CN112723549A - 一种生态渗滤系统 - Google Patents

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张可
陈婷婷
封丽
姚源
廖伟伶
余义昌
许林季
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Abstract

本申请公开了一种生态渗滤系统，包括至少一个单级生态渗滤系统，其中，所述单级生态渗滤系统包括设置于原土承载层上的第一滤料层，以及依次覆盖在所述第一滤料层上部的间隔层、第二滤料层和种植土层，所述种植土层中栽种有净化植物，所述第一滤料层、所述间隔层和所述第二滤料层中均具有可去除污染物的微生物。本申请提供的上述生态渗滤系统，能够改变水体周边自然岸坡土壤结构，提升自然渗滤效果，对地表径流中携带的污染物起到拦截作用，并能净化地表径流中的污染物，减少地表径流进入地下水体的污染物总量。

Description

一种生态渗滤系统
技术领域
本发明属于水体净化技术领域，特别是涉及一种生态渗滤系统。
背景技术
由于河水具有流动的特性，因此河流的生态系统容易受到外来污染物的影响，而且，一旦发生污染，很容易波及到整个流域，会影响周围陆地的生态、地下水的生态、湖泊水库的生态，也会影响其下游河口、海湾和海洋的生态。
河流的污染主要由以下多个方面造成：一是工业化的污染，工业化过程中需要大量的水，而水将大量污染物质带入河流，电厂循环水还可能造成热污染，二是城镇生活污染，初期城镇功能不完善，大量雨水、生活污水和垃圾进入河流会导致河流污染，三是现代农业开发也会导致河流的污染，因为在农业中会使用大量的农药和化肥等，大量化肥的流入可能导致河道内植物的大肆生长，导致水体富营养化，而农药则会对水生生物造成短期或长期的危害，此外，还包括牲畜养殖和屠宰等过程中形成的粪便、污水和垃圾等等。现代社会越来越重视对河流等水体污染的治理，然而，现有技术中还没有一种有效的利用生态方式去除水体污染的系统。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种生态渗滤系统，能改变水体周边自然岸坡的土壤结构，提升自然渗滤效果，对地表径流中携带的污染物起到拦截作用，并能净化地表径流中的污染物，减少地表径流进入地下水体的污染物总量。
本发明提供的一种生态渗滤系统，包括至少一个单级生态渗滤系统，其中，所述单级生态渗滤系统包括设置于原土承载层上的第一滤料层，以及依次覆盖在所述第一滤料层上部的间隔层、第二滤料层和种植土层，所述种植土层中栽种有净化植物，所述第一滤料层、所述间隔层和所述第二滤料层中均具有可去除污染物的微生物。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述第一滤料层和所述第二滤料层为炉渣层或者污水厂废弃填料层。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述第一滤料层和所述第二滤料层的厚度为5厘米至10厘米。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述微生物包括好氧型微生物和/或兼氧型微生物和/或厌氧型微生物。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述间隔层中包括石英砂和紫红色泥岩。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述间隔层的厚度范围为5厘米至10厘米。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述种植土层为紫红色泥岩层。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述种植土层的厚度范围为10厘米至15厘米。
优选的，在上述生态渗滤系统中，所述净化植物包括旱伞草和/或美人蕉和/或鸢尾和/或菖蒲和/或芦苇和/或铜钱草。
优选的，在上述生态渗滤系统中，包括2个以上所述单级生态渗滤系统。
通过上述描述可知，本发明提供的上述生态渗滤系统，由于单级生态渗滤系统包括设置于原土承载层上的第一滤料层，以及依次覆盖在所述第一滤料层上部的间隔层、第二滤料层和种植土层，所述种植土层中栽种有净化植物，所述第一滤料层、所述间隔层和所述第二滤料层中均具有可去除污染物的微生物，因此能够利用该净化植物改变水体周边自然岸坡的土壤结构，而且能够提升自然渗滤效果，对地表径流中携带的污染物起到拦截作用，并能通过微生物来净化地表径流中的污染物，减少地表径流进入水体的污染物总量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种生态渗滤系统的实施例的示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种生态渗滤系统，能够改变水体周边自然岸坡的土壤结构，提升自然渗滤效果，对地表径流中携带的污染物起到拦截作用，并能净化地表径流中的污染物，减少地表径流进入地下水体的污染物总量。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种生态渗滤系统的实施例如图1所示，图1为本发明提供的一种生态渗滤系统的实施例的示意图，该系统包括至少一个单级生态渗滤系统，也就是说，可以包括一个单级生态渗滤系统，也可以包括两个或者更多的单级生态渗滤系统，这都是可以根据实际需要而自由选择的，其中，单级生态渗滤系统包括设置于原土承载层1上的第一滤料层2，以及依次覆盖在第一滤料层2上部的间隔层3、第二滤料层4和种植土层5，种植土层5中栽种有净化植物6，第一滤料层2、间隔层3和第二滤料层4中均具有可去除污染物的微生物。
需要说明的是，该单级生态渗滤系统是在原本就存在的原土承载层1上面建立的，地表径流从最上面的种植土层的表面流过，在其流动过程中，水在重力作用下，自然的从上向下不断的渗透，也就是说，水从种植土层5先到达第二滤料层4，然后进入间隔层3，再进入第一滤料层2，最后渗透到原土承载层1中，就这样层层拦截，提升自然渗滤效果，而且对地表径流中携带的污染物起到拦截作用，还能利用两个滤料层中吸附能力强的材料吸附和滞留污染物，并通过材料表面附着微生物的新陈代谢净化污染物，种植土层上面栽种的净化植物在生长过程中也能消耗污染物，提升系统的净化能力，保证最终流入原土承载层1并进入地下水体中的水更加干净。还需要说明的是，该系统建立在原土承载层1上，可以以原位改造为主，原土承载层1是整个系统的基础层，要求地质稳定，土壤适宜植物生长为最佳，而当现场土壤松散，结构不稳定时，可以采取人工方式对其进行夯实，以保证其具有稳定的基础。
通过上述描述可知，本发明提供的上述生态渗滤系统的实施例中，由于单级生态渗滤系统包括设置于原土承载层上的第一滤料层，以及依次覆盖在第一滤料层上部的间隔层、第二滤料层和种植土层，种植土层中栽种有净化植物，第一滤料层、间隔层和第二滤料层中均具有可去除污染物的微生物，因此能够利用该净化植物改变水体周边自然岸坡土壤结构，而且能够提升自然渗滤效果，对地表径流中携带的污染物起到拦截作用，并能通过微生物来净化地表径流中的污染物，减少地表径流进入地下水体的污染物总量。
在上述生态渗滤系统的一个具体实施例中，第一滤料层和第二滤料层可以优选为炉渣层或者污水厂废弃填料层，具体的，这里采用的滤料的主要作用是吸附地表径流中的污染物，使污染物滞留在滤料上，并且作为微生物生长的载体，通过微生物的新陈代谢去除污染物，从而恢复滤料层的吸附功能，让系统具有自我恢复的能力，该滤料要具有良好的透气性能，微生物可以为好氧型微生物和/或兼氧型微生物和/或厌氧型微生物，其可以是一个多种群微生物共生的系统，而这两个滤料层可以以结构坚固、化学性能稳定、造价低、吸附能力强且孔隙率不低于50％的炉渣、污水厂废弃的填料等固体废弃物为主，进一步的，第一滤料层和第二滤料层的厚度可以优选为5厘米至10厘米。
在上述生态渗滤系统的另一个具体实施例中，上述间隔层中可以包括石英砂和紫红色泥岩，这种间隔层的主要作用是增加系统的多样性，减少第二滤料层中可能存在的细颗粒物进入第一滤料层中，从而保持第二滤料层和第一滤料层的性能相互独立，两个滤料层中提供的不同的生长环境能够适宜不同种类微生物的生长，同时也具有吸附污染物、承载微生物和增加地表径流在系统中接触时间的作用，这种间隔层可以包括石英砂和紫红色泥岩，要求孔隙率不低于20％，其厚度范围可以优选为5厘米至10厘米。
在上述生态渗滤系统的又一个优选实施例中，种植土层可以为紫红色泥岩层，这种种植土层的主要作用是拦截地表径流中的大型漂浮物、固体颗粒物和对种植植物进行固定，减少进入水体的固体污染物，并且能够保证植物的良好生长，其可以选择采用紫红色泥岩，其具有渗滤性能好、孔隙率不低于30％和有利于植物根系生长的优点，还具有更好的保水性能，这种种植土层需定期保养，并要检查土层表面的淤堵情况，当出现大面积淤堵、孔隙率低于20％或透水性能严重下降时需进行及时的更换，种植土层的厚度范围可以优选为10厘米至15厘米，这种厚度能提高渗滤性，提供植物生长的载体，减少土壤中污染物的释放。
在另一个具体实施例中，上述净化植物可以包括旱伞草和/或美人蕉和/或鸢尾和/或菖蒲和/或芦苇和/或铜钱草，需要说明的是，该净化植物的主要作用是通过植物的生长，吸收系统中的营养物质，转换为植物的根茎叶，通过定期收割，减少系统中的污染物，该净化植物可以以当地的经济植物为主，进行前期实验，优选出污染物净化能力强，具有一定经济价值，形态优美、适应力强，不易倒伏的植物，种植植物的初期栽种时的间距可以不低于30cm，生长茂盛期需对整个系统实现全部覆盖，这种净化植物需要定期收割。
而且需要说明的是，上述系统可以优选的包括2个以上的单级生态渗滤系统，例如当需要将该系统应用在类似梯田的地方时，就可以在每一个阶梯上设置一个单级生态渗滤系统，可见，具体的数量可以根据实际需要来选取，此处并不限制。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种生态渗滤系统，其特征在于，包括至少一个单级生态渗滤系统，其中，所述单级生态渗滤系统包括设置于原土承载层上的第一滤料层，以及依次覆盖在所述第一滤料层上部的间隔层、第二滤料层和种植土层，所述种植土层中栽种有净化植物，所述第一滤料层、所述间隔层和所述第二滤料层中均具有可去除污染物的微生物。
2.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述第一滤料层和所述第二滤料层为炉渣层或者污水厂废弃填料层。
3.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述第一滤料层和所述第二滤料层的厚度为5厘米至10厘米。
4.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述微生物包括好氧型微生物和/或兼氧型微生物和/或厌氧型微生物。
5.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述间隔层中包括石英砂和紫红色泥岩。
6.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述间隔层的厚度范围为5厘米至10厘米。
7.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述种植土层为紫红色泥岩层。
8.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述种植土层的厚度范围为10厘米至15厘米。
9.根据权利要求1所述的生态渗滤系统，其特征在于，所述净化植物包括旱伞草和/或美人蕉和/或鸢尾和/或菖蒲和/或芦苇和/或铜钱草。
10.根据权利要求1-9任一项所述的生态渗滤系统，其特征在于，包括2个以上所述单级生态渗滤系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113790929A (zh) * 2021-08-26 2021-12-14 重庆市生态环境科学研究院 一种野外农田淋溶水自动采样监测设备

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