一种用于坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统

摘要

本实用新型公开了一种用于坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统，包括生态拦截沟和生态净化塘，生态拦截沟整体横向设置并沿地形由高到低走向，生态拦截沟出口与生态净化塘连通，生态净化塘垂直设置于生态拦截沟下游；在生态净化塘内设有两排吸附反应墙，以将生态净化塘分隔为水生植物过滤区和水生植物种植区，其中水生植物过滤区靠近生态拦截沟出口，在两排吸附反应墙之间设有过滤层，并与两排吸附反应墙共同用于对水生植物过滤区流入水生植物种植区的地表径流水进行过滤，以使过滤后的水得到再利用。通过生态拦截沟对地表径流及其携带的污染物进行拦截、削减，并将地表径流水以重力形式自然引入生态净化塘内净化，使地表径流水得到再利用。

说明书

技术领域

本实用新型涉及面源污染防治技术领域，具体涉及一种用于坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统。

背景技术

坡耕地面源污染过程通常与水土流失过程相伴，坡耕地坡面倾斜度高，在农业生产过程中由于降雨等因素导致的养分流失不可避免，在降雨到达地表后受重力和坡面支撑力的综合影响，容易形成坡面向下的地表径流冲刷土壤和营养物质，使得农作物生长所需要的营养物质随着地表径流而流失，而形成面源污染。在降雨的冲刷作用下产生地表径流并入渗形成壤中流，壤中的污染物包括可溶性的污染物和吸附在泥沙上的污染物，在降雨径流的驱动作用下从土壤中溶出和下渗，最终通过坡面进入水体中，由此降雨形成的地表径流也是河、湖水体污染物汇集的主要途径之一。

因此，如何因地制宜建设一种能够有效拦截、削减地表径流，对地表径流进行生态净化使水资源得到再利用的坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种用于坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统，解决如何有效拦截、削减地表径流，以及地表径流水资源再利用的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种用于坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统，包括生态拦截沟和生态净化塘，生态拦截沟整体横向设置并沿地形由高到低走向，生态拦截沟出口与生态净化塘连通，生态净化塘沿地势朝下纵向设置于生态拦截沟下游，以通过生态拦截沟将地表径流以重力形式自然引入生态净化塘内；在生态净化塘内设有两排吸附反应墙，以将生态净化塘分隔为水生植物过滤区和水生植物种植区，水生植物过滤区和水生植物种植区按地势由高到低设置，其中水生植物过滤区靠近生态拦截沟出口，在两排吸附反应墙之间设有过滤层，并与两排吸附反应墙共同用于对水生植物过滤区流入水生植物种植区的地表径流水进行过滤，以使过滤后的水得到再利用；在生态净化塘底部位于水生植物种植区设有与其相连通的排水管，在排水管出口安装有闸阀，用于控制生态净化塘净化后水体排放。

进一步地，在生态拦截沟内种植有水生植物并铺设有不同大小的鹅卵石。

进一步地，水生植物过滤区种植有挺水植物，水生植物过滤区深度为30-50cm。

进一步地，两排吸附反应墙均包括一排墙体支架，每排墙体支架上包裹有透水无纺布，用于过滤地表径流水。

进一步地，过滤层为轻质陶粒其填充厚度为50-80cm，用于过滤地表径流。

进一步地，过滤层上铺设有土壤其厚度为15-20cm，用于种植本土植物。

进一步地，在水生植物种植区内漂浮设有植物种植浮岛，用于种植水培蔬菜；水生植物种植区深度小于1.5m。

进一步地，在排水管出口连接有联排管，联排管为具有一个进口多个出口的树形结构，联排管出口分别连接有软管，用于灌溉农作物。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型应用于山地、丘陵区域面源污染防治，充分利用了地形地势走向，不需外加动力的情况下，通过生态拦截沟对地表径流及其携带的污染物进行拦截、削减，并将生态拦截沟内地表径流以重力形式自然引入生态净化塘内，通过生态净化塘净化后使地表径流得到再利用；在生态拦截沟和生态净化塘内分别种植不同植物，不仅具有明显的生态环境效益，而且还可实现经济效益；还可利用净化后的水灌溉农作物，对面源污染防治具有重要意义。

附图说明

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型整体结构的示意图。

图中：1、生态拦截沟；2、生态净化塘；3、排水管；4、墙体支架；5、轻质陶粒；6、土壤；7、本土植物；

11、水生植物；12、鹅卵石；

21、水生植物过滤区；22、水生植物种植区；

211、植物种植基质；212、挺水植物；

221、水培蔬菜；222、植物种植浮岛。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种用于坡耕地面源污染削减及水资源再利用的系统，包括生态拦截沟1和生态净化塘2，生态拦截沟整体横向设置并沿地形由高到低走向，生态拦截沟的深度可根据需要设定，生态拦截沟出口与生态净化塘连通，生态净化塘沿地势朝下纵向设置于生态拦截沟下游，以通过生态拦截沟将地表径流以重力形式自然引入生态净化塘内，并通过生态净化塘净化后使地表径流水得到再利用，例如用净化后的水种植蔬菜或灌溉农田等。在生态净化塘内设有两排吸附反应墙，以将生态净化塘分隔为水生植物过滤区21和水生植物种植区22，水生植物过滤区和水生植物种植区按地势由高到低设置，其中水生植物过滤区靠近生态拦截沟1出口，在两排吸附反应墙之间设有过滤层，并与两排吸附反应墙共同用于对水生植物过滤区21流入水生植物种植区22前的地表径流进行过滤，以使过滤后的水得到再利用；在生态净化塘底部位于水生植物种植区设有与其相连通的排水管3，排水管距离生态净化塘底部20-30cm，在排水管出口安装有闸阀，用于控制生态净化塘净化后水体排放。

本实用新型通过生态拦截沟对地表径流及其携带的污染物进行拦截、削减，并将生态拦截沟内地表径流水以重力形式自然引入生态净化塘内，通过生态净化塘净化后使地表径流水得到再利用；在生态拦截沟和生态净化塘内分别种植不同植物，不仅具有明显的生态环境效益，而且还可实现经济效益，对面源污染防治具有重要意义。

具体实施时，在生态拦截沟1内种植有水生植物11，例如金钱草等，以吸附地表径流中部分物质，实现污染拦截、削减，同时又能绿化生态拦截沟使其体现生态美；在生态拦截沟内铺设有不同大小的鹅卵石12，用于对生态拦截沟流动的地表径流中的有害物质进行过滤，实现污染拦截、削减。具体的，鹅卵石可进行分层铺放，以起到更好的过滤作用。

具体实施时，在水生植物过滤区21底部铺设有植物种植基质211并种植有挺水植物212，用于吸附地表径流中部分污染物质，为挺水植物生长提供营养，挺水植物可以是风车草、鸢尾等，水生植物过滤区深度为30-50cm。

进一步地，在水生植物过滤区底部还分层铺设有鹅卵石，用于对地表径流中污染物质进行过滤。

具体实施时，两排吸附反应墙均包括一排墙体支架4，每排墙体支架上包裹有透水无纺布（图中未求出），墙体内垂直悬挂软性填料，用于过滤、吸附地表径流中污染物质。

具体实施时，过滤层为轻质陶粒5其填充厚度为50-80cm，用于过滤地表径流中污染物质；轻质陶粒可由活性污泥和煤矸石为主要原料制作而成。采用轻质陶粒作为过滤层，其密度小、强度高、吸水率大，还可作为无土栽培的培养基。

进一步地，为使附着在轻质陶粒表面的物质得到合理利用，在过滤层上铺设有土壤6其厚度为15-20cm，用于种植本土植物7（即当地应季植物）。这样，待本土植物生长一段时间后，其根须生长至轻质陶粒间隙中，通过本土植物根须吸附轻质陶粒表面物质，以为本土植物提供生长所需营养物质。同时又能对过滤层表面进行绿化，体现生态效益。

具体实施时，在水生植物种植区22内漂浮设有多个植物种植浮岛222，用于种植水培蔬菜221，例如空心菜、菱角等，以再利用水资源实现经济效益；多个植物种植浮岛的总面积不超过水生植物种植区面积的80%，且水生植物种植区深度小于1.5m，以便于采摘植物种植浮岛上种植的水培蔬菜。

具体实施时，在排水管3出口连接有联排管（图中未示出），联排管为具有一个进口多个出口的树形结构，联排管出口分别连接有软管，以通过软管将净化后的水分别排入农田中灌溉农作物。

需要进一步说明的是，当需灌溉农田量少时，也可在排水管出口直接连接软管，或者在软管上连接三通管，以加快灌溉农作物的效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的改变仍处于本实用新型的保护范围之列。