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面源污染治理方法

阅读:1025发布:2020-07-20

专利汇可以提供面源污染治理方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种面源污染治理方法,先在紧邻河岸的河面上设置 生物 净化 单元,再在河岸边、与河面交接处铺设净化 膜过滤 单元,最后在河岸上构建 植物 群落单元。本发明的面源污染治理方法,综合利用了河岸、河边及河面区域,通过三个区域的协同治理,解决了 现有技术 中,通过构建生态护坡等方式达到去除面源污染效果不够理想的问题,既能逐层净化污染物,还营造出良好景观效应的,具有多重作用效果,使植物群落在不同 地表径流 情况下和不同季节都能起到减少或去除面源污染的作用。,下面是面源污染治理方法专利的具体信息内容。

1.面源污染治理方法,其特征在于,步骤包括:
(1)在紧邻河岸的河面上设置生物净化单元;
(2)在河岸边、与河面交接处铺设净化膜过滤单元;
(3)在河岸上构建植物群落单元。
2.根据权利要求1所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述生物净化单元包括养殖网箱及投放于所述养殖网箱中的净生物。
3.根据权利要求2所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述净水生物包括螺、蚬和牡蛎中的至少两种。
4.根据权利要求2所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述净水生物的投放密度为每平方米面积的养殖网箱中投放0.2~0.4kg净水生物。
5.根据权利要求1所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述净化膜过滤单元包括从下往上依次铺设的砂质壤土层、底布层、种子层、营养纤维层和土工布层。
6.根据权利要求5所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述种子层包括黄菖蒲种子层和碗莲种子种层的一种。
7.根据权利要求5所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述营养纤维层包括质量百分比计的椰糠35%、豆粕35%和蛋白纤维30%。
8.根据权利要求1所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述植物群落单元包括距离河面由远至近的第一波浪形带状区域、第二波浪形带状区域和第三波浪形带状区域。
9.根据权利要求8所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述第一波浪形带状区域中的植物为灯心草、香蒲、再花和美人蕉中的至少一种;所述第二波浪形带状区域中的植物为细叶芒;所述第三波浪形带状区域中的植物为青桐、无患子、香樟和广玉兰中的一种。
10.根据权利要求8所述的面源污染治理方法,其特征在于,所述第一波浪形带状区域、第二波浪形带状区域和第三波浪形带状区域的宽度比为(1~5):1:1。

说明书全文

面源污染治理方法

技术领域

[0001] 本发明属于环境污染防治技术领域,具体涉及面源污染治理方法。

背景技术

[0002] 环境污染可分为“点源污染”和“面源污染”。“点源污染”是指由固定排放点的污染源,如工业和城市生活污水,由排放口集中汇入江河湖泊,面源污染则没有固定的污染排放点。水污染面源是以面积形式分布和排放污染物而造成水体污染的发生源,坡面径流带来的污染物和农田灌溉水是水体污染的重要来源。
[0003] 目前,针对面源污染的生态修复技术主要有结构性治理技术、生物技术、纳米材料技术和植物修复技术等。CN104761312B公开了一种适用于高肥土壤面源污染防治的基质,该发明将鲜粪、玉米秸秆和松针混合均匀制作成混合料,通过调节氮比、添加微生物菌剂和堆温发酵等步骤制得防治高肥力土壤面源污染专用基质,使用该基质治理面源污染的优点是效率高,不额外占用农田,不影响农业生产。CN206051687U公开了一种黑臭水体修复治理生态护坡,该护坡包括黏土坡体,黏土坡体上设置有种植土上坡面和近水侧坡面,近水侧坡面由多层的生态袋构成,在生态袋的底面设置有对生态袋承重的多层加筋格栅,各加筋格栅均埋置在黏土坡体内,生态袋内填充有多功能纳米复合材料颗粒或多功能纳米材料复合层,该发明提供的生态护坡针对流入水体的面源污染物具有显著的边缘效应。CN200610161264公开了一种高效快速去除面源污染的生态岸坡构建方法,该方法沿河堤至河道水体之间构建三级滤床系统,最上和最下一级滤床底部装填砾石、陶粒、沸石等填料,表层种植植物,中间一级滤床在填料层之上铺设生态混凝土预制,每级滤床布设布水系统,达到去除面源污染的目的。CN200610161261公开了一种兼顾面源控制的护坡仿自然生态化构建的方法,利用生态滤石槽等生态预处理装置和自然材料(生态木、植物纤维网)来构建河道硬质护坡,以实现其生态化改造。CN201010297597公开了一种湖滨湿地生态修复方法,通过在湖滨带种植湿生木本植物构建湿地植物群落,其中湿生乔木包括柳树、水杉、中山杉、池杉和竹子,湿生灌木包括滇鼠刺和杞柳。
[0004] 然而,现有的技术主要从工程技术度,通过构建生态护坡等方式达到去除面源污染的目的,效果不够理想。因此,仍需一种新的面源污染治理方法。

发明内容

[0005] 为解决现有技术中,通过构建生态护坡等方式来去除面源污染时效果不够理想的问题,本发明的目的在于提供一种面源污染治理方法。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] 面源污染治理方法,步骤包括:
[0008] (1)在紧邻河岸的河面上设置生物净化单元;
[0009] (2)在河岸边、与河面交接处铺设净化膜过滤单元;
[0010] (3)在河岸上构建植物群落单元。
[0011] 优选地,所述生物净化单元包括养殖网箱及投放于所述养殖网箱中的净水生物。
[0012] 进一步优选地,所述净水生物包括螺、蚬和牡蛎中的至少两种。
[0013] 螺、蚬和牡蛎有很强的水质净化作用,将其在有面源污染的河流中进行养殖,对水质净化效果显著。
[0014] 进一步优选地,所述净水生物的投放密度为每平方米面积的养殖网箱中投放0.2~0.4kg净水生物。
[0015] 0.2~0.4kg的投放量一方面对水体的净化效果最好,另一方面对养殖网箱的压力小,可以延长养殖网箱的使用寿命。
[0016] 优选地,所述净化膜过滤单元包括从下往上依次铺设的砂质壤土层、底布层、种子层、营养纤维层和土工布层。
[0017] 进一步优选地,所述种子层包括黄菖蒲种子层和碗莲种子种层的一种。
[0018] 进一步优选地,所述营养纤维层包括质量百分比计的椰糠35%、豆粕35%和角蛋白纤维30%。
[0019] 砂质壤土层不仅具有过滤作用,可以吸附部分排入河流中的农药等污染物。
[0020] 营养纤维层中椰糠、豆粕和角蛋白纤维按上述比例搭配能促进种子层中的种子发芽,加速种子发芽生长。
[0021] 土工布层为丙纶无纺布,具有良好的力学功能,透水性好,并能抗腐蚀,抗老化,具有隔离、反滤、排水、保护、稳固、加筋等功能,有利种子迅速萌芽生长,形成绿色植被,用于各种绿化工程。
[0022] 将净化膜过滤单元铺设于河岸边与河面交接处,在具备拦截、吸收污染物,防止污染物进入河流的同时,净化膜过滤单元中的种子吸收水分后萌发,可以对河堤岸的泥土起到加固和美化作用。
[0023] 优选地,所述植物群落单元包括距离河面由远至近的第一波浪形带状区域、第二波浪形带状区域和第三波浪形带状区域。
[0024] 进一步优选地,所述第一波浪形带状区域中的植物为灯心草、香蒲、再力花和美人蕉中的至少一种;所述第二波浪形带状区域中的植物为细叶芒;所述第三波浪形带状区域中的植物为青桐、无患子、香樟和广玉兰中的一种。
[0025] 进一步优选地,所述第一波浪形带状区域、第二波浪形带状区域和第三波浪形带状区域的宽度比为(1~5):1:1。
[0026] 驳岸是河流不可缺少的部分,这里生活着植物和水生动物,是一个系统性的环境,然而,驳岸作为河流景观生态系统最脆弱的部分,在强调城市化建设服务的前提下,其防洪功能被过度放大,结果是自然的河道被形式各异的硬质驳岸包裹得严严实实、密不透水,导致了原本作为自然形态下的驳岸生态结构功能的丧失,河流驳岸是联系河流与周边环境的桥梁,如果其遭到破坏,河流的自然生态系统也便不复存在。
[0027] 本发明中植物群落单元的设置,可以利用植物根系吸收土壤中的污染物,从而减少流入河中的污染源,而波浪形带状的设计可以增加单位长度内植物的种植量,从而增加植物根系对污染物的吸收,恢复河流驳岸自然生态。此外,植物群落单元包括距离河面由远至近的第一波浪形带状区域、第二波浪形带状区域和第三波浪形带状区域,不同的区域种植不同的植物,实现了差异化种植,既能逐层净化污染物,又能提高植株成活率,营造出良好景观效应的,具有多重作用效果。植物群落在不同地表径流情况下和不同季节都能起到减少或去除面源污染的作用。
[0028] 本发明的有益效果
[0029] 1、本发明的面源污染治理方法,综合利用了河岸、河边及河面区域,通过三个区域的协同治理,解决了现有技术中,通过构建生态护坡等方式达到去除面源污染效果不够理想的问题;
[0030] 2、本发明中的生物净化单元,在有面源污染的河流中养殖净水生物,水质净化效果显著;
[0031] 3、将净化膜过滤单元铺设于河岸边与河面交接处,在具备拦截、吸收污染物,防止污染物进入河流的同时,净化膜过滤单元中的种子吸收水分后萌发,可以对河堤岸的泥土起到加固和美化作用;
[0032] 4、物群落单元的设置,不仅通过植物根系吸收土壤中的污染物,波浪形带状的设计增加了单位长度内植物的种植量,从而增加了植物根系对污染物的吸收,不同的区域种植不同的植物,实现了差异化种植,既能逐层净化污染物,还营造出良好景观效应的,具有多重作用效果,使植物群落在不同地表径流情况下和不同季节都能起到减少或去除面源污染的作用。附图说明
[0033] 图1为本发明治理方法的俯视示意图。
[0034] 图2位本发明治理方法的剖视示意图。

具体实施方式

[0035] 以下是本发明的具体实施例,并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
[0036] 实施例
[0037] 面源污染治理方法,示意图如图1和图2所示,步骤包括:
[0038] (1)在紧邻河岸的河面上设置生物净化单元1;
[0039] (2)在河岸边、与河面交接处铺设净化膜过滤单元2;
[0040] (3)在河岸上构建植物群落单元3。
[0041] 其中,生物净化单元1包括养殖网箱及投放于所述养殖网箱中的净水生物螺和蚬,投放密度为每平方米面积的养殖网箱中投放0.3kg净水生物。
[0042] 净化膜过滤单元2包括从下往上依次铺设的砂质壤土层、底布层、种子层、营养纤维层和土工布层,种子层位黄菖蒲种子层;营养纤维层包括质量百分比计的椰糠35%、豆粕35%和角蛋白纤维30%。砂质壤土层不仅具有过滤作用,可以吸附部分排入河流中的农药等污染物,营养纤维层中椰糠、豆粕和角蛋白纤维按上述比例搭配能促进种子层中的种子发芽,加速种子发芽生长,土工布层为丙纶无纺布,具有良好的力学功能,透水性好,并能抗腐蚀,抗老化,具有隔离、反滤、排水、保护、稳固、加筋等功能,有利种子迅速萌芽生长,形成绿色植被,用于各种绿化工程,将净化膜过滤单元铺设于河岸边与河面交接处,在具备拦截、吸收污染物,防止污染物进入河流的同时,净化膜过滤单元中的种子吸收水分后萌发,可以对河堤岸的泥土起到加固和美化作用。
[0043] 植物群落单元3包括距离河面由远至近的第一波浪形带状区域310、第二波浪形带状区域320和第三波浪形带状区域330。第一波浪形带状区域310中的植物为灯心草和再力花,第二波浪形带状区域320中的植物为细叶芒,第三波浪形带状区域330中的植物为青桐。本例中,第一波浪形带状区域310、第二波浪形带状区域320和第三波浪形带状区域330的宽度比为1:1:1。植物群落单元的设置,可以利用植物根系吸收土壤中的污染物,从而减少流入河中的污染源,而波浪形带状的设计可以增加单位长度内植物的种植量,从而增加植物根系对污染物的吸收。此外,植物群落单元包括距离河面由远至近的第一波浪形带状区域、第二波浪形带状区域和第三波浪形带状区域,不同的区域种植不同的植物,实现了差异化种植,既能逐层净化污染物,又能提高植株成活率,营造出良好景观效应的,具有多重作用效果。植物群落在不同地表径流情况下和不同季节都能起到减少或去除面源污染的作用。
[0044] 试验例1
[0045] 于2018年秋季,在长沙市捞刀河长沙县段区域,沿河岸选取200米区域采用本发明实施例的方法进行试验,生物净化单元中投放的净水生物为螺,投放密度为每平方米面积的养殖网箱中投放0.3kg净水生物。在河岸边、与河面交接处铺设了宽度为5米的净化膜过滤单元,在河岸上构建了植物群落单元,该植物群落单元包括再力花形成的第一波浪形区域,细叶芒形成的第二波浪形区域和青桐形成的第三波浪形区域。试验前,检测该区域水质符合III类水质标准,通过本发明的方法治理1个月后,再次检测该区域水质,达到Ⅱ类水质标准,同时检测了该区域上游水质,该区域上游水质仍未III类水质标准,说明通过采用本发明提供的方法,水质由III类水质标准提高到了Ⅱ类水质标准,净化作用明显。
[0046] 试验例2
[0047] 圭塘河位于长沙城东南户雨花区,从南至北贯穿整个雨花区中部,河流南起石燕湖、同升湖,北至花桥村浏阳河入河口段。河道全长约28公里,是长沙市唯一一条市内河。圭塘河两岸除城郊农田段局部存在丘陵地貌,河口段采用路堤型河岸外,其他区域地势平坦,两岸现有植被较缺乏。
[0048] 在圭塘河下游(香樟路以北-浏阳河入河口)附近,选取200米区域采用本发明实施例的方法进行试验。试验前检测该段水质呈劣V类,水体浑浊,臭明显。
[0049] 试验时,生物净化单元中投放的净水生物为螺,投放密度为每平方米面积的养殖网箱中投放0.3kg净水生物。在河岸边、与河面交接处铺设了宽度为5米的净化膜过滤单元,在河岸上构建了植物群落单元,该植物群落单元包括再力花形成的第一波浪形区域,细叶芒形成的第二波浪形区域和青桐形成的第三波浪形区域。
[0050] 通过本发明的方法治理2个月后,再次检测该区域水质,达到III类水质标准,净化作用明显,此外河岸的生态环境得到恢复。
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