[发明专利]一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法

说明书

本发明公开了一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，步骤是：A、地点选择；选择水流比较平缓、距离灌溉水取水口比较近的河段；B、河槽加固；在河槽的左右两侧，采用浆砌石加固，保留原有河槽的行洪功能；C、岸坡整治；采用浆砌石挡墙对左右堤岸进行基础加固；D、河道清淤；对淤滩进行基底改造；E、湿地床填充；自下而上依次分层填入生石灰石、斜发沸石、炉渣、河砂和土壤；F、新建潜坝；在人工湿地末端构筑潜坝，顺接下游河道，潜坝中间安装预制排沙孔；G、植物配置­；H、人工湿地养护管理。不占用农田、去除效率高、运行成本低、容易操作和管理，满足在耕地重金属污染修复中对灌溉水源进行净化处理的需求。

技术领域

本发明属于重金属污染修复和水净化处理领域，更具体设计到一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，它适用于我国南方重金属污染耕地修复中，在灌溉水进入稻田前，通过河滨带人工湿地的基质吸附和水生植物净化，是降低灌溉水中的镉等重金属污染的费用低、容易操作和管理的有效方法。

背景技术

2014年4月17日，环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地土壤点位超标率19.4％,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7％、2.8％、1.8％和1.1％。其中，以镉、铅、砷、铬等为代表的重金属污染问题尤为突出。污水灌溉被认为是土壤重金属污染和稻米等农作物重金属超标的重要原因之一。根据农业部对全国污灌区的调查，在约140万hm²的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8％。但由于地表水污染范围比较广或水资源匮乏等原因，使用污染水源进行灌溉又不得已而为之。因此，采用适当技术措施对灌溉水源进行净化处理，有效降低灌溉水的重金属浓度，是修复重金属污染耕地和实现粮食安全生产的必要环节。

人工湿地主要由基质系统和水生植物系统组成，通过植物、基质和微生物的物理、化学及生化反应三重协同作用来处理污水，从而达到净化污水的目的。与传统的化学方法或物理化学方法相比，人工湿地具有操作简单、运行成本低、环境友好等优点，不仅对重金属离子有很好的去除效果，而且避免了二次污染问题。但当前利用人工湿地净化污染灌溉水还处于起步阶段，在湿地植物选择和配置、吸附基质种类和配比等方面还需要进一步研究。

经中国专利网与相关论文网站检索，发现目前已有一些关于人工湿地净化处理重金属污染灌溉水的报道。如司万童等发现人工湿地可以高效降低引黄灌溉水和农田土壤中重金属Cu,Zn,Pb和Cd的质量浓度《兰州大学学报(自然科学版)2012.48(5)：85～93》。奉向东等在“一种乡镇生活污水人工湿地处理系统”[CN201610852550.5]中提到采用自上而下依次设置的复合栽植土层、除重金属材料层、麦饭石层、砾石层以及鹅卵石层等，重金属去除率可以达到95％以上，但该方法成本比较高、并且容易造成人工湿地堵塞；钟泳滢在“一种处理工厂重金属废水的人工湿地处理方法”[200910107815.9]中提到利用火山岩、河沙等复合填料和水生植物处理重金属离子废水，但该方法使用范围比较小，出水量小，难以满足农田灌溉用水的需求；韩建刚等在“一种去除畜禽养殖废水中重金属的人工湿地系统”[201410267948.3]中提到采用带有填料层的填料柱对养殖废水进行净化处理，但该方法基本上属于物理化学方法，需及时更换填料柱，并且容易造成二次污染。因此，建立一种净化镉等重金属污染灌溉水的效率高、运行成本低、操作简单、环境友好的方法就显得尤为迫切。

发明内容

针对当前镉污染灌溉水处理占地面积大、成本高、稳定性差、易造成二次污染等技术难点，本发明的目的是在于提供了一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，不占用农田、去除效率高、运行成本低、容易操作和管理，满足在耕地重金属污染修复中对灌溉水源进行净化处理的需求。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，其步骤是：