浙江省农田氮磷生态拦截建设研究-开题报告

农业面源污染是指在农业生产过程中，化肥、农药、农膜、畜禽粪便、农作物秸秆以及其它有机或无机污染物质，通过农田的地表径流、排水和地下淋溶，进入水体而引起的对水层、湖泊、河岸等生态系统的污染[1]。由于农业面源污染物在空间上存在着极大不均匀性，土地利用状况、地形地貌、水文特征的不同亦造成了面源污染随机性大、多样性强、复杂度高、监测难度大等特点，导致农业面源污染排放分散、负荷不固定、管控困难，治理难度很大，已经成为制约我国美丽乡村建设和生态环境治理的瓶颈之一[2]。

据生态环境部等部委2020年6月发布的《第二次全国污染源普查公报》数据显示，农业污染源水污染物排放的COD、总氮、氨氮和总磷分别占到全国水污染物排放总量的49.8% 、46.5%、22.4%和67.2%。因此，控制农业污染源氮磷排放是实现水环境质量根本改善的核心。在农业污染源水污染物排放中，来自于种植业的氮磷排放又占很大比例。2017年度的统计数据（第二次全国污染源普查的时期资料为2017年度）显示，种植业水污染物排放氨氮8.3万吨，总氮72.0万吨，总磷7.6万吨，分别占农业污染源水污染物排放总量的38.4%、50.9%和35.9%。虽然较《第一次全国污染源普查公报》中通报的种植业的总氮磷排放占比（59.1%和38.2%）有所降低，但种植业排放的水污染物量占农业污染源水污染物排放量的比例依然很高。因此，要实现农业面源污染的有效控制，必须首先控制农田面源污染。

农田排水沟渠是农田灌排单元的重要组成部分，是农田面源污染物的最初汇集地和向下游水体迁移的重要通道，对下游水体环境有着重要影响[3]。生态沟渠是由水、土壤和生物构成的，具有自身独特结构并发挥相应生态功能的农田沟渠湿地生态系统[4]，其主要由工程部分和生物部分组成，工程部分主要包括渠体及生态拦截坝、节制闸、拦水坎、集泥井、透水坝等（图1），生物部分主要包括渠底、渠两侧的植物（图2）；两侧沟壁和沟底可以选择由蜂窝状水泥板等组成（图3），两侧沟壁应具有一定坡度，沟体较深，沟体内相隔一定距离构建小坝减缓水速、延长水力停留时间 [5]。与传统水泥硬质排水沟渠相比，生态沟渠能够通过土壤吸附、植物吸收、生物降解等一系列作用，促进颗粒物沉淀，降低进入下游水体的氮磷的含量，实现污染物的生态拦截（图4）[1，6]。因此，生态沟渠为农业面源污染防控4R技术体系（源头减量reduce、过程阻断retain、养分再利用reuse、水体修复restore）中“过程阻断”环节的重要技术[7]。

生态沟渠是目前国内外在灌区普遍采用的较为简单实用的水污染修复技术[3, 4]。与传统灌溉沟渠相比，生态沟渠在保留原有排灌功能的同时，可以强化拦截农田氮磷等养分的流逝，且景观效果好，在实际推广中具有较为广阔的前景[2, 4]。殷晓峰等研究表明，传统沟渠对各种污染物的削减率在20%-30％，而经过工程措施和植物配置设计的生态沟渠对各种污染物的浓度削减率均在50％以上[8]。王忠敏等对镇江某农业示范园氮磷拦截工程进行检测，结果表明该工程对农田养分流失氮磷的平均浓度消减率分别可达40％和50％以上[9]。刘福兴等研究分析太湖流域平原河网区常用的三种不同规格的生态沟渠在相同表面水力负荷下三种沟渠对动态连续进水条件下铵态氮（NH4+-N）、总氮（TN）、总磷（TP）和悬浮物（SS）的去除效果以及耐冲击负荷能力，表明优化生态拦截沟渠设计参数（如沟渠深度、长度、植被及填料等）可以提高其对农业面源污染物的拦截净化效果[10]。陈海生等研究表明，设置盘培多花黑麦草的生态沟渠与自然沟渠相比，对水稻田面源污染物中的氨态氮、硝态氮、总氮和总磷都有着较强的降解能力[11]。王岩等研究表明，生态沟渠对农田排水中氮磷的高效去除机理主要表现在沟渠植物的吸收、过滤箱中的基质吸附和植物吸收、沟渠拦截坝所产生的减缓流速和沉降泥沙等方面[12]。综上所述，通过重构和恢复沟渠生态系统，改善沟渠生境条件，可以强化沟渠对农田排水和地表径流的拦截和净化能力，减少氮磷等污染物向外界水体排放，对缓解农业面源污染具有重要作用[13-15]。

浙江素有“七山一水二分田”的说法，为充分利用有限的耕地资源、实现农业高产增收，大量施用肥料、农药等外源物资的现象难以避免，无法被农作物吸收利用的氮磷等物质进入农田水网系统，对局部地区造成了严重的环境污染。农业生产中使用的肥料、农药、农用薄膜、农作物秸秆以及农村生活污水、生活垃圾、畜禽养殖业、水产养殖业等是浙江省农业面源污染的主要诱因 [16]。

近年来，浙江省高度重视农业绿色发展，先后被列为全国生态循环农业试点省、国家农业绿色发展试点先行区（国家农业可持续发展试验示范区）。打造试点、铸造典范必须要有良好的生态环境做支撑，因此，全面开展生态沟渠建设，做好农业面源污染防控，是高水平实现农业绿色发展、打造绿色农业浙江样板、建立以资源高效利用和生态环境保护为基础的可持续农业发展体系的重要举措，也是贯彻乡村振兴战略、建设花园式美丽乡村、实现乡村振兴战略“生态宜居”目标的必然要求。

为实现高效、低成本的治理农业面源污染，浙江省自2016年开始探索开展生态沟渠示范点建设，并于2018年在试点基础上将生态沟渠建设任务列入全省“五水共治”一类考核目标，出台了《浙江省农田面源污染控制氮磷生态拦截沟渠建设技术规范（试行）》，指导各地规范化、标准化建设生态沟渠系统。生态沟渠作为过程控制措施，配合农业投入化肥定额制 [17]，必将会极大缓解浙江省农业面源污染现状，促进浙江省农业发展方式从数量型增长向质量效益型增长转变。

本^范文选题主要对浙江省氮磷生态拦截沟渠建设和后续管理维护过程中的技术要点进行分析和研究，研判沟渠建设的利弊得失，并对浙江省氮磷生态拦截沟渠的后续推广和发展提出合理化的意见和建议，以期为浙江省农业绿色发展和美丽乡村建设提供一定的科学依据和支撑。

B. ^范文提纲

一、绪论

（一）浙江省农业面源污染现状

（二）生态沟渠技术概述

（三）研究内容与意义

二、浙江省农田氮磷生态拦截沟渠概述

（一）建设情况

（二）技术要点

（三）存在问题

三、结论与展望

（一）结论

（二）措施建议

C. 参考文献

[1] 吴永红, 胡正义, 杨林章. 农业面源污染控制工程的“减源-拦截-修复”（3R）理论与实践 [J]. 农业工程学报, 2011, 27(5): 1-6.

[2] 杨林章, 冯彦房, 施卫明, 薛利红, 王慎强, 宋祥甫, 常志州. 我国农业面源污染治理技术研究进展 [J]. 中国生态农业学报, 2013, 21(1): 96-101.

[3] 陆海明, 孙金华, 邹鹰, 朱乾德, 丰华丽. 农田排水沟渠的环境效应与生态功能综述 [J]. 水科学进展, 2010, 21(5): 719-725.

[4] Cooper C M, Moore M T, Ferris J L, Milam C. Innovative uses of vegetated drainage ditches for reducing agricultural runoff [J]. Water Science & Technology, 2004, 49(3): 117-123.

[5] 邵建均，吕旭东，王永尚，鲁长根. 浙江省农田氮磷生态拦截沟渠系统建设实例与分析建议 [J]. 浙江农业科学, 2020, 61(9): 1915-1917.

[6] 施卫明，薛利红，王建国，刘福兴，宋祥甫，杨林章. 农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践—生态拦截技术 [J]. 农业环境科学学报, 2013，32(9): 1697-1704.

[7] 杨林章，施卫明，薛利红，宋祥甫，王慎强，常志州. 农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践: 总体思路与“4R”治理技术 [J]. 农业环境科学学报, 2013, 32(1): 1-8.

[8] 殷小锋, 胡正义, 周立祥, 吴永红, 杨林章. 滇池北岸城郊农田生态沟渠构建及净化效果研究 [J]. 安徽农业科学, 2008, 36(22): 9676-9679.

[9] 王忠敏, 梅凯. 氮磷生态拦截技术在治理太湖流域农业面源污染中的应用 [J]. 江苏农业科学, 2012, 40(8): 336-339.

[10] 刘福兴, 陈桂发, 付子轼, 杨林章，王俊力. 不同构造生态沟渠的农田面源污染物处理能力及实际应用效果 [J]. 生态与农村环境学报, 2019, 35(6): 787-794.

[11] 陈海生, 王光华, 宋仿根, 钱忠龙, 李建强. 生态沟渠对农业面源污染物的截留效应研究 [J]. 江西农业学报, 2010, 22(7): 121-124.

[12] 王岩, 王建国, 李伟, 薄录吉, 杨林章. 生态沟渠对农田排水中氮磷的去除机理初探 [J]. 生态与农村环境学报, 2010, 26(6): 586-590.

[13] Kroger R, Cooper C M, Moore M T. A preliminary study of an alternative controlled drainage strategy in surface drainage ditches: Low-grade weirs [J]. Agricultural Water Management, 2008, 95: 678-684.

[14] 杨林章, 周小平, 王建国, 王德建, 施卫明, 史龙新. 用于农田非点源污染控制的生态拦截型沟渠系统及其效果 [J]. 生态学杂志, 2005, 24(11): 1371-1374.

[15] 刘福兴, 王俊力, 付子轼. 不同规格生态沟渠对排水污染物处理能力的研究 [J]. 土壤学报, 2019, 56(3): 561-570.

[16] 徐建芬. 浙江省农业面源污染的影响因素研究 [D]. 浙江工商大学, 2012.