生态排水沟渠农田径流污染物的净化效果及示范f

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发布时间：2021-08-28

资料介绍

上海市环境科学研究院开展滨岸缓冲带农业面源污染
生态工程控制及生态恢复研究工作的示范基地。该区
域属北亚热带季风性气候，四季分明，日照充分，温暖
湿润，雨量充沛。年平均气温约为18．1 oC，日照
1 930．9 h左右，平均年降雨量1 042 iTlm，年均降雨天
数141 d，全年50％左右的降雨量集中在5～9月的汛
期㈨。
当地土壤母质类型有湖泊沉积、江海沉积、交互沉
积和回流沉积等多种，又经历了盐渍化、沼泽潜育化、
草甸化等自然成土过程及长期的耕种熟化，形成其现
有土质状况，主要类型为青紫泥、沟干泥，质地略显粘
重，主要基本特性见表1。
表1 试验区土壤的基本特性
pH ( gg
g
N
_1)
／ TN
kg
／ TP／速效磷／速效钾／
)(g·kg )(mg·kg )(mg·kg )
试验基地的生态沟渠采用横向布置，沟渠总长
105 m，沟渠剖面采用梯形复式结构，沟渠上表面宽
1．2 in，底部宽0．4 1TI，渠深0．8 m，沟埂宽0．25 m，沟
壁斜面长1 m。为保证沟渠整体结构的稳定性，沟渠
边坡采用“8”字形带孔砖来铺设，沟渠底部统一进行
平整，保留原有土壤结构，满足农用灌溉的前提下，在
沟渠底部、边坡种植水生植物，构建生态系统，净化水
质、改善沟渠景观环境。
1．1．2 现场示范区
现场示范试验选在上海市崇明区东风西沙岛生态
排水沟渠及滨岸缓冲带生态拦截技术示范工程基地进
行。该基地位于东风西沙岛上场部南面约150 In处，
于2013年5月建成。生态排水沟渠及滨岸缓冲带示
范长度各100 in，沟渠上表面宽1．2 in，底部宽0．4 in，
渠深0．8 m，沟埂宽0．25 In，沟壁斜面长1 m，沟渠边
坡、底泥均为原有土壤结构。
当地土壤发育于河湖江海沉积物，经历了盐渍化、
草甸化、沼泽潜育过程。新近冲积而成的土壤盐度远
高于耕作土壤，肥力较低，主要土壤类型是草甸起源的
砂夹黄土以及盐土、盐化土、河口沙岛的灰潮土等，均
属有机质含量偏低的土壤类型。示范区土壤主要
理化性质见表2。
表2 示范区土壤理化性质
1．2 试验设计
1．2．1 试验方案
本研究包括基地试验和现场工程尺度验证试验，
基地试验区主要研究生态沟渠对模拟径流污染物的净
化效果，现场示范区主要对基地试验结果进行验证。
基地试验根据上海地区农业面源污染产、汇流特
征，人工模拟配置农田径流水样。试验流程为先配置
含氮、磷农田径流水，再将其排入生态沟渠中，当生态
沟渠末端水流稳定后，在生态沟渠各段分别采集产流
(产流为试验时产生流动的水流)水样，一周后对沟渠
存水(试验结束后沟渠内存留的水)进行取样，水样水
质分析均在实验室进行。配置含氮、磷农田径流水需
要的试剂为碳酸氢铵和过磷酸钙，池子容积约10 in ，
配置试验进水TN浓度约60 mg／L、TP浓度0．8 mg／L，
配置所需用水来自于附近的苏州河水。
此外，2013年9月课题组对上海崇明示范工程区
的生态沟渠及周边普通农田排水沟渠中的存水进行分
区采样监测，以验证基地试验结果的可靠性，为其提供
数据支撑。
1．2．2 植物配置
试验基地生态沟渠主要选用了3种植物，沟壁两
侧边坡孔砖内间隔种植麦冬(Ophitopogin japonicum)
和黑麦草(Lolium perenne)，沟渠底部横向种植黄菖蒲
(Iris pseudacorus)。
根据示范现场实际情况，示范区构建了2条相同
植物配置的生态沟渠，生态排水沟渠边坡整理后种植
“百慕大(Cynodon dactylon)+黑麦草(Lolium pe—
renne)”，沟底及沟边种植黄菖蒲(Iris pseudacorus)、再
力花(Thalia dealbata)等，滨岸缓冲带示范区