本实用新型属于生态治理技术领域，尤其涉及一种农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统。
背景技术：
现有的就地净化污水的技术和装置或设施已经有不少，特别针对初期效应明显的污水，采用调蓄池储存初期污水，投加混凝剂沉淀后排放或者在旱季时将其送入污水处理厂进行处理，达到控制污水污染的目的。
但是，上述设施一般由多个结构部分组成增加了占地面积，由于许多城市河道周围空间有限，不利于污水集约化处理。同时混凝过程需要混凝剂等药剂、系统依靠电能运行均增加了净化成本，而且结构较复杂造价较高，由于此类装置属于纯工程措施，没有和周围环境进行有效融合。
目前，人工湿地作为一种新型生态污水处理技术，与传统的污水处理方法相比，具有处理效果好、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低，环境美学价值高等优点，故被广泛用于处理生活污水、工农业生产废水等领域。
现有技术中大多采用基质，基质为植物和微生物提供生长介质、为污水渗流提供良好的水力条件的同时，也能够通过沉淀、吸附和过滤等作用直接去除污染物。其种类、组配方法和高度的选择则是人工湿地污水处理技术的核心。由于污水性质存在千差万别，因而并没有一种单一基质能够有效处理所有污水。这其中最常使用的是碎石，此外还有沸石、土壤、鹅卵石、煤渣、粉煤灰等。人工湿地对磷的去除是通过湿地填料基质的理化反应、植物根系的吸收以及微生物的积累等几方面共同作用完成的。但是植物的吸收与微生物的积累作用对磷的去除只占很少的一部分。磷的主要去除机制是基质的吸附作用，水体中的正磷酸盐，在水流流经湿地介质表面时，受到介质的吸附，此吸附能力的好坏，将取决于湿地是否有良好的水力传导性和较高的比表面积。而一般人工湿地基质如砂土、砾石等除磷效果较差，具有高孔隙度和吸附性的页岩、蛭石、方解石、多孔介质(LECA)等处理效果较好，但因成本较高等问题较难进行推广应用。而且现有人工湿地技术在治理作为阻隔农村面源污染物进入水体的最后一道防线上应用不大。
控制面源污染一方面要从源头上减少农业生产的氮磷施用和有序化的管理农村生活垃圾和畜禽养殖，另一方面要从降低污染物成污的可能入手，就地拦截与削减农村面源污染。作为阻隔农村面源污染物进入水体的最后一道防线，应该具有重要的环境功能和效应。目前关于对农村面源污染阻隔不够深入。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统，旨在解决背景技术提出的问题。
本实用新型是这样实现的，一种农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统，该农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统包括排水沟系统、土质田埂系统、集水池系统、引水槽系统、水田湿地系统；所述排水沟系统设置有排水沟和分水坝，所述排水沟设置有进水口和排水口，所述进水口与排水口通过分流坝隔离且彼此不相通，所述排水沟系统的进水口用于引入需净化的污水，排水口用于排放净化后的净水；所述土质田埂系统设置有土质田埂，所述集水池系统设置有第一集水池、第二集水池、第三集水池，所述集水池系统用于储存需净化的污水；所述引水槽系统设置有第一引水槽、第二引水槽、第三引水槽；所述引水槽系统用于引导需净化的污水流向，所述水田湿地系统设置有一级水田湿地、二级水田湿地、三级水田湿地；所述水田湿地系统用于对需净化的污水进行净化；所述一级水田湿地、二级水田湿地、三级水田湿地按梯级从上往下依次排列，所述第一集水池连接第一引水槽，所述第一集水池、第一引水槽均位于一级水田湿地上；
所述第二集水池、第二引水槽均位于二级水田湿地上，所述第一引水槽、第二集水池、第二引水槽依次连接；所述第三集水池、第三引水槽均位于三级水田湿地上，所述第二引水槽、第三集水池、第三引水槽依次连接。
进一步，所述一级水田湿地与第二引水槽之间、二级水田湿地与第三引水槽之间均设置有土质田埂。
进一步，所述第一集水池位于一级水田湿地左上部并与进水口连接。
进一步，所述第二集水池位于二级水田湿地右上部。
进一步，所述第三集水池位于三级水田湿地左上部。
进一步，所述第三引水槽连接出水口。
进一步，所述一级水田湿地左右两侧、二级水田湿地左右两侧、三级水田湿地左右两侧、第一引水槽上部、第三引水槽下部均设置有土质田埂。
进一步，所述分流坝位于排水沟内中上部。
进一步，排水沟系统设置排水沟、进水口、排水口和分水坝，进水口与排水口存在高低落差，分水坝主要作用是形成雍水，进而将排水沟内的污水引入净化系统。
进一步，所述引水槽系统的高度高于水田湿地系统同时低于土质田埂系统，所述第一引水槽、第二引水槽、第三引水槽上不同部位均开设引水槽出水口，所述第一引水槽上的出水口连接一级水田湿地，所述第二引水槽上的出水口连接二级水田湿地，所述第三引水槽上的出水口连接三级水田湿地。
集水池系统设置带有水闸的导流管和集水池。其中，排水沟与第一集水池之间设置导流管，导流管直径不超过10厘米，并设有水闸。水闸的作用在于控制进入净化系统的污水流量以及规避洪水。导流管使用PVC材料制成，集水池采用砖砌混凝土结构。
引水槽系统通过砌土埂制成，引水槽连接集水池，位于水田湿地与土质田埂之间。引水槽高度高于水田湿地，低于土质田埂，不同部位设置出水口，出水口连接水田湿地，每个出水口跌水高度不宜过高，如高度超过0.3米，出水口下方铺设直径大于10厘米的卵石若干。引水槽不宜过宽，最高不得超过0.5米。如采用土质引水槽，建议宽度0.5米，槽内种植茭白或藤藤菜。引水槽内植物尽量不要施肥(化肥或者农家肥)。
水田湿地主要用于消纳农业面源污染物(如氮、磷)，水田湿地作物以水稻为主，也可种植茭白。利用第一集水池上的带水闸导水管调节水田湿地入水量，利用每一级水田湿地的出水口调节系统出水量来控制污水在水田湿地里的水力停留时间，从而控制水田湿地作物对农业面源污染的消纳。水田湿地的管理采用最优化管理，可根据入水氮磷浓度来调节农业化肥的施用量。施肥方式采用分生长期施肥，施肥后需要调节出水量以延长肥水在水田湿地中的水力停留时间，以促进作物对氮磷等污染物的吸收与消纳。
本实用新型提供的农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统，通过设置三级按梯级分布的水田湿地有效的对污水进行过滤，有效的起到了阻隔了面源污染物进入水体的最后一道防线的作用。
与现有技术相比，具有以下优势：
(1)本发明直接利用水田代替污水处理常用的湿地系统，减少了对大面积耕地的占用；
(2)生态沟渠种植经济作物，保证了农民经济收益；
(3)本发明不仅可以有效降低农业面源污染物，而且可以引水灌溉，缓解雨养农业区水田的抗旱压力，提高雨养农业区雨水利用率。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统示意图；
图中：1、进水口；2、排水口；3、土质田埂；4、第一集水池；5、第二集水池；6、第三集水池；7、第一引水槽；8、第二引水槽；9、第三引水槽；10、一级水田湿地；11、二级水田湿地；12、三级水田湿地；13、分水坝；14、排水沟。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
如图1所示：一种农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统，该农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统包括排水沟系统、土质田埂系统、集水池系统、引水槽系统、水田湿地系统；所述排水沟系统设置有排水沟和分水坝13，所述排水沟14设置有进水口1和排水口2，所述进水口与排水口通过分水坝13隔离且彼此不相通，所述排水沟系统的进水口用于引入需净化的污水，排水口用于排放净化后的净水；所述土质田埂系统设置有土质田埂3，所述集水池系统设置有第一集水池4、第二集水池5、第三集水池6，所述集水池系统用于储存需净化的污水；所述引水槽系统设置有第一引水槽7、第二引水槽8、第三引水槽9；所述引水槽系统用于引导需净化的污水流向，所述水田湿地系统设置有一级水田湿地10、二级水田湿地11、三级水田湿地12；所述水田湿地系统用于对需净化的污水进行净化；所述一级水田湿地、二级水田湿地、三级水田湿地按梯级从上往下依次排列，所述第一集水池连接第一引水槽，所述第一集水池、第一引水槽均位于一级水田湿地上；
所述第二集水池、第二引水槽均位于二级水田湿地上，所述第一引水槽、第二集水池、第二引水槽依次连接；所述第三集水池、第三引水槽均位于三级水田湿地上，所述第二引水槽、第三集水池、第三引水槽依次连接。
所述一级水田湿地10与第二引水槽之间、二级水田湿地与第三引水槽之间均设置有土质田埂。
所述第一集水池4位于一级水田湿地左上部并与进水口连接。
所述第二集水池5位于二级水田湿地右上部。
所述第三集水池6位于三级水田湿地左上部。
所述第三引水槽9连接出水口。
所述一级水田湿地10左右两侧、二级水田湿地11左右两侧、三级水田湿地12左右两侧、第一引水槽上部、第三引水槽下部均设置有土质田埂3。
所述分流坝13位于排水沟内中上部。
所述引水槽系统的高度高于水田湿地系统同时低于土质田埂，所述第一引水槽、第二引水槽、第三引水槽上不同部位均开设引水槽出水口，所述第一引水槽上的出水口连接一级水田湿地，所述第二引水槽上的出水口连接二级水田湿地，所述第三引水槽上的出水口连接三级水田湿地。
排水沟系统设置排水沟、进水口、排水口和分水坝，进水口与排水口存在高低落差，分水坝主要作用是形成雍水，进而将排水沟内的污水引入净化系统。
集水池系统设置带有水闸的导流管和集水池。其中，排水沟与第一集水池之间设置导流管，导流管直径不超过10厘米，并设有水闸。水闸的作用在于控制进入净化系统的污水流量以及规避洪水。导流管使用PVC材料制成，集水池采用砖砌混凝土结构。
引水槽系统通过砌土埂制成，引水槽连接集水池，位于水田湿地与土质田埂之间。引水槽高度高于水田湿地，低于土质田埂，不同部位设置出水口，出水口连接水田湿地，每个出水口跌水高度不宜过高，如高度超过0.3米，出水口下方铺设直径大于10厘米的卵石若干。引水槽不宜过宽，最高不得超过0.5米。如采用土质引水槽，建议宽度0.5米，槽内种植茭白或藤藤菜。引水槽内植物尽量不要施肥(化肥或者农家肥)。
水田湿地主要用于消纳农业面源污染物(如氮、磷)，水田湿地作物以水稻为主，也可种植茭白。通过调节水田湿地入水量和出水量来控制污水在水田湿地里的水力停留时间，从而控制水田湿地作物对农业面源污染的消纳。水田湿地的管理采用最优化管理，可根据入水氮磷浓度来调节农业化肥的施用量。施肥方式采用分生长期施肥，施肥后需要调节出水量以延长肥水在水田湿地中的水力停留时间，以促进作物对氮磷等污染物的吸收与消纳。
本实用新型提供的农业面源污染治理的梯级稻田镶嵌生态沟渠净化系统，使用中，一级水田湿地初级过滤后的水进入第二引水槽，二级水田湿地过滤的水进入第三引水槽，在三级水田湿地中继续过滤，通过设置三级按梯级分布的水田湿地有效的对污水进行过滤，有效的起到了阻隔了面源污染物进入水体的最后一道防线的作用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。