一种基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，包括：在坡地上沿开设的梯田边缘种植的植物篱，用于防风固沙，防止水土流失；沿坡地下缘挖掘设置的植草沟，用于进一步沉淀泥沙并实现存水复用；在自然水体区域与植草沟之间，与植草沟平行设置的多层渗滤塘，用于吸附溢流出植草沟的水中的磷和氮；在自然水体区域外围，在浅层地表水汇聚通路上设置的反硝化墙，用于将浅层地下水中的硝态氮反硝化为氮气，本发明专利技术通过将植物篱，植草沟，多层渗滤塘，反硝化墙技术相组合，同时在实际应用过程中，对同样一种面源污染地表径流在不同时期进行不同的处理，既能够减轻处理的负荷，又能够将营养物质，水资源循环利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利属于环境工程中的面源污染控制技术，主要针对中国日益严峻的农业面源污染，尤其是农业面源污染中的氮磷污染进行控制，具体涉及一种基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统与工艺。
技术介绍
随着我国经济的发展，环保问题日益严峻，以往人们大多针对点源污染进行治理，但是随着人们对于环境问题认识的深入，面源污染问题逐渐引起人们的重视。在面源污染中，农业面源污染是一块非常重要的污染源，过量使用化肥农药，农村分散式住宅区生活污水未经处理或者经过简单处理排入河流，这些都对当地河流湖泊造成了极大的影响。例如全国瞩目的南水北调中线工程渠首在丹江口水库，丹江口库区及上游范围涉及陕西、湖北、河南3省8个地(市)的43个县(市、区)，土地面积约8.93万km2。总人口1266.4万人，其中，农业人口 1016.99万人，农业劳动力503.53万人，农业人口密度114人/km2。人口主要分布在丹江口库周、汉江丹江干流沿岸、盆地和坝地，秦岭南麓和大巴山北麓大部分属中山区，人口分布较少。根据地方政府上报的数据统计，2008年，水源区面源污水入河量约为4357.7万t、COD入河量约为4.8万t、NH3-N入河量约为6450.7t。丹江口库区及上游区域的污染负荷主要来自农村的面源污染，包括农田面源污染、畜禽养殖污染和农村生活污染，由于该地区土质疏松、降雨集中、农药和化肥施用量大，水土流失夹带的农业生产、农村生活和畜禽养殖等面源污染物随地表径流进入河流及水库，加剧水体污染。按照不同作物面积、单只畜禽和农村个人C0D、NH3-N产生量统计，确定水源区面污染源年COD发生量为2.2万t, NH3-N发生量为0.4万t。`全国类似于丹江口水库这样重要的水源地有很多，但是这些水源地周边的湖泊河流都面临着农业面源污染的威胁。可以说，如果没有一整套切实可行的控制农业面源污染的方法，我国多数水源地周边的河流及湖泊水质将会逐渐恶化。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统与工艺，针对农业面源污染，尤其是农业面源污染中的氮磷污染进行控制，防止农业面源污染对河流湖泊造成危害。为了达到上述目的，本专利技术采用的具体技术方案为:—种基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，包括:在坡地上沿开设的梯田边缘种植的植物篱，用于防风固沙，防止水土流失；沿坡地下缘挖掘设置的植草沟，长度30±5米，宽度I米，高度I米，用于进一步沉淀泥沙并实现存水复用；在自然水体区域与植草沟之间，与植草沟平行设置的多层渗滤塘，用于吸附溢流出植草沟的水中的磷和氮；在自然水体区域外围，在浅层地表水汇聚通路上设置的反硝化墙，宽度为50±5cm，高度I米，用于将浅层地下水中的硝态氮反硝化为氮气。所述植物篱中植物为紫穗槐和/或黄荆和/或紫花苜蓿。每一层梯田边缘的植物篱为多排，排间距为lm，行间距为3(T70cm。所述植草沟中设置有水泵，用于在不降雨的时候将存水泵入坡地上缘。所述多层渗滤塘底部铺有活性炭、生物炭、硅藻土或者高岭土。所述多层渗滤塘最底部铺设氮吸附材料层，氮吸附材料层之上铺设磷吸附材料层，每层闻度40 60cm。所述反硝化墙主要由生物炭组成，所述生物炭是由秸杆在300°C，缺氧燃烧3个小时制备而得。本专利技术基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制工艺，包括:在坡地上沿开设的梯田边缘种植植物篱，用于防风固沙，防止水土流失；沿坡地下缘挖掘设置植草沟，长度30±5米，宽度I米，高度I米，用于进一步沉淀泥沙并实现存水复用；在自然水体区域与植草沟之间，与植草沟平行设置多层渗滤塘，分为两层，上层填有吸附磷的材料，下层填有去除氮的材料，每层高度4(T60cm，用于吸附溢流出植草沟的水中的憐和氣；在自然水体区域外围，在浅层地表水汇聚通路上设置反硝化墙，反硝化墙主要组成是未完全碳化的生物炭，宽度为50±5cm，高度I米，用于将浅层地下水中的硝态氮反硝化为氮气。本专利技术与现有农业面源污染中总氮去除相比有以下显著特点及优势:(I)本专利技术充分利 用农村当地地形，充分利用农村现有的坑塘进行面源污染控制。(2)本专利技术联合了植物篱，植草沟，多层渗滤塘，反硝化墙技术，在最大程度上避免了面源污染中的ss，C0D，氮磷对水体的污染。(3)本专利技术创新性地应用了不完全碳化的生物炭进行反硝化，使得同样一种物质，既能够吸附氨氮，又能够充当缓释碳源进行反硝化。同时生产生物炭的原料就是植草沟中生长的植被，这样既解决了生物炭的原料问题，也解决了这些植被的处理问题。(4)本专利技术将农业面源污染产生的废水在不同时期，进行不同的处理，这样既能够使得水资源充分利用，也能够将因为降雨径流而流失的氮磷等营养元素得到循环利用，节约资源，保护环境。综上，本专利技术通过将植物篱，植草沟，多层渗滤塘，反硝化墙技术相组合，同时在实际应用过程中，对同样一种面源污染地表径流在不同时期进行不同的处理，由于这部分水富含氮磷等营养物质，在旱季将这部分水回灌到坡地上游，在雨季很大的时候，才将溢流的水进行后续的处理，这样既能够减轻处理的负荷，又能够将营养物质，水资源循环利用。附图说明附图是本专利技术系统示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1:如图1所示，一种基于植物篱I及多层渗滤塘3的农业面源污染控制系统，在坡地上沿开设的梯田边缘种植紫穗槐构成植物篱1，每一层梯田边缘的植物篱I为多排，排间距为lm，行间距为3(T70cm，共有三层；沿坡地下缘挖掘设置植草沟2，植草沟2种植是当地的植被，植草沟2长30米、高I米左右、宽I米左右；在自然水体区域4与植草沟2之间，与植草沟2平行设置多层渗滤塘3，多层渗滤塘3第一层填料为活性炭，层高50cm，第二层填料是生物炭，层高50cm ;在自然水体区域4外围，层宽I米；在浅层地表水5汇聚通路上设置反硝化墙6，墙宽50cm，墙高I米，主要由生物炭组成，生物炭是由秸杆在300°C，缺氧燃烧3个小时制备而得。降一场20mm的雨水，本实施例工艺可削减90%以上的SS进入水体，削减90%的总磷，削减85%的总氮。实施例2:如图1所示，一种基于植物篱I及多层渗滤塘3的农业面源污染控制系统，在坡地上沿开设的梯田边缘种植黄荆构成植物篱1，每一层梯田边缘的植物篱I为多排，排间距为lm，行间距为3(T70cm，共有三层；沿坡地下缘挖掘设置植草沟2，植草沟2种植是当地的植被，植草沟2长30米、高I米左右、宽I米左右；在自然水体区域4与植草沟2之间，与植草沟2平行设置多层渗滤塘3，多层渗滤塘3第一层填料为高岭土，层高70cm，第二层填料是生物炭，层高70cm ;在自然水体区域4外围，层宽1.2米，在浅层地表水5汇聚通路上设置反硝化墙6，墙宽60cm，墙高I米，主要由生物炭组成，生物炭是由秸杆在300°C，缺氧燃烧3个小时制备而得。降一场20mm的雨水，本实`施例工艺削减90%以上的SS进入水体，削减95%的总磷，削减90%的总氮。实施例3:如图1所示，一种基于植物篱I及多层渗滤塘3的农业面源污染控制系统，在坡地上沿开设的梯田边缘种植紫花苜蓿构成植物篱1，每一层梯田边缘的植物篱I为多排，排间距为lm，行间距为3(T70cm，共有三层；沿坡地下缘挖掘设置植本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于，包括：在坡地上沿开设的梯田边缘种植的植物篱，用于防风固沙，防止水土流失；沿坡地下缘挖掘设置的植草沟，长度30±5米，宽度1米，高度1米，用于进一步沉淀泥沙并实现存水复用；在自然水体区域与植草沟之间，与植草沟平行设置的多层渗滤塘，用于吸附溢流出植草沟的水中的磷和氮；在自然水体区域外围，在浅层地表水汇聚通路上设置的反硝化墙，宽度为50±5cm，高度1米，用于将浅层地下水中的硝态氮反硝化为氮气。
【技术特征摘要】
1.一种基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于，包括: 在坡地上沿开设的梯田边缘种植的植物篱，用于防风固沙，防止水土流失； 沿坡地下缘挖掘设置的植草沟，长度30±5米，宽度I米，高度I米，用于进一步沉淀泥沙并实现存水复用； 在自然水体区域与植草沟之间，与植草沟平行设置的多层渗滤塘，用于吸附溢流出植草沟的水中的磷和氮； 在自然水体区域外围，在浅层地表水汇聚通路上设置的反硝化墙，宽度为50±5cm，高度I米，用于将浅层地下水中的硝态氮反硝化为氮气。2.根据权利要求1所述基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于，所述植物篱中植物为紫穗槐和/或黄荆和/或紫花苜蓿。3.根据权利要求1或2所述基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于，每一层梯田边缘的植物篱为多排，排间距为lm，行间距为3(T70cm。4.根据权利要求1所述基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于，所述植草沟中设置有水泵，用于在不降雨的时候将存水泵入坡地上缘。5.根据权利要求1所述基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于，所述多层渗滤塘底部铺有活性炭、生物炭、硅藻土或者高岭土。6.根据权利要求1所述基于植物篱及多层渗滤塘的农业面源污染控制系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：左剑恶，刘峰林，杨波，邢薇，邢丽楠，王佩，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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