[发明专利]一种农业活动区流域水资源循环利用污染物控制方法与装置

说明书

本发明涉及一种农业活动区流域水资源循环利用污染物控制方法与装置，所述方法包括在流域护岸4～10米处建造的依次连接的酸化池、曝气池和多介质人工湿地，将流域水引入人工湿地后，通过人工湿地对重金属和有机污染物的吸附或降解后，将处理后的流域水输送至农业活动区中。本发明中对预进入农业活动区的重金属含量进行了有效防控，从根本上降低作物中重金属含量，促进作物生长，维护农业的持续健康发展，进而保障人体健康安全。

技术领域

本发明涉及水资源循环利用污染物控制领域，特别涉及一种农业活动区流域水资源循环利用污染物控制方法与装置。

背景技术

流域是地球系统的缩微，是自然水循环的基本单元。就水文循环而言，流域是由一个具有自组织结构的产水区间和汇水通道构成的水循环单元；从生态上说，流域构成了地球陆地生态系统运行的基本空间生态单元；从社会经济的角度，以流域为单元进行经济开发不仅是人类远古文明的发展模式，也仍然是当代经济发展主要模式之一。

近年来，我国的很多河流都面临着水污染问题，一些流域的污染状况触目惊心。水污染不仅导致流域生态系统的健康每况愈下，流域的水生物种逐渐消失遁迹，而且已经严重影响到人类的健康，并引起公众的广泛关注和担忧。随着我国城镇化、工业化的快速推进，随之而产生的数量庞大的污水处理需求也将更加紧迫。

水污染不仅导致流域生态系统的健康每况愈下，流域的水生物种逐渐消失遁迹，而且已经严重影响到人类的健康，引起公众的广泛关注和担忧。我国农田土壤重金属污染情况严重，约有1/5的耕地受到重金属的污染。由于土壤中的重金属难以降解，容易蓄积且毒性较大，不仅会严重影响作物生长，还可能随食物链进入人体，进而危害人体健康。因此，研究农田土壤重金属修复技术具有重要的现实意义。

我国部分地区如西北地区等农业活动区干旱缺水现象严重，为了保障农作物的正常生长，提高粮食产量，最佳的措施就是发展灌溉农业，一般采用流域水资源循环利用，将流域水引入农业活动区，农业活动区中的水回流至流域中。但是，流域水在循环利用前，需要考察其中污染物质对作物影响，通常恰当含量的氮磷等元素可作为营养物促进植物生长，但氮磷含量过多会造成农田板结，重金属由于严重的毒害作用需要更加严格进行控制，避免其在人体内富集，进而影响人体健康安全。

基于上述状况，亟需开发一种全面考虑流域水用于灌溉的、成本低且效果显著的农业活动区流域水资源循环利用污染物控制方法或装置，对预进入农业活动区的流域水污染物如重金属、氮磷、长碳链有机物、悬浮物含量进行防控，从根本上降低作物中重金属积累，维护农田良好状态，促进作物生长，维护农业的持续健康发展，进而保障人体健康安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，提供了一种农业活动区流域水资源循环利用重金属污染物控制方法与装置，对流域水中重金属、氮、磷、有机物、悬浮物进行物理脱除或生物降解，保障灌溉用水安全，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下技术方案：

(1)一种农业活动区流域水资源循环利用污染物控制方法，其中，所述方法包括在流域护岸设定距离处建造人工湿地，将流域水引入人工湿地后，通过人工湿地中植物、微生物、固体基质的物理、化学、生物三种协同作用，对污染物进行吸附和降解，将处理后的流域水输送至农业活动区中；

优选地，人工湿地中由上至下铺设有四层填料：

第一层填料为土壤和功能型生物炭的混合填料，吸附重金属并对有机物进行降解；

第二层填料为土壤、天然沸石、石灰石的混合填料，对重金属进行吸附固定；

第三层填料为粉煤灰分子筛、弗洛里硅藻土和生物炭的混合填料，吸附重金属吸附，优选通过在此区域内投放聚磷菌以降低待净化流域水中总磷量；