不同植物籬系統(tǒng)對(duì)坡耕地農(nóng)田徑流污染物的去除研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)坡耕地對(duì)農(nóng)藥、化肥的有效使用率僅僅為30％，多數(shù)未被利用的農(nóng)藥、化肥隨降雨或農(nóng)業(yè)灌溉而形成農(nóng)田廢水，通過(guò)地表徑流或地下滲漏等途徑直接進(jìn)入到地表水或地下水系統(tǒng)，從而導(dǎo)致水體污染。雖然我國(guó)采取多種措施減緩農(nóng)田廢水所帶來(lái)的面源污染，但是農(nóng)業(yè)面源污染所引起的流域水質(zhì)惡化趨勢(shì)并未得到根本改善，甚至部分湖、河水質(zhì)狀況堪憂。植物籬技術(shù)作為一種廣泛應(yīng)用于坡耕地與水環(huán)境之間的生態(tài)隔離措施，可以控制坡耕地農(nóng)田廢水中營(yíng)養(yǎng)元素流失。
　　本文

2、選擇四川常見(jiàn)且廣泛用于生態(tài)環(huán)境修復(fù)、固土護(hù)坡、邊坡綠化的3種植物為對(duì)象（紅葉石楠、小葉女貞和黑麥草），構(gòu)建植物籬系統(tǒng)。研究過(guò)程中，將三種植物進(jìn)行混搭形成四種不同的植物籬系統(tǒng)（T1:紅葉石楠+小葉女貞+黑麥草;T2:紅葉石楠+小葉女貞;T3:小葉女貞+黑麥草;T4:紅葉石楠+黑麥草）。本文首先通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)來(lái)探討植被條件、污染物進(jìn)水濃度、降雨量、坡度4種因素對(duì)植物籬系統(tǒng)去除各種徑流污染物的影響，并對(duì)各因素進(jìn)行多元回歸分析;其次，研究不同坡度

3、和污染物進(jìn)水濃度下，四種植物籬系統(tǒng)對(duì)坡耕地農(nóng)田廢水隨地表徑流流失的總氮(TN)、總磷(TP)、氨氮(NH3-N)、總有機(jī)碳(TOC)、化學(xué)需氧量(COD)的去除效果。研究結(jié)果如下:
　　(1)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，植被條件、污染物進(jìn)水濃度、降雨量均對(duì)植物籬對(duì)TN的去除具有極顯著影響，而坡度對(duì)TN的去除具有顯著影響;植被條件、污染物進(jìn)水濃度、坡度能極顯著影響植物籬對(duì)TP和TOC的去除率，而降雨量的影響不顯著;植被條件、降雨量和坡度對(duì)氨氮

4、去除率具有極顯著的影響，而污染物進(jìn)水濃度對(duì)其有顯著影響;四種因素對(duì)COD的去除率具有極顯著的影響。多元回歸分析表明，各因素間存在極顯著的線性關(guān)系。
　　(2)植物籬系統(tǒng)對(duì)農(nóng)田廢水中5種污染物的去除率均隨坡度的增加而降低，其中TP、NH3-N、COD的去除率受坡度影響尤為明顯。研究表明，當(dāng)坡度由5°增加到20°時(shí)，TP的去除率由52.25％～76.75％降至33.68％～60.34％、NH3-N的去除率由36.84％～68.33％降

5、至34.30％～45.46％、COD的去除率由13.26％～38.69％降至3.15％～26.74％;除NH3-N外，隨著污染物進(jìn)水濃度的升高，植物籬對(duì)其去除效果越明顯。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)從低濃度增加到高濃度時(shí)，TP的去除率可由33.33％～60.11％升至57.06％～81.44％、TOC的去除率可由-0.84％～2.92％升至9.64％～17.69％、COD的去除率可由-14.75％～11.25％升至20.62％～42.33％。
　　

6、(3)植物籬系統(tǒng)對(duì)TN、TP、NH3-N、TOC、COD的去除效果顯著優(yōu)于裸土。與裸土相比，在不同坡度下，以上5種污染物的去除率最高分別能由12.81％上升至47.02％、34.29％上升至76.75％、18.27％上升至68.33％、-0.93％上升至11.52％、2.31％上升至38.69％;在不同污染物進(jìn)水濃度下，5種污染物的去除率最高分別能由15.57％升至53.05％、37.93％升至81.44％、17.60％升至64.05％

7、、2.92％升至17.69％、-33.40％升至11.25％。
　　(4)四種植物籬系統(tǒng)對(duì)模擬農(nóng)田廢水的平均去除效果由大到小依次為:T1＞T4＞T3＞T2，即紅葉石楠+小葉女貞+黑麥草去除效果最佳。其主要原因在于，這三種植物的地表覆蓋率高、根系發(fā)達(dá)，并且在去污功能上相互取長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同固定污染物等性質(zhì)密切相關(guān)。
　　綜上所述，紅葉石楠、小葉女貞、黑麥草進(jìn)行混搭后形成植物籬系統(tǒng)對(duì)坡耕地農(nóng)田廢水中的污染物去除效果顯著，成本低廉、投