[实用新型]一种田园景观型生态沟渠氮磷拦截系统

说明书

本实用新型公开了一种田园景观型生态沟渠氮磷拦截系统，属于农业面源污染控制和水环境治理等技术领域。其包括泥沙缓冲带、生态沟渠单元、拦截转化池和田埂植物栅篱；所述的泥沙缓冲带、生态沟渠单元、拦截转化池沿水流方向顺次设置于连续的沟渠中；所述的田埂植物栅篱设置于沟渠一侧或两侧的田埂上。本实用新型能够在不影响农田正常生产功能的基础上，进一步发挥其生态作用，将农田作为环境氮、磷的消纳汇，以期达到优化排水水质、改善农田生态环境的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种田园景观型生态沟渠氮磷拦截系统，属于农业面源污染控制和水环境治理等技术领域。

背景技术

生态沟渠技术类似于当前广泛采用的人工湿地废水处理技术，沟渠中农田排水氮、磷营养物质在沟渠水生植物与沟渠底泥微生物的共同作用下，以吸附、吸收、沉淀、过滤和微生物降解等多种形式而被阻截下来。水生植物根系能够直接吸收农田排水中的氨氮，硝态氮和磷酸盐，通过打破界面平衡，促进其在界面的交换作用，从而加速污染物进入底泥速度，增强其截留能力。

目前我国已经有大量新建和改造而成的生态沟渠，这些生态沟渠在面源污水拦截处理中起到巨大的作用，但是也存在不容忽视的问题：

1)普通生态沟渠对氮磷污染物去除效率不高，其主要依靠渠内挺水植物和底泥微生物圈对氮磷污染物进行吸附和吸收，生物多样性单一，生态系统稳定性不足，易受外界环境影响，且由于植物量、接触面积、反应效率和停留时间的限制，氮磷去除率一般维持在70％左右，而且在系统吸附饱和后处理效率还会降低；

2)普通生态沟渠中吸附、吸收的污染物未能得到有效处置，在暴雨、洪水来临时会将污染物以淋溶或异化的形式反释进入水体和农田，造成二次污染。

3)普通生态沟渠未能将“田-埂-沟-池-路”作为统一整体，农田的生态功能未能得到有效发挥，且不符合美丽田园和绿色生态廊道的建设需求。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有农田生态系统功能不足及沟渠拦截净化能力薄弱的缺点，在不影响农田正常生产功能的基础上，为进一步发挥其生态作用，提供了一种“田-梗-沟-池-路”复合一体的田园景观型生态沟渠氮磷拦截技术。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种田园景观型生态沟渠氮磷拦截系统，包括泥沙缓冲带、生态沟渠单元、拦截转化池和田埂植物栅篱；所述的泥沙缓冲带、生态沟渠单元、拦截转化池沿水流方向顺次设置于连续的沟渠中；所述的田埂植物栅篱设置于沟渠一侧或两侧的田埂上；

所述的泥沙缓冲带沿进水方向的前端设置一个向下的斜坡，构成跌水区，跌水区的末端连接沟渠的渠底；跌水区下游垂直水流方向设置缓冲调流墙；所述的缓冲调流墙横跨整个沟渠的横截面，缓冲调流墙上布置有若干过流孔，且过流孔在墙上的分布密度从上到下逐渐减小；

所述的生态沟渠单元包括嵌入式硝化-反硝化-除磷成套化处理装置和水生植物群落单元；嵌入式硝化-反硝化-除磷成套化处理装置嵌入沟渠中，用于对农田排水进行脱氮除磷；所述的水生植物群落单元设置于嵌入式硝化-反硝化-除磷成套化处理装置下游的沟渠中，水生植物群落单元所在的沟渠段边壁上固定有护坡支架，护坡支架上密布支架网格，用于种植挺水植物和沉水植物；

所述的拦截转化池设置于嵌入沟渠中，拦截转化池底部低于渠底，且进水口和出水口与渠底平齐；拦截转化池内部沿水流方向顺次划分为汇水区、吸附拦截区和储水排水区，所述的吸附拦截区中设有横跨池体断面的炭基填料墙，汇水区和储水排水区之间通过炭基填料墙阻隔不直接连通；所述的炭基填料墙的外壳采用多孔框架，多孔框架内部中空且外壁透水，其内腔中在迎水面、出水面和底部分别铺设有海绵层；海绵层之间的空腔中填充有两层不同的填料，其中下部为渗滤层，上部为炭基吸附填料层；

所述的田埂植物栅篱设置于所述沟渠一侧或两侧的田埂上，其底部为铺设于田埂表面的卵石带，卵石带上种植有挺水植物和/或湿地乔灌木。