沟塘湿地系统的构建及其对农田排水污染物的截留效果开题报告

全文总字数：1126字

1. 研究目的与意义

太湖流域经济发达、土地资源宝贵，而周围的河流水系密集，施用过量的农药化肥导致了农田周围的水体的富营养化，农业生产成为该地区非点源污染的主要污染源之一。如何利用农田周边的沟渠塘对农田排水进行有效地净化拦截，从而减少对周边河流水体以及太湖的污染风险，是亟需解决的问题。故本课题在充分考虑农田排水中氮磷为主、排水时间不固定、排水量变化较大等特点，利用太湖流域农田周边沟塘湿地的自然特征，在前人研究成果的基础上，对农田周边沟塘湿地植物净化氮磷的能力和高效生物截污推荐模式进行研究，并对本研究创新构建的沟塘湿地高效生物截污模式进行示范，从而为利用沟塘湿地高效拦截净化农田面源污水提供一个示范样板，为更广泛领域中的水污染治理提供技术方法借鉴。

2. 国内外研究现状分析

目前农田沟塘湿地的构建往往采用一刀切的模式，即不考虑农田生产类型及排污特点，采用相同的植物配置方式，相同的工艺，由于生物本身受自然环境以及人为环境等的影响，导致现有技术对氮磷的截污净化效果不能保障。为此本研究在技术开发时将首先分析农田排水特征，计算其最大水力负荷、水力污染负荷以及在不同季节内的分布，从而为植物的搭配模式以及示范工程的建设提供总体参考依据，确保截污净化效果。在此基础上，进行相关植物净化氮磷能力的研究，建立相关数据库，从而使得沟塘湿地高效生物拦截模式的构建变得有理可依、有据可考。然后对建立的沟塘湿地高效生物截污模式进行综合评价（小试和中试），进一步对创建的模式进行改进和完善，并制定相应技术规程，从而为示范工程建设提供建设标准指南。最后，针对性地开展示范工程建设，并组合应用一些其他物理拦截技术，从而确保沟塘湿地高效截污模式的污染净化效果，达到预期课题目标。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

（1）农田周边沟塘湿地植物净化氮磷的能力研究

（2）农田周边沟塘湿地高效生物截污推荐模式研究

4. 研究创新点

针对农田排水以氮磷为主要污染物、排水时间不固定、排水量变化较大等特点，本课题将充分利用太湖流域广泛存在的沟渠塘系统，在前人生态拦截沟渠以及相关湿地研究的基础上，重点解决目前沟塘湿地中湿地植物的氮磷净化参数缺乏、植物搭配模式比较单一、冬季和强降雨时净化效果不稳定、相应示范工程建设缺乏技术规范等问题。本课题将采取实验室基础研究、田间的小试中试研究与实际技术示范工程相结合的研究方法。首先开展不同湿地植物包括当地的当家土著湿地植物对氮磷净化能力研究，建立相应的参数数据库。在此基础上，针对不同农田排水特点，有针对性地开展不同生物截污模式的构建和评价（小试），并总结参考类似工程的基本工艺参数、规范及相关设备选型，制定相应的技术规范。最后选择代表性区域进行技术示范，进一步对技术效果进行验证，同时组合其他的物理技术措施，建立相应示范工程，达到最终氮磷削减量大于40%的目标。