3 討論

3.1不同生態攔截係統削減率差異原因分析

生態攔截係統是典型一種特殊的濕地生態係統，具有排灌功能和良好的生态水质景觀效果，其內部環境條件能夠使植物和微生物等維持較好生物穩定性，從而達到淨化水質的措施目的。本試驗條件下，净化4種生態攔截係統淨化效率最佳的效果為生態溝渠+表流庫塘，這是研究因為與其餘3個係統相比，生態溝渠+表流庫塘不僅大大提升了水力停留時間（水力停留時間分別是典型生態溝渠、表流庫塘和潛流庫塘的生态水质1.44、1.83和1.57倍），拦截而且還使水生植物存量更大（水生植物麵積分別是措施生態溝渠、表流庫塘和潛流庫塘的净化2.94、1.89和2.25倍），效果加上係統維護良好，研究使削減淨化效率進一步加強。典型因此，在具體應用其餘3個係統時，需定時對係統進行維護，比如定期清淤疏浚、采收水生植物、去除死亡根係等。本研究中生態溝渠+表流庫塘係統對TN和TP的平均去除率為59.66%和55.99%，與朱金格等[21]在太湖區研究的TN和TP平均去除率為59.60%和51.69%較接近，這進一步證明生態溝渠+表流庫塘係統應用性較廣，可為洱海流域農田尾水的處理提供一種參考。

有研究表明，潛流人工濕地對COD的去除率為64%~82%，本研究結果卻表明，潛流庫塘對COD的去除率僅在15.20%~49.15%，平均去除率僅為34.29%。這應與本研究所選潛流人工濕地或因運行時間較久，相關基質的物理吸附及化學反應(絡合作用) 達到一定限度，導致對COD的去除效果逐漸降低；另外當基質吸附達到飽和時，基質中吸附的汙染物可能會釋放進入水體，使濕地對COD去除效率進一步降低，因此在實際應用潛流人工濕地時應注意選擇合適基質粒徑和級配以及優化潛流人工濕地工藝等。

劉福興和田昌等研究表明生態溝渠對TN、TP的平均去除率均高達50%以上，本研究表明生態溝渠對TN、TP的平均去除率為40.59%、21.03%。這是因為劉福興和田昌研究的生態溝渠觀察期較短，僅集中在20 d和5個月，加上不同的研究生態溝渠長度不同，配備的水生植物也各異等，導致以往研究與本研究削減效果各有差異。本研究結果還表明表流庫塘對TN的平均去除率僅為37.60%，但張俊朋研究表明表流庫塘對TN平均去除率在70%以上，這應與張俊朋研究係統本底值很低，進水為自來水，植物種類配備單一，本研究進水則為農田尾水，本底值較高，配備植物也較多有關。

本研究證實，2019年9~10月，除生態溝渠+表流庫塘COD削減率下降外，其餘係統TN、TP和COD削減率均逐月上升，這是因為其餘係統水生植物2019年8月種植後，9月和10月正好處於旺盛生長期，植物吸收汙染物能力較強，微生物活動頻繁，加速了水體汙染物的分解。生態溝渠+表流庫塘2019年9~10月COD削減率逐月下降原因，則應與該係統運行之初（2019年9月）削減率便較高，為52.62%，已達係統較高的削減效率等有關，但具體原因有待進一步分析研究。4個係統TN、TP和COD削減率均在11月、12月或1月出現削減效果較低的情況，這與此3個月是冬季，溫度較低，植物枯萎死亡，微生物活動降低，導致生態攔截係統削減率下降有關。

3.2 不同生態攔截係統出水水質差異原因分析

經生態攔截措施淨化後，出流TN、TP和COD濃度較低的係統分別為潛流庫塘、表流庫塘和生態溝渠+表流庫塘，是因為3個係統分別對應的進水口TN、TP和COD濃度較低，加上3個係統水麵麵積、水容量和水生植物麵積也較大，致使3個係統汙染物攔截能力更強，因此出水口汙染物濃度更低，水質便更好。

本研究對4種生態攔截係統削減效果做了比較，表明生態溝渠+表流庫塘削減效果較好，在實際中可進一步推廣應用。但為全麵掌握生態攔截係統對農業麵源汙染物的淨化效果，以後應進一步研究典型生態攔截措施相同單位麵積、單位時間內負荷削減率的異同。

4 結論

（1）改建的4個係統都對水體汙染物TN、TP和COD具有較強的淨化作用。4個係統對汙染物TN、TP和COD的平均淨化效果由大到小分別為生態溝渠+表流庫塘（59.66%、55.99%和38.33%）、潛流庫塘（42.13%、31.31%和34.29%）、表流庫塘（37.60%、27.69%、26.07%）和生態溝渠（40.59%、21.03%、25.25%）。生態溝渠和生態溝渠+表流庫塘進水濃度較高時，係統對汙染物的削減效果較強，潛流庫塘和表流庫塘進水濃度和係統對汙染物削減效果間相關性不強。

（2）參照《國家農田灌溉水質標準》（GB 5084-2005）和《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002），生態溝渠和表流庫塘出水全年可用於水作和旱作灌溉，生態溝渠出流TN和TP濃度有4個月和11個月達到Ⅴ類和Ⅳ類水質要求，表流庫塘出流TN、TP和COD濃度有3個月、11個月和3個月可達到Ⅴ類、Ⅳ類和Ⅴ類水質要求，潛流庫塘出水全年各月可用於旱作灌溉，9個月可用於水作灌溉，TN、TP和COD濃度有10個月、6個月和2個月可達到Ⅳ類水質要求；生態溝渠+表流庫塘出水全年各月可用於各類型農田灌溉，TN、TP和COD濃度有3個月、10個月和10個月可達到Ⅴ類水質要求。

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