[发明专利]一种农田生态沟渠及其施工方法

说明书

本发明公开了一种农田生态沟渠，包括底板以及位于所述底板两侧的边坡，所述边坡由位于内侧的浆砌片石以及位于外侧的联锁式护坡砖组成，所述浆砌片石预留有凹坑，所述联锁式护坡砖铺设在所述凹坑中。本发明的农田生态沟渠，通过沟渠沉淀、生物吸收等方式净化废水，水体中的大部分营养物质、微小生物被种养生物摄食吸收转化分解，水体的富营养化程度降低，氮磷含量明显降低，使水质得到了净化，实现对水体污染物质的阻挡、降解、吸收、利用，达到减少排出水体中污染物质，提高农田氮、磷利用率，是一种经济高效、简单实用、易于维护和推广的生态沟渠系统，可产生较好的社会和经济效益，具有极大的应用推广前景。

技术领域

本发明涉及农业污水处理、环境保护技术领域，特别涉及一种农田生态沟渠及其施工方法。

背景技术

随着科技的进步、经济的发展，也促进了农业的快速发展，化肥和农药的施用量增加，然而肥料投入量的增加导致的环境污染问题也日益突出，这种以高量化肥投入为主的农业生产模式也直接加速了重要自然资源的消耗，环境问题日益严重，对居民日常生活造成恶劣影响，面源污染负荷所占比重逐年增大，成为水体污染的主要来源之一，并已成为当今世界普遍存在的严重环境问题。

现有的污水处理厂由于处理成本和维持费用昂贵而经常处于间歇运行或者根本不运行的状态，导致大量建设资金的浪费和环境污染的日趋恶化。此外，传统的活性污泥法以去除碳源污染物为主，对氮磷等营养物质的去除则微乎其微，出水排入环境水体后易引起富营养化等问题。

因此，研究制定经济有效的农田氮、磷流失阻控措施，消减农田排水中氮、磷等污染物负荷，对于遏制水体富营养化，促进流域社会和经济可持续发展具有重要意义。

传统土质沟渠内生长有植物，具备一定的土壤吸附、植物吸收和生物降解等功能，对氮磷污染物有一定的但不是非常显著的去除功能，但经过一段时间的运行后，沟渠内杂草丛生、水土流失严重、水流不畅，氮磷污染物的去除效果得不到充分保证，因此对后续受纳水体仍造成一定污染。目前农民经常采用的三面光水泥硬化沟渠主要作用是农田尾水的排放通道，硬化沟渠虽易于维护，但其内基本不长植物，对农田尾水中氮磷等污染物的去除能力弱，且水流速度快，农田尾水在沟渠内的停留时间非常短，因此农田尾水中的氮磷等污染物很难在沟渠内被充分去除。可见，传统土质沟渠和三面光水泥硬化沟渠对农田尾水中的氮磷污染物的自净能力弱，使得以农田尾水为主的农业面源污染呈现日趋严重趋势。

近些年来，国内外的研究人员开始将生态沟渠作为一种控制农业面源污染（氮和磷）的主要手段之一，并且发现具有植物着生的沟渠可以起到较好的截磷以及截氮的效果，沟渠湿地可通过底泥截留吸附、植物吸收和微生物降解降低水体中的氮和磷。

但是目前国内外学者对生态沟渠的研究主要集中在生态沟渠的净化机理、生态沟渠种植植物的净化效果、沟渠的水文效应、环境效应和生物效应等方面，而有关沟渠的截面形态设计、沟渠植物的生长等研究则显得相对薄弱。

已发明的生态沟渠因农业面源污染和人地矛盾的区域差异，占地面积大，缺乏普遍利用性和持续利用性等问题有待进一步改善。因此，如何提供一种生态沟渠系统、控制氮磷污染的沟渠，既能够为沟渠内植物提供适宜的生长环境，又能够有效改善作物种植过程中氮磷元素流失量大、周边水体富营养化严重的现象，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题以及克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种农田生态沟渠，其能够净化水质，使水体中的氮、磷含量明显降低，实现对水体污染物质的阻挡、降解、吸收、利用，达到减少排出水体中污染物质，提高农田氮、磷利用率，日常维护简单，管理方便，运行管理成本低。

为达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种农田生态沟渠，包括底板以及位于所述底板两侧的边坡，所述边坡由位于内侧的浆砌片石以及位于外侧的联锁式护坡砖组成，所述浆砌片石预留有凹坑，所述联锁式护坡砖铺设在所述凹坑中。