拦截典型净化效果研究一措施生态水质

为探讨生态拦截系统对洱海流域农田尾水氮（N）、典型磷（P）和化学需氧量（COD）的生态水质去除效应，提高生态拦截系统对农业面源污染物的拦截净化效果，研究了生态沟渠、措施表流库塘、净化潜流库塘、效果生态沟渠+表流库塘4种改建的研究生态拦截系统对水质净化效果的影响。结果表明，典型与进水口污染物浓度相比，生态水质经生态拦截系统净化后，拦截各系统出水口污染物浓度均有所下降。措施4种生态拦截系统以生态沟渠+表流库塘系统对污染物总氮（TN）、净化总磷（TP）和COD的效果削减效果较好，平均削减率为59.66%、研究55.99%和38.33%，典型出流全年各月可用于各类型农田灌溉，且TN、TP和COD浓度全年分别有3个月、10个月和10个月可满足地表水环境质量标准中Ⅴ类水质要求；潜流库塘系统削减效果次之，平均削减率为42.13%、31.31%和34.29%，出流全年各月可用于旱作回灌，9个月可用于水作灌溉，TN、TP和COD浓度全年分别有10个月、6个月和2个月可达到地表Ⅳ类水质要求；生态沟渠系统和表流库塘系统则削减能力相对较弱，平均削减率分别为40.59%、21.03%、25.25%和37.60%、27.69%、26.07%，但这2个系统出水全年可用于水作和旱作灌溉，其中生态沟渠系统出流TN和TP浓度全年分别有4个月和11个月可达到地表水Ⅴ类和Ⅳ类水质要求，表流库塘系统出流TN、TP和COD浓度全年分别有3个月、11个月和3个月可达到地表Ⅴ类、Ⅳ类和Ⅴ类水质要求。综合而言，改建的4个生态拦截系统对污染物的平均净化效果由大到小分别为生态沟渠+表流库塘、潜流库塘、表流库塘、生态沟渠。

洱海是云南省大理白族自治州的生命源泉，具有供水、农灌、发电、调节气候、渔业、航运、旅游七大主要功能。近20年来，由于各种因素的影响，造成入湖污染负荷量持续增加，洱海水质下降，生态环境受到破坏。大量的研究工作表明，流域内农田面源排放是洱海水中氮磷的主要来源之一。洱海流域现存有大量灌排沟渠和库塘，其水质状况与周边种植类型农田尾水的排放存在非常密切的关系，这些沟渠和库塘以及下游农田是地表水灌排和村庄供排水的水源，但位于农田与水体的过渡带，能有效拦截农田排水产生的N、P和COD等农业面源污染物，已成为研究农业面源污染阻断的关键环节。

近几年，有关洱海流域生态沟渠的研究主要集中在不同种植类型、不同年份生态沟渠和农田灌排沟渠对水质净化的影响等方面。例如陈安强等研究表明，不同种植类型对生态沟渠出水口径流氮磷浓度的影响从大到小依次为菜地、稻田和苗木地；田昌等研究表明，2016年和2017年生态沟渠对农田排水TN平均拦截率为 58.49%、47.61%，对NH4+ -N平均拦截率为 77.29%、69.72%。谢坤等研究表明，生态沟渠农田入口、农田出口、村落出口等处生态沟渠的水质明显不同，昼夜节律变化明显。有关生态库塘的研究则主要集中在不同水生植物和生态植草对水质净化的影响等方面。例如不同水生植物的库塘对总氮的年均去除率表现为荇菜（83.1%）>芦苇（73.9%）>黑藻（73.3%）>无植物库塘（65.5%）。

但上述研究都仅将生态沟渠或者库塘作为单一研究对象进行研究，在洱海流域“田-村”景观单元交替分布模式中，实际存在很多灌排水先流经生态沟渠，后入库塘继续净化的情况。同时，洱海流域生态库塘包括表流生态库塘和潜流生态库塘，截止目前有关生态库塘的研究仅涉及表流库塘，鲜有关于潜流生态库塘的研究报导。因此本研究将洱海流域主要的生态沟渠、表流库塘、潜流库塘和生态沟渠+表流库塘4种排灌系统进行改造提升（即清淤疏浚、种植水生植物，生态植草植树等），分析经不同生态拦截系统后，N、P和COD浓度的变化特征，并探讨污染物经过4种生态拦截系统后TN、TP和COD浓度的削减贡献率，以期为生态拦截工程设计和应用提供参考，提高灌排系统对农业面源污染物的拦截效果。

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