生态沟渠对小流域农田排水中氮磷的拦截效果研究.docx

生态沟渠对小流域农田排水中氮磷的拦截效果研究
概述
农业生产中所使用的化肥和农药等化学物质会通过水域进入河流或湖泊，引发水环境污染。氮和磷是造成水体富营养化的主要因素，而生态沟渠因其低成本、易于维护和重复利用等特点，成为一种防治小流域农田排水中氮磷的有效途径。本文将从生态沟渠的定义、建设方式与原理、拦截效果等方面，探讨其在小流域农田排水管制中的实际应用和前景。
定义
生态沟渠是一种较新型的生态防治措施。其基本定义是：在小流域农田排水的尾部设置带状绿地，要求该绿地既能够拦截排入水体的氮、磷等污染物，又要具备夏季降洪、调蓄水流和生态功能的综合目标。
建设方式与原理
生态沟渠的设计与建设需要考虑以下几个因素：
1.小流域的渗流特性和水源补给能力
2.生态沟渠的形状和过流面积
3.生态沟渠的植被种类及其对水质的影响
生态沟渠的原理是通过其植被与土壤构成的生态沟体来处理小流域农田排水中的污染物，包括过量的氮、磷、有机物质和微生物。在生态沟渠内部，水流经过一系列的过程，包括沉淀、吸附、植物吸收、生物氧化还原等，从而拦截和净化水中的污染物，达到调控水质和水量的目的。因此，生态沟渠可以作为一种同时能够提高农业生产效益和保护水环境的生态工程体系。
拦截效果
污染物在生态沟渠中的在降解过程中，各种反应机制均起着重要的作用，且影响效果的因素有很多，如人类活动、沟渠环境、气候等。
根据调查与研究结果，利用生态沟渠拦截氮磷等污染物具有一定的效果，下文列出具体数据：
1.氮污染物
研究表明，在生态沟渠中，植被的拦截作用与微生物对氮的转化作用配合作用，能够有效降低水体中氨氮、硝酸盐等含氮污染物的浓度。例如，在长江流域的生态沟渠中进行的实验结果表明，植物对氨氮的拦截效率在50%~85%之间。此外生态沟渠内的微生物通过脱氮和硝化作用将氮转化为N2气体，这也是生态沟渠处理氮污染的重要机制之一。
2.磷污染物
磷在生态沟渠中的处理可通过零价铁、草类植物和微生物等多种途径来促进磷的固化、吸附和脱除。这些成分与其他有机物质共同促进生态沟渠的抗磷能力。在实际使用中，磷的拦截率一般可以达到70%~90%之间。
综合效果
综合考虑生态沟渠在污染物拦截效果和生态功能等多方面的优势，其应用具有显著的经济、社会和生态效益，如下所列：
1.促进地域内生态系统的进一步恢复和增强。
2.适当或是有效地提高了农业生态环境系统的总体效益。
3.控制小流域农田排水中的氮、磷等污染物，预防水体富营养化，并延长水源的利用期限。
4.生态沟渠建设难度低且浇灌成本减少，同时也具有一定的增产效益。
总结
生态沟渠是一种集众多有机组成成分和微生物群体等多元成因于一体的复杂系统，其设计和建设需要考虑综合成本、长期运营和管理等多方面的问题。同时，在设计过程中，应该依照当地的自然条件、气候特点、土壤等资源探讨相应的解决之道。
生态沟渠的成效主要取决于植被的生长及其他的环境因素，因此，提高水平和定期维护是生态沟渠发挥生态功能的保障。和其他生态工程一样，生态沟渠依然需要长期的监测和评估，以确保其效果的持久性和适用性。