[实用新型]一种用于矿区小流域尺度灌溉用水净化的人工生态系统

说明书

本实用新型公开了一种用于典型矿区农业小流域灌溉水重金属污染物净化人工生态系统，包括在流域内灌渠源头构建的水库，所述水库的一端设有供流域灌渠源头处的溪流分水进入到水库的水库进水口；所述水库内构建有用于灌溉用水的絮凝沉砂与污染物的吸附净化的生态浮床；所述水库进水口中设置有用于进水量调控以及非灌期的入水调节的阀门开关。本实用新型在流域上游的灌溉水渠源头、根据小流域内灌溉需水量建设水库，水库中构建生态浮床，对灌溉水进行高效沉砂与污染物净化，水库出水进入灌溉水渠，水库出水口设置监测点定期监测水质，依据水质变化可从水面撒施阻控材料进行絮凝净化与底泥覆盖修复，确保小流域尺度的灌溉用水安全。

技术领域

本实用新型属于水质净化的技术领域，更具体涉及一种用于矿区小流域尺度灌溉用水净化的人工生态系统。

背景技术

有色金属矿产开采活动是重金属污染物淋溶扩散主要来源，重金属污染物向下游的迁移扩散已导致矿区周边农业水环境重金属超标现象日益明显，进而严重威胁农业生态系统安全。南方丘陵区的湖南、江西等省为我国著名的有色金属之乡，区域降雨量丰沛，导致重金属污染物成为干湿沉降源、降雨产汇流淋溶扩散源。研究表明，灌溉是南方稻田土壤重金属超标最主要来源。小流域是完整的水文单元，集水区域，因此从流域尺度，从源头进行灌溉水源进行净化至关重要。

人工湿地、生态沟渠等生态工程作为一种易构建与运行成本低廉，同时具备景观等优点，被广泛用于各个领域的污水处理，如农田退水面源污染物净化、入湖河口污染支流的水体净化、灌溉水净化等领域，取得了良好的效果。而在雨水丰沛的南方矿区小流域水稻田，降雨冲刷导致的灌溉水中重金属主要以颗粒态存在，进而造成农田土壤重金属污染物累积、超标。有研究证实，灌溉水在人工塘等生态工程中停留1天以上对重金属Cd的去除率高达60％以上，效果非常明。但灌溉期，现有小型生态工程中的水力停留时间很难达到1天。另外，当前的灌溉水净化生态工程，多是灌渠中端，末端在灌溉水入稻田前构建的小型生态塘、人工湿地系统。尚没有从小流域尺度，对流域内灌溉水渠源头的灌溉水进行净化的生态工程与科学研究。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，针对现有灌溉水净化生态工程多基于农田尺度现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种用于矿区小流域尺度灌溉用水净化的人工生态系统，可实现灌溉水的沉砂、净化效果，保障整个小流域农业灌溉用水安全。

本实用新型选取小流域灌渠的源头，依据流域内灌溉农田面积计算水库的蓄水量，水库进水通过分流小流域溪流而得。小型水库出水口附近，设置水质监测点，不定期对出水水质进行监测，当水库出水水质波动较大不符灌溉水用水标准时，通过水库水面撒施环境友好型阻控材料的措施对上覆水进行吸附净化与水库底泥的覆盖固化，保障灌溉水源的安全。水库出水进入流域内灌溉水渠，出水口设置阀门开关，用于非灌期流域内生态蓄水量出水调节，水库出水为流域内的农田灌溉用水。

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的用于矿区小流域尺度灌溉用水净化的人工生态系统，包括在流域内灌渠源头构建的水库，所述水库的一端设有供流域灌渠源头处的溪流分水进入到水库的水库进水口；

所述水库内构建有用于灌溉用水的絮凝沉砂与污染物的吸附净化的生态浮床；

所述水库进水口中设置有用于进水量调控以及非灌期的入水调节的阀门开关。

优选的，所述生态浮床包括浮床体、位于所述浮床体周围的浮箱、位于所述浮床体下方的曝气管，所述浮床体内设有基质，所述基质内种植有水生植物系统。所述水生植物系统包括香蒲、狐尾藻、睡莲中的一种或多种水生植物。

进一步的，所述曝气管上设置有均匀间隔布置的通气孔，所述曝气管的进口设有曝气发生器，所述曝气发生器固定在所述浮箱的侧部。

优选的，所述水库的另一端设有水库出水口，所述水库出水口前设有用于监测水库出水水质的水质监测器。