[发明专利]一种多级农田排水沟渠生态修复系统

说明书

本发明公开了一种多级农田排水沟渠生态修复系统，包括设置在农田排水沟渠末端的框架，所述框架上设置有空气发生器，所述沟渠内设置有与其水流方向垂直的曝气帘，所述曝气帘设置在万向液压杆机构上，所述沟渠内且位于所述曝气帘前后两侧均设置有植物修复区，所述沟渠内最前端设置有拦污栅，所述空气发生器连有曝气管，所述曝气帘包括串联式曝气单元、纳米材料净化单元和微生物挂膜降解单元。本发明提供的一种多级农田排水沟渠生态修复系统，简单运行、成本低廉、性能稳定、不影响沟渠灌排功能、并强化吸附和降解水体及底泥中的氮磷和有机污染物。

技术领域

本发明涉及一种多级农田排水沟渠生态修复系统，属于农业面源污染控制技术领域。

背景技术

为提高粮食产量，我国农田均存在化肥过量施用的现状，导致大量氮磷等营养物质通过农田排水沟渠排入受纳水体，农业面源污染日益严重。目前，随着工业废水、城镇生活污水等点源污染逐步得到治理与控制，河湖水体的农业面源污染日益突显。农田排水沟渠的氮磷等营养物质流入河湖水体，易造成水体富营养化，因此农业面源污染已成为河湖水域的重要污染源之一。由于农田灌溉排水沟渠上承农田面源污染，下至受纳水体的过渡区，在保证农田沟渠灌水和排水功能的同时，也发挥着削减污染物的重要作用，因此成为控制河湖水体富营养化的重要渠道。

乌梁素海位于内蒙古自治区河套灌区尾端，一级流域为黄河流域，二级流域为黄河干流水系，是中国北方最大的内陆湖泊，也是一个具有重要意义的湿地生态系统。乌梁素海是河套灌区水利工程的重要组成部分，是农田排水、工业废水及生活污水唯一的承泄渠道，接纳了河套地区90％以上的农田排水，在控制土地盐碱化、促进区域社会经济发展方面发挥着重要作用。然而，目前每年有大量的氮磷污染物通过农田排水进入乌梁素海，使得湖泊内高浓度的营养盐、可溶性有机物以及矿物盐富集，浮游植物大量生长，湖泊富营养化现象严重。因此，在乌良素海湖流域农田灌区开展农田排水沟渠氮磷及有机污染物削减和生态修复研究，以控制该区域农业面源污染，是十分重要的。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请201510956894.6提出了“一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统”，通过在原有渠道底部设置下层断面(其中包括陷阱、过滤墙、暗沟和沉淀池)使得农田排水得到净化；中国专利申请201710056426.2提出了“一种防降雨径流冲刷和强化污染物净化的生态沟渠系统”，通过在沟渠设置收集槽、种植沉水植物，并在底部增加曝气装置来降低降雨径流对沟渠的冲刷和净化沟渠排水污染物；中国专利申请201810975159.3提出了“强化氮素去除的基质坝耦合人工湿地一体化沟渠系统”，通过设置第一沟槽，包括SS拦截坝和氨氮拦截坝、设置第二沟槽，为人工湿地系统，结合以上两种设置来实现氨氮高效的硝化作用和吸附作用达到高效脱氮的目的。然而，大部分专利方法侧重于对农田排水沟渠进行改造，这些改造和维护成本较高，并且一定程度上可能会影响农田沟渠的灌排功能，因此难以在实际情况下实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种简单运行、成本低廉、性能稳定、不影响沟渠灌排功能、并强化吸附和降解水体及底泥中的氮磷和有机污染物的多级农田排水沟渠生态修复系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：