生态环境部、农业农村部针对农业面源污染防控指出，在防控路径上要从源头减量延展到过程阻断、养分再利用和生态修复，建立农业面源污染防治技术库，形成易复制、可推广的治理模式和管理措施，逐步形成产业化、规模化效应。目前在过程阻断中应用比较普遍的有生态沟渠技术、人工湿地技术、稻田消纳技术、前置库技术、丁型潜坝技术等，而生态沟渠技术因其不需额外占用耕地等优势，是其中应用比较广泛的农业面源污染过程拦截技术。

一、什么是生态沟渠

生态沟渠是指具有一定宽度和深度，由水、土壤和生物组成，具有自身独特结构并发挥相应生态功能的农田沟渠生态系统，也称之为农田沟渠湿地生态系统。这主要是利用沟渠在农田与河塘湖库之间水流“连通器”的优势，通过在渠内种植水生植物并建造透水坝、沉泥池、反硝化除磷装置等设施，从而实现底泥截留吸附、植物吸收与微生物降解转化等多种途径持留、吸收、固定或转移农田排水中的氮磷等营养物质。农田氮磷生态拦截沟渠建设是贯彻落实乡村振兴战略、推进农业绿色发展、美丽田园建设的重要举措。

二、生态沟渠原理

生态沟渠主要通过植物、物理拦截、基质吸附和微生物四种协同作用，去除水体中的氮、磷等污染物。

1、植物吸收：直接“吃掉”可利用的氮和磷

生态沟渠中的植物是除污主力之一，能通过多种方式吸收水体中的氮和磷，具体分为两种情况：

对于氮：能直接吸收水体中8%-16%的无机氮，用于自身生长；而有机氮需在碱性水体中，先吸附在土壤表面，再通过微生物转化为无机氮，才能被植物吸收。待植物成熟后收割，就能将吸收的氮彻底从水体中去除。

对于磷：植物根部可直接吸收溶解在水中的无机磷；有机磷则需要先通过微生物转化为无机磷，再被植物吸收利用。

2、截留沉降：放慢水流，“拦住”污染物

生态沟渠依靠自身特殊结构和植物系统，形成天然的“拦截屏障”，主要通过两步实现除污：

降低水流速度，延长水流在沟渠中的停留时间，让水中悬浮的杂质、污染物颗粒慢慢沉淀到底部。

利用水生植物的根系和沟渠土壤，对水中的污染物进行吸附、交换，进一步阻止污染物扩散和迁移，相当于给水流“过滤”一遍。

3、生态吸附：靠基质“吸住”氮和磷，有一定局限

这种作用主要依靠沟渠底部的基质、底泥以及沉淀的物质，吸附水中的污染物，重点针对氮和磷：

对于氮：主要吸附水中的还原态氨氮，吸附前期效果很明显，但随着水中氨氮浓度降低，吸附能力会逐渐减弱，最终达到吸附平衡（浓度变化会打破平衡，形成新的平衡）。这种方式能有效除氨氮，但受平衡限制，整体除氮效果有限。

对于磷：是去除磷的重要方式，但效果受水体酸碱度影响：非碱性条件下，无机磷会与铁、铝等阳离子结合，形成沉淀；碱性条件下，会与钙离子结合形成沉淀。不过这些沉淀不稳定，当水中磷浓度降低时，少量磷会重新回到水中（吸附饱和后可能造成二次污染），但总体仍能有效降低水体磷含量。

4、微生物作用：“隐形帮手”，高效转化氮磷

沟渠中的水生植物根系发达，加上植物的呼吸、光合作用，会在根系周围形成有氧和厌氧两种环境，而微生物就借助这两种环境，高效转化氮磷：

对于氮：有氧环境中，微生物进行硝化作用；厌氧环境中，进行反硝化作用。两种作用协同，能促进微生物吸收、转化水中的氮，去除效率很高——微生物去除的氮，可占到总氮的80%以上。

对于磷：有氧条件下，好氧微生物会将有机磷、难溶解的无机磷，转化为可溶解的无机磷，方便后续被植物吸收、被基质吸附；厌氧条件下，厌氧微生物会将过量积累的结合态磷，转化为可被利用的溶解态磷，进一步参与除污循环。

总结：四种作用相互配合，植物吸收和微生物作用是除氮磷的核心，截留沉降和生态吸附起到辅助过滤、固定的作用，共同实现水体净化。

三、生态沟渠类型

生态沟渠以“功能适配场景”为分类核心，结合结构形式、净化重点及应用区域，主要分为5类，核心特点如下：

1、植草沟：基础型生态沟渠，适配多场景

植草沟是最基础、应用最广的类型，核心为“植被+浅沟”，主要用于收集输送径流雨水并简单净化，可衔接其他净化设施。

- 结构特点：地表浅沟，断面多为倒抛物线形等，边坡较缓，沟内种草本植被，流速≤0.8m/s；按含水量分为转输型、渗透型、常有水型，各有侧重。

- 适用场景：城市不透水面周边、绿地及农田边缘，可作为预处理设施，成本低、易融景观，不适用于高开发强度区域。

2、氮磷生态拦截沟渠：农田专用，针对性除污

氮磷生态拦截沟渠专为农田设计，核心是去除农田排水中的氮磷，整合多种除污机制，净化针对性强。

- 结构特点：多由原有农田沟渠改造，主干沟较长、汇水能力强，断面多样，沟壁用生态材质，配套多种辅助设施，可搭配设备提升净化效率。

- 适用场景：各类农田，尤其适合农田面源污染突出流域，可降低氮磷浓度，部分可实现水资源循环回灌。

3、生态缓冲沟渠：侧重防护，兼顾净化

生态缓冲沟渠核心是缓冲防护+轻度净化，通过植被缓冲带拦沙减污，保护周边水体生态。

- 结构特点：以植被缓冲带为核心，两岸及沟底种固土吸附植被，可搭配衬砌模式防渗漏冲刷，山区与平原型侧重不同。

- 适用场景：山区农田、河道水库周边等，适合山区区域，可固土保水、美化环境，实现生态与景观双赢。

4、复合型生态沟渠：多元组合，高效净化

复合型生态沟渠整合多种沟渠优势，搭配多级净化模块，净化效率高，适用于高污染、高净化要求场景。

- 结构特点：采用多设施组合模式，或单沟渠内设多级透水坝、潜流坝，搭配滤料、植被，实现污染物多级拦截转化。

- 适用场景：水产养殖废水、农田高浓度退水处理，及高净化要求流域，净化效果优于单一类型沟渠。

5、景观型生态沟渠：生态与景观融合

景观型生态沟渠兼顾净化输水与景观效果，通过植被搭配、造型优化，打造生态观赏一体化设施。

- 结构特点：造型美观，断面贴合景观，搭配观赏类乔灌木及水生植物，可设景观设施，沟壁沟底注重生态与观赏结合。

- 适用场景：城市公园、小区、乡村休闲区及景区，可改造废水沟为休闲区域，助力生态宜居建设。

五、生态沟渠设计规范

六、生态沟渠结构形式

基本结构:简单来讲，生态沟渠主要由工程部分和生物部分组成，工程部分包括渠体、生态拦截坝、拦水节制闸等，生物部分主要包括渠底和渠内坡的植物。

参照江苏地标，生态沟渠工程建设密度应能满足农田排涝要求和生态拦截需求，一般为每hm²农田150m²生态沟渠。