CN105002869A - 一种减少农田氮磷排放的方法 - Google Patents

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王强
夏伟
黄任良
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Abstract

本发明公开了一种减少农田氮磷排放的方法,包括如下步骤:(1)确定农田径流,明确汇流节点;(2)对农田径流进行收集和初步处理;(3)对农田径流进行净化处理;(4)对农田径流进行调蓄和净化水质;(5)净化水稳定排出。本发明一种减少农田氮磷排放的方法,实施简便,操作成本低,其通过对现有农田沟渠、塘的改造和新建部分沟渠、塘,并在其中配制适当的具有净化功能的当地水生植物,并辅以适当的工程技术手段,实现对农业面源污染,尤其是氮、磷等营养元素的拦截和去除,并最终达到控制农业面源污染和改善水环境质量的目的。

Description

一种减少农田氮磷排放的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及生态农业领域,特别是涉及一种减少农田氮磷排放的方法。
背景技术
[0002] 在我国,农业面源污染已成为影响水环境的重要因素,正在成为我国生态环境恶化的主要原因之一,严重制约着农业和农村经济环境的可持续发展。而造成农业面源污染的主要原因是化肥、农药的大量投入与不合理使用,这导致农田排水中总氮和总磷的浓度居高不下,大量残留的氮磷被雨水冲刷后通过纵横交错的河网系统进入河流、湖泊,致使藻类富营养化问题突出,无害很大。目前,主要采用占地面积较大的人工湿地、缓冲带等生态拦截工程来控制面源污染,但是这些生态工程在人口密集的地区应用具有很大的局限性。
发明内容
[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种减少农田氮磷排放的方法,能够解决现有生态拦截工程在处理农田氮磷排放问题上存在的不足之处。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种减少农田氮磷排放的方法,包括如下步骤:
(1)确定农田径流,明确汇流节点;
(2)对农田径流进行收集和初步处理:在步骤(I)的汇流节点处建设生态拦截沟,使农田径流在汇流节点处流入生态拦截沟进行收集,并在生态拦截沟内进行初步处理;
(3)对农田径流进行净化处理:在步骤(2)中的生态拦截沟的下游建设生态拦截渠,并将步骤(2)中初步处理后的农田径流引入生态拦截渠内进行净化处理;
(4)对农田径流进行调蓄和净化水质:在步骤(3)中生态拦截渠的下游建设生态系统组合净化塘,并将步骤(3)中净化处理后的农田径流引入生态系统组合净化塘内进行调蓄和进一步净化处理;
(5)净化水稳定排出:经步骤(4)中调蓄和进一步净化的农田径流成为净化水,稳定排出并流入自然水体中。
[0005] 在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(2)中,所述生态拦截沟的建设方法为:对原有排水沟进行全面彻底的疏通整理,并开挖新的生态拦截沟,使农田径流通过生态拦截沟排出,并在生态拦截沟的底部中间种植一排耐寒植物。
[0006] 在本发明一个较佳实施例中,所述生态拦截沟的底部每米种植两棵耐旱植物,所述耐寒植物为水芹和黄菖蒲。
[0007] 在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(3)中,所述生态拦截渠的建设方法为:对原有的排水渠进行全面彻底的疏通整理,并开挖新的生态拦截渠,使从生态拦截沟排出的农田径流通过生态拦截渠;并在渠道两边分别种植一排挺水植物;若生态拦截渠为水泥板渠,则在生态拦截渠的渠壁上打孔,并分别种植一排挺水植物。
[0008] 在本发明一个较佳实施例中,所述生态拦截渠一米渠壁上种植4棵挺水植物,所述挺水植物为茭白和茨菰。
[0009] 在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(4)中,所述生态系统组合净化塘的建设方法为:在原有的河道岸边、岸边浅水区、中部和近岸深水区分别种植生态植被,建设成为生态系统组合净化塘。
[0010] 在本发明一个较佳实施例中,所述岸边生态植被为垂柳;所述岸边浅水区生态植被为茭白、芦苇和黄菖蒲;所述中部植被为睡莲、蓬莱草、水芹和凤眼莲;所述近岸深水区植被为眼子菜、伊乐藻和轮叶黑藻。
[0011 ] 在本发明一个较佳实施例中,所述生态拦截沟内还修建了透水坝。
[0012] 在本发明一个较佳实施例中,所述生态拦截渠内还修建了拦截坝。
[0013] 本发明的有益效果是:本发明一种减少农田氮磷排放的方法,实施简便,操作成本低,其通过对现有农田沟渠、塘的改造和新建部分沟渠、塘,并在其中配制适当的具有净化功能的当地水生植物,并辅以适当的工程技术手段,实现对农业面源污染,尤其是氮、磷等营养元素的拦截和去除,并最终达到控制农业面源污染和改善水环境质量的目的。
附图说明
[0014]图1是本发明中生态拦截沟的剖面结构示意图;
图2是本发明中生态拦截渠的剖面结构示意图;
图3是本发明中生态系统组合净化塘的剖面结构示意图;
图4是本发明中透水坝的纵切面示意图;
图5是本发明中透水坝的横断面示意图;
附图中各部件的标记如下:1.耐寒植物,2.透水坝,3.填土,4.拦截坝,5.挺水植物,
6.环保填料生态浮岛滤床,7.软隔离墙。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016] 请参阅图1和图2,本发明实施例包括:
本发明揭示了一种减少农田氮磷排放的方法,包括如下步骤:
(O确定农田径流,明确汇流节点;汇流节点指农田局部径流汇流进入农田主沟渠的占.V ,
(2)对农田径流进行收集和初步处理:在农田径流的汇流节点处,对原有排水沟进行全面彻底的疏通整理,并开挖新的生态拦截沟,并在生态拦截沟的底部中间种植一排耐寒植物,种植密度为每米种植两棵耐寒植物I,如水芹和黄菖蒲;
生态拦截沟的底部为填土 3,其两边还建设有透水坝2 ;所述透水坝的边坡比为1:
0.42 〜I ;
农田径流通过生态拦截沟排出,实现对农田径流的收集和初步处理;
(3)对农田径流进行净化处理:在步骤(2)中的生态拦截沟的下游,对原有的排水渠进行全面彻底的疏通整理,并开挖新的生态拦截渠,并在渠道两边分别种植一排挺水植物;若生态拦截渠为水泥板渠,则在生态拦截渠的渠壁上打孔,并分别种植一排挺水植物,种植密度为一米渠壁上种植4棵挺水植物5,如茭白和茨菰;
生态拦截渠的底部为填土 3,其中间还修建有拦截坝4 ;
从生态拦截沟排出的农田径流通过生态拦截渠进行净化处理;
(4)对农田径流进行调蓄和净化水质:在步骤(3)中生态拦截渠的下游,在上述生态拦截渠的下游的原有河道进行全面彻底的疏通整理,并在河道岸边种植垂柳,在岸边浅水区种植茭白、芦苇和黄菖蒲,在河道中部种植睡莲、蓬莱草、水芹和凤眼莲,在近岸深水区种植眼子菜、伊乐藻和轮叶黑藻,构建成生态系统组合净化塘;生态系统组合净化塘的水面上设有环保填料生态浮岛滤床6,且该环保填料生态浮岛滤床6的底面通过竖直插入塘底的软隔离墙7支撑。
[0017] (5)净化水稳定排出:经步骤(4)中调蓄和进一步净化的农田径流成为净化水,稳定排出并流入自然水体中。
[0018] 将经过生态渠净化处理后的农田径流引入生态系统组合净化塘内进行调蓄和进一步净化处理;
经生态系统组合净化塘调蓄和进一步净化后的农田径流成为净化水,稳定排出并流入自然水体中。
[0019] 上述实施例通过对现有农田沟渠、塘的改造和新建部分沟渠、塘,并在其中配制适当的具有净化功能的当地水生植物,并辅以适当的工程技术手段,实现对农业面源污染,尤其是氮、磷等营养元素的拦截和去除,并最终达到控制农业面源污染和改善水环境质量的目的。
[0020] 上述净化机理主要包括以下几个方面:第一,土壤的过滤、吸附、拦截等物理作用和中和、沉淀及螯合等化学作用;第二,微生物的吸附及降解作用;第三,水生植物及其根系的吸附、吸收及同化等生物作用;第四,其他复合作用。因此,水环境生态修复技术是集土壤、微生物及水生植物(乃至水生动物)等多重净化功能于一体的复合技术,不仅可以有效拦截并去除水体中的氮、磷等营养元素,同时对水体中的悬浮物及有机质也有较好的去除能力。更具有较强的抗自然灾变能力,是控制农业面源污染,改善水环境质量的有效手段。
[0021] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)确定农田径流,明确汇流节点; (2)对农田径流进行收集和初步处理:在步骤(I)的汇流节点处建设生态拦截沟,使农田径流在汇流节点处流入生态拦截沟进行收集,并在生态拦截沟内进行初步处理; (3)对农田径流进行净化处理:在步骤(2)中的生态拦截沟的下游建设生态拦截渠,并将步骤(2)中初步处理后的农田径流引入生态拦截渠内进行净化处理; (4)对农田径流进行调蓄和净化水质:在步骤(3)中生态拦截渠的下游建设生态系统组合净化塘,并将步骤(3)中净化处理后的农田径流引入生态系统组合净化塘内进行调蓄和进一步净化处理; (5)净化水稳定排出:经步骤(4)中调蓄和进一步净化的农田径流成为净化水,稳定排出并流入自然水体中。
2.根据权利要求1所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述生态拦截沟的建设方法为:对原有排水沟进行全面彻底的疏通整理,并开挖新的生态拦截沟,使农田径流通过生态拦截沟排出,并在生态拦截沟的底部中间种植一排耐寒植物。
3.根据权利要求2所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述生态拦截沟的底部每米种植两棵耐旱植物,所述耐寒植物为水芹和黄菖蒲。
4.根据权利要求1所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述生态拦截渠的建设方法为:对原有的排水渠进行全面彻底的疏通整理,并开挖新的生态拦截渠,使从生态拦截沟排出的农田径流通过生态拦截渠;并在渠道两边分别种植一排挺水植物;若生态拦截渠为水泥板渠,则在生态拦截渠的渠壁上打孔,并分别种植一排挺水植物。
5.根据权利要求4所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述生态拦截渠一米渠壁上种植4棵挺水植物,所述挺水植物为茭白和茨菰。
6.根据权利要求1所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述生态系统组合净化塘的建设方法为:在原有的河道岸边、岸边浅水区、中部和近岸深水区分别种植生态植被,建设成为生态系统组合净化塘。
7.根据权利要求6所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述岸边生态植被为垂柳;所述岸边浅水区生态植被为茭白、芦苇和黄菖蒲;所述中部植被为睡莲、蓬莱草、水芹和凤眼莲;所述近岸深水区植被为眼子菜、伊乐藻和轮叶黑藻。
8.根据权利要求1所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述生态拦截沟内还修建了透水坝。
9.根据权利要求1所述的一种减少农田氮磷排放的方法,其特征在于,所述生态拦截渠内还修建了拦截坝。
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