[发明专利]一种用于农灌区沟渠污染物削减的经济作物带

说明书

技术领域

本发明通过构建一种农灌区沟渠污染物削减的经济作物带探索了一种控制农业面源污染的方法。

背景技术

随着社会经济的发展，人类活动逐渐增强，水体有机污染、油污污染以及富营养化等水污染问题日益突出，农业面源污染作为水污染最主要的来源之一已成为水环境污染治理的焦点问题。近年来，各级单位积极响应中央关于农业面源污染防治的指示精神，采取众多措施控制面源污染。农灌区沟渠是承接面源污染、排放至下游受纳水体的过渡区，在保证其灌、排水功能的同时发挥其消纳污染物的作用是当今时代背景关注的热点之一。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请201510956894.6提出了“一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统”，通过在原有沟渠底部设置下层断面，使沟渠中的水依次通过由陷阱、过滤墙、暗沟和沉淀池组构成的下层断面得以净化，且所蓄积的废水可重新用于农业灌溉，暴雨时沟渠洪水可直接从系统上层断面通过，不影响沟渠排水功能；中国专利申请201610497392.6提出了“一种具有脱氮除磷功能的生态沟渠”通过在边坡和底部修筑氮磷吸附填料与混凝土混合制成的预制件，以及间隔修筑给微生物反硝化脱氮过程提供碳源的固体缓释碳源填料池，使得农田尾水进入下游水体前先进行土壤吸附、填料吸附、植物吸收和生物降解等作用，有效去除氮磷等污染物。中国专利申请201620387601.7提出了一种“农田沟渠生态净化系统”，通过初滤段的拦截农田杂物和泥沙，调节污水进水水质和水量，以及强化介质段的有效去除污水中的氮、磷等污染物，大大降低进入人工湿地的污染负荷。然而这些方法大多都是针对沟渠本身做的生态修复装置，装置不可移动且设置和后期维护都较为麻烦，在灌溉期还可能影响过水速率，难以调动农民的维护积极性。

如何克服现有技术的不足已成为农业面源污染控制中亟待解决的重点难题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种农灌区沟渠污染物削减的经济作物带，本发明在保证农灌区沟渠灌排水顺畅的基础上不仅能够有效去除农田尾水中的有机污染物和营养盐，而且其上种植的经济作物兼备经济效益，成为其推广优势，装置简约美观、经济环保、效果显著，适用于普通灌区农田面源污染的控制。

一种农灌区沟渠污染物削减的经济作物带，其特征在于包括经济作物生长区、垂重托举修复区、过渡间隔区和固定桩，经济作物生长区与垂重托举修复区通过过渡间隔区连接，固定桩将经济作物生长区、垂重托举修复区和过渡间隔区固定在沟渠边；其中经济作物生长区由梯台竹笼、水培经济作物、上排水板、轻质陶粒和挂钩组成；过渡间隔区由上隔板、下隔板、防水合页和D型卸扣组成；垂重托举修复区由三角竹笼、下排水板、生物沸石和挂钩组成。上排水板和下排水板安装在竹笼贴近沟渠壁的一面，上隔板与下隔板为pvc板，由多个防水合页连接而成，梯台竹笼上端与三角竹笼下端各设置两个挂钩，固定桩安置在沟渠边上。

本发明实现的原理是：静水期通过植物的同化吸收和基质填料的吸附作用去除水体污染物；灌溉期可收起装置放在渠上，不影响灌溉沟渠的过水速率，同时短期内不影响植物的生长。其中下部垂重托举修复区的密度大于经济作物生长区，保证经济作物带在两种状态下的结构稳定性，此外，种植的植物为水培经济作物，在发挥其生态效益的同时兼具经济效益，提高装置的推广度和农民维护的积极性，装置能长效去除农田排放的面源污染。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：

一是植物为水培经济作物，兼具生态效益和经济效益。经济作物生长区种植的植物不仅能够削减污染物，而且能产生实际的经济效益，增强农民维护的积极性，有利于装置的推广使用。

二是装置可在灌溉期折叠收起，不影响沟渠的过水速率。灌溉期通过展开防水合页，可收起作物带放置在沟渠上，保证水流通畅，短期内不影响植物生长。

三是能够长效去除面源污染物，效果显著。通过水培植物的同化吸收、基质填料的吸附作用，污染物去除效率大幅度提高，并且种植的植物可根据季节的变化选择，进行多期培养，保证装置持续发挥良好的作用。

四是不改变原有沟渠结构，成本低。无需投入大量资金重建灌溉沟渠，节约农田尾水污染物治理成本。

本发明能为农业面源污染的控制和水生态环境的保护提供方法，实现水体污染的净化，具有成本低、修复效果好、经济美观、环保实用的优点，推广性强。

附图说明

图1为本发明提出的一种农灌区沟渠污染物削减的经济作物带静水期投入使用时的结构示意图。