[发明专利]一种防止地下水硝酸盐污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止地下水硝酸盐污染的方法，属于资源环境领域。

背景技术

近年来，由于化肥的大量施用和畜禽粪便的露天堆放，导致我国地下水硝酸盐污染日趋严重，我国目前大约有3500万人在饮用含高硝酸盐的水。人饮用了被硝酸盐污染的地下水将严重危害健康，硝酸盐在人体内经过消化系统后被转化成亚硝态氮，后者可与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白，使血液失去输氧能力，导致患者呼吸困难甚至死亡；亚硝酸盐在人体内还能合成强致癌物质亚硝胺，可诱发消化系统疾病。导致地下水硝酸盐污染的原因主要是面源污染，已有研究表明，过量施用的氮肥仅有30～40％被农作物吸收利用，大部分氮肥经淋溶进入地下水。另外，由于畜牧业、养殖业的迅速发展，大量畜禽粪便露天堆放，这些粪便垃圾中所含的氮经淋溶下渗作用进入地下水中并被转化为硝酸盐，导致农场或养殖场周围的地下水中硝酸盐含量明显超标。

地下水一旦被硝酸盐污染，则很难治理。目前地下水硝酸盐的去除方法大体分为物理化学法、化学法和生物法。物理化学法主要有蒸馏、电渗析、反渗透、离子交换等，由于存在处理费用高、前处理要求高、易产生二次污染等问题，在应用上受到一定的限制；化学法是利用还原剂将水中硝酸盐还原为氮气，由于对反应条件的要求比较严格，副产物易造成二次污染等，其应用也受到一定的限制；生物法是利用反硝化菌将硝酸盐降解为氮气的生物过程，目前仍处于试验阶段。

目前的各种处理技术均是将水中的硝酸盐作为一种污染物来处理，而实际上硝酸盐是植物生长所必须的氮肥重要来源之一。因此，若能通过适当的方法阻止土壤中那些未被植物吸收的硝酸盐进入地下水，并将其收集起来，则不仅能够防止地下水的硝酸盐污染，而且能够实现未被吸收硝酸盐的循环再利用。

发明内容

本发明的目的是利用防水透气材料所具有的透气而不透水的特殊性能，在耕作土壤层或畜禽粪便堆放场的下部铺设一层防水透气材料，阻止含氮雨水或灌溉水的下渗，将含氮的雨水或灌溉水收集并导入附近的储水池，实现氮肥和水的再利用。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：首先移去选定区域的耕作土壤，露出耕作土壤层的底部，将防水透气材料均匀平铺于耕作土壤层的底部，同时将穿孔导水管布置于防水透气材料层上，再将耕作土壤重新填回原来的区域。在选定区域附近挖掘防渗储水池，利用导水管将防水透气材料层拦截的雨水或灌溉水引入储水池，循环再利用。

本发明的优点在于：经过防水透气材料层的拦截作用，不但防止了地下水的硝酸盐污染，而且收集的含氮雨水和灌溉水能够被再利用，大大降低了农作物的氮肥施用量和灌溉用水量。本发明特别适宜于集约化种植业和养殖业的使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图正视图。

图2是本发明的结构示意图俯视图。

图3是本发明的A-A剖面图。

图中：(1)耕作土壤层，(2)防水透气材料层，(3)导水管，(4)储水池。

具体实施方式

下面结合图1、图2和图3对本发明进一步说明。

首先移去选定区域的耕作土壤层(1)，露出耕作土壤层(1)的底部，将防水透气材料均匀平铺于耕作土壤层(1)的底部，同时将穿孔导水管(3)布置于防水透气材料层(2)上，再将耕作土壤重新填回原来的区域。在选定区域附近挖掘防渗储水池(4)，利用导水管(3)将防水透气材料层(2)拦截的雨水或灌溉水引入储水池(4)，循环再利用。

本发明中耕作土壤层(1)厚度根据所种植的农作物需要确定，防水透气材料层(2)厚度根据耕作土壤层(1)厚度和所种植的农作物确定，防水透气材料层(2)可以是水平的，也可根据需要稍有坡度，导水管(3)也可根据当地水利条件设计为导流明渠。