CN203568939U - 一种农业面源污染治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种农业面源污染治理系统，农业面源污染治理系统由汇水沟、生态拦截渠、生态净化渠、生态系统组合净化支浜依次连接组成，其中汇水沟在水深1～2.2米处坡度为1:20，为水生植物的生长繁殖提供了保障，生态净化渠模拟自然界的生态驳岸和锅底型塘底，有利于为多样性生物提供各自适宜的场所，长期保持水体自净能力。锅底型塘底深度为2.5～3.5米，有利于多样性沉水植物的自我演替，长期保持水体的自净能力。该系统充分发挥能量循环的优势，实现了农业面源污染的治理，促进了农业生态的可持续发展。

Description

一种农业面源污染治理系统

技术领域

本实用新型涉及环境工程中的面源污染治理系统，尤其涉及一种农业面源污染治理系统。

背景技术

随着集约化农业的不断发展，农业面源污染已成为农业发展中的突出问题，农业生产活动中的氮、磷、农药以及畜禽养殖业污水等其它污染物、通过地表渗漏造成地下水环境恶化，不仅影响生产和生活用水，还容易引发疫病，造成严重的社会危害。现有的生态修复系统，在一定程度上可以缓解农业面源污染问题，但是在方案应用中普遍存在“治标不治本”、耗资大、成效小、易反复恶化等问题，只能暂时净化水质，不能从根本上解决环境污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是治理农业面源污染，降解有机污染物，去除污水中氮，磷等营养物质，消除水体富营养化威胁，保护生态环境，改善区域水环境，实现水的资源化开发和利用，实现可持续发展。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种农业面源污染治理系统，由汇水沟、生态拦截渠、生态净化渠、生态系统组合净化支浜依次连接组成，农业生产排水通过汇水沟汇集起来进入生态拦截渠，将氮、磷等物质吸附，再经过生态净化渠，污水得到进一步净化，最后经过生态系统组合净化支浜后被农田回收利用。

作为本实用新型的优化方案，汇水沟在水深1～2.2米处坡度为1:20，为水生植物的生长繁殖提供了保障。

作为本实用新型的优化方案，生态净化渠由生态驳岸和锅底型塘底组成，符合生态学原理，为多样性生物提供适宜的生存场所。

作为本实用新型的优化方案，锅底型塘底深度为2.5～3.5米，有利于多样性沉水植物的自我演替，长期保持水体的自净能力。

本实用新型具有积极的效果：本实用新型技术充分发挥能量循环的优势，通过修理、整治建造生态拦截沟及沟内水体循环，通过水生植物净化水体，形成水体自然净化的生态循环系统。减缓水速、促进颗粒物质沉淀，对污染物氮磷的削减率达40%以上，实现能量的高效循环，污染物被动植物吸收分解后又重新回到自然，在不破坏生态系统平衡条件下，从根本上解决了农业面源污染问题，具有良好的经济、生态和社会效益。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种农业面源污染治理系统，下面结合附图对本实用新型的工作机制作进一步说明。对农业面源污染的控制，采用“控源节流”的方法，源头控制措施主要有：一是农药、化肥的控制，减少化肥施用量；二是畜禽粪便的控制；三是农田的控制。然后在污染物向河道迁移的过程中，进行截留和去除，达到净化的目的。农业排水通过汇水沟汇集起来进入生态拦截渠，建造汇水沟时将硬质驳岸改造成阶梯状，在梯内覆盖少量的土，据水位高低分别选种浮叶植物、挺水植物，如菱角、营蒲等，也可采用透水花篮覆土栽植。弥补硬质驳岸挺水植物、湿生植物生态缺位，从而净化水质，提高水体透明度，在植物根际区形成有利于营养盐输出的微生物群落，有效分解水中有机物质，不同季节的植物群落之间以适当的面积分隔，自我演替，初期加以人工辅导调整种群结构演变，抑制个别品种的疯长，当整个生态系统成熟以后，无需人工干扰即可保持生物多样性结构稳定。对河道护坡进行施工，在距离路面垂直高度1米处，用大小不同（粒径范围选择在60-100cm）石块沿着原有驳岸坡度自然堆砌成不同深度的台阶，然后用混凝土浇灌将其固定，使其足够抵抗丰水期的水力冲刷，大大减少对汛期泄水能力的影响，并充分保证了不同水深条件下动植物的生存环境；在水深1～2.2米例如2m按照1:20的坡度对现有淤泥进行清挖与填土工作，为河底沉水植物的生长繁殖提供了保障，进一步稳定水体生态系统。

污水经过汇水沟进入生态拦截渠，生态拦截渠因水生植物的存在，增强了湿地对水污染的净化能力。水生植物净化主要靠植物的吸收、吸附、降解、过滤和化感作用，其水生植物净化作用包括：

吸收作用：利用水生植物吸收水体中的氮、磷等营养物质，最后通过人工收割植物将一定的氮、磷带出水体。

降解作用：水生植物为微生物提供了栖息场所和附着基质。水生植物新陈代谢大大加速截留在根系周围的有机胶体或悬浮物的分解，通过植株枝条和根系的气体传输和释放作用，增加水体中的溶解氧。

吸附与过滤作用：挺水植物根系发达，可形成密集的栏截网，不溶性胶体会被根系粘附或吸附而沉降下来，有机碎屑也被吸附过滤且沉积下来。

化感作用：水生植物与浮游藻类竞争营养、光照，同时水生植物的根系还能分泌出化学物质，抑制藻类生长。

生态拦截渠系统由植物部分和工程部分组成，能减缓水速、促进颗粒物质的沉淀，对污染物氮磷的削减率达40%以上。生态沟渠系统能很好的降解、去除排水中的营养成分，控制农田排水径流的氮磷进入河网水体。生态拦截渠动态和静态氮磷去除率均较高，分别达35.7%，41.0%和58.2%，84.8%。沿生态拦截渠水流方向种芦苇、香蒲等能截留汇入的一部分氮磷。设置多花黑麦草的生态拦截渠比自然沟渠对氮磷有较强的去除能力。采用沟底种水生植物构建的生态拦截渠，其植物累积氮磷的量明显高于自然沟渠植物累积量。但渠中的水生植物在生长季节吸收大量营养物，而冬季又释放氮素磷素。若不及时收割植物，其植物残体又重新释放吸收的养分到水体，造成严重的二次污染。提倡利用经济型植物取代野生型植物，引导人们定期收割植物，有效防治植物的二次污染。构建生态拦截渠是构建缓冲带的一项主要措施，增加污染物在生态系统中的循环过程，减少污染物质向系统外输出。在保持地形地貌，清洁入湖初雨污染，治理池塘水体水质等方面已见成效，全生态的汇集、渗流系统更可以大幅度降低工程造价和工程难度。这种生态的拦截作用对于防止面源污染、修复水体、恢复水体的生态具有重要的作用。根据流水不腐的原理，实现水体循环。对整个生态拦截渠进行整修，按设计计算在渠底及两侧配比种植具有净化、经济和景观效果的水生植物，合理的进行地形改造，形成多级净化系统，使水流变缓，增强系统拦截吸附能力，同时为微生物和水生生物提供栖息的载体和场所，形成生态拦截渠。通过对水深的控制，适当种植水生植物，既能进一步脱氮除磷，净化水质，又能起到护坡的作用，同时还能够产生一定的经济收益。

污水经生态拦截渠进入生态净化塘，人工的生态系统要能够抵御环境灾变和自然灾变，生态系统内多种高等水生植物、动物、微生物等物种要能够进行自我演替，从而模拟自然界长期演变的水生态系统，长期抑制浮游藻类的大量繁殖，确保水体自净能力。以高等水生植物主导的生物多样性生态系统发挥深度净化的功能，可长期保持透明度1.5m以上水质。生态净化塘，模拟自然界长期演变形成的生态驳岸和锅底型塘底断面更符合生态学原理，有利于为多样性生物提供各自最适宜的生存场所。锅底深度2.5～3.5米左右例如3米有利于多样性沉水植物的自我演替，长期保持水体自净能力。60％以上水岸线采用生态驳岸有利于多样性挺水植物和湿生植物自我演替，为多品种动物提供栖息地，同时也是水景特色景观的主体，塘底间隔镶嵌种植多种沉水植物，水体透明度1.5m以上，修建踏亲水台阶、栈桥码头、游船亲水可清楚见到鱼虾在水下森林中穿行。岸线间隔镶嵌配置多种挺水植物和湿生植物，形成大的色块和体量，衬托宽阔的湖面，构成具有生态特色的视觉空间。在生态塘内按功能分区，种植不同的水生植物和经济作物，既能起到景观的作用，又能产生一定的经济效益。

最后经生态系统组合净化支浜进入农田进行回收利用，在生态系统组合净化支浜内种植多种水生植物，如两侧及周边浅水区，栽种氮磷吸附能力强的水生植物，如鸢尾、黄菖蒲、野生水芹、黄花水龙、荇菜、黑藻、眼子菜、菹草等，恢复自然的陆生-湿生生态系统，使污水得到进一步净化，最后被农田回用。

本系统降解了有机污染物，去除了污水中氮，磷等营养物质，消除了水体富营养化的威胁。通过生态系统内多物种的自我演替，水中污染物被吸附、吸收、分解气化、迁移取出、固定沉积，全年保持高效净化能力。通过人工调控物种，消化减量，保证污染降解的处理效果，在不破坏生态系统的平衡下，经济有效地治理了农业面源微污染问题。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种农业面源污染治理系统，其特征在于：所述农业面源污染治理系统由汇水沟、生态拦截渠、生态净化渠、生态系统组合净化支浜依次连接而成；所述的生态拦截渠一端与汇水沟连通，另一端与生态净化渠连通；所述的生态净化渠一端与生态拦截渠连通，另一端与生态系统组合净化支浜连通。

2.根据权利要求1所述的一种农业面源污染治理系统，其特征在于：所述的汇水沟在水深1～2.2米处坡度为1:20。

3.根据权利要求1或2所述的一种农业面源污染治理系统，其特征在于：所述的生态净化渠由生态驳岸和锅底型塘底组成。

4.根据权利要求3所述的一种农业面源污染治理系统，其特征在于：所述的锅底型塘底深度为2.5～3.5米。

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