的削减作用,其削减COD污染负荷比例在8.86%~14.00%,但当生态草沟坡度比降为10°时反而增加了径流中的COD污染负荷,增加比例达到了20.38%~33.02%。(2)分析不同坡度和不同设计冲刷流量下农地生态草沟对污水径流中总氮的去除效率,发现大部分试验组农地生态草沟相比传统的土质沟道能部分去除径流中的总氮负荷,去除比例为2.46%~33.39%。(3)分析不同坡度和不同设计冲刷流量下农地生态草沟对污水径流中总磷的去除效率,设计冲刷流量为4.5L/min时农地生态草沟中磷素流失量大于设计径流(3L/min)时,二者磷素流失量相差0.005 9~0.037 7g/m^2,相差比例为4.71%~25.02%。沟道坡度比降为5°时,沟道流失的磷素随径流流失的比例更大,平均达到63.32%;当沟道坡度比降上升为10°时,沟道流失的磷素随泥沙流失的比例更大,平均为70.95%,达到较高水平。