[發明專利]一種稻田退水水質凈化多功能生態壩

在審

• 申請號: 202110776604.5
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113415894A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 劉樹元;劉夢源;邱怡濤;李珍敏;王璐玥;王春凌
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34;C02F9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種稻田退水水質凈化技術領域的裝置，具體涉及一種構建于稻田排水渠系，具有沉淀、過濾、微生物降解、植物吸收等功能，能夠修復渠系生態系統，截留稻田退水，去除其中的泥沙、懸浮物和氮磷等污染物，減輕地表水體面源污染，改善稻田退水受納水體水質的多功能生態壩。所述的多功能生態壩包括位于上部外側的浮箱、中間前端的多組斜板、中部后端的生態廊道、下部后端的固定隔板、上部中后端的集水槽、排水槽及裝置左右側和下側的嵌板。本發明具有建造和維護成本低廉以及美化環境的特點；對溝渠排水功能的發揮干擾相對較小，并能夠改善排水溝渠水質，有利于稻田退水面源污染的防治。

技術領域

本發明屬于農業面源污染控制工程領域，是一種構建于稻田排水渠系，具有沉淀、過濾、微生物降解、植物吸收等功能，能夠修復渠系生態系統，截留稻田退水，去除其中的泥沙、懸浮物和氮磷等污染物，減輕地表水體面源污染，改善稻田退水受納水體水質的多功能生態壩。

背景技術

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，防治農業面源污染的研究對改善流域水質和實現社會經濟的可持續發展具有重要意義。農業面源污染是指在農業生產過程中所產生的溶解性或非溶解性的污染物（泥沙、化肥、農藥等），在降水或灌溉過程中，通過地表徑流、農田排水、地下滲漏等方式流入受納水體而造成的大范圍分散污染。其中旱田降雨徑流和稻田退水在農業面源污染中占有較大份額。

稻田退水指的是在農業生產過程中，因降水或農田灌概產生的稻田棄水，通過地表徑流或土壤下滲等形式進入其他水體。稻田退水中含有殘留的化肥、農藥、重金屬、土壤顆粒以及其他污染物質，是農業面源污染的主要來源。

設置于稻田間的排水溝渠是傳統稻田退水的主要輸出途徑，其主要作用是為了滿足農作物生長對土壤濕度、通氣以及田間作業通行條件的需要，很少考慮退水對環境和可持續發展的影響。近年來，有研究人員試圖在稻田排水溝渠建立生態壩的形式減緩稻田退水對于受納水體的環境污染，并收到了一定的有益效果，例如對于總磷的去除較為明顯。

顧名思義，生態壩是一種具有生態功能的截留壩，通常由壩體、基質、植物等組成，基質填充于壩體內，并在基質的上部移栽挺水植物，生態壩一般設置于排水溝渠內，利用其具有的過濾、吸附、植物吸收和微生物新陳代謝作用達到對于稻田退水中的有機物、氮磷、農藥和重金屬等的去除作用。但是，目前的生態壩普遍存在以下缺點：一是制作比較簡單粗糙，集成度不高；例如部分生態壩只是用尼龍袋將基質裝填后堆積在溝渠內，污染物去除效果較差，且有可能造成環境的二次污染。二是部分生態壩功能單一，適應性較差；例如沒有沉淀功能，不能適應溝渠內泥沙過多的特點，導致壩體水頭損失增加過快，過水性能急劇下降。三是維護復雜甚至基本不具有維護價值，并阻礙溝渠發揮其基本的排水功能；部分生態壩在運行一段時間后，深陷溝渠的泥沙中，很難移動，甚至由于嚴酷的環境作用，導致壩體破損，基質裸露，無法維護；更為重要的是，多數生態壩在截留稻田退水過程中，也破壞了溝渠排水功能的發揮，導致其喪失了基本的農業生產輔助功能。

針對上述弊端，本發明提供了一種構建于稻田排水渠系，用于稻田退水水質凈化，具有模塊化、一體化、集成度較高、功能多樣、污染物去除效果優良等特點的生態壩裝置。

發明內容

本發明是針對現有生態壩存在的上述問題，設計一種應用于農業面源污染工程控制領域，綜合應用物理過濾、植物吸收和微生物降解技術，使稻田退水水質凈化操作和維修更加簡便、去除污染物效果更好、對渠系排水影響較小的多功能生態壩。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現。