农田排水沟渠底泥-间隙水-上覆水氮磷迁移转化规律研究

王晓玲，郑晓通，李松敏，张福超

（1.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300350；2.天津大学 环境科学与工程学院，天津 300350）

1 研究背景

近年来，农业氮磷面源污染问题逐年加剧，农田排水沟渠作为农田氮磷流失的主要途径，通过农田排水沟渠拦截氮磷成为治理农业氮磷面源污染的关键［1-3］，如张树楠等［4-5］通过在农田排水沟渠中种植优选植物，改善底泥吸附属性，极大提高了农田排水沟渠对氮磷的拦截效应；王晓玲等［6-7］采用生态技术改造原有农田排水沟渠，极大削减了降雨径流过程中农田氮磷的流失。

在农田排水沟渠内，由于底泥、上覆水和间隙水氮磷的浓度差、底泥吸附属性以及微生物的作用等影响下［8］，氮磷在底泥、间隙水（底泥和上覆水体之间的交换介质）、上覆水三者之间不断迁移转化，因此，掌握氮磷在三者之间的迁移转化规律，对控制农业面源污染具有重要科学意义［4］。现有的氮磷在底泥-间隙水-上覆水之间的迁移转化规律的研究中，多以湖泊、海湾作为研究对象，如张亚等［9］以天津市于桥水库为例，分析了降雨水文过程与营养盐负荷之间的关系，确定了点源和面源污染对水库富营养化的影响及水库的污染源类型；黄廷林等［10］对西安市汤峪水库表层沉积物中总磷及各形态磷的含量分布特征进行了研究，结果表明结合态的磷释放到了间隙水和上覆水中，其是水库富营养化的潜在威胁；Bai等［11］指出在湖泊水库中，沉积物中的磷在整个水域中占据了很大的比例，特别是浅水湖泊，其可构成整个湖泊磷负荷的60%～80% ；……