基于水环境保护的农田排水研究新进展

从控制排水、灌溉-排水-湿地系统、排水再利用、农田非点源污染控制四个方面总结了国内外在减缓农田水环境污染方面的农田排水研究新进展,介绍了控制排水等各项研究的技术方法、减轻化学物质流失的效果及影响因素,提出控制水位对农田化学物质流失的影响及对提高农田水分利用效率的作用、适应于农田排水的人工湿地系统、排水再利用的灌溉模式及相应的控制结构形式、农田非点源污染的综合调控措施等应成为今后减少农田排水对水环境产生负面影响的主要研究内容。     

稻田与沟塘湿地协同原位削减排水中氮磷的效果

农田排水中氮磷流失造成了水体富营养化及面源污染等一系列水环境问题。提出了控制农田面源污染的稻田沟塘湿地协同系统(PEDWS)，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。结果表明：PEDWS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。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%；PEDWS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PEDWS在我国的应用提供理论支持及实践指导。     

平原河网区农田渗滤沟道及氮磷拦截效果试验研究

为有效拦截控制平原河网地区农田径流氮磷流失，减少农业非点源污染，设计了农田排水渗滤沟道生态系统，并通过稻田蓄水、渗滤沟道、传统排水等不同情形下对ＴＮ、ＴＰ、ＮＯ３－Ｎ、ＮＨ４－Ｎ的拦截与去除效果进行了试验研究。结果表明，基于多孔透水的沟道护砌材料、排水垫层材料、沟渠植被生态系统、控制排水等方面构建的农田径流生态渗滤沟道系统，在农田径流氮磷拦截和去除效果上发挥了重要作用；水稻生育期，农田渗滤沟道系统对农田排水中总氮、硝态氮、氨氮等氮类营养物去除率介于１８％～３９％之间，去除效果较好，而对于总磷的去除率高达５５．６％，拦截效果更为明显，为农业非点源污染治理提供了可行的解决途径。     

灌溉-排水-湿地综合管理系统（WRSIS）

WRSIS（Wetland Reservoir Sub-Irrigation System）灌溉-排水-湿地综合管理系统是由美国俄亥俄州立大学的研究人员于20世纪末开发出来的，是为了控制、减少乃至解决农田非点源污染问题、修复水环境而采取的以水利技术为主的综合管理系统。     

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。     

一种新型的现代小型农田水利工程介绍

为了有效地解决农业面源污染控制这一世界性的难题,美国俄亥俄州立大学(OSU)将控制排水、地下灌溉系统和水塘、湿地通过地下管道和抽水泵站连接起来,形成了一种灌溉、排水、湿地净化、排水再利用的小型农田水利工程,可有效地提高水资源利用效率和控制农业面源污染。该系统主要应用于旱作区,由于投入较高,在我国可用于温室大棚;对于水稻地区,则需要研究改进。     

灌区稻田控制排水对排水量及盐分影响的试验研究

宁夏银南灌区每年从黄河引水约16亿m3,其中超过一半的水量以排水形式退回黄河或湖泊湿地。监测数据显示目前排水的含盐量较低，排水过量现象严重，不仅导致了水资源的浪费，而且加剧了黄河及湖泊湿地的污染。造成这种现象的主要原因之一是现有灌区排水系统能力过剩。本文介绍了在该灌区水稻田进行的一项控制排水试验，研究了在生长期内抬高排水沟出口对田间排水和盐分变化的影响。试验结果表明，将深度为1m的排水农沟控制到60cm时，生长期内农沟地下排水量减少了50%左右。排水量减少后，田间地下水含盐量增长幅度仅为3.7%，远远低于影响作物生长的临界含盐量。因此，控制排水措施具有节约灌溉用水和减少农业非点源污染的重要意义。     

农田排水沟渠调控农业非点源污染研究综述

农业非点源污染日益成为亟待解决的问题,随着农业非点源污染的深入研究,农田排水沟渠在调控非点源污染上的作用逐渐得到大家的关注。在简要分析农田排水沟渠特征及功能的基础上,归纳总结了排水沟渠系统对氮、磷非点源污染的迁移转化机理;结合目前研究状况,提出今后尚需进一步研究的问题,包括沟渠内植物和底泥二次污染、农田排水沟渠非点源污染溶质净化与内源污染形成机理研究、农田排水沟渠对农田生态系统生物多样性的影响以及土壤次生盐碱化与灌区农田排水沟渠之间关系研究等,以期为农田排水沟渠对农业非点源污染调控作用的研究提供参考。     

节水灌溉与控制排水理论及其农田生态效应研究

针对我国灌溉排水研究领域对节水灌溉、控制排水及其农田生态效应研究的迫切需要,在分析节水灌溉理论、控制排水理论及灌溉排水的农田生态效应等方面的研究态势及存在的科学问题,提出了今后的几个重点研究问题及其预期的创新性成果。     

农田控制排水与补充灌溉对作物产量和排水量影响的模拟分析

农田控制排水是减少硝态氮流失最直接有效的方法之一。本文利用典型涝渍区-淮北平原砂姜黑土地区实测土壤、气象、作物等资料,用DRAINMOD模型进行了长序列模拟分析,结果显示在当地气象条件下,干旱是影响冬小麦产量的主要因素,而涝渍则是影响棉花产量的主要因素。补充灌溉条件下,采用传统排水与控制排水两种措施的模拟结果显示,灌溉可使冬小麦产量得到大幅提高,但对棉花产量的影响不大。采取控制排水措施后,地下排水量大大减少,排水总量也显著降低,从而有利于区域水质的保护。     

不同类型控水性建筑物在生态拦截技术中的应用浅析

针对灌区范围内农田径流,排水沟沟体内N、P残留比较严重、天然塘堰湿地受到污染的现象,生态拦截技术作为农业生态补偿手段,对农业非点源污染的控制有着非常重要的意义.本文针对生态拦截型沟渠系统构建中的工程技术部分,介绍了不同级别排水沟渠的生态拦截性控水建筑物的应用类型.     

利用生态农业产业链技术控制农业面源污染

分析了中国农业面源污染现状及成因,认为农业面源污染是造成水体污染的最大问题。为了改善水体环境,从生态农业产业链技术的含义和内容出发,提出以"种—养—加—生"循环一体化的产业链技术体系来控制农业面源污染,保护水环境质量,即以源头无害化、过程资源化、末端生态化和控制规模化为原则,进行控制农田养分流失的生态种植、低污染零排放的生态养殖、无公害的生态饲料生产、以发酵垫料为主要原料的生物腐殖酸肥料加工和生态农业产业园区规划与建设等。这些技术的联控应用,能强化养分、食物链的循环延伸,是控制农业面源污染的有效方法,可以实现农业面源污染的零排放控制,改善水环境质量。     

浅谈农田面源污染的生态控制技术

农田面源污染成为我国众多水体富营养化的主要原因,其贡献率超过了来自城市生活污水和工业的点源污染,农田面源所引发的水污染将会是中国可持续发展的最大挑战之一。阐述了农田面源污染的成因及危害,从农田径流污染的生态控制和农田源头污染的控制2个方面总结了农田面源污染的控制技术及其在国内外的一些应用情况,并展望了在我国新农村建设的新形式下农田面源污染的生态控制前景。     

长江流域农业面源污染治理对策探讨

长江流域水环境恶化,已经成为流域经济社会可持续发展的重要制约因素之一。虽然流域内城市和工业点源污染正逐步得到治理,但当前以农药、化肥和畜禽养殖业污染为主的农业面源污染,开始成为长江流域水环境治理的重点和难点。面源污染主要产生于农业生产中,由于人们的认识及面源污染分布广,治理难度更大。针对长江流域农业面源污染治理中存在的主要问题,从政策法规、市场引导、治理措施、环境监测与科研宣传等方面,提出了加强政策和市场引导,采取工程与非工程措施,加强环保宣传力度等对策建议。     

江苏省农业非点源污染地区差异评价与控制对策

对江苏省13个市的水环境农业非点源污染进行了分类调查,并采用等标污染负荷的评价方法对各类污染源进行了评价。结果表明:南京、无锡、镇江、常州以生活污染为主;徐州、宿迁、泰州、盐城、连云港、淮安、南通以化肥污染为主;苏州、扬州两地畜禽粪便污染、生活污染、化肥污染和精养鱼塘污染均占一定的比例。针对不同地区提出了控制农业非点源污染的对策。     

浅谈生态型农田排水沟的设计与试验研究

农田面源污染治理属于综合性治理,生态排水沟是其中一项重要的工程措施。本文介绍了一种新型的农田生态排水沟型式,并详细阐述了设计思路和设计方案。研究人员在上海青浦某基地建造了长度110m的新型生态排水沟进行现场试验。本文根据试验成果,分析了该新型生态排水沟对氨氮、总磷的削减效果,并同时考察了排水沟的生态效果。本次研究成果可为农田面源污染防控研究提供一定参考。     

黄河流域非点源污染估算研究

介绍了黄河流农村生活、农田径流、分散式畜禽养殖、水土流失、城市地表径流这5类非点源污染的估算方法,并给出了根据此方法和有关参数所估算的黄河流域非点源污染负荷。结果表明:黄河水体中非点源污染主要为农田径流和水土流失;TN、TP对黄河水体的污染物总量贡献率较大;污染物在龙门—三门峡河段入河量较大。     

博斯腾湖流域农业面源污染现状分析

基于2007年博斯腾湖北4县农业面源污染实测资料及博斯腾湖水质历史资料,计算了农田排渠污染物入博斯腾湖总量,并分析了博斯腾湖流域农业面源污染的来源、季节变化特点及其影响因素。结果表明,博斯腾湖流域农业面源污染产生的TN、TP和COD的总量分别为5.86万t、1.55万t、10.06万t,其中95%以上的污染物来自畜禽养殖活动和化肥的施用;流域内产生的各种污染物主要通过33条排渠进入博斯腾湖,TN、TP、COD和盐量分别占入湖总负荷量的21%、21%、24%和48%,且排放时间主要集中每年4—9月;农业面源污染加重了博斯腾湖的咸化与富营养化趋势。根据博斯腾湖流域农业面源污染的特点,提出了推广节水灌溉、适度开发焉耆盆地地下水资源、推广平衡施肥技术等对策和建议。