[發(fā)明專利]一種適用于巖溶區(qū)農業(yè)殘余有機農藥去除的人工濕地系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112456650A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 曾鴻鵠;梁延鵬;朱宗強;羅爽;陸燕青;覃禮堂;莫凌云
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F101/30;C02F101/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 董大媛

本發(fā)明提供了一種適用于巖溶區(qū)農業(yè)殘余有機農藥去除的人工濕地系統(tǒng)，屬于污水處理技術領域，所述人工濕地系統(tǒng)，自下而上依次設置卵石層、土壤層和植物層；所述人工濕地系統(tǒng)的頂端設置進水口，所述人工濕地系統(tǒng)的底部設置出水收集系統(tǒng)；所述出水收集系統(tǒng)包括若干直徑0.5～2cm的穿孔管和集水干管；所述穿孔管表面包裹濾網；所述集水干管的出水口設置于所述人工濕地系統(tǒng)的外部；所述植物層種植菖蒲、美人蕉、再力花和狹葉香蒲中的一種或幾種；所述卵石層和土壤層的厚度比為1:(1.5～2.5)。本發(fā)明提供的人工濕地系統(tǒng)對巖溶水文地質條件適應性強，對持續(xù)性有機農藥具有良好的富集和植物吸收降解作用。

技術領域

本發(fā)明屬于污水處理技術領域，尤其涉及一種適用于巖溶區(qū)農業(yè)殘余有機農藥去除的人工濕地系統(tǒng)。

背景技術

巖溶區(qū)，又稱喀斯特地貌區(qū)，是富鈣高堿(碳酸鹽濃度高、pH值高)特性明顯的區(qū)域，該區(qū)域在我國分布最廣，其集中分布于桂、黔、滇等省區(qū)，川、渝、湘、晉、甘、藏等省區(qū)部分地區(qū)亦有分布。巖溶區(qū)農業(yè)由于其地質地貌影響，其農業(yè)殘余農藥等的去除具特殊性，常規(guī)凈化技術需進行特殊工藝設計和處理方可適用。

有機氯農藥(organochlorinepesticides,OCPs)是環(huán)境中典型的持久性有機污染物(pesticidesorganicpollutants,POPs)之一，具有難降解性、生物積累性、半揮發(fā)性和高毒性等特征。OCPs的半揮發(fā)性特征，使其能夠從水體和土壤中揮發(fā)至大氣或吸附在大氣顆粒中進行遠距離遷移和沉淀，造成全球范圍的污染。同時，環(huán)境中的OCPs可通過食物鏈作用在各生物體內積累，造成生物體內神經、免疫、內分泌系統(tǒng)等器官的損害，對人類和生態(tài)系統(tǒng)構成嚴重危害，引起國際社會關注，聯合國環(huán)境規(guī)劃署公布的《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》也提出逐步減少和/或消除使用包括有機氯農藥在內的21種持久性有機污染物。從1970年開始，世界各國家陸續(xù)禁止生產和使用OCPs，我國也在1980年開始禁止生產和使用。盡管OCPs已被禁止使用幾十年，但由于其難降解的特性，OCPs仍在我國甚至全球環(huán)境中有較高殘留。六氯環(huán)己烷(HCHs)是一種常見的有機氯農藥，在環(huán)境中檢出量較高。其中β-HCH是各異構體中最穩(wěn)定的一種，在自然環(huán)境條件下難以進行光解和水解等非生物分解，微生物的降解速度也較為緩慢，因此在環(huán)境介質中仍具有較高的殘留量。

人工濕地是人為利用地面的土壤和填料(基質)，選擇性在經過設計的基質中種植植物來進行污水處理的一種生態(tài)系統(tǒng)，被認為是處理農藥污染最有潛力的方法之一。國外研究調查表明，北美洲、北歐國家為了解決本國農藥面源污染的問題，廣泛應用人工濕地治理受污染的河流，但普遍存在人工濕地所選植物對富鈣高堿土壤適應性差、對污染物富集/凈化速度慢等缺點。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于巖溶區(qū)農業(yè)殘余有機農藥去除的人工濕地系統(tǒng)；本發(fā)明提供的垂直潛流式人工濕地系統(tǒng)，對巖溶水文地質條件適應性強，對持續(xù)性有機農藥具有良好的富集和植物吸收降解作用。

本發(fā)明對人工濕地進行了不同填料層設計，對土壤層進行了耐富鈣高堿設計，植物種類提供了多種適用于巖溶水化學特征水質的植物，系統(tǒng)具有耐富堿高鈣水質優(yōu)勢，且對Ca²⁺、HCO₃^2-離子脅迫下的OCPs有高效的凈化作用。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種適用于巖溶區(qū)農業(yè)殘余有機農藥去除的人工濕地系統(tǒng)，自下而上依次設置卵石層、土壤層和植物層；

所述人工濕地系統(tǒng)的頂端設置進水口，所述人工濕地系統(tǒng)的底部設置出水收集系統(tǒng)；

所述出水收集系統(tǒng)包括若干直徑0.5～2cm的穿孔管和集水干管；所述穿孔管表面包裹濾網；所述集水干管的出水口設置于所述人工濕地系統(tǒng)的外部；

所述植物層種植菖蒲、美人蕉、再力花和狹葉香蒲中的一種或幾種；