由于灌溉水镉污染是稻米镉污染和土壤镉污染的主要来源,因此开展灌溉水镉污染净化研究意义重大。本研究通过野外大田试验,研究了生态沟渠、生物塘两种工艺及其与人工湿地组合工艺对农田灌溉水镉污染净化效率及其机理,比较不同工艺净化效率,探讨各净化工艺最佳净化条件,为从源头控制耕地土壤和稻米镉污染提供科学依据和技术支撑。研究得出:(1)工艺越复杂,植被覆盖率越高,去镉效率也越高;在14种净化工艺中,二级生态沟渠+二级生物塘+人工湿地的去镉效率最高,二级生态沟渠的单位面积去镉效率最高。综合各方面因素,二级生物塘+一级湿地是最佳净化工艺。去镉效率跟水温呈显著正相关性,随水力停留时间的增加,去镉效率先升高后降低。(3)狐尾藻、水葫芦、美人蕉和芦竹是较好的镉富集植物。(4)黑藻、水葫芦和芦竹各部位亚细胞镉含量大小关系为:细胞壁>可溶组分>原生质体≈线粒体。3种水生植物中镉的主要化学形态是氯化钠提取态、2%醋酸提取态、其次是盐酸提取态,水提取态、80%乙醇提取态和残渣态三种形态镉含量较低,且无显著差异。