[實用新型]一種浮動進水折板回轉生態壩

有效

• 申請號: 202020189853.5
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN211688489U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 歐洋;閻百興;劉樹元;徐瑩瑩;王莉霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 何強

一種浮動進水折板回轉生態壩，本實用新型屬于生態工程、環境工程、農業面源污染控制工程領域，是一種構建于稻田排水渠系，用于截留稻田退水，去除退水中的氮磷等營養鹽，防止其排入自然水體，緩解地表水體面源污染負荷，修復渠系生態系統，改善農田退水受納水體水質的浮動進水折板回轉生態壩。本浮動進水折板回轉生態壩包括第一基質室、第二基質室、第三基質室、第四基質室、第五基質室、第六基質室、第七基質室、第八基質室及位于本實用新型外部的壩體。本實用新型提供一種應用于稻田排水渠系，結構上能夠實現自動上層取水，改善水力條件，方便基質更換，增強氮磷去除能力的浮動進水折板回轉生態壩。

技術領域

本實用新型屬于生態工程、環境工程、農業面源污染控制工程領域，是一種構建于稻田排水渠系，用于截留稻田退水，去除退水中的氮磷等營養鹽，防止其排入自然水體，緩解地表水體面源污染負荷，修復渠系生態系統，改善農田退水受納水體水質的浮動進水折板回轉生態壩。

背景技術

在我國，氮磷對于農業面源污染負荷的貢獻率較大。氮磷對于農業面源污染負荷的貢獻率分別達到了57％和67％，但是氮磷肥料在農業生產中的利用率普遍較低，分別在10.％～40.5％和7.3％～20.1％之間，大量的氮磷自農田流失，進入受納水體中。據研究顯示，我國地表水體中50％以上的氮素污染負荷和30％以上的磷素污染負荷來自于農業面源污染。地表水體受農業面源污染較為嚴重。

稻田排水渠系是連接稻田和下游地表水體的紐帶，其自身可以通過土壤吸附、植物吸收和微生物新陳代謝等物理化學和生物作用對于氮磷污染物質進行攔截和轉化。但是，單純依靠渠系作為被動的治理手段還難以達到對于氮磷污染負荷進行有效削減的目的，尤其是在稻田的集中退水期，較短的水力停留時間難以對于渠系水體中的氮磷實現有效的降解，水質難以達到受納水體的進水水質要求，對受納水體的水環境質量產生了嚴重影響。

生態壩技術利用生態學原理，依靠植物吸收和微生物降解，達到消減氮磷污染的目的。目前，據相關文獻報道，生態壩主要應用于經濟魚類的養殖業中，其主要作用是減輕和緩解含有殘余飼料、腐爛水草、魚類排泄物等的受污染水體對于養殖場周邊開闊水域的污染。這種生態壩主要由水上的植物浮床和水下的填料浮床構成，能夠較好的適用于水深較大，懸浮物較少的漁業養殖水域。

但是，由于結構組成所限，目前生態壩也存在還沒有克服的缺陷，例如尚未形成較好的磷去除能力，缺少有效的懸浮物和濁度的去除能力，水力阻滯能力較低等。

目前的生態壩技術在結構和處理效果上較少的考慮基質的作用。基質是植物根系生長附著的物質基礎，良好的基質有助于植物正常生長，基質也為微生物的生長提供了微環境，同時，物理強度較高、化學性質穩定、多孔且比表面積較大的基質對于污染物質尤其是磷的去除具有重要作用。

稻田排水渠系具有與漁業養殖場完全不同的物理結構特征。無論是排水支渠和干渠，對比于養殖水域，稻田排水渠系普遍水深較淺，因此水力條件變化顯著，尤其是稻田排水期對其均會形成較大的水力和水質方面的沖擊負荷。顯然，目前應用于漁業養殖系統中的生態壩技術很難適應于稻田排水渠系。所以，應用于稻田排水渠系的生態壩技術需要較好地適應渠系的結構特征、水力條件和水質特點。

具體地說，應用于稻田渠系的生態壩，首先在結構上要有較大的優化設計。一方面增強水量的阻滯能力，增加水流沿程長度，優化生態壩內部水力條件；另一方面要適應多變的水力條件，在取水口的設計上應盡量避免進水水質和水量變化對于生態壩處理系統的負荷沖擊；其次在處理能力上不但要有較好的脫氮除磷效果，而且針對于懸浮物也要有較強的處理能力；然后還要通過植物的合理配置，選育，增強生態壩的去除效能；最為重要的一點，需要重點的考慮基質在生態壩中的關鍵作用，通過不同類型、不同尺寸基質的合理匹配，達到良好的懸浮物去除和脫氮除磷效果，同時在結構上實現吸附量達到飽和的基質能夠較為方便的進行更換。

實用新型內容