稻田与沟塘湿地协同原位削减排水中氮磷的效果

农田排水中过多的氮磷会造成水体富营养化以及面源污染等一系列水环境问题。本文提出控制农田面源污染的稻田沟塘湿地协同系统,研究了该系统及其各组成部分对农田排水中氮磷的削减效果及机理。研究结果表明：该系统可有效地减少稻田排水量,降低稻田排水中氮磷浓度,对稻田排水中氮磷实现原位削减。其较传统灌排系统减少排水量73.03%,分别减少总氮（TN）和总磷（TP）流失负荷90.17%和79.53%;该系统中各组成部分都具有控污效果,其中稻田控制灌排可有效地减少稻田排水、降低排水中氮磷浓度和田间产污能力,控制灌溉稻田TN 和 TP 负荷较传统灌溉减少53.72%和37.45%,明沟控制排水对稻田排水中 TN 和 TP 的去除率达到64.59%和54.35%,沟塘湿地能够有效地净化稻田排水中氮磷等污染,TN 去除率达到37.13%,TP 去除率达到27.32%。本文研究结果可为该系统在我国的应用提供理论支持及实践指导。     

灌区沟塘湿地对稻田排水中氮磷的原位削减效果及机理研究

沟塘系统是控制农田面源污染的有效措施,本文通过修整灌区内承泄沟塘、重建其水生植物系统,研究了沟塘湿地对稻田排水的原位削减能力及机理。试验结果表明,通过沟塘底泥、水生植物等的综合净化作用,沟塘出流水中总氮TN和总磷TP平均质量浓度分别较入口减小22.01%和9.59%,实现了对稻田排水中氮磷的原位削减,其中氮磷单峰浓度消减均近似服从指数规律。较小的沟塘入流浓度和较长的沟塘净化时间利于获得更大的消减率,因此,建议利用排水沟系对稻田排水进行先期调蓄,初步净化后再排入沟塘,以提高沟塘净化效果。沟塘拦水坝的修建使得底泥吸附在水体净化过程中作用更加明显,0～40cm深底泥在稻麦轮作年TN截留量达1.559kg·m-2、TP累积量达0.394kg·m-2,吸附量可观;水生植物氮磷吸收是沟塘水质净化的重要途径,收割是实现其净化有效性的关键环节,仅移除芦苇和茭草茎叶,可除去氮193.69kg·hm-2和磷33.49kg·hm-2。芦苇和茭草综合对比表明,茭草更适于当地排水沟塘选用。     

生态塘对稻田降雨径流中氮磷的拦截效应研究

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_4~+-N)颗粒态氮(PN)硝态氮(NO_3~--N),颗粒态磷(PP)溶解态磷(DP),且径流状态下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。     

抚仙湖湖滨带复合湿地氮磷去除效果分析

分析了湖滨带复合人工湿地各功能区去除氮磷的效果。沉淀池除氮效果最不明显,在该区内有机氮可能发生矿化作用而转变为氨氮。有植物系统的潜流和表面流区除氮效果较为明显,潜流区对氨氮、硝氮和总氮的平均去除率分别达18%、19.7%和22.6%;表面流区对三者的平均去除率分别达50.4%、35.9%和43.5%。磷的截留主要发生在沉淀池,平均截留率为14.9%。潜流和表面流区除磷效果欠佳。表面流区对总磷不明显,可能是因为湿地运行了近两年,土壤吸附交换达到平衡,影响去除效果。潜流区对磷的截留主要是不溶性磷的吸附和沉积,除磷效果受水力负荷影响较大。     

稻田控制排水对高邮灌区河道洪水过程的影响

以高邮灌区为例,采用水文-水动力模型,研究稻田控制排水措施对河道洪峰流量、水位和洪水过程的影响。结果表明,雨前通过控制灌溉适当降低田间水位可减轻稻田出流峰值,随着稻田控制水位的增加,稻田径流峰值逐渐降低。通过稻田控制排水,可降低田间出口峰值流量,改变灌区河道洪水过程,降低河道洪峰流量和水位,减轻灌区内部以及附近河道的防洪压力。     

村落径流污水的生态处置方法沟塘系统技术介绍

面源污染是湖泊水库重要的污染源,也是治理的难点,村落径流污水则是面源污染的主要形式。在于桥水库周边村落的面源径流治理中,根据氧化塘原理,利用村落原有沟塘,并与排污沟渠和路边沟相互沟通,组成具有截留、净化的沟塘系统。该系统与传统的氧化塘技术相比,具有工程投资低、管理简便、对周围环境干扰少等优点。     

多级人工湿地-塘组合系统对微污染水体污染物去除效果的实验研究

采用多级人工湿地-塘组合系统处理微污染水体,考察水力停留时间的变化条件下系统对COD、TP、浊度、氨氮等去除效果的影响.实验结果表明:在水力停留时间为5d时,COD、TP、浊度、氨氮去除率分别为62%、75%、80%、60%,多级人工湿地-塘组合系统能够有效的去除微污染水体污染物质.     

淮北平原区沟渠控制排水与不同植被覆盖条件下农田氮磷流失特征分析

为综合分析沟渠控制排水与植被覆盖对淮北平原典型农田氮磷流失变化的影响,充分发挥农田沟渠生态服务功能和环境效益。本文以利辛试验区不同沟渠断面的氮磷观测点数据为依据,分析沟渠氮磷养分流失特征规律。研究表明：控制排水期间车辙大沟春店闸下游断面 TN、NO3--N 浓度分别较闸上游减少 24.3%、19.7%,闸上 TP 浓度较闸下虽未显著降低,但随时间变化动态波动表现放缓。控制排水条件下的排水沟渠中 TN 和 NO3--N 浓度变化对植被盖度高低有更显著的响应关系,植被生长状态较植被覆盖度对 TP 流失有更好的吸收拦蓄作用。因此,通过在淮北平原大沟采取控制排水措施能够有效减少农田氮素向下游流失,并能促进植物对氮、磷的吸收拦蓄作用。     

二塘沟水库工程河床覆盖层中承压水特性

分析了新疆二塘沟水库河床覆盖层中承压水形成原因及其对槽孔混凝土防渗墙施工的影响。     

稻田磷素流失及其环境效应分析

根据稻田磷素流失和环境效应的研究成果,对稻田磷素运移规律和环境效应进行了分析和总结.对磷素在稻田土壤和径流中的迁移方式和规律,稻田磷素流失的机理和影响因素、稻田磷素流失的环境效应以及相应的研究方法和控制措施进行了初步探讨,并结合国内外的实际提出稻田磷素研究领域的研究重点.     

稻田氮素流失及控制措施研究进展

随着国内外对稻田氮素流失的研究日益深入,对稻田氮素流失及其控制措施的研究进行了分析和总结。对稻田氮素流失的机理、影响因素进行了初步探讨,最后对控制稻田氮素流失的措施和方法进行了总结。     

温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响

构建由潜流人工湿地和表流人工湿地串联而成的复合人工湿地系统,研究了复合人工湿地脱氮除磷效果以及温度和基质对人工湿地脱氮除磷效果的影响。结果表明,复合人工湿地TP、氨氮平均去除率为33.64%、57.24%;水温降低会导致人工湿地氮磷去除率下降;基质为粗砂的潜流人工湿地脱氮除磷能力大于基质为砾石的潜流人工湿地。     

Nitrogen and phosphorus changes and optimal drainage time of flooded paddy field based on environmental factors

While many controlled irrigation and drainage techniques have been adopted in China, the environmental effects of these techniques require further investigation. This study was conducted to examine the changes of nitrogen and phosphorus of a flooded paddy water system after fertilizer application and at each growth stage so as to obtain the optimal drainage time at each growth stage. Four treatments with different water level management methods at each growth stage were conducted under the condition of ten-day continuous flooding. Results show that the ammonia nitrogen (NH⁺₄-N ) concentration reached the peak value once the fertilizer was applied, and then decreased to a relatively low level seven to ten days later, and that the nitrate nitrogen (NO^-₃-N) concentration gradually rose to its peak value, which appeared later in subsurface water than in surface water. Continuous flooding could effectively reduce the concentrations of NH⁺₄-N, NO^-₃-N , and total phosphorus (TP) in surface water. However, the paddy water disturbance, in the process of soil surface adsorption and nitrification, caused NH⁺₄-N to be released and increased the concentrations of NH⁺₄-N and NO^-₃-N in surface water. A multi-objective controlled drainage model based on environmental factors was established in order to obtain the optimal drainage time at each growth stage and better guide the drainage practices of farmers. The optimal times for surface drainage are the fourth, sixth, fifth, and sixth days after flooding at the tillering, jointing-booting, heading-flowering, and milking stages, respectively.     

控灌中蓄及减量施肥对稻田氮素动态的影响

为寻求高效生态的水-肥管理模式以减轻稻田施肥所引起的面源污染,在浙江省余姚试验区采用对比试验观测田面水与各土层土壤水中氮素形态及其质量浓度,对不同水肥管理模式下稻田氮素的变化规律进行分析。结果表明:施基肥7 d后减量施肥,田面水的NH+4-N质量浓度均值为常规施肥的46.14%,NO-3-N质量浓度均值为常规施肥的83.62%;控灌中蓄节水灌溉模式与减量施肥耦合能延长田间水的滞蓄时间,使稻田氮素肥料快速入渗并较多地保留在作物耕层,提高氮肥的有效利用率,降低田面排水的氮素浓度,减少氮素的深层渗漏;施肥后4 d内田面水的氮素浓度较高,应控制排水以避免氮肥流失,减轻稻田氮肥施用所引起的农业面源污染。     

时历年法计算花园水库水田灌区灌溉制度

用时历年法设计计算了花园水库水田灌溉制度,为灌区需水量计算提供依据。     

控制排水对土壤水分状况影响研究

为研究农田控制排水措施对土壤水分状况的影响,2010年在湖北四湖工程管理局排灌试验站进行大田控制排水和自由排水对照试验,在棉花生育期内观测土壤含水率,分析了控制排水对土壤含水率的影响,并对几次典型降雨前后土壤含水率进行了对比分析。结果表明控制排水措施能保持土壤水分,减少土壤含水率的波动,尤其在降雨后保持田间水分的效果更为明显,但土壤含水率与控制水位间相关关系不明确。