清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统技术方案

数字生态经济循环体，是指在1平方公里农田上，由阳光、水、农田、设施灌排水、耐盐耐寒饲草轮种、青贮、牛羊养殖厂、代谢物处理厂、屠宰厂和城市风向风速及土壤空气温湿度共10项要素构建的基础构架，提高要素间协作效率。依据城市主城区面积，在上风口灌区规划建设上百个循环体构成系统。每5年1个周期，每个循环体有基础农田1500亩，夏季种植甜高粱，秋季种植黑麦草，均套种盐地碱篷，每年晴热天多灌溉60‑90万吨水蒸腾水汽，顺风清洁空气降低城市热岛症，全年刈割7‑9次，平均生产1‑1.5万吨青贮饲草，在高地势区配建200亩牛羊养殖厂和100亩代谢物处理厂，沼气沼液沼渣就地利用和还田，10‑30个循环体配建一个屠宰厂，实现生态效益和经济效益的双丰收。

【技术实现步骤摘要】
清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统
本专利技术涉及传统农业升级为数字生态经济领域和城市大气污染防治领域的交叉融合领域，特指清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统，依据城市风向，在上风口灌区构建上百个数字生态经济循环体构成系统，每个数字生态经济循环体在1平方公里农田上，由阳光、水、农田、设施灌排水、耐盐耐寒饲草轮种、青贮、牛羊养殖厂、代谢物处理厂、屠宰厂和城市风向风速农田土壤空气温湿度共10项要素构建，将农田原有的冬小麦和夏玉米轮作方式，改为夏季甜高粱和盐地碱蓬，冬季黑麦草和盐地碱蓬的轮作模式，充分利用光热水肥，充分或趋于饱和的使用植物的生态功能，上百个循环体构成数字生态经济循环体系统，春夏秋三季，在35℃以上的晴热天，大量使用灌区河水通过设施灌溉农田，每天每亩农田通过植物叶片最多蒸腾10-20吨水汽；500-1000平方公里的城市主城区，预计城市上风口近郊灌区农田，需构建300-500个循环体即45-75万亩农田，每天多蒸腾450-1500万吨水汽，顺风输送，必然每天清洁空气降低空气温度，同时增加空气湿度，必然每天增大水汽与臭氧雾霾的碰撞概率，顺风输送至城市主城区，预计降低臭氧和雾霾浓度6-8%，必然每天降低室外空气温度，必然提高城市公民对干净空气的获得感，对耐盐耐寒植物的轮作进行7-9次刈割，必然增加经济收入。形成要素合力，改变过去传统农业灌溉是灌溉，种植是种植，青贮是青贮，养殖是养殖，环保是环保的各管一段局面，实现传统农业升级为数字生态经济模式的创新式发展，更好的为城市服务，是缩小城乡差距，紧密城乡联系的一种生态环境系统性功能性改造，是振兴乡村经济的基础构架。
技术介绍
现阶段组织开展臭氧复合污染控制科技攻关，支撑PM2.5和臭氧的协同治理，进一步提升大气污染治理的科学性、精准性，持续实施大气污染防治行动，确实做了大量基础研究工作。目前污染气象学并不考虑污染物的存在对气象状态的反作用。例如，排放二氧化碳会引起全球气候变暖和气候变化，目前不属于空气污染气象学的研究范围。我们根据我国大中城市生态环境和大气环境的实际情况，在中国专利申请号202010445163.6阐述的生态能效理论由阳光、水、土壤、植物、大气五种要素构成的生态能效系统的基础上，进一步开拓创新，更务实高效，从生态经济的角度进一步提出数字生态经济模式，指在1平方公里农田上，由阳光、水、农田、设施灌排水、耐盐耐寒饲草轮种、青贮、牛羊养殖厂、代谢物处理厂、屠宰厂和城市风向风速农田土壤空气温湿度共10项要素共同构建的数字生态经济循环体，迫切需要提高要素间协作效率。依据城市面积大小和夏季主要风向风速，在上风口灌区构建上百个循环体构成数字生态经济系统。每5年为1个周期，每个循环体1500亩农田，每年夏季种植耐盐植物甜高粱和盐地碱蓬（以下简称盐植），每年秋季种植黑麦草和盐地碱篷，每年多灌溉60-90万吨水。在30℃晴热天，蒸腾1吨水汽可吸收2.4302x106KJ的热量，可吸收675度电产生的热量；1立方米的空气下降1摄氏度需要大约1.3KJ的制冷量，可使186万立方米的空气降1℃。30℃以上的晴热天，每天日照按10小时计算，每亩按蒸腾10-20吨水汽计算，按500个数字生态经济循环体500平方公里即75万亩农田计算，可蒸腾750-1500万吨水汽，生成的清洁清凉气团顺风飞行，增大了水汽与近地臭氧雾霾的碰撞概率，必然实现清洁空气降低城市热岛症的目标。
技术实现思路
本专利技术所述的运用数字生态经济理论清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统，首先是建立上百个数字生态经济循环体，按下列要素和步骤执行：数字生态经济循环体，是指在1平方公里农田上，由阳光、水、农田、设施灌排水、耐盐耐寒饲草轮种、青贮、牛羊养殖厂、代谢物处理厂、屠宰厂和城市风向风速土壤空气温度湿度共10项要素共同构建的基础构架，迫切需要提高要素间的协作效率。依据城市面积大小，在上风口灌区构建上百个数字生态经济循环体构成系统。每5年1个周期，每个循环体有基础农田1500亩，每年夏季种植耐盐植物甜高粱和盐地碱蓬，秋冬种植一年生黑麦草和盐地碱蓬，每年多灌溉并蒸腾水量60-90万吨，晴热天充分供给灌溉水，充分利用光热水肥，促进和保障盐植生长和叶片蒸腾水汽清洁空气的功能，也同时促进光合作用，产生的可持续清洁清凉气团顺风飞向城市主城区，实现清洁空气降低城市热岛症的功能，设施灌排水保障农田灌溉及在暴雨季将明水排出，实现旱涝保收。建立植物动物微生物循环生态链，形成数字生态经济循环体系统。在天时地利政通人和的条件下，在日照水利盐植风顺俱备的基础上，城市夏季35度的晴热天，每个循环体每天可灌溉并蒸腾1.5-3万吨水汽，每年多蒸腾60-90万吨水汽，上百个数字生态经济循环体，必然清洁空气降低城市热岛症。每年每个循环体的1500亩农田进行耐盐和耐寒植物轮作并旺盛生长，平均刈割7-9次，预计生产1-1.5万吨的青贮饲草；高地势区配建200亩牛羊养殖厂和100亩代谢物处理厂，沼气沼液沼渣就地利用和还田；10-30个循环体配建1个国家标准屠宰厂，同时实现生态效益和经济效益的双丰收。其中:阳光是指当地每年的日照时数；水是指当地的河流灌溉水；农田是指城市灌区所属的基本农田；设施灌排水是指灌区内设置的沟渠灌溉或滴灌系统及排涝设施；耐盐植物指甜高粱和盐地碱蓬，耐寒植物指一年生黑麦草；青贮是指上述植物刈割后，进行青贮和青饲用于喂养，青贮池建在牛羊养殖厂内；牛羊养殖厂是指养殖牛羊用于消化本地青贮饲草的工厂；代谢物处理厂指牛羊产生的粪便等排泄物和养殖产生的废水进行收集并集中处理的沼气池处理厂；屠宰厂是指每10-30个数字生态经济循环体正常运营后，配建一个占地100亩每年屠宰3万头牛或30万只羊的国家标准屠宰厂，屠宰牛羊的废弃物直接投入沼气池进行无害化处理；城市风向风速是指城市每年以夏季为主的风向风速，土壤空气温度湿度是指农田土壤的温度湿度和农田地表上方高3米处的监测仪监测的空气温度和湿度；以上10项要素构建的基础构架，共同构成数字生态经济的运营模式，上百个循环体组成数字生态经济系统，每年夏季晴热天的盐植在生长过程中蒸腾巨量水汽，实现清洁空气降低城市热岛症的功能；建立的植物动物微生物循环生态链，产生的沼渣沼液还田，提高农田土壤有机质，改善农田土壤的生态环境，沼气用于生产生活，本地化的牛羊屠宰，实现高节奏高效率的生产高质量牛羊肉的目标。2.数字生态经济循环体系统以单个循环体形式发展，各循环体独立运营，相互支援协同生产，多个循环体形成规模效应，通过设施灌排水，充分利用植物动物微生物的循环生态链，共同构成数字生态经济循环体系统。3.黑麦草和甜高粱的年度轮作模式，秋季10月中下旬，种植黑麦草和盐地碱篷，采取如下种植方式：A．播种前整地要精耕细耙，施入有机肥底料，每亩施农家肥2000公斤，小麦复合肥40公斤，并浇足底墒水;每4行种子，种植3行黑麦草（冬牧70黑麦），种植1行盐地碱篷，其中黑麦草种子掺入20%的三叶草种子(含有白三叶和红三叶)，与黑麦草混播，三叶草是豆科植物有固氮作用，用三叶草与黑麦草混播能促进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统，其特征在于所述数字生态经济循环体，是指在1平方公里农田上，由阳光、水、农田、设施灌排水、耐盐耐寒饲草轮种、青贮、牛羊养殖厂、代谢物处理厂、屠宰厂和城市风向风速土壤空气温湿度共10项要素构建的基础构架，迫切需要提高要素间的协作效率；依据城市面积，在上风口灌区构建上百个数字生态经济循环体构成系统；每5年1个周期，每个循环体有基础农田1500亩，每年夏季种植耐盐植物（以下简称盐植）甜高粱和盐地碱蓬，秋冬种植一年生黑麦草和盐地碱蓬，每年多灌溉水量60-120万吨，晴热天充分供给灌溉水，充分利用光热水肥，促进和保障植物生长和叶片蒸腾水汽清洁空气的功能，也同时促进光合作用，产生的可持续湿凉清洁气团顺风飞向城市主城区，实现清洁空气降低城市热岛症的功能，设施灌排水保障农田灌溉及在暴雨季将明水排出，真正实现旱涝保收；建立植物动物微生物循环生态链，上百个循环体构成数字生态经济系统；在天时地利政通人和的条件下，在日照水利盐植风顺俱备的基础上，城市35℃以上晴热天，每个循环体每天可灌溉并蒸腾1.5-3万吨水汽，每年多蒸腾60-120万吨水汽，成百上千个数字生态循环体，必然清洁空气降低城市热岛症；每年每个循环体的1500亩农田耐盐和耐寒植物轮作并旺盛生长，平均刈割7-8次，预计生产1.2-1.5万吨的青贮饲草；高地势区配建200亩牛羊养殖厂和100亩代谢物处理厂，沼气沼液沼渣就地利用和还田；10-30个循环体配建1个屠宰厂；实现数字生态经济循环体单元系统的生态效益和经济效益的双丰收；/n其中:阳光是指当地每年的日照时数；水是指当地的河流灌溉水；农田是指城市灌区所属的基本农田；设施灌排水是指灌区内设置的沟渠灌溉或滴灌系统及排涝设施；耐盐植物指甜高粱和盐地碱蓬，耐寒植物指一年生黑麦草；青贮是指上述植物刈割后，进行青贮和青饲用于喂养，青贮池建在牛羊养殖厂内；牛羊养殖厂是指养殖牛羊用于消化本地青贮饲草的工厂；代谢物处理厂指牛羊产生的粪便等排泄物和养殖产生的废水进行收集并集中处理的沼气池处理厂；屠宰厂是指每10-30个数字生态经济循环体正常运营后，已有10-15万只羊存栏养殖，配建一个占地50-80亩年屠宰3万头牛或30万只羊的标准屠宰厂，屠宰牛羊的废弃物直接投入沼气池进行无害化处理；城市风向风速是指城市每年以夏季为主的风向风速，土壤空气温度湿度是指农田土壤的温度湿度和农田上方3米处的监测仪监测的空气温度和湿度；以上10项要素构建的基础构架，共同建立数字生态经济循环体的运营模式，上百个循环体组合成数字生态经济循环体系统，每年夏季晴热天的耐盐植物在生长过程中蒸腾巨量水汽实现清洁空气降低城市热岛症的功能；建立的植物动物微生物循环生态链，产生的沼气用于生产生活，产生的沼渣沼液就地还田，提高农田土壤有机质，改善农田土壤的生态环境；本地化的牛羊屠宰，实现高节奏高效率的生产高品质牛羊肉的目标，实现生态效益和经济效益的双丰收。/n...

【技术特征摘要】
1.清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统，其特征在于所述数字生态经济循环体，是指在1平方公里农田上，由阳光、水、农田、设施灌排水、耐盐耐寒饲草轮种、青贮、牛羊养殖厂、代谢物处理厂、屠宰厂和城市风向风速土壤空气温湿度共10项要素构建的基础构架，迫切需要提高要素间的协作效率；依据城市面积，在上风口灌区构建上百个数字生态经济循环体构成系统；每5年1个周期，每个循环体有基础农田1500亩，每年夏季种植耐盐植物（以下简称盐植）甜高粱和盐地碱蓬，秋冬种植一年生黑麦草和盐地碱蓬，每年多灌溉水量60-120万吨，晴热天充分供给灌溉水，充分利用光热水肥，促进和保障植物生长和叶片蒸腾水汽清洁空气的功能，也同时促进光合作用，产生的可持续湿凉清洁气团顺风飞向城市主城区，实现清洁空气降低城市热岛症的功能，设施灌排水保障农田灌溉及在暴雨季将明水排出，真正实现旱涝保收；建立植物动物微生物循环生态链，上百个循环体构成数字生态经济系统；在天时地利政通人和的条件下，在日照水利盐植风顺俱备的基础上，城市35℃以上晴热天，每个循环体每天可灌溉并蒸腾1.5-3万吨水汽，每年多蒸腾60-120万吨水汽，成百上千个数字生态循环体，必然清洁空气降低城市热岛症；每年每个循环体的1500亩农田耐盐和耐寒植物轮作并旺盛生长，平均刈割7-8次，预计生产1.2-1.5万吨的青贮饲草；高地势区配建200亩牛羊养殖厂和100亩代谢物处理厂，沼气沼液沼渣就地利用和还田；10-30个循环体配建1个屠宰厂；实现数字生态经济循环体单元系统的生态效益和经济效益的双丰收；
其中:阳光是指当地每年的日照时数；水是指当地的河流灌溉水；农田是指城市灌区所属的基本农田；设施灌排水是指灌区内设置的沟渠灌溉或滴灌系统及排涝设施；耐盐植物指甜高粱和盐地碱蓬，耐寒植物指一年生黑麦草；青贮是指上述植物刈割后，进行青贮和青饲用于喂养，青贮池建在牛羊养殖厂内；牛羊养殖厂是指养殖牛羊用于消化本地青贮饲草的工厂；代谢物处理厂指牛羊产生的粪便等排泄物和养殖产生的废水进行收集并集中处理的沼气池处理厂；屠宰厂是指每10-30个数字生态经济循环体正常运营后，已有10-15万只羊存栏养殖，配建一个占地50-80亩年屠宰3万头牛或30万只羊的标准屠宰厂，屠宰牛羊的废弃物直接投入沼气池进行无害化处理；城市风向风速是指城市每年以夏季为主的风向风速，土壤空气温度湿度是指农田土壤的温度湿度和农田上方3米处的监测仪监测的空气温度和湿度；以上10项要素构建的基础构架，共同建立数字生态经济循环体的运营模式，上百个循环体组合成数字生态经济循环体系统，每年夏季晴热天的耐盐植物在生长过程中蒸腾巨量水汽实现清洁空气降低城市热岛症的功能；建立的植物动物微生物循环生态链，产生的沼气用于生产生活，产生的沼渣沼液就地还田，提高农田土壤有机质，改善农田土壤的生态环境；本地化的牛羊屠宰，实现高节奏高效率的生产高品质牛羊肉的目标，实现生态效益和经济效益的双丰收。


2.所述清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统，其特征在于:数字生态经济循环体系统以循环体形式发展，各循环体独立运营，协同生产，多个循环体形成规模效应，通过设施灌排水，充分利用构建的植物动物微生物的循环生态链，共同构成数字生态经济循环体。


3.所述清洁空气降低城市热岛症的数字生态经济循环体系统，其特征在于:秋季10月中下旬，气温25℃时，或地温在12℃-15℃时，种植黑麦草和盐地碱篷，采取如下种植方式：
A．播种前整地要精耕细耙，第1年，施入有机肥底料，每亩施农家肥2000公斤，小麦复合肥40公斤，并浇足底墒水;每4行种子，种植3行黑麦草（冬牧70黑麦），种植1行盐地碱篷，其中黑麦草种子掺入20%的三叶草种子(含有白三叶和红三叶)，与黑麦草混播，三叶草是豆科植物有固氮作用，用三叶草与黑麦草混播能促进黑麦草的生长；
B．各行间距20CM,黑麦草与盐地碱篷间距20CM,每亩地播种黑麦草冬牧70黑麦种子10公斤掺入2公斤三叶草种子，播种深度3-4CM，盐地碱蓬每亩播种量2-3公斤，播种深度3-4CM；
C．出苗后，晴热天采取小水灌溉的方式，每亩农田每次灌溉10吨水，每次按水肥比5:1的比例加入沼液，依据土壤湿度温度，每次间隔5-10天；夜晚气温零度以下气候，每隔10-15天，白天日照时灌溉8-10吨水；待地温回升至5度以上时，恢复每隔5-10天灌溉一次的频率，地温10度以上时，每隔6-8天灌溉一次，每次10-20吨水，以上每次均按水肥比5:1的比例混入沼液，遇下雨天顺延，以0-20cm耕作层土壤含水量12-15％为补水判断；
D．当黑麦草长至平均高度50CM以上或40-50天时，秋冬季刈割一次，冬春刈割2-3次，留茬5～7厘米，每次刈割1-3天后，追加尿素2-5Kg和氯化钾混合肥10Kg一次并浇水以促其生长；5月上中旬全部收割，预计收获鲜草2-3吨；因盐地碱篷生长迅速，生长至30-50CM以上时，通过人工采摘的方式先行收获盐地碱篷嫩苗，作为有机绿叶菜进行销售，增加经济收入，5月上中旬，气温进入25°度以上的天气时，最后一次刈割时，不留黑麦草茬的高度，保留盐地碱篷的草茬高度在5CM，准备种植甜高梁；
根据气温变化，每年夏季4月下旬-5月上中旬，25℃气温时，种植甜高粱，根据沼气池中沼液沼渣的存量和农田有机质的含量，按照如下步骤实施:
E.每亩5-10吨的标准进行均匀施有机肥沼渣沼液,尿素5-10Kg，然后，进行翻地和整地，注意不伤害盐地碱篷的留茬，然后机播甜高粱种子，行间距40CM,每种植2行甜高粱种子，有一行盐地碱篷留茬在中间，在地温12-15℃以上时，播种，种子深度4-5CM，确保每米保有20-25株苗，每亩播种量1.5-2公斤；实现亩均正常生长甜高粱9000-11000的株苗；
F.由于盐地碱篷接茬生长迅速，在生长至30-50CM高度时，进行人工嫩苗采摘，增加经济收入；
G.灌溉生长期间，当甜高粱出苗后，25℃以上的晴热天，根据农田土壤温湿度，每隔2-6天灌溉10-20吨水，每次按水肥比5:1的比例加入沼液，长高至60CM以上，35℃以上的晴热天，每隔1-2天，每次灌溉20-30吨水，每次按水肥比4:1的比例加...

【专利技术属性】
技术研发人员：畅江，高铁牛，曹馨悦，张诚威，李娟，刘彩霞，
申请(专利权)人：畅江，
类型：发明
国别省市：陕西;61