程樟順 泮黃敏 張翔 洪慶紅




摘要:對金東區曹宅鎮前婆橋村的生態溝渠枯水期的上游、中游、下游等段面水體及外進水體進行動態監測分析,結果發現生態溝渠中水體每小時流量愈大,點位間距須加長,總氮、總磷、氨氮、高錳酸鹽指數等污染指標削減才顯著。
關鍵詞:生態攔截;農田溝渠;氮磷削減;水流量
農田氮磷生態攔截溝渠建設是貫徹落實鄉村振興戰略,推進農業綠色發展、建設美麗田園,減少農業面源污染的一項重大舉措[1]。有關枯水期生態溝渠對水體的氮磷削減狀況未見相關報道。為切實掌握已建的生態溝渠在枯水期的水體氮磷削減狀況,課題組于2021年8月31日、9月5日、9月11日、9月15日對2018年建成的金東區曹宅鎮前婆橋村的生態溝渠的上游、中游、下游等段面及外進水源進行流量及水樣相關指標監測,探索枯水期生態溝渠水流速(m3/h)與點位間距、水體污染指標(總氮、可溶性磷、總磷、可溶性磷、氨氮、高錳酸鹽指數)削減率三者的關系,為后期管護生態溝渠提供科學依據。
1材料與方法
1.1前婆橋村生態溝渠概況及取樣點位分布情況
金東區曹宅鎮前婆橋生態溝渠長700余米,渠內多段溝底苦草豐富;溝渠兩邊種有一定規模的美人蕉等沉水挺水蜜源植物,下游水呈微濁狀。
點位1為最上游處,水呈淡黃色微渾;點位2離點位1下游約180米處;在1與2點位間有一涵洞出水為外進1;外進1和點位2之間因暴雨沖刷造成溝底鮮有綠植和苦草,點位2和3之間有一蔬菜地排水口為外進2,點位3為最下游處,點位3的水直接排入一條大溪流。
1.2水樣測試方法
水質pH值的測定按照電極法 HJ 1147-2020;水質高錳酸鹽指數的測定按照GB/T 11892-1989;水質氨氮的測定按照納氏試劑分光光度法 HJ 535-2009;水質總氮的測定按照堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法HJ 636-2012;可溶性氮按照水樣總氮(TN)的測定按照HJ 363-2012的堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。
水樣總磷(TP)和可溶態磷(DP)的測定按照GB/T11893-89的鉬酸銨分光光度法,可溶態磷(DP)先經0.45μm濾膜過濾,再用鉬酸銨分光光度法測定。
2.生態溝渠各點位污染指標測定狀況
2021年8月31日、9月5日、9月11日、9月15日四天水樣采集并監測結果見表1。
3.枯水期生態溝渠水樣污染指標削減狀況分析
結合相關指標濃度和當時水流速狀況,得出枯水期前婆橋村生態溝渠各點位每小時水樣中相關指標平均質量(見表2),計算出枯水期生態溝渠各點位間水樣指標削減率狀況(見表3)
結合表1和表3可得出:
(1)在水流量較大(167-333m3/h)條件,點位間距愈大,氮磷指標削減愈顯著。若外進1和點位2之間溝底如有豐富的苦草植被和綠色植物,削減將更有成效。
(2)1和3點位之間,總氮平均削減率為11.78%,可溶性氮平均削減率為1.45%,總磷平均削減率為10.44%,可溶性磷平均削減率為3.53%,氨氮平均削減率為26.39%,高錳酸鹽指數平均削減率為36.59%。這些污染指標削減程度與其他研究者報道規律類似,但具體削減率數據差異較大,可能生態溝渠受水體的流速、點位間距離影響外,還受溝渠周邊的農田種植作物的種類等環境影響有關[2,3]。
4.建議
目前浙江省農田氮磷生態攔截溝渠已初具規模[4-6],金華大市也已建成生態溝渠40余條,為充分發揮生態溝渠對氮磷等污染指標削減作用。建議相關管理部門除依靠基層(村委及村民)力量做好溝渠的日常管護外,還可經常性地邀請第三方檢測機構對水體污染指標進行客觀公正檢測分析,讓數字化起到督促管理作用。
參考文獻:
[1]羅國平,張杰,李忠潤,等.生態溝渠綜合治理研究綜述[J].湖南水利水電,2020(06):56-59.
[2]王華棟,唐浩,張衛.生態溝渠對農田徑流污染物的去除效果[J].環境污染與防治,2021,43(09):1083-1088.
[3]陸敏博,劉蕓,王宇翔,等.藻球-植物生態溝渠控制農村徑流污染[J].凈水技術,2020,39(12):137-143.
[4]邵建均,呂旭東,王永尚,等.浙江省農田氮磷生態攔截溝渠系統建設實例與分析建議[J].浙江農業科學,2020,61(09):1915-1917+1921.
[5]陳麗芬,王會來,鐘楊波,等.麗水市蓮都區碧湖鎮農田氮磷生態攔截溝渠的建設應用現狀與思考[J].浙江農業科學,2020,61(06):1265-1268.
[6]陶衛平.德清縣下渚湖街道農田氮磷攔截生態溝渠模式考察報告[J].能源與環境,2019(06):78+80.