铁-生物炭基生态沟渠净化农田退水及增强N2O汇的机制

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杨伊婧

作者： 杨伊婧;蒋碧妮;张迎颖;王岩;张志勇;刘海琴;李典;何席伟;杨玉立

作者机构：

关键词： 海绵铁;生物炭;生态沟渠;反硝化;净N2O汇;狐尾藻

期刊名称： 农业环境科学学报

ISSN： 1672-2043

年卷期： 2025 年 44 卷 008 期

页码： 2043-2056

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为探究海绵铁-狐尾藻衍生生物炭基生态沟渠在暴雨条件下形成的农田退水的脱氮效果及N2O排放情况，本研究构建6条中试规模的铁-粉绿狐尾藻衍生生物炭基生态沟渠模拟系统，探究海绵铁分别耦合粉末状和颗粒状生物炭基生态沟渠对不同碳氮比的农田退水的脱氮效果及N2O汇功能的影响。结果表明，与无添加铁-生物炭生态沟渠（CK）相比，海绵铁-生物炭的加入能够提高总氮（TN）去除率，其中粉末炭能够显著增强系统的N2O-N汇，将沟渠由大气的N2O排放源转变为净吸收汇。当化学需氧量（COD）/TN=30/5时，海绵铁-粉末生物炭基生态沟渠TN去除率高达40.06%,N2O-N吸收速率为2.59μg·m-2·h-1，显著高于无添加和添加海绵铁-颗粒生物炭的生态沟渠。生态沟渠中NO-3-N去除率是TN去除率的主要贡献者，N2O排放通量与溶解性有机碳浓度、COD和总有机碳的去除率呈显著负相关。狐尾藻和鸢尾两种水生植物吸收的TN进一步解释了铁-粉末生物炭基生态沟渠同步增强反硝化和N2O汇的生物驱动机制。研究表明，铁-狐尾藻衍生粉末态生物炭基生态沟渠处理暴雨条件形成的农田退水效果较好，且其与植物共同作用能够形成N2O净吸收汇。

分类号： X52

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