红枫湖流域农业面源污染治理的生物地球化学垒体系构建初探

作者：岑模珊; 朱蒋洁; 计永雪; 陈敬安; 曾艳

来源：地球与环境, 2024, 52(01): 76-85.

DOI：10.14050/j.cnki.1672-9250.2023.51.011

• 农业面源污染
• 氮
• 磷
• 地表径流
• 生物地球化学垒

在点源污染得到有效控制后，流域内农业面源污染逐渐成为了湖库氮、磷等营养物质外源输入的主要贡献者。本研究选取红枫湖流域农田土壤为研究对象，对其添加改良剂并种植植物来构建生物地球化学垒，并对其氮、磷拦截效应进行了综合评估。研究结果表明，添加Al2（SO4）3、CaCl2与钠基膨润土显著提高了土壤对NH+4-N、NO-3-N和磷的拦截率，降低其流失程度。其中，对土壤添加CaCl2改性钠基膨润土并种植植被构建的生物地球化学垒，对NH+4-N、NO-3-N和磷的综合拦截效果最佳，截留率分别为87%、95%、93%。而添加了FeSO4的土壤，NO-3-N的淋失程度增强，不宜选取。种植植物后，植物生长对土壤中氮和磷有一定的活化作用，导致模拟径流中NH+4-N和溶解性磷浓度较种植植物前升高，但是均低于对照组。而且种植植物后经改良的土壤单元有效磷（Olsen-P）较种植植物前显著降低，也反映出植物对土壤磷的活化利用。综上表明，通过对土壤添加Al2（SO4）3、CaCl2与钠基膨润土并种植适生植物（黑麦草和白花三叶草）来构建生物地球化学垒，可以实现红枫湖小流域内的氮、磷等污染物拦截和植物生长两相促进，从而有效、持续拦截土壤氮、磷，降低其流失程度，对实现农业面源污染的可持续治理具有重要意义。

• 单位
  中国科学院大学; 环境地球化学国家重点实验室; 中国科学院地球化学研究所; 贵州财经大学; 贵州大学