目前,造成地表水体污染的一个重要因素是来自于农业生产过程中输出的、以非点源形式存在的各种污染物。人工湿地具有投资少、效果好、运行维护方便、氮磷去除率高等特点,现已在多个国家和地区应用于农业污水处理。在中国,采用人工湿地处理农业污水的研究很少,且都是属于实验室研究。因此,在野外开展人工湿地技术研究,能够为人工湿地处理农业污水的应用提供重要参数和科学依据,在理论和生产上都具有重要意义。本文通过建立渠道—农田—人工湿地系统,对农田水环境和人工湿地处理污水过程中各水质指标进行观测,分析水稻种植期间农田的水质特征,探索控制农业非点源污染的方法和措施,并结合湿地试验观测结果研究湿地对农业非点源污染的控制机制,建立小型湿地控制农业非点源污染的理论或经验模型。主要研究成果如下:1、农田排水水质未达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的Ⅴ类水体标准,属严重污染。水质超标因子主要为总磷、总氮和氨氮。过量的施用化肥和污水的径流是产生农业非点源污染的主要因素,农田排水也是大量氮、磷等污染物质进入水体的主要传输途径和造成农业非点源污染的主要形式。研究发现,采用“薄、浅、湿、晒”灌溉方式在降低农田水污染方面有一定的效果。2、湿地进口各污染物浓度在施肥期间达到最高,湿地对污染物去除效果从高到低为硝氮、COD、氨氮、总氮、浊度、总磷。研究发现,湿地脱氮效果最好时,pH值在6.6左右,最佳季节为6月至9月;进出口pH值差值越小总磷去除率越稳定,湿地除磷最佳季节为9月。3、茭白对总氮、总磷的去除效果显著,荷花对总氮、总磷的去除效果最差,三角草对总氮的去除效果较好。而基于k-C﹡模型计算可知,控制1号湿地区域0.8ha农田排水所需的湿地面积约0.1ha。4、施用化肥和不合理灌溉方式对水环境污染严重。采用渠道-农田-人工湿地系统,能够有效控制农业非点源污染,减少污水向外界排放量,达到清洁生产的目的。在建立渠道—农田—人工湿地系统的基础上,建议采用以下治理措施:一是减少化肥的使用量,采用合理的灌溉方式,从源头上减少污染物的排放量;二是采用合理的湿地面积,选择优势植物交叉种植;三是适当增加农田和湿地之间排水沟长度,控制农田进入湿地的污水水量和水质,使湿地发挥最大效用。