本文以长沙县北部乡镇的典型农区为研究对象,通过野外实地采样分析了农村分散式养殖和生活污水对周边水土环境的影响及其农业径流氮磷输出风险；通过监测农业径流污染的生态示范沟渠水质,分析了生态沟对农业径流氮磷污染迁移拦截作用及其季节性变化特征；并结合野外模拟沟渠试验和室内模拟试验分析以生物质材料为外加碳源在沟渠中应用的可行性。结果如下：分散式养殖农区水土环境污染现状调查结果表明：(1)由于长期受到养猪废水排放的影响,研究区85%的地表水样铵态氮超过了V类标准,以总氮、总磷计,90%以上的地表水为劣V类水质；地下水主要受硝态氮污染,其中80%的样品硝态氮含量超过饮用水中硝态氮含量的限制值(10mg/L)。(2)0-20cm土层中,水稻土的有机质和全氮含量均达到了国家二级标准以上,菜地土全磷含量在国家一级标准以上。与国家第二次土壤普查数据相比,0-20cm土层中水稻土的全氮和有机质含量分别增加5.46%和7.96%,菜地土的全氮、全磷和有机质含量分别增加39.09%、93.94%和87.64%。(3)研究区土壤中氮素以不溶性有机氮为主。示范区生态沟对氮、磷拦截效应研究结果显示：(1)生态沟全年对铵态氮、硝态氮和总氮的总拦截量分别为38070.8g、35095.5g和110341.1g；从无机氮的输入量来看,硝态氮的输入量大于铵态氮的,但对铵态氮的拦截率为85.8%,明显大于硝态氮的拦截率。(2)全年对磷酸盐和总磷的拦截总量分别为7113.7g和18511.1g。(3)生态沟在5月份和9月份对氮负荷的去除效果较好,12月份去除效果最差,从9-12月份对氮负荷的去除能力呈逐渐下降的趋势；对磷负荷的去除能力在6月份达到最大,12月份最差,且对总磷的去除能力明显大于对磷酸盐的去除能力。野外模拟沟渠试验结果表明：(1)在模拟沟渠中,以稻草作为碳源对硝态氮和铵态氮的去除率高于锯木屑和活性炭,其中硝态氮的去除率达90%以上。(2)水力负荷为9m3/天时,稻草用量与铵态氮去除率呈极显著的正相关关系(P<0.01)。室内模拟模拟试验研究表明：在厌氧环境下以稻草作为碳源,硝态氮的去除路径主要以转化为N20和铵态氮为主。综合分析养殖废水中氮的存在形式、生态沟对氮的拦截特征、野外及室内模拟试验研究结果可知：以稻草作为外源碳源加入生态沟,对有效的提高农业面源污染中氮磷去除效果具有较大的可行性。本文研究结果可以为研发沟渠脱氮强化技术提供理论依据,同时为开展农村地区面源污染的生态沟渠阻控技术推广应用提供技术支撑。