池塘水力停留時(shí)間和氮素分層滯留能力分析

文雯，張名瑤，鐘泳林，高繡紡，呂明權(quán)*，吳勝軍

（1.長(zhǎng)江大學(xué)，武漢 430000；2.中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院，重慶 400714）

以池塘為代表的小型水體是內(nèi)陸水體的重要組成部分，我國(guó)的小型水體（0.1～10 hm2）數(shù)量約510萬(wàn)個(gè)，占所有內(nèi)陸水體（不包括河流）數(shù)量的98.65%，占內(nèi)陸水體面積的17.85%[1]，在全國(guó)各地分布較廣，集中分布在地勢(shì)低平、氣候濕潤(rùn)、降水豐沛、地下水和地表水豐富的大江大河中上游以及天然濕地集中的周邊區(qū)域，其中，川渝地區(qū)、長(zhǎng)江流域中下游是中國(guó)塘庫(kù)分布最為集中的地區(qū)。小型水體相比于大型水體具有更強(qiáng)的生物地球化學(xué)過(guò)程[2-3]，且這些水體常分布于耕地和居住區(qū)周?chē)?，具有攔截農(nóng)業(yè)面源污染的重要作用。研究表明，小型水體對(duì)水中營(yíng)養(yǎng)鹽的去除效果顯著[4-7]，尤其是對(duì)氮素的去除。在降雨產(chǎn)流時(shí)，池塘能夠減緩徑流流速，攔截懸浮物中攜帶的養(yǎng)分，在微生物的作用下經(jīng)由再礦化、硝化、反硝化及厭氧氨氧化等過(guò)程對(duì)氮素進(jìn)行轉(zhuǎn)化，進(jìn)而降低水中氮的濃度。反硝化和厭氧氨氧化是脫氮過(guò)程中較為重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，能夠極大降低水環(huán)境中的活性氮，緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化，促進(jìn)水質(zhì)進(jìn)化[8-9]。

目前，關(guān)于池塘對(duì)流域氮素?cái)r截削減的貢獻(xiàn)研究較多[3，10-11]，大多數(shù)研究都把池塘當(dāng)作黑箱處理，針對(duì)整個(gè)池塘進(jìn)行研究，根據(jù)對(duì)池塘進(jìn)出口處以及底泥的變化，分析池塘的攔截率，對(duì)比說(shuō)明池塘內(nèi)部發(fā)生的系列轉(zhuǎn)化，但并未清楚地揭示池塘內(nèi)部在不同深度下發(fā)生的反應(yīng)[12-14]?，F(xiàn)有研究證明，水力負(fù)荷、水力停留時(shí)間及水深直接影響塘庫(kù)的微生境和氧含量分布，進(jìn)而影響氮的硝化、反硝化等過(guò)程，影響塘庫(kù)對(duì)徑流污染物的截留、緩沖和存儲(chǔ)[15-16]。在塘庫(kù)不同深度的上覆水中，微生物、含氧量以及顆粒物濃度均不同，顆粒物的含量對(duì)微生物的數(shù)量及生長(zhǎng)發(fā)育都具有促進(jìn)作用，從而促進(jìn)氮的轉(zhuǎn)化[17-18]?？傊?，現(xiàn)有的研究簡(jiǎn)化了池塘徑流攔截過(guò)程，難以深入剖析小水體對(duì)氮素的滯留能力和氮素輸移的精確模擬。

本研究以重慶市北碚區(qū)碑灣流域一池塘為例，通過(guò)模擬徑流和氮素脈沖添加試驗(yàn)，對(duì)池塘出口和上覆水進(jìn)行分層觀測(cè)取樣，利用水力停留時(shí)間分布（residence time distribution，RTD）和TASCC（tracer additions for spiraling curve characterization）方法，分析每一層的水力滯留及氮營(yíng)養(yǎng)鹽滯留情況，為后續(xù)塘庫(kù)在不同深度下進(jìn)行氮的反硝化研究奠定基礎(chǔ)，同時(shí)為小型水體物質(zhì)輸移模型的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)塘位于重慶市北碚區(qū)碑灣流域（106.607°E，29.947°N），見(jiàn)圖1a，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年均溫度16～18℃，年均濕度70%～80%，年均降水量1 000～1 350 mm，四季分明，空氣濕潤(rùn)，多霧少霜。試驗(yàn)塘平均水深1.26 m，水面平均寬度20 m，底部為凹槽狀，底泥厚度約0.52 m，面積約835 m2，有效容積約1 052 m3（圖1b）。試驗(yàn)塘塘內(nèi)未進(jìn)行魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖，其上方是一口較大的池塘，可為試驗(yàn)塘提供來(lái)水，周?chē)鸀檗r(nóng)業(yè)用地，多種植蔬菜、水稻等作物，有分散的居民住宅，未建有工廠、小作坊等，塘周交通方便，便于實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)輸以及水樣采集。塘邊長(zhǎng)有植物，但大多未接觸水面，塘中未分布水生植物。該試驗(yàn)塘大小深淺適中，四周種植情況符合該流域大多數(shù)池塘種植情況，具有代表性，且無(wú)其他化工污染，交通便利，有來(lái)水供應(yīng)，利于試驗(yàn)進(jìn)行，因此選擇此池塘進(jìn)行野外試驗(yàn)。

圖1 試驗(yàn)點(diǎn)碑灣流域地形（a）及試驗(yàn)塘影像（b）Figure 1 Topography of Bei Wan watershed（a）and image of the test pond（b）

試驗(yàn)塘冬季水溫5℃，水體背景濃度TN為1.22 mg·L-1，為0.18 mg·L-1，幾乎為0，電導(dǎo)率為422 μS·cm-1，Cl-為1.23 mg·L-1，底泥背景濃度TN為2.81 g·kg-1，為0.28 mg·kg-1，NH+4-N為7.40 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)方案

在所選定的試驗(yàn)塘，以NaCl作為保守型示蹤劑，KNO3作為添加營(yíng)養(yǎng)鹽，采用瞬時(shí)投加示蹤劑的方式，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)示蹤試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為2021年12月。從試驗(yàn)塘的上塘出口放水，記錄其起始水位線(xiàn)，待試驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉上塘的出水口后記錄結(jié)束水位線(xiàn)。待水流穩(wěn)定后，利用試驗(yàn)塘的水將NaCl（使試驗(yàn)塘里面水中NaCl濃度升高5 mg·L-1，加入6.5 kg NaCl）和KNO3（使試驗(yàn)塘里面水中KNO3濃度升高6 mg·L-1，加入7.8 kg KNO3）混合均勻，在試驗(yàn)塘的入水口處瞬時(shí)投放，投放時(shí)間控制在15 s內(nèi)。在投加藥品前采集上塘出口處、試驗(yàn)塘進(jìn)出口以及每一層的背景水樣，測(cè)定其電導(dǎo)率、Cl-、NH+4-N、NO-3-N以及TN的背景濃度。

在距離試驗(yàn)塘進(jìn)水口2/3處的中間位置（圖2a，此處為該試驗(yàn)塘水最深的地方）布置分層采樣裝置，該采樣裝置分設(shè)四層，如圖2b所示，分別為A（最底層）、B、C、D。每隔15 min采集試驗(yàn)塘出口處E的水樣，以及用抽水泵抽取每層的水樣，水樣用塑料瓶（500 mL）保存。采樣時(shí)間間隔根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整，保證每層時(shí)間間隔一致。采用MGG/KL-DCB便攜式流速儀測(cè)定每層的流速，在試驗(yàn)進(jìn)行的前、中、后期測(cè)量每一層的流速，結(jié)果取三次測(cè)量值的平均值。

圖2 試驗(yàn)裝置安裝位置（a）及試驗(yàn)塘分層情況剖面圖（b）Figure 2 Installation position of experimental device（a）and sectional view of stratification of test pond（b）

為獲得較為完整的示蹤劑濃度穿透曲線(xiàn)，采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定Cl-和實(shí)驗(yàn)室測(cè)定營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的試驗(yàn)方案。在野外，采用多參數(shù)水質(zhì)分析儀測(cè)定電導(dǎo)率。在實(shí)驗(yàn)室，每個(gè)樣品原液的一部分用氯離子測(cè)定儀測(cè)定Cl-濃度，一部分用過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法（GB11894—1989）測(cè)定TN；另一部分水樣經(jīng)過(guò)濾膜抽濾后用于測(cè)定的濃度，分別以靛酚藍(lán)比色法[19]和紫外分光光度法（HJ/T 346—2007）測(cè)定。

1.3 模型與方法

1.3.1 水力滯留

（1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法

在脈沖示蹤試驗(yàn)中，由得到的瞬時(shí)電導(dǎo)率轉(zhuǎn)換成NaCl濃度，其濃度變化曲線(xiàn)相當(dāng)于停留時(shí)間的分布密度圖（簡(jiǎn)稱(chēng)RTD曲線(xiàn)），數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化公式為[20]：

式中：N（t）為標(biāo)準(zhǔn)化停留時(shí)間分布密度，h-1；E（t）為t時(shí)刻出水口處瞬時(shí)電導(dǎo)率，S·m-1；EW為進(jìn)水口處電導(dǎo)率（背景值），S·m-1；MNaCl為氯化鈉摩爾質(zhì)量，g·mol-1，取MNaCl=58.5 g·mol-1；λ1為鈉離子摩爾電導(dǎo)率，S·m2·mol-1，取λ1=5.01×10-3S·m2·mol-1；λ2為氯離子摩爾電導(dǎo)率，S·m2·mol-1，取λ2=7.63×10-3S·m2·mol-1；Q為進(jìn)水流量，m3·h-1；m為示蹤劑加入總量，g。

（2）水力停留時(shí)間

理想條件下，水流流經(jīng)池塘?xí)r，其各個(gè)水流質(zhì)點(diǎn)往往都具有相同的停留時(shí)間，為表觀停留時(shí)間tn（h），表達(dá)式為：

式中：V為池塘體積，m3；Q為進(jìn)水流量，m3·h-1。

實(shí)際情況下，水流會(huì)以不同的路徑流經(jīng)池塘，在同一時(shí)刻進(jìn)入池塘的水會(huì)有不同的停留時(shí)間，其平均停留時(shí)間tm（h），表達(dá)式為：

1.3.2 營(yíng)養(yǎng)鹽滯留

養(yǎng)分螺旋指標(biāo)是對(duì)小流域養(yǎng)分滯留評(píng)估的重要技術(shù)手段，是表征小河流水系統(tǒng)養(yǎng)分吸收和傳輸?shù)闹匾鷳B(tài)過(guò)程。TASCC方法是基于養(yǎng)分螺旋原理的主要計(jì)算方法，為了使養(yǎng)分螺旋指標(biāo)展現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，該方法通過(guò)向小型水體瞬時(shí)投加一定量的添加營(yíng)養(yǎng)鹽，從而來(lái)營(yíng)造一個(gè)貫穿背景濃度值至飽和狀態(tài)的濃度變化范圍。目前，TASCC方法廣泛應(yīng)用于溶解性磷酸鹽、硝態(tài)氮及銨態(tài)氮和吸收動(dòng)力學(xué)模擬[21]。

（1）添加硝態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)螺旋指標(biāo)

式中：Sw-add-dyn為添加動(dòng)態(tài)吸收長(zhǎng)度，m；kw-add-dyn為動(dòng)態(tài)綜合衰減系數(shù)，m-1；Vf-add-dyn為動(dòng)態(tài)吸收速度，m·s-1；Q為流量，m3·s-1；W為水面寬度，m；Uadd-dyn為動(dòng)態(tài)吸收速率，g·m-2·s-1為動(dòng)態(tài)濃度，mg·L-1[22]。

（2）硝態(tài)氮背景螺旋指標(biāo)

以實(shí)測(cè)濃度與保守性濃度幾何均值來(lái)表征集成背景濃度和添加營(yíng)養(yǎng)鹽總動(dòng)態(tài)濃度（mg·L-1），表達(dá)式為：

根據(jù)示蹤試驗(yàn)獲得各樣本動(dòng)態(tài)吸收長(zhǎng)度Sw-add-dyn為縱坐標(biāo)，其對(duì)應(yīng)的計(jì)算值為橫坐標(biāo)，采用線(xiàn)性回歸分析，確定背景濃度對(duì)應(yīng)的吸收長(zhǎng)度Sw-amb[23]。繼續(xù)計(jì)算相應(yīng)的吸收速率和吸收速度，表達(dá)式分別為：

式中：Uamb為背景濃度吸收速率，g·m-2·s-1；Vf-amb為背景濃度吸收速度，m·s-1。

（3）硝態(tài)氮總動(dòng)態(tài)螺旋指標(biāo)

綜合考慮背景濃度和添加濃度影響之后，NO-3-N總動(dòng)態(tài)螺旋指標(biāo)表達(dá)式為：

式中：Utot-dyn為總動(dòng)態(tài)面積吸收速率，g·m-2·s-1；Vf-tot-dyn為動(dòng)態(tài)吸收速度，m·s-1[21]。

2 結(jié)果與討論

2.1 水力滯留分析

試驗(yàn)塘不同深度的停留時(shí)間分布密度（RTD）曲線(xiàn)如圖3所示，除了A層的曲線(xiàn)形狀較為符合正態(tài)分布，其他幾層的曲線(xiàn)上下波動(dòng)幅度大，甚至出現(xiàn)幾個(gè)峰值，因此無(wú)法使用本研究的評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)水力停留時(shí)間及特征進(jìn)行各層的對(duì)比分析。由于采樣時(shí)間間隔過(guò)大，未能捕捉到明顯的峰值，無(wú)法擬合較好的數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，因而也不適用于肖海文的PFD+CSTRs模型[24-25]、WERNER等[26]的ZDM模型等，以及其他水力特性評(píng)價(jià)方法[20，27-29]來(lái)對(duì)滯留時(shí)間和特征進(jìn)行具體計(jì)算和分析。在此結(jié)合電導(dǎo)率和Cl-濃度對(duì)每層及出口處進(jìn)行分析來(lái)闡述各水力滯留的基本情況。

從圖4、圖5可以看出，試驗(yàn)塘不同深度的變化情況，除了A層的電導(dǎo)率和Cl-濃度變化明顯，其次為B層的電導(dǎo)率稍有增加，其他兩層以及出口處電導(dǎo)率和Cl-濃度的變化幅度較小。A、B、C、D層上下小范圍波動(dòng)，可能是在采樣過(guò)程中，抽水泵在抽取底層水樣時(shí)，將沉底的粒子攪動(dòng)，引起各層的波動(dòng)。A層的電導(dǎo)率以及Cl-濃度上升幅度大且出現(xiàn)峰值，B、C、D、E層均未出現(xiàn)峰值，存在三種可能，一是取樣時(shí)間間隔太長(zhǎng)，未取到B、C、D、E層峰值時(shí)的水樣，B、C、D、E層比A層的峰值出現(xiàn)得早[30]；二是取樣時(shí)間太短，B、C、D、E層的峰值還未出現(xiàn)就被迫中止采樣，B、C、D、E層比A層的峰值出現(xiàn)晚[16]；三是氮素營(yíng)養(yǎng)鹽可能容易沉積在底層，上層流經(jīng)的水里攜帶的溶質(zhì)少，導(dǎo)致粒子濃度變化小，B、C、D、E層則不會(huì)出現(xiàn)明顯峰值[31]。具體結(jié)果還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

圖4 試驗(yàn)塘各層及出口處電導(dǎo)率及氯離子濃度變化情況Figure 4 Changes of conductivity and Cl-concentrations in each layer and outlet of the test pond

圖5 試驗(yàn)塘B、C、D層及出口處電導(dǎo)率及氯離子濃度變化情況Figure 5 Changes of conductivity and Cl-concentrations of layer B，C，D and outlet of the test pond

2.2 營(yíng)養(yǎng)鹽濃度分析

從圖6、圖7中試驗(yàn)塘不同深度的NO-3-N和TN的濃度變化可知（試驗(yàn)塘NH+4-N含量檢測(cè)結(jié)果極少，幾乎為零，因此不對(duì)其進(jìn)行分析），與電導(dǎo)率和氯離子濃度變化情況相同，只有A層的變化明顯，其次為B層，C、D、E層在擾動(dòng)的情況下出現(xiàn)輕微波動(dòng)。A、B層的電導(dǎo)率、Cl-、NO-3-N和TN濃度變化明顯，而上層C、D層及出口處E各項(xiàng)均無(wú)明顯變化，數(shù)值與背景值相差很小。試驗(yàn)塘底層的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度顯著高于上層濃度，且底層濃度居高不下，表明投入試驗(yàn)塘的大部分氮營(yíng)養(yǎng)鹽從底層流過(guò)，并聚積在塘底，而上層只有水流流過(guò)，攜帶的營(yíng)養(yǎng)鹽非常少?，F(xiàn)有的研究表明，水體的去氮區(qū)域，集中在底泥和上覆水的交界處，此處微生物活性最強(qiáng)[8，32]，底層氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度高，氮素聚集多，便于后續(xù)池塘對(duì)氮素的去除。

圖6 試驗(yàn)塘各層及出口處硝態(tài)氮、總氮濃度變化情況Figure 6 Changes of NO-3-N and TN concentrations in each layer and outlet of the test pond

圖7 試驗(yàn)塘B、C、D層及出口處硝態(tài)氮及總氮濃度變化情況Figure 7 Changes of NO-3-N and TN concentrations in B，C，D and outlet of the test pond

對(duì)渤海的研究表明[33-35]，當(dāng)陸地雨水豐沛，入海的徑流量大時(shí)，攜帶著大量入海的水流，在上覆水與沉積物之間的間隙水存在一定濃度梯度的情況下，則優(yōu)先向沉積物轉(zhuǎn)移。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，與沉積物的含水率呈正相關(guān)，說(shuō)明河床底泥中的大多數(shù)從上覆水沉積而來(lái)，而不是來(lái)自沉積物本身或是由銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化而成[36]。呂曉霞等[31，37]研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)聚積在河床底泥表層的沉積物中并發(fā)生還原反應(yīng)。以上的研究都是針對(duì)大型水體來(lái)說(shuō)明氮素營(yíng)養(yǎng)鹽在河床沉積物中的聚積，而本研究的結(jié)果與前面研究結(jié)果相一致，這表明在小型水體中，當(dāng)進(jìn)入池塘的水體攜帶的氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度大于池塘本身的氮濃度情況下易向沉積物沉積并聚集在塘底，在降雨時(shí)，雨水沖刷周?chē)r(nóng)田，攜帶氮素進(jìn)入到池塘中并大量聚集在塘底發(fā)生硝化和反硝化等作用，部分氮素從出口處直接流走。池塘能夠攔截大量氮素并將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，凈化水質(zhì)，減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源氮素污染[1，10]。

2.3 營(yíng)養(yǎng)鹽滯留情況分析

圖8 試驗(yàn)塘A、B、C層、Cl-濃度∶Cl-比值隨時(shí)間的序列及示蹤劑混合情況Figure 8 Sequence of concentrations and ratio over time and tracer mixing in three layers of pond A，B and C

以Sw-abb-dyn為y軸，以為x軸進(jìn)行線(xiàn)性擬合，A、B、C層的擬合結(jié)果如圖9所示，所有結(jié)果均在95%的置信區(qū)間。這三層的擬合效果較好，將擬合的曲線(xiàn)延伸至縱坐標(biāo)軸，與之相交得到的截距即為背景濃度對(duì)應(yīng)的吸收長(zhǎng)度Sw-amb。

圖9 試驗(yàn)塘A、B、C層擬合關(guān)系曲線(xiàn)Figure 8 Sw-add-dyn- fitting curve of A，B and C layers in the test pond

數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，對(duì)比Sw-amb值：A層＜B層＜C層，對(duì)比Vf-amb、Uamb值，A層＞B層＞C層，表明池塘底層的營(yíng)養(yǎng)鹽滯留能力強(qiáng)于上層。由對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽滯留的影響因素研究結(jié)果可知[21，38-39]，水流流速及研究區(qū)的地貌特征都是養(yǎng)分滯留的重要影響因素，流速與滯留能力強(qiáng)弱呈負(fù)相關(guān)，地貌特征與養(yǎng)分滯留能力強(qiáng)弱顯著相關(guān)。A、B、C層和D層的流速分別為0.072、0.075、0.090 m·s-1和0.150 m·s-1。從該試驗(yàn)塘的地貌特征來(lái)看，其底部為一個(gè)凹槽，A層為試驗(yàn)塘的最底層，靠近凹槽，水流速度較于其他層來(lái)說(shuō)相對(duì)緩慢，水面寬度大，有利于營(yíng)養(yǎng)鹽沉積，因而A層的營(yíng)養(yǎng)鹽滯留能力好。試驗(yàn)塘上層距離凹槽較遠(yuǎn)，且流速相對(duì)較快，繼而上層營(yíng)養(yǎng)鹽的滯留能力要弱于底層。

WU等[32]、ZHANG等[40]對(duì)沉積物研究發(fā)現(xiàn)，滯留在底層沉積物中的氮素，一部分為暫時(shí)性滯留，能夠通過(guò)再懸浮和礦化作用重新釋放到上覆水體，另一部分滯留在沉積物中。夏星輝等[18]、李素珍等[41]對(duì)懸浮泥沙研究表明，氮素從沉積物擴(kuò)散進(jìn)入上覆水，在懸浮泥沙作用下發(fā)生強(qiáng)烈的硝化反硝化等作用。結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果分析，各層的Uamb（NO-3-N背景濃度吸收速率）為2.50～9.13 μg·m-2·s-1，Vf-amb（NO-3-N背景濃度吸收速度）為0.12～0.40 m·s-1，在試驗(yàn)塘上覆水中對(duì)硝態(tài)氮進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)化。池塘等小型水體，氮素進(jìn)入水體后，大部分滯留在底層，上層的滯留能力弱，因而在上覆水中發(fā)生氮轉(zhuǎn)化的氮素主要來(lái)源于沉積物中滯留的氮素，上覆水-沉積物不斷交換氮素，對(duì)氮素進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

本研究最小的Sw-amb值為56.135 m，而試驗(yàn)塘長(zhǎng)約40 m，表明該試驗(yàn)塘不能將硝態(tài)氮在塘里完全截留凈化。提高池塘等小型水體的凈化能力，可實(shí)施的有效措施有：在來(lái)水匯入前，合理設(shè)置前置庫(kù)或攔截箱系統(tǒng)來(lái)去除沖刷沉積物，或利用排水溝渠對(duì)來(lái)水進(jìn)行預(yù)先的調(diào)蓄凈化，減緩池塘淤積，降低池塘入流中的氮濃度，提高池塘凈化效率[42-44]；適當(dāng)種植水生植物，水生植物不但能利用其根系促進(jìn)底泥的硝化反硝化作用，同時(shí)通過(guò)自身的吸收作用從水層和底泥中吸收氮，從而促進(jìn)氮的截留凈化，減少池塘底泥中的氮濃度[45-46]。

3 結(jié)論

（1）試驗(yàn)塘底層的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度顯著高于上層，塘底的營(yíng)養(yǎng)鹽滯留能力強(qiáng)于上層。對(duì)于池塘等小型水體，氮素進(jìn)入水體后，大部分沉積并滯留在底層，滯留在底層的氮素一部分在沉積物中進(jìn)行氮轉(zhuǎn)化，一部分進(jìn)入上覆水中發(fā)生硝化反硝化等作用。小型水體能夠攔截滯留大量氮素，在上覆水-沉積物中交換并轉(zhuǎn)化，降低水體中的氮濃度，減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。

（2）在背景濃度條件下，試驗(yàn)塘NO-3-N背景濃度的吸收長(zhǎng)度低于試驗(yàn)塘的長(zhǎng)度，該試驗(yàn)塘的NO-3-N滯留凈化能力相對(duì)較差。對(duì)于不能完全截留凈化污染物的小型水體，可采取設(shè)置排水溝、前置庫(kù)或攔截箱系統(tǒng)，種植水生植物，優(yōu)化自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等措施來(lái)提高凈化能力。池塘等小型水體的槽道地貌特征影響營(yíng)養(yǎng)鹽攔截滯留，凹槽有利于營(yíng)養(yǎng)鹽的滯留，越靠近底層水流流速越慢，離凹槽越近其滯留能力越強(qiáng)，日后塘庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，可適當(dāng)增加底層的凹槽面積來(lái)提高小型水體截留凈化能力。