CN115465911A - 一种农田氮磷污染的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农田污染修复技术领域,具体涉及一种农田氮磷污染的修复方法,包括如下步骤:按农田径流方向设置沟渠,在沟渠汇流的位置设置底部铺设隔水层的净化池,并在沟渠与净化池的交界处、以及净化池的内壁上布置内载改性沸石颗粒的吸附网,通过吸附网实现氮磷的吸附。所述的改性沸石颗粒由沸石粉、碳酸氢钠、二氧化硅气凝胶、水混合后,造粒所得。本发明工程量小的同时,可以实现氮磷的高效吸附和再利用。
Description
技术领域
本发明涉及农田污染修复技术领域,具体涉及一种农田氮磷污染的修复方法。
背景技术
农业面源污染已成为影响水环境的重要因素,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。
目前,针对上述问题,已经有相关技术方案报道,如中国专利CN105002869A“一种减少农田氮磷排放的方法”,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的方式实现对农业面源污染的防控。也有对旱地农田的氮磷进行固定,然后构建沟渠塘湿地系统,进行生物固定高效脱氮除磷;再将湿地植物肥料化还田。如中国专利CN103071671A“一种减少旱地氮磷面源污染的方法”,其采用FGD石膏对旱地土壤超量磷素进行固定;然后构建沟渠塘湿地系统进行生物固定高效脱氮除磷;最后将湿地植物肥料化还田,减少化学肥料可溶性氮磷的投入的方式实现。这些方法普遍存在占地面积大,降低农田的使用面积,工程量大,耗时耗力,会降低所施氮磷的利用率的缺陷。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种农田氮磷污染的修复方法,工程量小的同时,可以实现氮磷的高效吸附和再利用。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种农田氮磷污染的修复方法,包括如下步骤:按农田径流方向设置沟渠,在沟渠汇流的位置设置底部铺设隔水层的净化池,并在沟渠与净化池的交界处、以及净化池的内壁上布置内载改性沸石颗粒的吸附网,通过吸附网实现氮磷的吸附。
进一步地,所述的吸附网包括PVC框架、套设在PVC框架外的无纺布套、以及填充在无纺布套内的改性沸石颗粒。
进一步地,所述的改性沸石颗粒由沸石粉、碳酸氢钠、二氧化硅气凝胶、水混合后,造粒所得。
进一步地,碳酸氢钠的添加量为3%、二氧化硅气凝胶的添加量为5.5%、水的添加量为50%。
进一步地,通过改性沸石颗粒可以实现农田径流内载氮磷的吸附,待吸附完全后,通过测定改性沸石颗粒内载的氮磷比例,可以将其粉碎后,作为氮磷肥再利用。
进一步地,无纺布套内改性沸石颗粒的填充率为76%左右,粒径在0.4~1.2mm。
进一步地,位于靠近农田侧的吸附网的高度高于净化池的内壁。
本发明工程量小的同时,可以实现氮磷的高效吸附和再利用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明实施例中的净化池的布局图。
图2为本发明实施例中吸附网的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示,一种农田氮磷污染的修复方法,包括如下步骤:按农田1的径流方向设置沟渠2,在沟渠2汇流的位置设置底部铺设隔水层的净化池3,并在沟渠3与净化池3的交界处、以及净化池的内壁上通过锚杆布置内载改性沸石颗粒的吸附网4,通过吸附网4实现氮磷的吸附,具体地,吸附网4紧贴净化池3的内部设置,通过改性沸石颗粒可以实现农田径流内载氮磷的吸附,待吸附完全后,通过测定改性沸石颗粒内载的氮磷比例,可以将其粉碎后,作为氮磷肥再利用。值得注意的是,吸附网是设置在隔水层的上面的,可以避免径流未通过吸附就进入净化池。一般地的,我们可以通过当地的历史降雨量等实现农田径流的计算,可以通过抽样的方式获取到径流中氮磷的含量,从而可以预估需要更换改性沸石颗粒的时间,在改性沸石颗粒吸附完全后,需要更换,因此,无纺布套上可以开设一安装有拉链件/绑带/魔术贴的开口。
如图2所示,所述的吸附网4包括PVC框架41、套设在PVC框架外的无纺布套42、以及填充在无纺布套42内的改性沸石颗粒43。所述的改性沸石颗粒由沸石粉、碳酸氢钠、二氧化硅气凝胶、水混合后,造粒所得。具体地,本实施例中,碳酸氢钠的添加量为3%、二氧化硅气凝胶的添加量为5.5%、水的添加量为50%。
本实施例中,无纺布套内改性沸石颗粒的填充率为76%左右,粒径在0.4~1.2mm,从而形成具有一定孔隙率的过滤网。
本实施例中,位于靠近农田侧的吸附网的高度高于净化池的内壁,这样设置的目的是为了使得流经农田的雨水(主要指冲刷田埂的雨水)在进入净化池内时,其中含有的氮磷也能被吸附。一般地,高出5cm左右即可。
田间试验发现,本发明的方法可以实现农田径流内氮磷的高效吸附,氨氮、磷酸盐的去除率高达96.55%和93.17%。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (7)
1.一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:包括如下步骤:按农田径流方向设置沟渠,在沟渠汇流的位置设置底部铺设隔水层的净化池,并在沟渠与净化池的交界处、以及净化池的内壁上布置内载改性沸石颗粒的吸附网,通过吸附网实现氮磷的吸附。
2.如权利要求1所述的一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:所述的吸附网包括PVC框架、套设在PVC框架外的无纺布套、以及填充在无纺布套内的改性沸石颗粒。
3.如权利要求2所述的一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:所述的改性沸石颗粒由沸石粉、碳酸氢钠、二氧化硅气凝胶、水混合后,造粒所得。
4.如权利要求3所述的一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:碳酸氢钠的添加量为3%、二氧化硅气凝胶的添加量为5.5%、水的添加量为50%。
5.如权利要求1所述的一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:通过改性沸石颗粒可以实现农田径流内载氮磷的吸附,待吸附完全后,通过测定改性沸石颗粒内载的氮磷比例,可以将其粉碎后,作为氮磷肥再利用。
6.如权利要求1所述的一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:无纺布套内改性沸石颗粒的填充率为76%,粒径在0.4~1.2mm。
7.如权利要求1所述的一种农田氮磷污染的修复方法,其特征在于:位于靠近农田侧的吸附网的高度高于净化池的内壁。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101766989A (zh) * | 2009-01-06 | 2010-07-07 | 张顺 | 一种过滤用滤芯及其制作方法 |
CN102786110A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-11-21 | 上海交通大学 | 一种农田氮磷面源污染控制与回收利用系统和方法 |
CN103964566A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-06 | 河海大学 | 旱作物农田首级退水水质强化净化装置 |
CN104445805A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-25 | 天津大学 | 一种农田面源污染可再生沸石生态沟渠组合处理系统 |
CN107140710A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-08 | 杭州铭族科技有限公司 | 一种去除饮用水中n‑亚硝基二甲胺的过滤介质、滤芯以及制备方法 |
CN109694157A (zh) * | 2017-10-21 | 2019-04-30 | 无锡市东优环保科技有限公司 | 一种控制农田污染的生态沟渠 |
CN110629736A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-31 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 一种基于生态沟渠技术的旱作农田氮磷拦截系统及其应用 |
DE202020100074U1 (de) * | 2020-01-08 | 2020-01-31 | Zunyi Normal University | Abfangvorrichtung für die landwirtschaftliche Nicht-Punkt-Quellen-Verschmutzung zur Anwendung in einem Karstbergland |
CN112299565A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-02 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种农田面源污染生态净化沟渠系统及其修建方法 |
CN215559340U (zh) * | 2021-01-26 | 2022-01-18 | 泗县龙宇农业合作社联合社 | 一种用于农田灌溉排水的净化装置 |
-
2022
- 2022-09-16 CN CN202211126279.9A patent/CN115465911A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101766989A (zh) * | 2009-01-06 | 2010-07-07 | 张顺 | 一种过滤用滤芯及其制作方法 |
CN102786110A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-11-21 | 上海交通大学 | 一种农田氮磷面源污染控制与回收利用系统和方法 |
CN103964566A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-06 | 河海大学 | 旱作物农田首级退水水质强化净化装置 |
CN104445805A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-25 | 天津大学 | 一种农田面源污染可再生沸石生态沟渠组合处理系统 |
CN107140710A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-08 | 杭州铭族科技有限公司 | 一种去除饮用水中n‑亚硝基二甲胺的过滤介质、滤芯以及制备方法 |
CN109694157A (zh) * | 2017-10-21 | 2019-04-30 | 无锡市东优环保科技有限公司 | 一种控制农田污染的生态沟渠 |
CN110629736A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-31 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 一种基于生态沟渠技术的旱作农田氮磷拦截系统及其应用 |
DE202020100074U1 (de) * | 2020-01-08 | 2020-01-31 | Zunyi Normal University | Abfangvorrichtung für die landwirtschaftliche Nicht-Punkt-Quellen-Verschmutzung zur Anwendung in einem Karstbergland |
CN112299565A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-02 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种农田面源污染生态净化沟渠系统及其修建方法 |
CN215559340U (zh) * | 2021-01-26 | 2022-01-18 | 泗县龙宇农业合作社联合社 | 一种用于农田灌溉排水的净化装置 |
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