专利名称：农田径流污染生态拦截沟渠的制作方法
技术领域：
本发明属于农田排水和防控农业非点源污染技术领域，具体涉及一种集农田排水 与防控农田非点源污染于一体的农田径流污染生态拦截沟渠。
背景技术：
水体富营养化是世界各国普遍存在的环保问题，我国也不例外，而且随着我国社 会经济的快速发展，水体富营养化呈现普遍和日益严重的发展态势。造成水体富营养化的 污染源可分为点源污染和非点源污染，其中，非点源污染占总污染量的三分之二，而农业活 动对非点源污染的贡献率高达75%。因此，有效控制农田氮磷对受纳水体的污染就成为控 制农业非点源污染研究方面的重要内容。根据目前国内外农业非点源污染防治方面的研究成果，生物一生态修复技术被公 认为是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路和创新的技术路线，并具有处理效果好及 工程造价与运行成本低的优点。而在应用生物一生态修复技术防治农业非点源污染的诸项 技术中，最具特色、最有成效的当属缓冲带技术。但由于缓冲带技术需占用较大的土地面 积，因此难以在人多地少的我国应用推广。在我国，农田普遍存在着排水沟渠，主要有两种类型土质沟渠和混凝土沟渠。土 质沟渠存在的主要问题是容易产生水土流失和丛生杂草，两者都对受纳水体产生污染；混 凝土沟渠存在的主要问题一是水速较快，难以较完全地沉降排水中的泥沙；二是缺少植物 和微生物，不能吸收、吸附和降解排水中的氮磷。
发明内容
发明目的本发明针对农田非点源污染问题，提供一种集农田排水与防控农田非 点源污染于一体的农田径流污染生态拦截沟渠。利用本发明提供的农田径流污染生态拦截 沟渠，不仅能有效拦截农田排水中的氮磷及悬浮物，而且可以充分利用原有农田排水沟渠， 解决了生态工程占用较多耕地的问题。本发明具有控污效果好、工程造价和维护成本低、操 作维护简单、便于大面积推广应用等特点。技术方案一种农田径流污染生态拦截沟渠，沟渠的横断面为梯形，沟渠的两壁和 底部上分布有孔单元，沟渠中设有若干节制间，沟渠的底部设有若干过滤箱。所述孔单元为长方形，其尺寸为15cmX10cm。
所述孔单元材质为混凝土。所述孔单元内种植有对氮磷具有较强吸收能力的经济植物。所述过滤箱四壁布满孔、箱内填充对氮磷具有较强吸附能力的吸附材料，并在过滤箱中种植对氮磷具有较强吸收能力的经济植物。所述过滤箱彼此有间隔地呈S形状排列在沟渠的底部。所述节制闸在沟渠中分段设置。所述节制闸的底部设有控水阀。有益效果该农田径流污染生态拦截沟渠是在原有农田排水沟渠基础上进行一定 的生物工程改造形成的。通过在沟渠两壁和底部混凝土板材的长方形孔中种植对氮磷具有 较强吸收能力的经济植物，来吸附、吸收和降解排水中的氮磷。这些植物不仅能吸收排水中 的氮磷、降低水速、沉降泥沙，而且还能产生经济效益。沟渠中相隔一定距离并成S形放置一定数量的、内充对氮磷具有较强吸附能力的 吸附材料的过滤箱，并在过滤箱中种植对氮磷具有较强吸收能力的经济植物，利用过滤箱 的阻挡作用、吸附材料的吸附作用、植物的吸收作用和微生物的降解作用，不仅能大大降低 水速、沉降泥沙，而且也能进一步吸附、吸收和降解排水中的氮磷。通过节制闸的节流作用，增加排水在渠道中的滞留时间，使沉降、吸附、吸收和降
解作用更完全。利用本发明提供的农田径流污染生态拦截沟渠，一是能有效拦截农田排水中的氮 磷，拦截率分别达50%和60%以上；二是能有效拦截农田排水中的悬浮物，拦截率达到95% 以上；三是能充分利用原有农田排水沟渠，解决了生态工程占用较多耕地的问题；四是工 程造价和维护成本低、操作维护简单、便于大面积推广应用。
图1为农田径流污染生态拦截沟渠的横断面示意图2为农田径流污染生态拦截沟渠的侧壁和底部结构的示意图； 图3为农田径流污染生态拦截沟渠的过滤箱及其在沟渠底部排列方式示意图； 图4为农田径流污染生态拦截沟渠的节制闸结构示意图； 图5为农田径流污染生态拦截沟渠的总体结构示意图。
具体实施例方式实施例1
本实施例是基于中国太湖地区农田排水系统而设计的。参照图1，其为农田径流污染生态拦截沟渠的横断面示意图。将原有的农田排水沟 渠改造成横断面为梯形的沟渠，沟渠的两侧壁1和底部2上分布有多个长方形孔，该孔由混 凝土板材硬质化后得到。图2为农田径流污染生态拦截沟渠的侧壁和底部结构的示意图，从图2中可以看 出，侧壁1和底部2上设置有若干长方形孔3。在侧壁1和底部2的长方形孔3中种植对氮 磷具有较强吸收能力的经济植物，最佳的经济植物为，在夏季在沟渠底部种植空心菜或水 稻或空心菜与水稻的组合，在沟渠壁上种植狗牙根或豆角或狗牙根与豆角的组合；在冬季 在沟渠底部种植水芹，在沟渠壁上种植乌塌菜或黑麦草或乌塌菜与黑麦草的组合。
参照图3，其为过滤箱及其在沟渠底部排列方式示意图，一定数量的过滤箱4彼此 有间隔地呈S形状排列在沟渠的底部，过滤箱4的四壁上布满孔5，过滤箱4内充对氮磷具 有较强吸附能力的吸附材料，最佳的吸附材料为炉渣；并在过滤箱中种植经济植物6，最佳 的经济植物为，在夏季种植空心菜，在冬季种植水芹。参照图4，其为节制闸结构示意图，在沟渠中，分段设置一定数量的节制闸7，所述 节制闸的底部设置一个控水阀8。利用本发明提供的农田径流污染生态拦截沟渠，一是能有效拦截农田排水中的氮 磷，拦截率分别达50%和60%以上；二是能有效拦截农田排水中的悬浮物，拦截率达到95% 以上；三是能充分利用原有农田排水沟渠，解决了生态工程占用较多耕地的问题；四是工 程造价和维护成本低、操作维护简单、便于大面积推广应用。
实施例2
一种农田径流污染生态拦截沟渠，沟渠的横断面为梯形，沟渠的两壁1和底部2上分 布有孔单元3，沟渠中设有若干节制间7，沟渠的底部设有若干过滤箱4。所述孔单元为长 方形，其尺寸为15CmX10Cm。孔单元材质为混凝土，孔单元内种植有对氮磷具有较强吸收 能力的经济植物。过滤箱四壁布满孔5、箱内填充对氮磷具有较强吸附能力的吸附材料，并 在过滤箱中种植对氮磷具有较强吸收能力的经济植物6。过滤箱彼此有间隔地呈S形状排 列在沟渠的底部。节制闸7在沟渠中分段设置。节制闸的底部设有控水阀8。利用本发明 提供的农田径流污染生态拦截沟渠，一是能有效拦截农田排水中的氮磷，拦截率分别达50% 和60%以上；二是能有效拦截农田排水中的悬浮物，拦截率达到95%以上；三是能充分利用 原有农田排水沟渠，解决了生态工程占用较多耕地的问题；四是工程造价和维护成本低、操 作维护简单、便于大面积推广应用。
权利要求
1.一种农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于沟渠的横断面为梯形，沟渠的两壁 (1)和底部(2)上分布有若干孔单元(3)，沟渠中设有若干节制间(7)，沟渠的底部设有若干 过滤箱(4)。
2.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述孔单元为长方 形，其尺寸为15cmX10cm。
3.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述孔单元材质为 混凝土。
4.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述孔单元内种植 有对氮磷具有较强吸收能力的经济植物。
5.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述过滤箱四壁布 满孔(5)、箱内填充对氮磷具有较强吸附能力的吸附材料，并在过滤箱中种植对氮磷具有较 强吸收能力的经济植物(6)。
6.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述过滤箱彼此有 间隔地呈S形状排列在沟渠的底部。
7.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述节制间(7)在 沟渠中分段设置。
8.根据权利要求1所述的农田径流污染生态拦截沟渠，其特征在于所述节制间的底部 设有控水阀(8)。
全文摘要
一种农田径流污染生态拦截沟渠，沟渠的横断面为梯形，沟渠的两壁和底部采用其上分布有多个长方形孔的混凝土板材硬质化，并在孔中种植对氮磷具有较强吸收能力的植物，沟渠中设有若干节制闸，沟渠的底部设有若干呈S形排列、四壁布满孔、内充对氮磷具有较强吸附能力的吸附材料的过滤箱，并在过滤箱中种植对氮磷具有较强吸收能力的植物。利用本发明提供的农田径流污染生态拦截沟渠，一是能有效拦截农田排水中的氮磷，拦截率分别达50%和60%以上；二是能有效拦截农田排水中的悬浮物，拦截率达到95%以上；三是能充分利用原有农田排水沟渠，解决了生态工程占用较多耕地的问题；四是工程造价和维护成本低、操作维护简单、便于大面积推广应用。
文档编号E02B11/00GK102094407SQ20101061631
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者单艳红, 杨林章, 王岩, 王建国, 王永谦, 薄录吉 申请人:中国科学院南京土壤研究所