一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，包括氧化塘、蕹菜濕地、稻田濕地、荷花濕地和竹柳林地；氧化塘為人工濕地第一個梯級，存儲并初步降解農(nóng)村生活污染物并蓄水；蕹菜濕地為梯級人工濕地的第二個梯級具有減污去污功能；稻田濕地為梯級人工濕地的第三個梯級具有減污去污功能；荷花濕地為梯級人工濕地的第四個梯級具有減污去污功能和景觀功能；竹柳林地為竹柳林區(qū)，該區(qū)域主要功能為水土保持。梯級人工濕地一方面減少了從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮磷施用和造成的面源污染，另一方面從降低污染物成污上就地攔截與削減農(nóng)村面源污染，消落帶作為阻隔面源污染物進入水體的最后一道防線，起到了重要的環(huán)境治理功能和效應。
【專利說明】
一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地
技術領域
[0001]本實用新型屬于人工濕地控制和治理污染領域，尤其涉及一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地?！颈尘凹夹g】
[0002]目前，人工濕地作為一種新型生態(tài)污水處理技術，與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，具有處理效果好、運轉(zhuǎn)維護管理方便、工程基建和運轉(zhuǎn)費用低，環(huán)境美學價值高等優(yōu)點，故被廣泛用于處理生活污水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水等領域。
[0003]現(xiàn)有技術中大多采用基質(zhì)，基質(zhì)為植物和微生物提供生長介質(zhì)、為污水滲流提供良好的水力條件的同時，也能夠通過沉淀、吸附和過濾等作用直接去除污染物。其種類、組配方法和高度的選擇則是人工濕地污水處理技術的核心。由于污水性質(zhì)存在千差萬別，因而并沒有一種單一基質(zhì)能夠有效處理所有污水。一般的填料基質(zhì)由土壤、細沙、粗砂、礫石、 碎瓦片或灰渣等構成，這其中最常使用的是碎石，此外還有沸石、土壤、鵝卵石、煤渣、粉煤灰等。人工濕地對磷的去除是通過濕地填料基質(zhì)的理化反應、植物根系的吸收以及微生物的積累等幾方面共同作用完成的。但是植物的吸收與微生物的積累作用對磷的去除只占很少的一部分。磷的主要去除機制是基質(zhì)的吸附作用，水體中的正磷酸鹽，在水流流經(jīng)濕地介質(zhì)表面時，受到介質(zhì)的吸附，此吸附能力的好壞，將取決于濕地是否有良好的水力傳導性和較高的比表面積。而一般人工濕地基質(zhì)如砂土、礫石等除磷效果較差，具有高孔隙度和吸附性的頁巖、蛭石、方解石、多孔介質(zhì)(LECA)等處理效果較好，但因成本較高等問題較難進行推廣應用。而且現(xiàn)有人工濕地技術在治理消落帶作為阻隔農(nóng)村面源污染物進入水體的最后一道防線上應用不大。
[0004]長江上游是長江流域的生態(tài)屏障，三峽庫區(qū)是生態(tài)屏障的咽喉，庫區(qū)移民和生態(tài)環(huán)境保護是三峽工程成敗的關鍵。三峽工程竣工后，形成了庫長約660km，水域面積為 1084km2,平均水面寬1500m，最寬水面2600m，平均水深70m，最大水深170m，總庫容393億m3， 年平均徑流量4510億m3,庫岸線長達2200km的水庫。三峽水庫屬特大型年調(diào)節(jié)水庫，根據(jù)水庫“蓄清排濁”的運行方案，三峽水庫蓄水水位在壩前高程145m至175m之間變化，在庫區(qū)干支流兩岸形成垂直落差達30米的消落帶。三峽水庫消落帶是水位反復周期變化的干濕交替區(qū)，屬于庫區(qū)生態(tài)環(huán)境中關鍵子系統(tǒng)，是庫區(qū)陸域水庫之間生態(tài)過渡與緩沖帶，與庫區(qū)水域系統(tǒng)和兩岸坡地系統(tǒng)進行著物質(zhì)、能量交換，是體現(xiàn)三峽工程防洪、發(fā)電效益的重要空間區(qū)域，也是庫岸帶近千萬城鄉(xiāng)居民及百萬移民生存發(fā)展環(huán)境的重要組成部分，是目前我國最大的人工濕地。
[0005]在三峽水庫蓄水之前，三峽庫區(qū)海拔200m以下生態(tài)環(huán)境質(zhì)量最好的主要區(qū)域就是消落帶所屬區(qū)域，在蓄水之后，陸生生態(tài)環(huán)境發(fā)生了根本性變化，產(chǎn)生了一系列生態(tài)環(huán)境問題，消落帶潛藏的庫岸環(huán)境污染加重、近岸水體水質(zhì)富營養(yǎng)化、土壤侵蝕和水土流失加大， 以及生物群落退化和生態(tài)系統(tǒng)破壞等生態(tài)隱憂已經(jīng)有所顯現(xiàn)，直接影響和危害三峽庫區(qū)及長江三峽國際黃金旅游帶的生態(tài)景觀、三峽水庫水質(zhì)、水庫泥沙淤積與庫岸穩(wěn)定、庫岸帶城鄉(xiāng)居民和移民生產(chǎn)生活環(huán)境、陸生與水生生物棲息繁殖生境和生物多樣性保護、消落帶資源的利用等。因此，三峽水庫消落帶的生態(tài)問題，不僅關系到庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境，也關系到庫區(qū)經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展，對三峽庫區(qū)乃至整個長江流域的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟和社會發(fā)展帶來重大影響。
[0006]三峽水庫形成后，對水環(huán)境的要求越來越嚴格。隨著國家對三峽庫區(qū)環(huán)保措施的投入，點源污染對三峽水庫的輸入逐漸得到控制，目前的重點也逐漸轉(zhuǎn)移到分散、面廣的農(nóng)村污染。農(nóng)村生活污水，尤其是分散型污水，是三峽庫區(qū)面源污染的主要組成部分，必須分階段地予以治理。
[0007]農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活是三峽庫區(qū)及上游流域水體氮磷污染的主要來源，控制農(nóng)村面源氮磷污染是防控三峽庫區(qū)水體、特別是支流水體富營養(yǎng)化的重要任務和措施?？刂泼嬖次廴疽环矫嬉獜脑搭^上減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮磷施用和有序化的管理農(nóng)村生活垃圾和畜禽養(yǎng)殖，另一方面要從降低污染物成污的可能入手，就地攔截與削減農(nóng)村面源污染。消落帶作為阻隔農(nóng)村面源污染物進入水體的最后一道防線，應該具有重要的環(huán)境功能和效應。目前關于消落帶對農(nóng)村面源污染阻隔不夠深入。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型為解決消落帶作為阻隔農(nóng)村面源污染物進入水體的最后一道防線，而目前關于消落帶對農(nóng)村面源污染阻隔不夠深入的問題而提供一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地。
[0009]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0010]一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，包括氧化塘、蕹菜濕地、稻田濕地、 荷花濕地、竹柳林地;氧化塘位于可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地的最高位置，蕹菜濕地緊鄰氧化塘并位于氧化塘下部，稻田濕地緊鄰蕹菜濕地并位于蕹菜濕地下部，荷花濕地緊鄰稻田濕地并位于稻田濕地下部，竹柳林地均與氧化塘、蕹菜濕地、稻田濕地、荷花濕地相接鄰。[〇〇11]進一步，所述氧化塘包括坑塘、利用深挖土加固氧化塘四周的氧化塘田埂和種植在坑塘內(nèi)部的蓮藕或慈姑;所述蕹菜濕地包括依據(jù)田塊的大小確定的廂塊、栽植在廂塊上的蕹菜幼苗;所述稻田濕地包括稻田濕地田埂、種栽在稻田濕地田埂上的秧苗;所述荷花濕地包括荷花濕地田埂、栽植在荷花濕地田埂上的藕種;所述竹柳林地包括竹柳林地、栽植在竹柳林地的竹柳扦插苗。[0〇12] 進一步，寬大于〇.5m的氧化塘田埂加固在深度為0.5m-〇.8m的坑塘四周。[0〇13]進一步，所述蕹菜濕地中廂塊為寬1.2m、長依據(jù)田塊的大小而確定的廂塊，蕹菜幼苗高10cm-l 2cm，蕹菜幼苗行距5cm、株距3cm。[〇〇14] 進一步，所述稻田濕地設置多個稻田濕地田埂，種栽在稻田濕地田埂上的秧苗高為25cm-35cm，所述秧苗株距10cm、行距15cm，所述稻田濕地田埂設置有穴，秧苗種植在穴內(nèi)，每穴2株。[〇〇15]進一步，所述荷花濕地設置有多個荷花濕地田埂，栽植在荷花濕地田埂上的藕種株距l(xiāng)m、行距1.5cm，荷花濕地田埂設置有窩，每窩1株。[0〇16]進一步，所述栽植在竹柳林地的竹柳扦插苗胸徑2.5-3cm、高為2.5m的竹柳扦插苗，依據(jù)竹柳扦插苗行距為2m，株距為1.5米。
[0017]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:氧化塘為人工濕地第一個梯級，一是存儲并初步降解農(nóng)村生活污染物，二是蓄水;蕹菜濕地為梯級人工濕地的第二個梯級，主要具有減污去污功能;稻田濕地為梯級人工濕地的第三個梯級，主要具有減污去污功能;荷花濕地為梯級人工濕地的第四個梯級，主要具有減污去污功能和景觀功能;竹柳林地為竹柳林區(qū)， 該區(qū)域主要功能為水土保持，在該區(qū)域主要種植竹柳，部分林下配置牧草和自然恢復的草本群落。
[0018]梯級人工濕地一方面減少了從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮磷施用和造成的面源污染，另一方面從降低污染物成污上就地攔截與削減農(nóng)村面源污染，消落帶作為阻隔面源污染物進入水體的最后一道防線，起到了重要的環(huán)境治理功能和效應。
[0019]蕹菜其作為典型的經(jīng)濟作物(蔬菜)，對水分要求不高(相比藕和水稻)，而175m高程出露時間最長(可利用時間最長)，所以在175m工程選擇種植蕹菜;水稻:對水分要求高， 糧食作物，種植在168m工程左右，在水淹之前，恰好可以收獲;藕:其對水分要求最高，水淹之后，第二年仍可生長，所以種植在165m高程，柳林，是喬木，主要從防止水土流失的角度去考慮，種植這些作物及喬木，是生物學、經(jīng)濟學、水位調(diào)度、截污去污能力等多個方面的綜合?！靖綀D說明】
[0020]圖1是本實用新型提供的可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地結構示意圖。[0021 ]1、氧化塘;2、蕹菜濕地;3、稻田濕地;4、荷花濕地;5、竹柳林地?！揪唧w實施方式】
[0022]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下。[〇〇23] 請參閱圖1所示:[〇〇24] 一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，包括氧化塘1、蕹菜濕地2、稻田濕地 3、荷花濕地4和竹柳林地5;其中氧化塘1位第一個梯級，面積為3.5畝，水位高程位于173m-175m，是梯級人工濕地的最高位置，具有兩個方面的功能:一是存儲并初步降解農(nóng)村生活污染物，二是蓄水。在該區(qū)域主要配置濕地植物蓮藕和慈姑。蕹菜濕地2為梯級人工濕地的第二個梯級，緊鄰氧化塘，面積為18畝，水位高程位于170m-173m，主要具有減污去污功能。在該區(qū)域主要栽植蕹菜(又名空心菜或騰騰菜)，即形成蕹菜濕地。稻田濕地3為梯級人工濕地的第三個梯級，緊鄰蕹菜濕地，面積為22畝，水位高程位于167m-170m(或175m)，主要具有減污去污功能。在該區(qū)域主要栽植水稻，即形成稻田濕地。荷花濕地4為梯級人工濕地的第四個梯級，緊鄰稻田濕地，面積為20畝，水位高程位于164m-167m，主要具有減污去污功能和景觀功能。在該區(qū)域主要種植荷花，形成荷花濕地。
[0025]竹柳林地5為竹柳林區(qū)，面積約為320畝(含高陡坡區(qū)域)，該區(qū)域位于高程165m-175m，屬陡坡消落帶，平均坡度>25°，該區(qū)域主要功能為水土保持。在該區(qū)域主要種植竹柳，部分林下配置牧草和自然恢復的草本群落。[〇〇26]所述氧化塘包括坑塘和利用深挖土加固氧化塘四周的氧化塘田埂;所述蕹菜濕地包括依據(jù)田塊的大小確定的廂塊、栽植在廂塊上的蕹菜幼苗;所述稻田濕地包括稻田濕地田埂、種栽在稻田濕地田埂上的秧苗和;所述荷花濕地包括荷花濕地田埂、栽植在荷花濕地田埂上的藕種;所述竹柳林地包括竹柳林地、栽植在竹柳林地的竹柳扦插苗。[0〇27]寬大于0.5m的氧化塘田埂加固在深度為0.5m-〇.8m的坑塘四周。[0〇28]所述蕹菜濕地中廂塊為寬1.2m、長依據(jù)田塊的大小而確定的廂塊，蕹菜幼苗高 10cm_12cm，蕹菜幼苗行距5cm、株距3cm。[〇〇29] 所述稻田濕地設置多個稻田濕地田埂，種栽在稻田濕地田埂上的秧苗高為25 cm-35cm，所述秧苗株距10cm、行距15cm，所述稻田濕地田埂設置有穴，秧苗種植在穴內(nèi)，每穴2株。
[0030] 所述荷花濕地設置有多個荷花濕地田埂，栽植在荷花濕地田埂上的藕種株距l(xiāng)m、 行距1 ? 5cm，每窩1株。[0031 ]所述栽植在竹柳林地的竹柳扦插苗胸徑2.5-3cm、高為2.5m的竹柳扦插苗，依據(jù)竹柳扦插苗行距為2m，株距為1.5米。
[0032]氧化塘為人工濕地第一個梯級，一是存儲并初步降解農(nóng)村生活污染物，二是蓄水； 蕹菜濕地為梯級人工濕地的第二個梯級，主要具有減污去污功能；稻田濕地為梯級人工濕地的第三個梯級，主要具有減污去污功能;荷花濕地為梯級人工濕地的第四個梯級，主要具有減污去污功能和景觀功能;竹柳林地為竹柳林區(qū)，該區(qū)域主要功能為水土保持，在該區(qū)域主要種植竹柳，部分林下配置牧草和自然恢復的草本群落。
[0033]梯級人工濕地一方面減少了從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮磷施用和造成的面源污染，另一方面從降低污染物成污上就地攔截與削減農(nóng)村面源污染，消落帶作為阻隔面源污染物進入水體的最后一道防線，起到了重要的環(huán)境治理功能和效應。[〇〇34]蕹菜其作為典型的經(jīng)濟作物(蔬菜)，對水分要求不高(相比藕和水稻)，而175m高程出露時間最長(可利用時間最長)，所以在175m工程選擇種植蕹菜。水稻:對水分要求高， 糧食作物，種植在168m工程左右，在水淹之前，恰好可以收獲;藕:其對水分要求最高，水淹之后，第二年仍可生長，所以種植在165m高程，柳林，是喬木。主要從防治水土流失的角度去考慮，考慮種植這作物及喬木等，是生物學、經(jīng)濟學、水位調(diào)度、截污去污能力等多個方面的考慮的綜合。
[0035]下面結合各濕地的構建方法對本實用新型進一步說明。
[0036] —種氧化塘構建方法，所述氧化塘構建方法為:[〇〇37] 在原由水田基礎上進行深挖，形成深度為0.5m-0.8m的坑塘，同時利用深挖土加固氧化塘四周的田埂，使田埂寬> 0.5m，高出氧化塘水面0.5m。[〇〇38] 一種蕹菜濕地構建方法，該蕹菜濕地構建方法為:首先犁地，然后修整為寬為 1.2m、長依據(jù)田塊的大小而確定的廂塊，隨后栽植蕹菜幼苗，所述蕹菜幼苗高10cm-12cm，栽植密度為行距5cm、株距3cm 〇[〇〇39] 一種稻田濕地構建方法，該稻田濕地構建方法為:首先犁地，修整保水的田埂，然后5月初播種，6月中旬移栽秧苗，秧苗規(guī)格為高25cm-35cm，栽植密度為株距10cm、行距 15cm，每穴2株。
[0040] —種荷花濕地構建方法，該荷花濕地構建方法為:
[0041]首先犁地，修整保水的田埂，然后4月初播藕種，有完整芽的藕種規(guī)格至少保留2-3個節(jié)，栽植密度為株距l(xiāng)m、行距1.5cm，每窩1株。
[0042]—種竹柳林地構建方法，該竹柳林地構建方法為:竹柳林地造林選擇胸徑為2.5-3cm、高為2.5m的健康竹柳扦插苗，依據(jù)竹柳林地造林地的地勢起伏情況而定的行距為2m， 株距為1.5米。[〇〇43]以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，其特征在于，該可凈化面源污染的消 落帶梯級人工濕地包括氧化塘、蕹菜濕地、稻田濕地、荷花濕地和竹柳林地;氧化塘位于可 凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地的最高位置，蕹菜濕地緊鄰氧化塘并位于氧化塘下 部，稻田濕地緊鄰蕹菜濕地并位于蕹菜濕地下部，荷花濕地緊鄰稻田濕地并位于稻田濕地 下部，竹柳林地均與氧化塘、蕹菜濕地、稻田濕地、荷花濕地相接鄰；所述氧化塘包括坑塘、利用深挖土加固氧化塘四周的氧化塘田埂和種植在坑塘內(nèi)部的 蓮藕或慈姑;所述蕹菜濕地包括依據(jù)田塊的大小確定的廂塊、栽植在廂塊上的蕹菜幼苗;所 述稻田濕地包括稻田濕地田埂、種栽在稻田濕地田埂上的秧苗;所述荷花濕地包括荷花濕 地田埂、栽植在荷花濕地田埂上的藕種;所述竹柳林地包括竹柳林地、栽植在竹柳林地的竹 柳扦插苗。2.如權利要求1所述的可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，其特征在于，寬大于 0.5m的氧化塘田埂加固在深度為0.5m-〇.8m的坑塘四周。3.如權利要求1所述的可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，其特征在于，所述蕹菜 濕地中廂塊為寬1.2m、長依據(jù)田塊的大小而確定的廂塊，蕹菜幼苗高10cm-12cm，蕹菜幼苗 行距5cm、株距3cm。4.如權利要求1所述的可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，其特征在于，所述稻田 濕地設置多個稻田濕地田埂，種栽在稻田濕地田埂上的秧苗高為25cm-35cm，所述秧苗株距 1 Ocm、行距15cm，所述稻田濕地田埂設置有穴，秧苗種植在穴內(nèi)。5.如權利要求1所述的可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，其特征在于，所述荷花 濕地設置有多個荷花濕地田埂，栽植在荷花濕地田埂上的藕種株距l(xiāng)m、行距1.5cm。6.如權利要求1所述的可凈化面源污染的消落帶梯級人工濕地，其特征在于，所述栽植 在竹柳林地的竹柳扦插苗胸徑2.5-3cm、高為2.5m的竹柳扦插苗，依據(jù)竹柳扦插苗行距為 2m，株距為1.5米。
【文檔編號】C02F3/32GK205635076SQ201620215863
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】張晟, 雷波, 由永飛, 王業(yè)春, 劉建輝, 李建輝, 劉朔孺, 郭洪濤, 張方輝
【申請人】重慶市環(huán)境科學研究院