[實用新型]一種茶園面源污染防控及資源循環利用系統

有效

• 申請號: 201320107270.3
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN203112595U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 邊博;吳海鎖;李冰;范亞民;常聞捷
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境科學研究院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;E02B11/00;E02B7/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本實用新型屬于污染防控的技術領域，具體涉及一種茶園面源污染防控及資源循環利用系統。

背景技術

非點源污染是導致水體富營養化的重要原因之一。美國的非點源污染量占污染總量的2/3，其中農業的貢獻率為75%，我國安徽巢湖、上海淀山湖等水域的非點源污染比例超過了點源污染。大量研究資料表明，非點源氮磷流入水體主要通過降雨造成的地表徑流，由此引起的土壤侵蝕和氮、磷等養分的流失既導致土壤質量的退化，又是農業非點源污染的重要發生形式。目前在太湖流域范圍內點源污染控制的難度較大，同時對于點源污染的控制費用也較高，可提升的處理率也是有限的，太湖流域面源污染比重較大，面源污染成為最主要污染類型之一，面源污染控制的成本相對較低，因此，因地制宜的采取面源的防控方法，為太湖污染治理起到重要的作用。

太湖流域東部為太湖平原，西部為山地丘陵，山地丘陵面積約占太湖流域總面積的20％。丘陵地區農用地類型主要有稻田、旱地、茶園、竹林、板栗林、菜地和果園等，坡耕地則以茶園、竹林和果園為主。目前已有一些關于太湖地區農業種植業和果園面源污染控制研究，但是茶園種植和坡地污染防控具有一定的特殊性：茶樹適宜種植在土層厚達1米以上不含石灰石，排水良好的砂質壤土中，以避免濕害；而在茶園的種植中，海拔是一個非常重要的因素，因為在有一定高度的山區，雨量充沛，云霧多，漫射光較強日夜溫差大有利于茶樹的生長發育和有機物質的積累，產出的茶葉香而味道醇厚，品質更好。因此茶園通常建立在有一定高度的緩坡上，既滿足茶樹生長的環境要求，又能增強茶園的排水能力。茶園的管理過程中需要施加氮肥磷肥以滿足茶樹生長所必須的肥料作為營養，而在要求排水性良好的茶園中一旦發生降雨，雨水沖刷土壤迅速形成地表徑流，會將施加的肥料沖走，既浪費了肥料，又浪費了雨水，還產生低污染的水，污染了受納水體。降雨是影響坡地茶園徑流量的主要因素之一，如何立足于資源循環利用的角度，因地制宜的構建減少徑流產生量的方法，合理施肥可提高肥料利用率，減少養分流失，通過低成本、去除率高、易于操作茶園面源污染防控方法，成為技術實用新型的關鍵因素。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種茶園面源污染防控及資源循環利用系統，以解決茶園面源污染防控和茶園資源循環利用問題。

本實用新型以徑流和污染物源頭削減為根本，從污染物的源頭減量入手，結合空間地貌和生態景觀和諧要求，構建污染沿程逐級控制技術，層層削減污染物為目標，本項實用新型既有單項技術的研發，又體現了各單項技術的集成，形成了“源頭減量、過程削減、末端控制、循環利用”的農村茶園面源污染防控及資源循環利用的方法。

本實用新型的一種茶園面源污染防控及資源循環利用系統包括陡坡地、梯田、橫溝、縱溝、主干溝渠、茶樹；在15°～30°的陡坡地上設置梯田，梯田的梯面水平且寬度大于150cm，在梯田上種植茶樹，以防止水土流失，蓄水保水；在梯田上沿順坡方向設有縱溝以排除茶園中多余的地面水，相鄰兩條縱溝之間的橫向間距為30～50m，在梯田上垂直于縱溝方向設有橫溝，以收集徑流，減少排放并侵潤茶園。相鄰兩條橫溝之間的縱向間距為5～15m，在陡坡地四周邊界處設置有主干溝渠，縱溝與橫向主干溝渠連通，橫溝與縱向主干溝渠連通；所述縱溝深45～60cm，寬35～55cm，所述橫溝深35～50cm，寬25～35cm，所述主干溝渠深55～90cm，寬55～80cm，所述縱溝至少比所述橫溝深10cm。

茶園種植的土壤要求排水性良好是為了避免當降雨量過大時，表面土壤長期過于潮濕，地下水位過高，產生濕害，植物根系呼吸作用被移植造成衰亡，并造成土壤產生有毒物質，如硫化氫、甲烷等毒害植物；田地漬濕板結，植物長勢減弱、發黃、腐爛。較深的縱溝不僅在當降雨量大的當時能夠快速將低污染水排出。而且，如果優選縱溝的深度為大于45cm，在大量降雨之后，縱溝還能使地下積蓄的大量高水位地下水從縱溝的溝壁滲出，從而降低地下水位，防止在大量降雨后地下水位長期過高導致作物發生濕害。而當降雨量較小時，開挖的縱溝可以收集地表徑流并侵潤茶園，使低污染水在茶園停留地時間更長，茶園土壤也有更多的面積來吸收低污染水，并且可以讓地表徑流繞過已經充分吸收富營養水的表層土壤，直接滲入到更干燥的深層土壤，增強了整片茶園對水分的快速吸納能力。同樣減少了含有大量肥料的地表徑流出現，節約了肥料。這樣，通過開挖橫溝和縱溝，實現了整片茶園對不同降雨量的自適應調節，節約了日后茶園管理的工作量，同時減小了地表徑流的流量，減少了茶園徑流排放量同時也有效利用了養分和水資源。