[发明专利]一种稻田退水水质净化多功能生态坝

说明书

本发明涉及一种稻田退水水质净化技术领域的装置，具体涉及一种构建于稻田排水渠系，具有沉淀、过滤、微生物降解、植物吸收等功能，能够修复渠系生态系统，截留稻田退水，去除其中的泥沙、悬浮物和氮磷等污染物，减轻地表水体面源污染，改善稻田退水受纳水体水质的多功能生态坝。所述的多功能生态坝包括位于上部外侧的浮箱、中间前端的多组斜板、中部后端的生态廊道、下部后端的固定隔板、上部中后端的集水槽、排水槽及装置左右侧和下侧的嵌板。本发明具有建造和维护成本低廉以及美化环境的特点；对沟渠排水功能的发挥干扰相对较小，并能够改善排水沟渠水质，有利于稻田退水面源污染的防治。

技术领域

本发明属于农业面源污染控制工程领域，是一种构建于稻田排水渠系，具有沉淀、过滤、微生物降解、植物吸收等功能，能够修复渠系生态系统，截留稻田退水，去除其中的泥沙、悬浮物和氮磷等污染物，减轻地表水体面源污染，改善稻田退水受纳水体水质的多功能生态坝。

背景技术

我国地表水体中50%以上的氮素污染负荷和30%以上的磷素污染负荷来自于农业面源污染，防治农业面源污染的研究对改善流域水质和实现社会经济的可持续发展具有重要意义。农业面源污染是指在农业生产过程中所产生的溶解性或非溶解性的污染物（泥沙、化肥、农药等），在降水或灌溉过程中，通过地表径流、农田排水、地下渗漏等方式流入受纳水体而造成的大范围分散污染。其中旱田降雨径流和稻田退水在农业面源污染中占有较大份额。

稻田退水指的是在农业生产过程中，因降水或农田灌概产生的稻田弃水，通过地表径流或土壤下渗等形式进入其他水体。稻田退水中含有残留的化肥、农药、重金属、土壤颗粒以及其他污染物质，是农业面源污染的主要来源。

设置于稻田间的排水沟渠是传统稻田退水的主要输出途径，其主要作用是为了满足农作物生长对土壤湿度、通气以及田间作业通行条件的需要，很少考虑退水对环境和可持续发展的影响。近年来，有研究人员试图在稻田排水沟渠建立生态坝的形式减缓稻田退水对于受纳水体的环境污染，并收到了一定的有益效果，例如对于总磷的去除较为明显。

顾名思义，生态坝是一种具有生态功能的截留坝，通常由坝体、基质、植物等组成，基质填充于坝体内，并在基质的上部移栽挺水植物，生态坝一般设置于排水沟渠内，利用其具有的过滤、吸附、植物吸收和微生物新陈代谢作用达到对于稻田退水中的有机物、氮磷、农药和重金属等的去除作用。但是，目前的生态坝普遍存在以下缺点：一是制作比较简单粗糙，集成度不高；例如部分生态坝只是用尼龙袋将基质装填后堆积在沟渠内，污染物去除效果较差，且有可能造成环境的二次污染。二是部分生态坝功能单一，适应性较差；例如没有沉淀功能，不能适应沟渠内泥沙过多的特点，导致坝体水头损失增加过快，过水性能急剧下降。三是维护复杂甚至基本不具有维护价值，并阻碍沟渠发挥其基本的排水功能；部分生态坝在运行一段时间后，深陷沟渠的泥沙中，很难移动，甚至由于严酷的环境作用，导致坝体破损，基质裸露，无法维护；更为重要的是，多数生态坝在截留稻田退水过程中，也破坏了沟渠排水功能的发挥，导致其丧失了基本的农业生产辅助功能。

针对上述弊端，本发明提供了一种构建于稻田排水渠系，用于稻田退水水质净化，具有模块化、一体化、集成度较高、功能多样、污染物去除效果优良等特点的生态坝装置。

发明内容

本发明是针对现有生态坝存在的上述问题，设计一种应用于农业面源污染工程控制领域，综合应用物理过滤、植物吸收和微生物降解技术，使稻田退水水质净化操作和维修更加简便、去除污染物效果更好、对渠系排水影响较小的多功能生态坝。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现。