一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统技术方案

本发明专利技术属于耕地污染治理技术领域，公开了一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，包括：降镉系统，所述降镉系统主要由稻田、水箱、储碱箱和玻璃钢式活性炭过滤罐组成；所述稻田内开设有多组底槽，通过设置在风水管内腔和土壤中的传感器监测水源和土壤中的PH值，从而使PH值大于7时，传递信号到控制器控制调节阀打开将储碱箱内的碱性溶剂定量注入混合器中，从而与水混合后投入稻田，便于土壤环境处于弱碱性，从而有利于水稻的生长，降低镉离子对水稻的污染，通过玻璃钢式活性炭过滤罐内的过滤棉和活性炭层对水源和进入下级水稻的水中镉离子过滤吸附，从而降低水中的镉离子含量，有利于水稻的生长。于水稻的生长。于水稻的生长。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统


[0001]本专利技术属于耕地污染治理
，具体涉及一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统。

技术介绍

[0002]水稻是我国第一大粮食作物，也是南方地区最主要的谷类作物。我国的稻米品质指标中的镉含量指标为0.2mg/kg，严于欧盟0.4mg/kg的标准，导致部分水稻主产区无法进行优质稻生产。另外，我国正在面临一个非常严峻的稻米镉污染难题，相比于其它重金属，土壤中的镉因其高移动性、高毒性和更易被植物吸收等特点，使我国的稻米质量安全问题主要集中在稻米镉超标上；
[0003]在水稻的生长发育过程中，水稻会通过根系摄取水土中的养分，而离子态的镉也会被植物吸收，从而造成水稻的镉污染，pH被认为是影响植物从土壤中吸收Cd的关键性因素，pH可以影响土壤中重金属的物理和化学性质，一般认为，pH值越大，土壤重金属的生物可利用度就越低，pH能够对土壤颗粒与Cd的相互作用产生影响，从而影响土壤中Cd的赋存形态，当pH升高时可以增加土壤环境中的负电荷，使Cd对土壤颗粒的吸附能力增强，从而降低土壤中Cd的可交换态含量，使土壤中Cd的迁移率降低，pH还能影响土壤中Cd的溶解度，当pH>7时Cd的溶解度降低，而在pH<7时Cd的溶解度升高，化学固定技术是指将各种类型的固定化试剂投入到被污染的土壤中，使重金属转化为相对不溶性的物质，这样能够有效削弱重金属在环境中的迁移能力及生物可利用性，以此降低镉对水稻的污染；
[0004]现有降隔技术在降隔处理时，只是将其沉淀或者固定在土壤中，而随着时间的推移这些镉沉淀物和被固定在土壤中的镉会重新转变为金属态镉，再次污染土壤，无法彻底的解决土壤镉超标问题，存在成本高、降镉周期长、降镉效果不佳以及影响水稻生产能力的问题。
[0005]为此，我们提出一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统来解决现有技术中存在的问题，能够将土壤中的镉离子通过水溶解后，使用可更换活性炭将融于水的镉吸附出来，这样能够将土壤中的隔提取出来，降低土壤中镉的含量，从而降低隔对水稻作物的污染。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术中降隔处理时，只是将其沉淀或者固定在土壤中，而随着时间的推移这些镉沉淀物和被固定在土壤中的镉会重新转变为金属态镉，再次污染土壤，无法彻底的解决土壤镉超标问题，存在成本高、降镉周期长、降镉效果不佳以及影响水稻生产能力的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，包括：
[0009]降镉系统，所述降镉系统主要由稻田、水箱、储碱箱和玻璃钢式活性炭过滤罐组
成；
[0010]所述稻田内开设有多组底槽，且每组底槽内均设置有透水管，所述透水管外侧包裹有透水膜，多组所述透水管的出水口均连通有三通接头，且每组三通接头均连通有排水总管；
[0011]所述水箱的一侧连通有第一导水管，且水箱的另一侧连通有进水管，所述储碱箱的一侧连通有第二导水管，且第一导水管的出水口与第二导水管的出水口均连通有混合器，所述第二导水管的一端设置有调节阀，所述混合器的出水口连通有分水管，且分水管设置有多个分水口，且多个分水口均设置在稻田内；
[0012]所述玻璃钢式活性炭过滤罐的进水口与排水总管的出水口相连通，且玻璃钢式活性炭过滤罐的下端连通有出水管，所述出水管的出水口与下一级稻田系统中水箱上的进水管相连通。
[0013]优选的，每组所述透水管相对出水口的一端均嵌有堵头，且透水管的出水口端的高度低于透视管嵌有堵头的一端。
[0014]优选的，每组降镉系统的多组透水管均设置在同一平面，每组所述稻田内的多组底槽均呈等间距设置。
[0015]优选的，每组所述底槽底部均填充有鹅卵石层，且鹅卵石层的顶部与透水管顶部的间距为2.5
‑
3.5cm。
[0016]优选的，所述鹅卵石层的上方设置有粗砂层，且粗砂层的厚度为8
‑
10cm。
[0017]优选的，所述粗砂层的上方设置有回填土层，且回填土层的厚度大于30cm。
[0018]优选的，所述玻璃钢式活性炭过滤罐内腔设置有过滤棉和活性炭层，且活性炭层的厚度大于过滤棉的厚度。
[0019]优选的，所述调节阀上连通有计量泵，所述稻田的耕种层和分水管内腔均设置有传感器，且传感器电性连接有控制器，且控制器与计量泵和调节阀电性连接。
[0020]优选的，所述底槽的深度为48
‑
52cm，所述底槽的宽度大于透水管的外径。
[0021]优选的，所述混合器内设置有搅拌电机和搅拌杆，且搅拌电机的输出轴与搅拌杆传动连接，所述混合器呈筒状设置。
[0022]本专利技术提出的一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，与现有技术相比，具有以下优点：
[0023]1、本专利技术的储碱箱、第二导水管、调节阀和混合器的设计，通过设置在风水管内腔和土壤中的传感器监测水源和土壤中的PH值，从而使PH值大于7时，传递信号到控制器控制调节阀打开将储碱箱内的碱性溶剂定量注入混合器中，从而与水混合后投入稻田，便于土壤环境处于弱碱性，从而有利于水稻的生长，降低镉离子对水稻的污染。
[0024]2、本专利技术的玻璃钢式活性炭过滤罐的设计，通过玻璃钢式活性炭过滤罐内的过滤棉和活性炭层对水源和进入下级水稻的水中镉离子过滤吸附，从而降低水中的镉离子含量，有利于水稻的生长。
[0025]3、本专利技术的透水管、透水膜、堵头和三通接头的设计，便于稻田内的含镉水在重力的作用下渗入稻田底部，从而经过透水膜进入透水管，在透水管的导向作用下经三通接头通过排水总管收集。
[0026]4、本专利技术的通过鹅卵石层、粗砂层和回填土层的设计，鹅卵石层提高了对透水管
的保护，并且粗砂层具有较好的渗水性，从而便于含镉水渗入稻田深处，同时回填土层保障了水稻根部生长的厚度。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的梯田立体结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的平原稻田立体结构示意图；
[0029]图3为本专利技术的梯田剖面水流方向结构示意图；
[0030]图4为本专利技术的平原稻田剖面水流方向结构示意图；
[0031]图5为本专利技术的梯田结构示意图；
[0032]图6为本专利技术的梯田框图；
[0033]图7为本专利技术的平原稻田框图。
[0034]图中：1、稻田；2、水箱；3、储碱箱；4、调节阀；5、混合器；6、透水管；7、堵头；8、三通接头；9、排水总管；10、玻璃钢式活性炭过滤罐；11、出水管；12、进水管；13、第一导水管；14、第二导水管；15、分水管；16、透水膜；17、鹅卵石层；18、粗砂层；19、回填土层；20、底槽。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，其特征在于，包括：降镉系统，所述降镉系统主要由稻田(1)、水箱(2)、储碱箱(3)和玻璃钢式活性炭过滤罐(10)组成；所述稻田(1)内开设有多组底槽(20)，且每组底槽(20)内均设置有透水管(6)，所述透水管(6)外侧包裹有透水膜(16)，多组所述透水管(6)的出水口均连通有三通接头(8)，且每组三通接头(8)均连通有排水总管(9)；所述水箱(2)的一侧连通有第一导水管(13)，且水箱(2)的另一侧连通有进水管(12)，所述储碱箱(3)的一侧连通有第二导水管(14)，且第一导水管(13)的出水口与第二导水管(14)的出水口均连通有混合器(5)，所述第二导水管(14)的一端设置有调节阀(4)，所述混合器(5)的出水口连通有分水管(15)，且分水管(15)设置有多个分水口，且多个分水口均设置在稻田(1)内；所述玻璃钢式活性炭过滤罐(10)的进水口与排水总管(9)的出水口相连通，且玻璃钢式活性炭过滤罐(10)的下端连通有出水管(11)，所述出水管(11)的出水口与下一级稻田(1)系统中水箱(2)上的进水管(12)相连通。2.根据权利要求1所述的一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，其特征在于：每组所述透水管(6)相对出水口的一端均嵌有堵头(7)，且透水管(6)的出水口端的高度低于透视管嵌有堵头(7)的一端。3.根据权利要求1所述的一种基于物理化学方式的水稻田降镉系统，其特征在于：每组降镉系统的多组透水管(6)均设置在同一平面，每组所述稻田(1)内的多组底槽(20)均呈等间距设置。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴左佳峰，吴俊渊，谭陈菊，陈勇玲，曾龙军，肖雅婷，魏强，张春光，邓基平，王波，
申请(专利权)人：宜春市科学院江西富硒产业研究院，
类型：发明
国别省市：