[發明專利]一種阻滯農田面源污染的生態過濾帶系統及其施工方法

在審

• 申請號: 201910043400.3
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109851159A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李敏;宋健;蔣宇豪
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙靜

本發明公開了一種阻滯農田面源污染物入河的生態過濾帶系統。該系統包括呈梯度設置的至少一個過濾帶單元；過濾帶單元的底部與土壤之間鋪設有細砂層；靠近農田側的過濾帶進水端鋪設有礫石帶；靠近河道側的過濾帶出水端鋪設有礫石帶；過濾帶單元包括四周和底部封閉的容置槽，以及由下至上依次設置的填料層、透水土工布層和覆土層；容置槽的底部開設有透水孔；填料層包括沸石層、陶粒層和無煙煤層。本發明利用填料對農田徑流污染物的過濾和吸附作用，土壤微生物對有機污染物的降解作用，植物對氮磷的吸收作用，一起協同完成阻滯污染物、凈化水體的功能。本發明一方面能夠阻滯農田面源污染物進入河道，另一方面能夠美化天然河岸，形成一定的景觀效果。

技術領域

本發明屬于河岸帶水體生態修復領域，具體涉及一種阻滯農田面源污染的生態過濾帶系統及其施工方法。

背景技術

近年來，由于氣候變化，人類活動影響及社會經濟發展，我國水污染形勢愈發嚴峻，多條重要水系的水質狀況在不斷惡化，富營養化問題突出。一些水源地的水土流失造成表層土壤破壞，河道泥沙淤積，同時由于施肥及降雨的影響，部分農田污染物隨著降雨或者灌溉徑流進入到河道水體中，此類農田面源污染問題嚴重影響水源地用水安全及水體環境質量。

在這種背景下，阻滯污染物入河成為控制面源污染的重要手段，從技術層面出發，現階段有很多措施可以達到預期效果，比如植被緩沖帶、河岸喬-灌-草多層次緩沖帶、多級濾床生態岸坡等等，但上述這些技術對地形條件要求較高，一般適用于河岸帶寬闊，有足夠施工空間的地帶，針對水源地附近一些臨近農田的河道地區則無法適用，因此構建一種能夠在有限地形條件下高效阻滯農田面源污染的河岸生態過濾帶就有其理論和實踐意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決農田面源污染的控制方法，尤其是提出一種在有限地形條件下阻滯農田面源污染物入河的生態過濾帶系統及其構建方法。

本發明所提供的在有限地形條件下阻滯農田面源污染物入河的生態過濾帶系統，包括呈梯度(按照梯田形式)設置的至少一個過濾帶單元；所述過濾帶單元的底部與土壤之間鋪設有細砂層；靠近農田側的所述過濾帶單元(即第一級過濾帶單元)的進水端鋪設有礫石帶，用以收集農田面源污染徑流；靠近河道側的所述過濾帶單元(即最后一級過濾帶單元)的出水端鋪設有礫石帶，用以引導出水進入河道；

所述過濾帶單元包括四周和底部封閉的容置槽，以及由下至上依次設置在所述容置槽內的填料層、透水土工布層和覆土層；所述容置槽的底部開設有若干透水孔；

其中，所述填料層自下而上依次包括：沸石層、陶粒層和無煙煤層。

所述容置槽為磚砌或者由工程常用材料(如PVC塑料等)制成。

所述填料層的高度為0.7-0.8m，所述覆土層的高度為0.2-0.3m，所述透水土工布層的厚度為1.5-2mm。

所述填料層中沸石層、陶粒層和無煙煤層的高度比為2:2:1-1:2:1。

所述無煙煤和陶粒的直徑可為4-8mm，沸石直徑可為8-12mm。

所述透水孔的孔徑為1-3mm。

所述過濾帶的長度根據農田與河道連接部分的長度確定，所述過濾帶的寬、高尺寸大小分別為(0.5-0.8m)×(1.0-1.3m)。

所述過濾帶單元的級數可以根據河道地形實際情況從1級到3級變化。

所述過濾帶單元的級數為2級或以上，相鄰的兩個過濾帶單元之間的頂高程差為50-100mm。

在各級過濾帶單元中，透水土工布層和覆土層的高度是一致的，各級之間的高度梯度通過調整填料層的高度來實現。