CN116216949A - 一种面源污染与河道生态净化协同治理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，包括设置在河道边坡两侧的透水砖吸附系统、依托透水砖吸附系统设置的面源污染生物净化系统与设置在河道平面两侧的河道污水生物净化系统；透水砖吸附系统包括透水砖、格栅挡板以及陶粒组件；陶粒组件由多个规则排列的吸附过滤陶粒组成；面源污染生物净化系统由种植在所述凹槽内的地被植物组成；河道污水生物净化系统由河道平面两侧种植的水生植物组成；利用协同治理系统治理的方法包括S1、先用河道清淤底泥烧制透水砖、吸附过滤陶粒；S2、组装构建透水砖吸附系统；S3、构建面源污染生物净化系统；S4、形成河道污水生物净化系统，实现以废治废，实现了河道底泥的资源化利用。

Description

一种面源污染与河道生态净化协同治理系统及方法

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，具体是涉及一种面源污染与河道生态净化协同治理系统及方法。

背景技术

随着经济的快速发展我国各城市的水系统都受到了不同程度的污染，大量工厂的“三废”排放，使得城市河湖底泥淤积速度明显过快，一方面污染和底泥破坏了水环境的平衡，另一方面底泥的淤积严重影响着河湖的防洪航运以及对水资源的调蓄。河道清淤是城市河湖整治以及底泥污染控制的常见方法，但是河道清淤形成的淤泥体量大，处置不当则会产生二次污染。

同时面源污染尤其是农业面源污染因大面积施用农药、化肥或污水灌溉等要素的过量施用以及养殖业畜禽粪便的乱排乱放，超过了农田的养分负荷，出现了氮、磷、钾等养分的过剩，这些遗留在土壤中的过剩养分在雨水等作用下进入水体，从而产生了地表水的污染。农业面源污染加剧了土壤和水体污染，也威胁着农产品质量安全。我国农业面源污染量大面广、复杂多样，污染防治工作起步也比较晚，要打好农业面源污染治理攻坚战并不容易，综合防治工作也面临许多困难和问题。

河道清淤底泥通过烧结工艺可形成透水砖与陶粒，其中底泥制成的陶粒具有吸附氮、磷及重金属的作用，能够实现对农业面源污染中的相关污染物的去除。而植物对水体中污染物吸附已经在生态治理方面得到众多应用。但是目前缺乏将河道清淤底泥处置、面源污染治理以及河道生态治理相结合的研究，因此本发明提出了一种面源污染与河道生态净化协同治理系统及方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种面源污染与河道生态净化协同治理系统及方法。

本发明的技术方案是：一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，包括透水砖吸附系统、面源污染生物净化系统与河道污水生物净化系统；所述透水砖吸附系统设置在河道边坡两侧，所述面源污染生物净化系统依托透水砖吸附系统设置，所述河道污水生物净化系统设置在河道平面两侧；

所述透水砖吸附系统包括呈匚形的透水砖以及陶粒组件；所述透水砖呈鱼鳞状堆叠分布在透水砖吸附系统所在区域，且透水砖的匚形缺口处所在侧面设有可拆卸的格栅挡板，所述格栅挡板与透水砖之间构成凹槽；所述陶粒组件设置在透水砖的所述凹槽中，陶粒组件由多个规则排列的吸附过滤陶粒组成；所述透水砖以及所述吸附过滤陶粒均由河道清淤底泥烧制而成；

所述面源污染生物净化系统由种植在所述凹槽内的地被植物组成；河道污水生物净化系统由河道平面两侧种植的水生植物组成。

进一步地，所述地被植物包括三叶草、马蹄金、麦冬；所述水生植物包括芦苇、香蒲。

说明：上述植物易于存活，利用其根茎进一步截流地表径流中的污染物，减少面源污泥对河道生态环境的危害；因河道存在丰水期，丰水期时被河水浸满的地方不适合地被植物种植，因此该区域利用芦苇等水生植物形成河道污水生物净化系统，与吸附过滤陶粒共同作用，净化进入河道的污染物。

进一步地，格栅挡板的格栅宽度小于所述吸附过滤陶粒的粒径，吸附过滤陶粒的粒径为20～30mm。

说明：格栅宽度更小可以防止吸附过滤陶粒从格栅中散落影响吸附过滤的效果，吸附过滤陶粒的粒径过小时吸附模块制作更为麻烦耗时，粒径过大则吸附效果欠佳。

进一步地，所述吸附过滤陶粒的烧制工艺包括以下步骤：

将质量比为12～24：12：3：1.5：1：2的河道淤泥、粉煤灰、硅基氯化稻壳粉、分散剂、粘结剂以及触变剂混合均匀后，得到混合物，将所述混合物在常温下以2500～3500r/min的转速球磨65～110min，然后加入占混合物总质量15～25％的造孔剂，混合均匀后放入造粒机内造粒成型、烘干后得到小球；

将所述小球放入陶瓷烧结炉中，先以2.5～3℃/min的速率将温度升至500～700℃后保温2～3h，再以0.5～1℃/min的速率将温度升至1050～1100℃，保温0.5～1h后降至室温，得到吸附过滤陶粒；

所述分散剂为丙烯酸-2-乙基己酯，所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、糊化淀粉、聚丙烯酰胺中一种或几种的组合物；所述造孔剂为碳酸钙或碳酸镁；所述触变剂为二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺蜡中的一种。

说明：硅基氯化稻壳粉致孔效果好，可以提高吸附过滤陶粒的抗酸碱性能，粉煤灰可以起到包裹润滑作用，且可以增强分散剂的分散效果，通过添加造孔剂制备多孔的吸附过滤陶粒，增加吸附过滤陶粒的吸附面积，提高吸附效果；且通过先快速升温再缓速升温的方式进行烧结，可以得到更为致密的吸附过滤陶粒，进一步提高吸附过滤效果。

进一步地，所述地被植物的种植位置高于河道丰水期的涨水高度。

说明：丰水期时被河水浸满的地方不适合地被植物种植，因此该区域利用芦苇等水生植物形成与河道污水生物净化系统，与吸附过滤陶粒共同作用，净化进入河道的污染物。

进一步地，将河道淤泥土壤化处理后作为护坡土，所述土壤化处理的方法为：将河道淤泥与占其质量25～30％的砂质土壤以及占其质量0.5～1％的木质素混合均匀，然后通过在150～200℃下水热反应9～15h，反应完成后向过滤得到的固态物中加入占总质量4～8％的修复剂混匀，得到土壤化处理后的河道淤泥。

说明：通过混合砂质土壤以及木质素对河道淤泥进行改良，提高河道淤泥的疏松程度，增大河道淤泥的颗粒孔间隙，再通过低温水热反应去除河道淤泥中的部分有机物和重金属，从而对河道淤泥无害化处理；再向河道淤泥添加修复剂，进一步去除重金属等有害物质，促进河道淤泥的修复。

进一步地，所述修复剂按质量百分数计包括6～8％的钙铁辉石、5～7％的过磷酸钙、4～6％的偏高岭土、4～5％的水玻璃、5～6％的腐殖酸以及余量的水。

说明：通过使上述物质混合对河道淤泥进行处理，可以使土壤化后的河道淤泥更加疏松透气、保肥、保水，保证材料具有较低的碱性和生物亲和性，为微生物和植物的附着与生长提供条件，能增强有益微生物的繁殖，抑制病原菌的生长。

一种面源污染与河道生态净化协同治理方法，基于权利要求1～7任意所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，包括以下步骤：

S1、先用河道清淤底泥烧制透水砖、吸附过滤陶粒；

S2、组装构建透水砖吸附系统：

将S1得到的透水砖与格栅挡板拼接得到内部具有凹槽的腔体，再将腔体呈鱼鳞状堆叠分布在河道边坡两侧；再将S1得到的吸附过滤陶粒按照m*n的排列方式在凹槽底部排列组成陶粒组件，形成透水砖吸附系统；

其中，m为9～11，n为4～6；

S3、在透水砖吸附系统的凹槽内种植地被植物形成面源污染生物净化系统；通过地被植物一方面有效减少尘土飞扬，防止水土流失，另一方面，利用地被植物的根茎进一步截流地表径流中的污染物，减少面源污泥对河道生态环境的危害；

S4、在河道平面两侧种植水生植物形成河道污水生物净化系统；

河道污水生物净化系统中的部分水生植物的根系以及叶片能够很好地阻截、凝聚吸附水中的浮沉、颗粒物，提高水体清澈度，维护水质；且水生植物长势茂盛，大幅增加了其所生长区域土壤中的营养物质含量，对于水中的有毒成分以及重金属进行了天然的降解分化，起到河道生态净化作用，实现了面源污染与河道生态净化协同治理。

进一步地，在透水砖吸附系统与河道污水生物净化系统之间的过渡区域内设置生物池，设置方法包括以下步骤：

将位于所述过渡区域内深度5～10％的土壤拨开，使拨开后的土壤按照质量比为3～5：1.5：1与黄铁矿粉、生物质进行混合，得到一层土壤，再取所述土壤化后的河道淤泥铺设于剩余的土壤表面得到二层土壤，所述二层土壤的厚度为一层土壤的2/5～4/5，再将所述一层土壤将二层土壤覆盖，得到混合土壤；

对所述混合土壤同步进行充氧以及浇注，完成后放入蚯蚓种、微生物菌落，得到生物池；

所述充氧的单位量为20～30mg/m³；所述浇注所用的浇注液为摩尔浓度比为7～9：1的含氧阴离子盐溶液、氯亚铂酸钾水溶液，浇注的单位量为0.5～0.8L/m³；所述微生物菌落包括任意比的剑菌属细菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌以及醋酸钙不动杆菌。

说明：通过在过渡区域设置生物池，通过生物作用来进一步提高对面源污染和河道污染的治理效果；通过将添加天然矿物和生物质的土壤、土壤化的河道淤泥以及原生土壤结合成三明治的形式，可以为生物池提供一个良好的生存环境，使土壤微生物发挥反硝化作用，减少进入河流水体的氮素；且进一步增强河道两侧土壤的固位和净化作用，对污染流经进行有效拦截，减少氮磷等面源污染的流失，从而对透水砖吸附系统起到一定的防护作用，使其能够更为长久地运作。

本发明的有益效果是：

(1)本发明治理系统及方法通过利用河道清淤的底泥制作成透水砖与吸附过滤陶粒，不仅解决了河道清淤大批底泥不便处置的难题，同时还能对面源污染产生过滤与吸附的作用，降低对河水的污染，达到以废治废的效果，实现了河道底泥的资源化利用。

(2)本发明治理系统及方法通过设置透水砖过滤与地被植物截流相结合的方式，来实现对面源污染的治理，并通过将透水砖吸附与水生植物过滤净化相结合，来实现对进入河道的面源污染的进一步治理，实现了景观绿化与面源污染治理相结合，加强了环保治理的效果。

附图说明

图1是本发明方法实施例1的整体布局图；

图2是本发明方法透水砖的结构图；

图3是本发明方法吸附过滤陶粒的分布图；

图4是本发明方法的格栅挡板结构图；

其中，1-透水砖吸附系统，1-1-透水砖，1-2-吸附过滤陶粒，1-3-陶粒组件，1-4-格栅挡板，2-面源污染生物净化系统，3-河道污水生物净化系统。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

实施例1

一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，包括透水砖吸附系统1、面源污染生物净化系统2与河道污水生物净化系统3；所述透水砖吸附系统1设置在河道边坡两侧，所述面源污染生物净化系统2依托透水砖吸附系统1设置，所述河道污水生物净化系统3设置在河道平面两侧；

所述透水砖吸附系统1包括呈匚形的透水砖1-1以及陶粒组件1-3；所述透水砖1-1呈鱼鳞状堆叠分布在透水砖吸附系统1所在区域，且透水砖1-1的匚形缺口处所在侧面设有可拆卸的格栅挡板1-4，所述格栅挡板1-4与透水砖1-1之间构成凹槽；所述陶粒组件1-3设置在透水砖1-1的所述凹槽中，陶粒组件1-3由呈5*10规则排列的吸附过滤陶粒1-2组成；

所述透水砖1-1以及所述吸附过滤陶粒1-2均由河道清淤底泥烧制而成，所述烧制工艺为现有技术；

格栅挡板1-4的格栅宽度小于所述吸附过滤陶粒1-2的粒径，吸附过滤陶粒1-2的粒径为25mm，格栅宽度为18mm；

所述面源污染生物净化系统2由种植在所述凹槽内的地被植物组成，地被植物的种植位置高出河道丰水期的涨水高度5cm；河道污水生物净化系统3由河道平面两侧种植的水生植物组成；所述地被植物包括三叶草，所述水生植物包括芦苇；

一种面源污染与河道生态净化协同治理方法，基于上述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，包括以下步骤：

S1、先用河道清淤底泥烧制透水砖1-1、吸附过滤陶粒1-2；

S2、组装构建透水砖吸附系统1：

将S1得到的透水砖1-1与格栅挡板1-4拼接得到内部具有凹槽的腔体，再将腔体呈鱼鳞状堆叠分布在河道边坡两侧；再将S1得到的吸附过滤陶粒1-2按照m*n的排列方式在凹槽底部排列组成陶粒组件1-3，形成透水砖吸附系统1；

其中，m为9～11，n为4～6；

S3、在透水砖吸附系统1的凹槽内种植地被植物形成面源污染生物净化系统2；通过地被植物一方面有效减少尘土飞扬，防止水土流失，另一方面，利用地被植物的根茎进一步截流地表径流中的污染物，减少面源污泥对河道生态环境的危害；

S4、在河道平面两侧种植水生植物形成河道污水生物净化系统3；

河道污水生物净化系统3中的部分水生植物的根系以及叶片能够很好地阻截、凝聚吸附水中的浮沉、颗粒物，提高水体清澈度，维护水质；且水生植物长势茂盛，大幅增加了其所生长区域土壤中的营养物质含量，对于水中的有毒成分以及重金属进行了天然的降解分化，起到河道生态净化作用，实现了面源污染与河道生态净化协同治理。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，吸附过滤陶粒1-2的粒径为20mm。

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于，吸附过滤陶粒1-2的粒径为30mm。

实施例4

本实施例与实施例1不同之处在于，所述吸附过滤陶粒1-2的烧制工艺包括以下步骤：

将质量比为18：12：3：1.5：1：2的河道淤泥、粉煤灰、硅基氯化稻壳粉、分散剂、粘结剂以及触变剂混合均匀后，得到混合物，将所述混合物在常温下以3000r/min的转速球磨80min，然后加入占混合物总质量20％的造孔剂，混合均匀后放入造粒机内造粒成型、烘干后得到小球；

将所述小球放入陶瓷烧结炉中，先以2.8℃/min的速率将温度升至600℃后保温2.5h，再以0.8℃/min的速率将温度升至1080℃，保温0.8h后降至室温，得到吸附过滤陶粒1-2；

所述分散剂为丙烯酸-2-乙基己酯，所述粘结剂为聚乙烯醇；所述造孔剂为碳酸镁；所述触变剂为二氧化硅；所述硅基氯化稻壳粉采用CN112174689B的方法制备而成。

实施例5

本实施例与实施例4不同之处在于，河道淤泥、粉煤灰、硅基氯化稻壳粉、分散剂、粘结剂以及触变剂的质量比为12：12：3：1.5：1：2，造孔剂的添加量为总质量的15％。

实施例6

本实施例与实施例4不同之处在于，河道淤泥、粉煤灰、硅基氯化稻壳粉、分散剂、粘结剂以及触变剂的质量比为24：12：3：1.5：1：2，造孔剂的添加量为总质量的25％。

实施例7

本实施例与实施例4不同之处在于，球磨的转速为2500r/min，时间为65min。

实施例8

本实施例与实施例4不同之处在于，球磨的转速为3500r/min，时间为110min。

实施例9

本实施例与实施例4不同之处在于，烧结参数为：先以2.5℃/min的速率将温度升至700℃后保温2h，再以1℃/min的速率将温度升至1100℃，保温0.5后降至室温，得到吸附过滤陶粒1-2。

实施例10

本实施例与实施例4不同之处在于，烧结参数为：先以3℃/min的速率将温度升至700℃后保温3h，再以0.5℃/min的速率将温度升至1050℃，保温1h后降至室温，得到吸附过滤陶粒1-2。

实施例11

本实施例与实施例1不同之处在于，将河道淤泥土壤化作为护坡土，所述土壤化的方法为：将河道淤泥与占其质量28％的砂质土壤以及占其质量0.8％的木质素混合均匀，然后通过在180℃下水热反应12h，反应完成后向过滤得到的固态物中加入占总质量6％的修复剂混匀，得到土壤化的河道淤泥；

所述修复剂按质量百分数计包括7％的钙铁辉石、6％的过磷酸钙、5％的偏高岭土、4.5％的水玻璃、5.5％的腐殖酸以及余量的水；

在透水砖吸附系统1与河道污水生物净化系统3之间的过渡区域内设置生物池，包括以下步骤：

将位于所述过渡区域内深度8％的土壤拨开，使拨开后的土壤按照质量比为4：1.5：1与黄铁矿粉、木材进行混合，得到一层土壤，再取所述土壤化后的河道淤泥铺设于剩余的土壤表面得到二层土壤，所述二层土壤的厚度为一层土壤的3/5，再将所述一层土壤将二层土壤覆盖，得到混合土壤；

对所述混合土壤同步进行充氧以及浇注，完成后放入蚯蚓种、微生物菌落，得到生物池；

所述充氧的单位量为25mg/m³；所述浇注所用的浇注液为摩尔浓度比为8：1的亚氯酸钡盐溶液、氯亚铂酸钾水溶液，浇注的单位量为0.6L/m³；所述微生物菌落包括数量比为1：1：1：1的剑菌属细菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌以及醋酸钙不动杆菌。

实施例12

本实施例与实施例11不同之处在于，将河道淤泥与占其质量25％的砂质土壤以及占其质量0.5％的木质素混合均匀，过滤后加入占总质量4％的修复剂。

实施例13

本实施例与实施例11不同之处在于，将河道淤泥与占其质量30％的砂质土壤以及占其质量1％的木质素混合均匀，过滤后加入占总质量8％的修复剂。

实施例14

本实施例与实施例11不同之处在于，所述修复剂按质量百分数计包括6％的钙铁辉石、5％的过磷酸钙、4％的偏高岭土、4％的水玻璃、5％的腐殖酸以及余量的水。

实施例15

本实施例与实施例11不同之处在于，所述修复剂按质量百分数计包括8％的钙铁辉石、7％的过磷酸钙、6％的偏高岭土、5％的水玻璃、6％的腐殖酸以及余量的水。

实施例16

本实施例与实施例11不同之处在于，在150℃下水热反应9h。

实施例17

本实施例与实施例11不同之处在于，在200℃下水热反应15h。

实施例18

本实施例与实施例11不同之处在于，位于所述过渡区域内深度5％的土壤拨开，使拨开后的土壤按照质量比为3：1.5：1与黄铁矿粉、木材进行混合，得到一层土壤。

实施例19

本实施例与实施例11不同之处在于，位于所述过渡区域内深度10％的土壤拨开，使拨开后的土壤按照质量比为5：1.5：1与黄铁矿粉、木材进行混合，得到一层土壤。

实施例20

本实施例与实施例11不同之处在于，所述二层土壤的厚度为一层土壤的2/5。

实施例21

本实施例与实施例11不同之处在于，所述二层土壤的厚度为一层土壤的4/5。

实施例22

本实施例与实施例11不同之处在于，所述充氧的单位量为20mg/m³；所述浇注的单位量为0.5L/m³。

实施例23

本实施例与实施例11不同之处在于，所述充氧的单位量为30mg/m³；所述浇注的单位量为0.8L/m³。

实施例24

本实施例与实施例11不同之处在于，浇注液为摩尔浓度比为7：1的亚氯酸钡盐溶液、氯亚铂酸钾水溶液。

实施例25

本实施例与实施例11不同之处在于，浇注液为摩尔浓度比为9：1的亚氯酸钡盐溶液、氯亚铂酸钾水溶液。

实验例

针对各个实施例所形成的治理系统，分别测试各实施例的治理效果，每个实施例的5次治理效果的测量结果取平均值，作为该实施例的性能测量结果，具体探究如下：

1、探究治理系统的各参数和各组成物的参数对河道处氮磷去除率的影响。

以实施例1-23以及对照例1-5作为实验对比，结果如表1所示：

表1实施例以及对照例对河道处氮磷去除率(％)的影响

对照例1与实施例1不同之处在于，所述透水砖1-1以及所述吸附过滤陶粒1-2不由河道清淤底泥烧制而成；

对照例2与实施例4不同之处在于，烧结温度以同一升温速率持续上升；

对照例3与实施例11不同之处在于，过渡区域的土壤中不含土壤化后的河道淤泥；

对照例4与实施例11不同之处在于，一层土壤中不含黄铁矿粉和木材；

对照例5与实施例11不同之处在于，浇注液中不含氯亚铂酸钾水溶液；

由表1结果可知，对照例1-5中，述透水砖1-1以及所述吸附过滤陶粒1-2的制备材料、制备温度、河道淤泥土壤化、黄铁矿粉和木材的添加以及浇注液的成分均会影响氮磷去除的效果，且对比实施例1、4、11可知，对照例中缺少的条件规律都会降低氮磷去除率；

实施例1-10可知，吸附过滤陶粒1-2的粒径过大或过小、吸附过滤陶粒1-2的原料成分中河道淤泥占比过大或过小、球磨参数过大或过小、烧结温度过高或过低、烧结速率过快或过慢都会降低氮磷去除率，相对而言实施例4的效果更好；

实施例11-25可知，在空白的过渡区域设置生物池进行缓冲可以进一步提高氮磷去除的效果，但土壤化的河道淤泥中河道淤泥占比过高或过低、土壤占比中二层土壤占比过高或过低、修复剂的含水量过高或过低、水热反应的温度过高或过低以及反应时间过长或过短、一层土壤中黄铁矿粉占比过高或过低、充氧以及浇注量过高或过低以及浇注液中氯亚铂酸钾水溶液占比过高或过低都会降低氮磷去除率，综合考虑而言，实施例11的参数效果最优。

Claims (9)

1.一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，包括透水砖吸附系统(1)、面源污染生物净化系统(2)与河道污水生物净化系统(3)；所述透水砖吸附系统(1)设置在河道边坡两侧，所述面源污染生物净化系统(2)依托透水砖吸附系统(1)设置，所述河道污水生物净化系统(3)设置在河道平面两侧；

所述透水砖吸附系统(1)包括呈匚形的透水砖(1-1)以及陶粒组件(1-3)；所述透水砖(1-1)呈鱼鳞状堆叠分布在透水砖吸附系统(1)所在区域，且透水砖(1-1)的匚形缺口处所在侧面设有可拆卸的格栅挡板(1-4)，所述格栅挡板(1-4)与透水砖(1-1)之间构成凹槽；所述陶粒组件(1-3)设置在透水砖(1-1)的所述凹槽中，陶粒组件(1-3)由多个规则排列的吸附过滤陶粒(1-2)组成；所述透水砖(1-1)以及所述吸附过滤陶粒(1-2)均由河道清淤底泥烧制而成；

所述面源污染生物净化系统(2)由种植在所述凹槽内的地被植物组成；河道污水生物净化系统(3)由河道平面两侧种植的水生植物组成。

2.根据权利要求1所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，所述地被植物包括三叶草、马蹄金、麦冬；所述水生植物包括芦苇、香蒲；所述地被植物的种植位置高于河道丰水期的涨水高度。

3.根据权利要求1所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，格栅挡板(1-4)的格栅宽度小于所述吸附过滤陶粒(1-2)的粒径，吸附过滤陶粒(1-2)的粒径为20～30mm。

4.根据权利要求1所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，所述吸附过滤陶粒(1-2)的烧制工艺包括以下步骤：

将质量比为12～24：12：3：1.5：1：2的河道淤泥、粉煤灰、硅基氯化稻壳粉、分散剂、粘结剂以及触变剂混合均匀后，得到混合物，将所述混合物在常温下以2500～3500r/min的转速球磨65～110min，然后加入占混合物总质量15～25％的造孔剂，混合均匀后放入造粒机内造粒成型、烘干后得到小球；

将所述小球放入陶瓷烧结炉中，先以2.5～3℃/min的速率将温度升至500～700℃后保温2～3h，再以0.5～1℃/min的速率将温度升至1050～1100℃，保温0.5～1h后降至室温，得到吸附过滤陶粒(1-2)；

所述分散剂为丙烯酸-2-乙基己酯，所述粘结剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、糊化淀粉、聚丙烯酰胺中一种或几种的组合物；所述造孔剂为碳酸钙或碳酸镁；所述触变剂为二氧化硅、有机膨润土、聚酰胺蜡中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，所述地被植物的种植位置高于河道丰水期的涨水高度。

6.根据权利要求1所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，将河道淤泥土壤化处理后作为护坡土，所述土壤化处理的方法为：将河道淤泥与占其质量25～30％的砂质土壤以及占其质量0.5～1％的木质素混合均匀，然后通过在150～200℃下水热反应9～15h，反应完成后向过滤得到的固态物中加入占总质量4～8％的修复剂混匀，得到土壤化处理后的河道淤泥。

7.根据权利要求6所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，所述修复剂按质量百分数计包括：6～8％的钙铁辉石、5～7％的过磷酸钙、4～6％的偏高岭土、4～5％的水玻璃、5～6％的腐殖酸以及余量的水。

8.一种面源污染与河道生态净化协同治理方法，基于权利要求1～7任意所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、先用河道清淤底泥烧制透水砖(1-1)、吸附过滤陶粒(1-2)；

S2、组装构建透水砖吸附系统(1)：

将S1得到的透水砖(1-1)与格栅挡板(1-4)拼接得到内部具有凹槽的腔体，再将腔体呈鱼鳞状堆叠分布在河道边坡两侧；再将S1得到的吸附过滤陶粒(1-2)按照m*n的排列方式在凹槽底部排列组成陶粒组件(1-3)，形成透水砖吸附系统(1)；

其中，m为9～11，n为4～6；

S3、在透水砖吸附系统(1)的凹槽内种植地被植物形成面源污染生物净化系统(2)；通过地被植物一方面有效减少尘土飞扬，防止水土流失，另一方面，利用地被植物的根茎进一步截流地表径流中的污染物，减少面源污泥对河道生态环境的危害；

S4、在河道平面两侧种植水生植物形成河道污水生物净化系统(3)；

河道污水生物净化系统(3)中的部分水生植物的根系以及叶片能够很好地阻截、凝聚吸附水中的浮沉、颗粒物，提高水体清澈度，维护水质；且水生植物长势茂盛，大幅增加了其所生长区域土壤中的营养物质含量，对于水中的有毒成分以及重金属进行了天然的降解分化，起到河道生态净化作用，实现了面源污染与河道生态净化协同治理。

9.根据权利要求8所述的一种面源污染与河道生态净化协同治理方法，其特征在于，在透水砖吸附系统(1)与河道污水生物净化系统(3)之间的过渡区域内设置生物池，设置方法包括以下步骤：

将位于所述过渡区域内深度5～10％的土壤拨开，使拨开后的土壤按照质量比为3～5：1.5：1与黄铁矿粉、生物质进行混合，得到一层土壤，再取所述土壤化后的河道淤泥铺设于剩余的土壤表面得到二层土壤，所述二层土壤的厚度为一层土壤的2/5～4/5，再将所述一层土壤将二层土壤覆盖，得到混合土壤；

对所述混合土壤同步进行充氧以及浇注，完成后放入蚯蚓种、微生物菌落，得到生物池；

所述充氧的单位量为20～30mg/m³；所述浇注所用的浇注液为摩尔浓度比为7～9：1的含氧阴离子盐溶液、氯亚铂酸钾水溶液，浇注的单位量为0.5～0.8L/m³；所述微生物菌落包括任意比的剑菌属细菌、亚硝酸菌、枯草芽孢杆菌以及醋酸钙不动杆菌。

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