CN104891666A - 一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，适用于城市河川绿地，首先在河川坡岸上种植适量生态价值良好的树木，沿坡岸挖出宽度适当并经过树根的沟渠；树根处挖出适当大小的环状坑区，每个坑区形成“生物净化器”，同时沿着沟渠和坑区填入混有适量稻壳炭的土壤、找平；最后在坡地全体土壤表面均匀铺设3cm的稻壳炭改良土壤，种植具有净化能力的草坪，实现多级净化功能。将该方法运用在城市的河川倾斜坡岸，当有污水沿坡岸上方流经斜坡进入河道时，污染物便被逐级吸附，污水最终得到良好的净化，减少了进入河川的污染物的总量。不仅能保持坡岸的正常功能，维持美好的城市景观，而且工艺简单，运行成本低，减轻了污染物对河道的污染。

Description

一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法
技术领域
本发明涉及的是一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，
属于生态技术领域。
背景技术
河川作为航运交通的通道，不仅为城市居民提供日常水源，而且还作为景观水营造经济价值。然而近年来，由于生活污水、工业废水的肆意排放，以及农药化肥等的过度使用，河川的水体质量不断下降，而解决这些外源污染最根本的方法就是对外源污染物质进行拦截，使流入河道内的污染物尽可能减少。
目前，常用的对水体污染物拦截的方法主要有湿地工程技术、生态沟渠技术、滨岸缓冲带技术等，这些技术具有生态效益好、运行成本低等优点。它们大多借助植物或土壤来对污染物进行拦截，植物及其根系对污染物有很强的吸收降解作用，土壤亦可以分解、迁移、转化污染物，或通过生物化学降解，并经沉淀、胶体吸附等作用使污染物发生形态变化，降低污染物浓度，减小污染物毒性。这些技术中，湿地工程一般占用面积较大，对恶劣气候抵御能力弱；沟渠系统较为复杂，设计投入较大；滨岸缓冲带易受水陆系统的影响，具有明显的边缘效应。当前的部分研究应用局限性大，技术投入成本较高。
发明内容
本发明提出的是一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，其目的旨在减少生态修复的投入成本，提高生态效益，克服现有技术所存在的不足。
本发明的技术解决方案：一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，该方法包括如下步骤：
（1）将河川坡岸上的杂草清理干净，整平坡岸，为之后的铺设稻壳炭垫层、草皮的种植与沟渠的布置创造条件；
（2）在河川两边的绿地上按一定的间距种植根系发达的柳树或落羽杉；柳树、落羽杉属喜水植物，在水边甚至是在被水淹没时也有很好的生长状态，它们不仅能吸附降解污染物、净化污水，而且还具有良好的观赏价值；
（3）将种植的树木以2-3棵为一组或若干棵为一组，将其连接为一条由坡岸向水体延伸的斜线，依照这条斜线挖出一条沟渠，经过树根的地方挖成一个深度30 cm-40 cm、直径120 cm的环状的坑区；整个河川坡面布置若干组；
（4）将适量的稻壳炭与挖出的土壤进行充分混合（体积比：稻壳炭：土壤=9：1），然后填入沟渠和树根下的环状坑区内，同时保持其表面与坡道相平，便于后续草坪的种植；
（5）整理平整坡岸后，全坡岸铺设一层3cm厚的稻壳炭，便于草皮下壤中流的形成；
（6）利用稻壳炭改良土壤、植物根系以及土壤的吸附净化能力；当污水流经坡岸时，首先和草皮接触，较大的物质便被草丛拦截，下渗入草坪的根系、稻壳炭改良的土壤层对污水进行再次净化，随后污水沿着坡岸稻壳炭改良土壤层形成壤中流，流入稻壳炭地下汇水沟渠，顺着沟渠流入大树根部的“木本植物净化器”，污水中的各种污染物在稻壳炭夹层、稻壳炭地下汇水沟渠、净化器中与稻壳炭吸附接触，并不断被降解或转化为其他物质，大部分的污染物在此过程被去除，同时，树木的根系和土壤再度对污水中的污染物进行转化或分解，通过这逐级的净化过程，进入河川的污染物的量明显地减少。
本发明的优点：
1）可将从沟渠挖出的土壤与稻壳炭充分混匀，再填入沟渠和环状坑区中，填完后使之与坡岸相平，以便后续处理更为简单；
2）本方法与农用给排水的沟渠不同，适用于具有一定水量的河川周边，且不妨碍正常河川的航运、排水功能。
附图说明
附图1是一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
对照图1，一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，包括如下步骤：
（1）将河川坡岸上的杂草清理干净，整平坡岸，为之后草皮的种植与沟渠的布置创造条件；
（2）在河川两边的绿地上按一定的间距种植根系发达的柳树和落羽杉；柳树、落羽杉属喜水植物，在水边甚至是在被水淹没时也有很好的生长状态，它们不仅能吸附降解污染物，净化污水，而且还具有良好的观赏价值；
（3）将种植的树木以2-3棵为一组或若干棵为一组，将其连接为一条由坡岸向水体延伸的斜线，依照这条斜线挖出一条条沟渠，经过树根的地方便挖成一个深度30 cm-40 cm、直径大120 cm的环状的坑区；
（4）将适量的稻壳炭与挖出的土壤进行充分混合（体积比：稻壳炭：土壤=9：1），然后填入沟渠和树根下的环状坑区内，同时保持其与坡道相平，便于后续草坪的种植；
（5）整理平整坡岸后，全坡岸铺设一层3cm厚的稻壳炭，便于草皮下壤中流的形成；
（6）利用稻壳炭改良土壤、植物根系以及土壤的吸附净化能力；当污水流经坡岸时，首先和草皮接触，较大的物质便被草丛拦截，下渗入草坪的根系、稻壳炭改良的土壤层对污水进行再次净化，随后污水沿着坡岸稻壳炭改良土壤层形成壤中流，流入稻壳炭地下汇水沟渠，顺着沟渠流入大树根部的“木本植物净化器”，污水中的各种污染物在稻壳炭夹层、稻壳炭地下汇水沟渠、净化器中与稻壳炭吸附接触，并不断被降解或转化为其他物质，大部分的污染物在此过程被去除，同时，树木的根系和土壤再度对污水中的污染物进行转化或分解，通过这逐级的净化过程，进入河川的污染物的量明显地减少。
在河川两边的绿地表面种植草坪。草坪可选百慕大草，也称为狗牙根，狗牙根为最具代表性的暖季型草坪草，广泛分布在世界各地，属于耐水植物，其繁殖能力极强，生命力顽强，对环境的适应力好，对污染物有较好的净化效果；
可以根据实际河川面积大小确定沟渠的长宽以及种植树木的数量；亦可以根据水量的多少确定树根坑区的深度；草坪和种植的树木品种可依据当地气候条件，并结合其生态特性来选择。
污水处理流程：
污水→草丛→壤中流→稻壳炭层→沟渠→第一次生物净化器→沟渠→第二次生物净化器→河川，已净化好的水流。
所述的稻壳炭层厚度约3cm，均匀平铺满河川坡岸，在坡岸土壤与草皮之间形成一个夹层，污水在夹层中形成壤中流，污水充分与稻壳炭层接触后汇集流入稻壳炭地下沟渠集中，沟渠引导污水进入串联的木本植物净化器，经过多级净化离子交换处理，可以得到净化好的水流。
所述的木本植物净化器，是以耐水的木本植物为节点，以植栽主体为中心开挖扩展直径120cm、深度为30-40cm的环形土坑，用稻壳炭材填平至河川坡岸土壤高度，环形土坑由填满稻壳炭的沟渠相串联；
其工作时是：污水→稻壳炭夹层的壤中流→稻壳炭地下汇水沟渠→木本植物净化器→干净的水。污水与稻壳炭充分接触，氮磷离子被吸附和交换而停留在稻壳炭材表面，耐水木本植物根系在疏松的炭夹层中产生大量的细根和毛细根，吸附于炭材表面的营养元素成为木本植物生长的营养来源。

Claims (6)

1. 一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，其特征是该方法包括如下步骤：
（1）将河川坡岸上的杂草清理干净，整平坡岸，为之后的铺设稻壳炭垫层、草皮的种植与沟渠的布置创造条件；
（2）在河川两边的绿地上按一定的间距种植根系发达的柳树或落羽杉；柳树、落羽杉属喜水植物，在水边甚至是在被水淹没时也有很好的生长状态，它们不仅能吸附降解污染物、净化污水，而且还具有良好的观赏价值；
（3）将种植的树木以2-3棵为一组或若干棵为一组，将其连接为一条由坡岸向水体延伸的斜线，依照这条斜线挖出一条沟渠，经过树根的地方挖成一个深度30 cm-40 cm、直径120 cm的环状的坑区；整个河川坡面布置若干组；
（4）将适量的稻壳炭与挖出的土壤进行充分混合（体积比：稻壳炭：土壤=9：1），然后填入沟渠和树根下的环状坑区内，同时保持其表面与坡道相平，便于后续草坪的种植；
（5）整理平整坡岸后，全坡岸铺设一层3cm厚的稻壳炭，便于草皮下壤中流的形成；
（6）利用稻壳炭改良土壤、植物根系以及土壤的吸附净化能力；当污水流经坡岸时，首先和草皮接触，较大的物质便被草丛拦截，下渗入草坪的根系、稻壳炭改良的土壤层对污水进行再次净化，随后污水沿着坡岸稻壳炭改良土壤层形成壤中流，流入稻壳炭地下汇水沟渠，顺着沟渠流入大树根部的“木本植物净化器”，污水中的各种污染物在稻壳炭夹层、稻壳炭地下汇水沟渠、木本植物净化器中与稻壳炭吸附接触，并不断被降解或转化为其他物质，大部分的污染物在此过程被去除，同时，树木的根系和土壤再度对污水中的污染物进行转化或分解，通过这逐级的净化过程，进入河川的污染物的量明显地减少。
2. 根据权利要求1所述的一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，其特征是所述的沟渠可以根据实际河川坡岸面积大小确定沟渠的长宽以及种植树木的数量；或可以根据壤中流水量的多少确定树根坑区的直径与深度。
3. 根据权利要求1所述的一种城市河川坡岸绿地的水污染物生态拦截方法，其特征是所述的种植的树木品种可依据当地气候条件，并结合其生态特性来选择。
4. 污水处理流程，其特征是：
污水→草丛→壤中流→稻壳炭夹层→稻壳炭地下汇水沟渠→第一次木本植物净化器→稻壳炭地下汇水沟渠→第二次木本植物净化器→稻壳炭地下汇水沟渠→第三次木本植物净化器，已净化好的水流→稻壳炭地下汇水沟渠→河川。
5. 如权利要求4所述的污水处理流程，其特征是所述的稻壳炭夹层厚度3cm，均匀平铺满河川坡岸，在坡岸土壤与草皮之间形成一个夹层，污水在夹层中形成壤中流，污水充分与稻壳炭层接触后汇集流入稻壳炭地下沟渠集中，沟渠引导污水进入串联的木本植物净化器，经过多级净化离子交换处理，可以得到净化好的水流。
6. 如权利要求4所述的污水处理流程，其特征是所述的木本植物净化器，是以耐水的木本植物为节点，以植栽主体为中心开挖扩展直径120cm、深度为30-40cm的环形土坑，用稻壳炭材填平至河川坡岸土壤高度，环形土坑由填满稻壳炭的沟渠相串联；工作时：污水→稻壳炭夹层的壤中流→稻壳炭地下汇水沟渠→木本植物净化器→干净的水；污水与稻壳炭充分接触，氮磷离子被吸附和交换而停留在稻壳炭材表面，耐水木本植物根系在疏松的炭夹层中产生大量的细根和毛细根，吸附于炭材表面的营养元素成为木本植物生长的营养来源。
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