[發(fā)明專利]一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610160655.4
• 申請日: 2016-03-21
• 公開（公告）號: CN105753159B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張晟;雷波;由永飛;王業(yè)春;劉建輝;李建輝;劉朔孺;郭洪濤;張方輝
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶市環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;A01B79/02
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 姜彥

本發(fā)明公開了一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地構(gòu)建方法，該方法包括：對梯田進(jìn)行濕地的改造：對遺留的梯田通過護(hù)坎、構(gòu)建生物籬和建立具有一定水位的濕地植物生長區(qū)進(jìn)行濕地改造；因地制宜改造或修建灌溉和排澇系統(tǒng)：對梯田因地制宜進(jìn)行濕地改造后，根據(jù)自然降水情況構(gòu)造梯級人工濕地灌溉系統(tǒng)和排澇系統(tǒng)，同時本發(fā)明公開一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地。本發(fā)明一方面減少了從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮磷施用和有序化的管理農(nóng)村生活垃圾和畜禽養(yǎng)殖造成的面源污染，另一方面從降低污染物成污上就地攔截與削減農(nóng)村面源污染，消落帶作為阻隔農(nóng)村面源污染物進(jìn)入水體的最后一道防線，起到了重要的環(huán)境治理功能和效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污染控制與治理領(lǐng)域，尤其涉及一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

長江上游是長江流域的生態(tài)屏障，三峽庫區(qū)是生態(tài)屏障的咽喉，庫區(qū)移民和生態(tài)環(huán)境保護(hù)是三峽工程成敗的關(guān)鍵。三峽工程竣工后，形成了庫長約660km，水域面積為1084km²，平均水面寬1500m，最寬水面2600m，平均水深70m，最大水深170m，總庫容393億m³，年平均徑流量4510億m³，庫岸線長達(dá)2200km的水庫。三峽水庫屬特大型年調(diào)節(jié)水庫，根據(jù)水庫“蓄清排濁”的運行方案，三峽水庫蓄水水位在壩前高程145m至175m之間變化，在庫區(qū)干支流兩岸形成垂直落差達(dá)30米的消落帶。三峽水庫消落帶是水位反復(fù)周期變化的干濕交替區(qū)，屬于庫區(qū)生態(tài)環(huán)境中關(guān)鍵子系統(tǒng)，是庫區(qū)陸域水庫之間生態(tài)過渡與緩沖帶，與庫區(qū)水域系統(tǒng)和兩岸坡地系統(tǒng)進(jìn)行著物質(zhì)、能量交換，是體現(xiàn)三峽工程防洪、發(fā)電效益的重要空間區(qū)域，也是庫岸帶近千萬城鄉(xiāng)居民及百萬移民生存發(fā)展環(huán)境的重要組成部分，是目前我國最大的人工濕地。

在三峽水庫蓄水之前，三峽庫區(qū)海拔200m以下生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最好的主要區(qū)域就是消落帶所屬區(qū)域，在蓄水之后，陸生生態(tài)環(huán)境發(fā)生了根本性變化，產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題，消落帶潛藏的庫岸環(huán)境污染加重、近岸水體水質(zhì)富營養(yǎng)化、土壤侵蝕和水土流失加大，以及生物群落退化和生態(tài)系統(tǒng)破壞等生態(tài)隱憂已經(jīng)有所顯現(xiàn)，直接影響和危害三峽庫區(qū)及長江三峽國際黃金旅游帶的生態(tài)景觀、三峽水庫水質(zhì)、水庫泥沙淤積與庫岸穩(wěn)定、庫岸帶城鄉(xiāng)居民和移民生產(chǎn)生活環(huán)境、陸生與水生生物棲息繁殖生境和生物多樣性保護(hù)、消落帶資源的利用等。因此，三峽水庫消落帶的生態(tài)問題，不僅關(guān)系到庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境，也關(guān)系到庫區(qū)經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展，對三峽庫區(qū)乃至整個長江流域的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟和社會發(fā)展帶來重大影響。

三峽水庫形成后，對水環(huán)境的要求越來越嚴(yán)格。隨著國家對三峽庫區(qū)環(huán)保措施的投入，點源污染對三峽水庫的輸入逐漸得到控制，目前的重點也逐漸轉(zhuǎn)移到分散、面廣的農(nóng)村污染。農(nóng)村生活污水，尤其是分散型污水，是三峽庫區(qū)面源污染的主要組成部分，必須分階段地予以治理。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活是三峽庫區(qū)及上游流域水體氮磷污染的主要來源，控制農(nóng)村面源氮磷污染是防控三峽庫區(qū)水體、特別是支流水體富營養(yǎng)化的重要任務(wù)和措施。控制面源污染一方面要從源頭上減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮磷施用和有序化的管理農(nóng)村生活垃圾和畜禽養(yǎng)殖，另一方面要從降低污染物成污的可能入手，就地攔截與削減農(nóng)村面源污染。消落帶作為阻隔農(nóng)村面源污染物進(jìn)入水體的最后一道防線，應(yīng)該具有重要的環(huán)境功能和效應(yīng)。目前關(guān)于消落帶對農(nóng)村面源污染阻隔不夠深入。

本發(fā)明根據(jù)流域污染物遷移過程控制理論，以庫區(qū)農(nóng)村分散污水(點源污染)為對象，在調(diào)查庫區(qū)農(nóng)村分散污水分布格局、污染物組成及污染特性的基礎(chǔ)上，針對消落帶濕地系統(tǒng)對農(nóng)村分散污水的截留、緩沖與降解能力；構(gòu)建新的消落帶人工濕地生態(tài)系統(tǒng)和庫區(qū)農(nóng)村分散污水的有效收集模式，解決消落帶濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)設(shè)計參數(shù)對系統(tǒng)截污去污效應(yīng)的影響。通過具有截污去污植物的篩選及優(yōu)化配置，使高效截污去污消落帶人工濕地系統(tǒng)以降低入庫污染負(fù)荷，形成消落帶人工濕地及處理中濃度有機污染物并進(jìn)行工程示范。

目前消落帶植物生態(tài)型和生活型的選擇與面源污染阻隔生態(tài)防護(hù)功能、消落帶截污去污植物篩選及優(yōu)化配置不太理想，典型消落區(qū)生態(tài)防護(hù)帶構(gòu)建及截污去污技術(shù)集成與示范和庫區(qū)消落帶生態(tài)構(gòu)建模式與實體實施需進(jìn)一步完善。