一种小流域水体面源污染修复控制体系及其构建方法技术

本发明专利技术提出一种小流域水体面源污染修复控制体系及其构建方法，包括拦水坝：拦截分流河水；泥沙沉降池：沉降河水中的泥沙；种养池：净化水质并获得经济效益和人工湿地：所述拦水坝用于拦截分流水流，按水流的方向顺次布置所述泥沙沉降池、种养池和人工湿地，所述钟养池内种植有水生植物，和/或养殖有水生动物。该农村小流域水体面源污染修复控制体系，通过整体统筹规划，调整种植结构，通过物理、化学、生物的多重处理，既去除了污染物对环境的危害，又充分利用污染物中的营养物质，获得经济效益，实现多方共赢。

A restoration control system and its construction method for non-point source pollution in small watershed

The invention provides a non-point source pollution remediation and control system for small watershed water body and its construction method, including a dam: intercepting diversion River water; a sediment settling pool: sediment in sedimentation River water; a planting and cultivating pool: purifying water quality and achieving economic benefits and artificial wetland: the dam is used for intercepting diversion water flow and following the direction of water flow. The sediment settling pool, the seed culture pool and the artificial wetland are arranged. The clock culture pool is planted with aquatic plants and/or aquatic animals. Through overall planning, adjustment of planting structure and multiple physical, chemical and biological treatments, the control system of non-point source pollution remediation in rural watershed can not only eliminate the harm of pollutants to the environment, but also make full use of the nutrients in the pollutants to achieve economic benefits and achieve win-win results in all aspects.

【技术实现步骤摘要】
一种小流域水体面源污染修复控制体系及其构建方法
本专利技术属于河流工程领域，具体涉及一种小流域水体的治理方法。
技术介绍
农村面源污染是指农村生活和农业生产活动中，溶解的或固体的污染物，如农田中的土粒、氮素、磷素、农药重金属、农村禽畜粪便与生活垃圾等有机或无机物质，从非特定的地域，在降水和径流冲刷作用下，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，使大量污染物进入受纳水体(河流、湖泊、水库、海湾)所引起的污染。农村面源产生的有机物的COD、总N、总P是污染物负荷主要来源，村镇生活污水、农村固体废弃物、农田农药化肥、水土流失和暴雨径流为主要面源污染，而且面源污染负荷波动较大，污染分散，导致治理困难。农业面源污染占河流和湖泊富营养问题的60％～80％。小流域通常是指二、三级支流以下以分水岭和下游河道出口断面为界集水面积在50k㎡以下的相对独立和封闭的自然汇水区域。我国南方地区水网密布，小流域水体较多，一般农业灌溉用水以及废水排放都依赖于该类水体，因此，农业面源污染从源头排出后，大部分进入了小流域水体。现有的面源污染控制手段包括两个方面，一是对污染源的控制，另一个是对污染物扩散途径的控制。根据农业面源污染“源—流—汇”三个发生与发展阶段，除了从源头控制面源污染外，作为污染物从源头至大流域水体的必经途径，控制小流域水体面源污染是我国治理农业面源污染至关重要的一环。另外，相较于源头治理，小流域所承受的污染更为集中，投入较小，治理效果更佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过整体统筹规划，通过物理、化学、生物的多重处理，既去除了污染物对环境的危害，又充分利用污染物中的营养物质，获得经济效益，实现多方共赢的一种小流域水体面源污染修复控制体系。本专利技术进一步的目的是提出一种小流域水体面源污染修复控制体系的构建方法。实现本专利技术上述目的的技术方案为：一种小流域水体面源污染修复控制体系，包括拦水坝：拦截分流河水；泥沙沉降池：沉降河水中的泥沙；种养池：净化水质并获得经济效益，和人工湿地；所述拦水坝用于拦截分流水流，按水流的方向顺次布置所述泥沙沉降池、种养池和人工湿地，所述钟养池内种植有水生植物，和/或养殖有水生动物。其中，所述的拦水坝坝体高度与流域的岸平齐，拦水坝两侧及中间设出水口，出水口设闸，控制水流量，闸内设拦阻网，拦截粗大的漂浮和悬浮固体。优选地，所述的拦水坝坝底挖深0.5m-2.0m。其中，所述的泥沙沉降池为农田或河道挖深改造，深0.5m-1.0m，种植水生植物。优选地，所述的种养池为农田或河道挖深改造，深0.5m-2.0m，种植水生经济作物，和/或，养殖水生动物，底部铺设1.0cm-5.0cm的生物炭；所述的水生经济植物为湘莲、菱角、茭白、芡实、水稻中的一种或多种，水生动物为鱼类、蟹类、泥鳅中的一种或多种。其中，所述的人工湿地为农田或河道挖深改造，深0.1m-0.5m，种植水生植物。更优选地，所述的水生植物为狐尾藻、半边莲、常绿水生鸢尾、芦苇、香水莲、花叶芦竹中的一种或多种。一种小流域水体面源污染修复控制体系的构建方法，包括以下步骤：(1)选址建造拦水坝；(2)农田及河道改造；(3)动植物种养；(4)运营管理。其中，所述步骤(1)中，测定流域污染情况，在水质达到V类及以上的集中区域确定为拦水坝的建造位置。进一步地，所述步骤(3)中，所述的种养池底部每年铺设1.0cm-5.0cm的生物炭。本专利技术的有益效果在于：(1)净化小流域水体面源污染；整个控制体系为一个人工构建的生态体系，水体通过该体系时，泥沙被沉降，有机物等被降解或利用，无机养分被吸收，水体得到了较好的净化。(2)回收利用流失营养；种养池种植的水生经济作物，可吸收水体中的养分，充分利用，而无需或减少施肥。(3)获得经济效益；种养池种植水生经济作物、养殖水产，都可以产生比种植水稻更好的经济效益，通过改良种植结构，既可增收，又可净化水质。(4)改善景观。该体系通过植物搭配构建的人工湿地、种养池等，可较好的改善景观效果。附图说明图1为小流域水体面源污染修复控制体系的布置示意图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1：以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件进行。实施例1小流域水体面源污染修复控制体系对COD、TN、TP的控制实验选择湖南省洞庭湖区一小流域，流域面积23.8km2，按以下步骤构建小流域水体面源污染修复控制体系：(1)选址建造拦水坝，根据测定整个流域污染情况，在水质达到V类及以上的集中区域确定合适的拦截点；构建的的拦水坝坝体高度与流域的岸平齐，拦水坝两侧及中间设出水口，出水口设闸，控制单闸出水量为流域原本流量的1/40～1/20，闸内设拦阻网，拦截粗大的漂浮和悬浮固体；坝底挖深0.5m-2.0m。具体本实施例中，拦水坝两侧及中间共设设3个出水口，按水流的方向顺次布置三组泥沙沉降池、种养池和人工湿地(参见图1，箭头代表水流方向)。(2)农田及河道改造，改造农田及河道为沉淀池、种养池及人工湿地，沉淀池深0.8m，种养池深1.5m，人工湿地深0.5m，各池底铺生物炭厚5cm。其中种养池底部第一年铺生物炭之后，每年再铺设约2.0cm的生物炭。沉淀池、种养池、人工湿地的面积根据流域流量确定的储水量计算，沉淀池、种养池、人工湿地的面积比例为1：2：2。(3)动植物种养，于沉淀池种植芡实，种养池种植湘莲，养殖鲤鱼3000尾/亩，人工湿地种植芦苇；(4)运营管理。采用重铬酸盐法测定COD，采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN含量(水体总氮含量)，采用钼酸铵分光光度法测定TP含量(水体总磷含量)，结果如下：刚建起拦水坝的初始浓度(坝内水)：平均COD浓度为42.175mg/L，平均TN浓度为31.573mg/L，平均TP浓度3.621mg/L。经过持续的农村综合面源污染的生态控制体系处理后，TN平均去除率为90.5％，TP平均去除率为93.8％，COD降低至3.245mg/L，达到II类地表水环境质量标准。实施例2小流域水体面源污染修复控制体系对COD、TN、TP的控制实验选择湖南省洞庭湖区一小流域，流域面积12.6km2，按以下步骤构建小流域水体面源污染修复控制体系：(1)选址建造拦水坝，根据测定整个流域污染情况，确定合适的拦截点；(2)农田及河道改造，改造农田及河道为沉淀池、种养池及人工湿地，沉淀池深0.5m，种养池深1.2m，人工湿地深0.5m，各池底铺生物炭厚5cm；(3)动植物种养，于沉淀池种植芡实，种养池种植湘莲，养殖鲤鱼3000尾/亩，人工湿地种植芦苇；(4)运营管理。采用重铬酸盐法测定COD，采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN含量(水体总氮含量)，采用钼酸铵分光光度法测定TP含量(水体总磷含量)，结果如下：初始浓度(坝内水)：平均COD浓度为24.378mg/L，平均TN浓度为23.466mg/L，平均TP浓度2.513mg/L。经过农村综合面源污染的生态控制体系处理后，TN平均去除率为92.8％，TP平均去除率为94.7％，COD降低至2.579mg/L，达到II类地表水环境质量标准。实施例3小流域水体面源污染修复控制体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小流域水体面源污染修复控制体系，其特征在于，包括拦水坝：拦截分流河水；泥沙沉降池：沉降河水中的泥沙；种养池：净化水质并获得经济效益，和人工湿地；所述拦水坝用于拦截分流水流，按水流的方向顺次布置所述泥沙沉降池、种养池和人工湿地，所述种养池内种植有水生植物，和/或养殖有水生动物。

【技术特征摘要】
1.一种小流域水体面源污染修复控制体系，其特征在于，包括拦水坝：拦截分流河水；泥沙沉降池：沉降河水中的泥沙；种养池：净化水质并获得经济效益，和人工湿地；所述拦水坝用于拦截分流水流，按水流的方向顺次布置所述泥沙沉降池、种养池和人工湿地，所述种养池内种植有水生植物，和/或养殖有水生动物。2.根据权利要求1所述小流域水体面源污染修复控制体系，其特征在于，所述的拦水坝坝体高度与流域的岸平齐，拦水坝两侧及中间设出水口，出水口设闸，控制水流量，闸内设拦阻网，拦截粗大的漂浮和悬浮固体。3.根据权利要求2所述小流域水体面源污染修复控制体系，其特征在于，所述的拦水坝坝底挖深0.5m-2.0m。4.根据权利要求1所述小流域水体面源污染修复控制体系，其特征在于，所述的泥沙沉降池为农田或河道挖深改造，深0.5m-1.0m，种植水生植物。5.根据权利要求1所述小流域水体面源污染修复控制体系，其特征在于，所述的种养池为农田或河道挖深改造，深0.5m-2.0m，种植水生经济作物，和/或，养...

【专利技术属性】
技术研发人员：文亚雄，谭石勇，谭武贵，刘备，郭帅，张冬雪，
申请(专利权)人：湖南泰谷生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43