一種用于河流流域阻斷農田面源污染的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環境保護領域,尤其涉及一種用于河流流域阻斷農田面源污染的
目.0
【背景技術】
[0002]農業面源污染主要是指農業生產活動中,農田中的土壤顆粒、氮、磷、農藥及其他有機或無機污染物質,在降水或灌溉過程中,通過農田地表徑流、農田排水或地下滲漏,使大量污染物質進入水體,造成的地表水和地下水的污染。有關研究表明,在中國水體污染嚴重流域,由農田、農村畜禽養殖地區和城鄉結合部分的生活排污造成的流域水體氮、磷營養化已超過來自城市地區的生活點源污染和工業點源污染,引起農業面源污染的直接原因主要是:農田徑流、暴雨坡面漫流、山地水土流失、農業固廢和生活污水中的氮磷營養物質在土壤與水體中的迀移與轉化,由此可見,施肥和降雨是影響農田養分流失的關鍵因素。
[0003]農業面源污染因其排放的隨機性、廣泛性、擴散性,以及對面源污染的發生時間、污染物濃度、發生源的不確定性等特征,所以,農田面源污染的阻斷可分別采取:源頭減量和過程阻斷進行治理。
[0004]1、源頭減量治理:源頭減量雖能有效減少污染物的產生量,但不能完全控制污染物的產生;
[0005]2、過程阻斷進行治理:過程阻斷控制是指在污染物向水體迀移過程中通過一些物理、生物以及工程方法對污染物進行攔截阻斷和加強凈化,延長其在路域的停留時間,最大化減少其進入水體的污染物量。目前常用的技術有兩大類,一是農田內部攔截;另一類是污染物離開農田后的攔截阻斷技術。其中,生態攔截技術是農田面源污染阻斷控制的主要技術手段,現有攔截技術主要包括:生態攔截溝渠技術、人工濕地技術、稻田消納技術、近河道端的生態“丁”型潛壩攔截技術、前置庫技術、緩沖帶技術。
[0006]I)生態攔截溝渠技術:主要是通過對現有排水溝渠的生態改造和功能強化,或者額外建設生態工程,利用物理、化學和生物的聯合作用對污染物(主要是氮、磷)進行強化凈化和深度處理,不僅能有效攔截并減少農田面源污染物,還能匯集處理農村地表徑流以及農村的生活污水,實現污染物中氮、磷等元素的減量化排放。該技術不需額外占用耕地、資金投入少、易使農民接受,且能高效阻控農田氮磷養分流失。而在實際應用中生態溝渠對氮磷的攔截效果時空變異較大,如何適配生態溝渠與農田比例、配置溝渠植物和吸附基質以提高暴雨徑流時的攔截效果仍需進一步探討。
[0007]2)人工濕地技術??是20世紀70年代發展起來的污水處理和水環境修復技術,由土壤、人工填料和生長其中的水生植物所組成的獨特的土壤-植物-微生物-動物生態系統。根據人工濕地內水流方式分為表面流人工濕地、潛流人工濕地和垂直流人工濕地。隨著面源污水在濕地內的流動總磷(TP)和總氮(TN)的濃度逐漸下降。人工濕地去除氮磷效果好,相對穩定,操作簡單,運行和維護費用低,但其需要額外占用大量土地,濕地植物不及時收割會存在二次污染問題,且冬季處理效果差,易淤積。
[0008]3)稻田消納技術:主要利用稻田作為天然的人工濕地系統及周邊河流和溝渠在內的水文單元,來處理面源污水,作為面源氮磷和低污染水的匯流消納場所。研究表明稻田濕地系統對外源污水中的氮磷消納效率高達70 %以上。而在實際應用中稻田消納中污染物濃度過高也容易帶來土壤肥力破壞和水稻重金屬超標的問題。
[0009]4)生態“丁”型潛壩:是借鑒水利工程中丁字壩的設計思路,結合生態浮床、人工濕地的基本原理而開發設計的,其主要設置在河道支浜承納污水的端頭,作為陸-水界面的交接斷面,對進入水體后的面源污染物進攔截。該技術是在不影響河流泄洪等功能需求的情況下,通過河底丁型潛壩的設置,改變河流底部地形,從而在河水通過壩體與浮床間空隙進行流動時,影響水流方向中污染物的擴散和迀移路徑,增加污染物在丁型潛壩的水力停留時間,利用丁型潛壩沸石基質的吸附作用、離子交換作用等對污染物進行去除,可持續攔截凈化河流外源污染。
[0010]5)緩沖帶是一類水土保持和面源污染控制和生物治理措施的總稱,廣泛用于農村面源污染物的阻斷控制、坡地水土流失控制和河道穩定性保護等。一般指永久性植被區,寬度一般為5-100m,大多數位于水體附近,利用緩沖帶降低潛在污染物與相鄰水體的聯系,提供了一個阻止面源污染物輸入的障礙帶。緩沖區植被主要包括樹、草和濕地植物等,緩沖帶能有效的攔截農田的養分和顆粒污染物,生態丁型潛壩攔截技術與緩沖帶技術在實際應用中需要因地制宜,工程量較大,也需占用一定面積土地。
[0011]6)前置庫技術是利用水庫的蓄水功能將污水攔截在水庫中,再經過物理、生物作用凈化后排入所要保護的水體中。這種技術對控制面源污染,減少湖泊外源有機污染負荷,尤其對去除入湖地表徑流中的氮磷效果顯著。前置庫技術也有植被二次污染和前置庫淤積等問題。
[0012]現有的各種生態攔截技術均能有效的攔截面源污染物的迀移,在農田面源中起到重要作用,但仍存在較大局限性。
[0013]因此,現有技術還有待于改進和發展。
【實用新型內容】
[0014]鑒于上述現有技術的不足,本實用新型的目的在于提供一種用于河流流域阻斷農田面源污染的裝置,旨在解決單位面積的攔截效率低、技術工程操作程序復雜、后續的維護工作繁瑣、有效阻斷農田面源污染的同時產生二次污染、成本高、能源浪費和占地面積大等問題。
[0015]本實用新型的技術方案如下:
[0016]—種用于河流流域阻斷農田面源污染的裝置,其中,本裝置為一球體,所述球體內設置多個球內孔。
[0017]所述用于河流流域阻斷農田面源污染的裝置,其中,所述球內孔可為圓行,所述球內孔直徑可為10cm。
[0018]所述用于河流流域阻斷農田面源污染的裝置,其中,四個所述球體的堆積形式為設置三個所述球體相互緊密排列,球心形成正三角形,上端放置一所述球體與下方三個所述球體均接觸,四個所述球體的球心連線構成三棱錐結構。
[0019]所述用于河流流域阻斷農田面源污染的裝置,其中,四個所述球體的堆積形式為下方設置四個所述球體,球心構成正方形,其上設置一個所述球體與下方四個所述球體均接觸,五球球心連線構成四棱錐體結構。