长期以来,水体富营养化作为一个亟待解决的热点环境问题而备受全球关注,磷则是引发该环境问题的限制性因素。目前,能够有效吸附磷的材料大多需要改性才能起到较好的除磷效果,亟待开发经济高效的天然吸附剂。生态沟渠凭借构建方便,运行费用低等优势被广泛应用于农业废水中磷的去除。但在目前的研究中,生态沟渠对磷的截留效果却较为欠佳。为提高农田排水中磷的拦截效率,本项研究将拥有较大比表面积,孔隙丰富且渗透性好的天然赤玉土作为水体中磷的吸附材料,通过表征手段和一系列序批式试验,分析了赤玉土吸附磷的影响因素及其吸附机理。为探究赤玉土的实际应用能力,开发具有经济和高效双重效益的除磷关键技术,本研究提出了一个独特的生态沟渠系统配备措施-赤玉土屏障,通过单因素试验,对赤玉土屏障的设置参数进行了分析并优化。取得的主要研究结果如下:（1）借助SEM、XRD、FTIR和XPS等表征手段,发现天然赤玉土表面疏松多孔,主要成分为Si O2以及Al、Fe元素的金属氧化物,且存在有大量的羟基。天然赤玉土对磷的吸附很可能与羟基和磷酸根发生了表面络合反应有关。（2）试验所选五种吸附材料对模拟农田废水中总磷的去除率由高到低可排为:赤玉土>陶粒>钢渣>沸石>火山岩。赤玉土对总磷的去除效果最佳,去除率到达95.70%,对溶解态磷和颗粒态磷的去除率均较高,分别为97.49%和94.94%。（3）天然赤玉土对磷的吸附可在120min内达到平衡,高浓度,高温度的环境条件能够有效促进吸附。同时,赤玉土的投加量和粒径较小时,其对磷的吸附量也较高。当溶液浓度为60mg/L,温度为35℃,投加量为5g/L,粒径为0.15mm时,天然赤玉土对磷的吸附量达到5.75mg/g。酸性条件有利于赤玉土吸附磷酸盐,当溶液中存在HCO3-时,吸附剂对磷的吸附量会显著降低。赤玉土对磷的吸附数据更符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型拟合,说明该吸附属于化学吸附,且发生在不均匀相的多分子层。通过颗粒内扩散模型和热力学模型可以得出,赤玉土对磷的吸附总速率由粒子内扩散控制,且该吸附属于放热过程。（4）粒径较小,长度较长的赤玉土屏障对总磷、溶解态磷和颗粒磷均有较好的去除效果。同时,屏障高度与土壤层相同的生态沟渠具有较高的总磷、溶解态磷和颗粒磷去除效率。当生态沟渠土层为10cm时,粒径为1mm,高度为10cm,长度为90cm的赤玉土屏障沟渠对废水中总磷、溶解态磷以及颗粒磷的去除率分别达到了97.30%、96.88%和93.80%。此外,基质屏障的分散位置设计提高了除磷效率。由此可知,本研究构建的赤玉土屏障-生态沟渠系统对农业降雨径流中磷的去除具有很大潜力。