強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，該淺溝能夠在冬季增強(qiáng)生態(tài)淺溝在冬季對農(nóng)田面源污染的治理能力。其構(gòu)建方法包括以下步驟：步驟1：用板材模擬建造生態(tài)淺溝，縱向從上至下分為三層，上層土壤層，為植物種植區(qū)；中層填料層，為火山石填充區(qū)；下層墊層，為礫石填充區(qū)，每層之間用土工布分隔，將生態(tài)淺溝沿長度方向用隔板均分為3個(gè)隔間；步驟2：對生態(tài)淺溝進(jìn)行保溫處置：用厚泡沫保溫材料粘貼于淺溝四周及底部外表面；在淺溝四周罩上加厚白色透明農(nóng)膜，頂部農(nóng)膜高出淺溝表面1.2m－1.8m，農(nóng)膜與地面接觸處的縫隙用木板壓實(shí)；每日中午溫度較高時(shí)揭開農(nóng)膜對淺溝換氣，下午3點(diǎn)后重新覆蓋，如此循環(huán)。
【專利說明】強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種淺溝的構(gòu)建方法，更具體地說涉及一種強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，屬于水污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】[0002]將農(nóng)田排水溝渠進(jìn)行生態(tài)改造后的生態(tài)淺溝，是農(nóng)村空間紋理和環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的重要元素，除了擔(dān)負(fù)農(nóng)田灌排水任務(wù)外，還利用內(nèi)部土壤、微生物、動(dòng)植物等形成的生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到削減農(nóng)田排水和降雨形成的面源污染的目的。然而，在冬季低溫下由于動(dòng)植物休目民，微生物數(shù)量銳減、活性降低等原因，生態(tài)淺溝削減面源污染效果明顯降低，使得生態(tài)淺溝在一年中運(yùn)行效果不穩(wěn)定，影響其在削減面源污染領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。因此需要研發(fā)一種新型保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法以解決目前生態(tài)淺溝存在的不足與問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，提供一種強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，利用本發(fā)明構(gòu)建的生態(tài)淺溝能夠在冬季具有保溫功能，增強(qiáng)生態(tài)淺溝在冬季對農(nóng)田面源污染的治理能力。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其包括以下步驟:
[0006]步驟1:用板材模擬建造生態(tài)淺溝，尺寸為長2.5m一 3.5m,寬0.5m一 0.8m,高
0.7m一0.9m,縱向從上至下分為三層,上層土壤層，為植物種植區(qū),厚度在150mm—250mm之間，依不同種植植物進(jìn)行調(diào)整；中層填料層，為火山石填充區(qū)，厚度為250mm — 350mm;下層墊層，為礫石填充區(qū)，厚度為IOOmm — 200_，生態(tài)淺溝每層之間用土工布分隔，將生態(tài)淺溝沿長度方向用隔板均分為3個(gè)隔間，每個(gè)隔間長度為0.Sm — 1.2m，從左往右依次種植萬年青、美人蕉和菖蒲；
[0007]步驟2:對生態(tài)淺溝進(jìn)行保溫處置:用30mm — 50mm厚泡沫保溫材料粘貼于生態(tài)淺溝四周及底部外表面；在生態(tài)淺溝四周用竹棍搭設(shè)支撐，罩上加厚白色透明農(nóng)膜，頂部農(nóng)膜高出淺溝表面1.2m-1.8m，農(nóng)膜與地面接觸處的縫隙用木板壓實(shí)；每日中午溫度較高時(shí)揭開農(nóng)膜對生態(tài)淺溝換氣，下午3點(diǎn)后重新覆蓋，如此循環(huán)。
[0008]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的板材為PVC板材，所述隔板為PVC隔板。
[0009]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的火山石的粒徑為20mm—30mm。
[0010]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的碌石粒徑為20mm—40mm。
[0011]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的溫度較高時(shí)為中午11:30 - 13:30。
[0012]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的3個(gè)隔間在其填料層底設(shè)取水樣口，共有3個(gè)取水樣口，考察冬季保溫效果時(shí)，將三個(gè)取樣口采集的水樣等量混合。
[0013]本發(fā)明的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的3個(gè)隔間每個(gè)隔間右上角用多孔隔板隔出便于植物根系、土壤和填料采集取樣的一個(gè)小空間。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果:
[0015]本發(fā)明的保溫型生態(tài)淺溝可在冬季使土壤表層氣溫保持在10°C以上，與未保溫的生態(tài)淺溝(簡稱普通生態(tài)淺溝，下同)比，植物生長相對活躍，根系相對發(fā)達(dá)，植物根系處的微生物數(shù)量明顯增加，在試驗(yàn)時(shí)段內(nèi)，保溫型生態(tài)淺溝對有機(jī)物、總氮、總磷的去除率分別由普通生態(tài)淺溝的48%、22%、33%上升為65%、54%、44%，植物根系處的細(xì)菌總數(shù)濃度由2265000個(gè).g—1上升為2573000個(gè).g'同時(shí)本發(fā)明的構(gòu)建方法簡單方便，所使用的材料成本較低，具有很好推廣應(yīng)用能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1-1是本發(fā)明生態(tài)淺溝剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1-1中:1-泡沫保溫材料；2_隔板；3_取水樣□ ;4_ 土壤層；5_填料層；6_墊層；7_萬年青種植區(qū)；8_美人蕉種植區(qū)；9_菖蒲種植區(qū)；10-排放口 ；
[0018]圖1-2是本發(fā)明生態(tài)淺溝平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖1-2中:1_泡沫保溫材料；2-隔板；3-取水樣口 ；11-多孔隔板；
[0020]圖2是本發(fā)明生態(tài)淺溝與普通生態(tài)淺溝COD去除率變化對比圖。
[0021]圖3是本發(fā)明生態(tài)淺溝與普通生態(tài)淺溝TN去除率變化對比圖。
[0022]圖4是本發(fā)明生態(tài)淺溝與普通生態(tài)淺溝氨氮去除率變化對比圖。
[0023]圖5是本發(fā)明生態(tài)淺溝與普通生態(tài)淺溝TP去除率變化對比圖。
[0024]圖6是本發(fā)明生態(tài)淺溝與普通生態(tài)淺溝不同部位細(xì)菌總數(shù)濃度對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1:強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，包括以下步驟:
[0026]步驟1:以PVC板材為原材料模擬建造生態(tài)淺溝，尺寸為長3m，寬0.6m,高0.8m,縱向從上至下分為三層:土壤層:植物種植區(qū)，厚度依不同種植植物各異，在150mm—250mm之間；填料層:為火山石填充(粒徑20mm—30mm),厚度為300mm ;墊層:為碌石填充(粒徑20mm一40mm),厚度為150mm。為防止互相混雜,生態(tài)淺溝每層之間用土工布分隔。將生態(tài)淺溝沿長度方向用PVC隔板均分為3個(gè)隔間，每個(gè)隔間長度為1.0m，從左往右依次種植萬年青、美人蕉和菖蒲。在適當(dāng)光照、澆灌條件下培育40天，三種植物生長狀態(tài)良好。
[0027]步驟2:冬季時(shí)段下，對生態(tài)淺溝進(jìn)行保溫處置:(1)用40_厚泡沫保溫材料粘貼于生態(tài)淺溝四周及底部外表面；(2)在生態(tài)淺溝四周用竹棍搭設(shè)支撐，罩上加厚白色透明農(nóng)膜，頂部農(nóng)膜高出淺溝表面1.5m，農(nóng)膜與地面接觸處的縫隙用木板壓實(shí)；(3)每日溫度較高時(shí)(中午12點(diǎn))揭開農(nóng)膜對生態(tài)淺溝換氣，下午3點(diǎn)重新覆蓋，如此循環(huán)。
[0028]圖1為構(gòu)建的具有強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染效果的生態(tài)淺溝(白色透明農(nóng)膜未畫出)。在每個(gè)隔間的填料層底設(shè)取水樣口，共有3個(gè)取水樣口，從左往右依次編號1#、2#、3#?？疾於颈匦Ч麜r(shí)(不考慮不同植物的影響)，將三個(gè)取樣口采集的水樣等量混合。每個(gè)隔間右上角用多孔隔板隔出一個(gè)小空間，便于植物根系、土壤、填料等的采集取樣。
[0029]另建一生態(tài)淺溝與上述裝置相同，但不進(jìn)行保溫處理(即普通生態(tài)淺溝)，用同樣方法采集水樣作為對比。
[0030]按照本方法進(jìn)行保溫處理的生態(tài)淺溝具有良好的保溫效果。表1將普通生態(tài)淺溝與保溫型生態(tài)淺溝在冬季的表層氣溫作了對比，結(jié)果顯示，經(jīng)保溫處理后，表層氣溫可升高10°C左右。
[0031]表1兩種生態(tài)淺溝表層氣溫對比
【權(quán)利要求】
1.一種強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:用板材模擬建造生態(tài)淺溝，尺寸為長2.5m—3.5m,寬(λ 5m—0.8m,高(λ 7m—0.9m,縱向從上至下分為三層，上層土壤層，為植物種植區(qū)，厚度在150mm—250mm之間，依不同種植植物進(jìn)行調(diào)整；中層填料層，為火山石填充區(qū)，厚度為250mm — 350mm;下層墊層，為礫石填充區(qū)，厚度為IOOmm — 200mm，生態(tài)淺溝每層之間用土工布分隔，將生態(tài)淺溝沿長度方向用隔板均分為3個(gè)隔間，每個(gè)隔間長度為0.Sm — 1.2m，從左往右依次種植萬年青、美人蕉和菖蒲； 步驟2:對生態(tài)淺溝進(jìn)行保溫處置:用30mm — 50mm厚泡沫保溫材料粘貼于生態(tài)淺溝四周及底部外表面；在生態(tài)淺溝四周用竹棍搭設(shè)支撐，罩上加厚白色透明農(nóng)膜，頂部農(nóng)膜高出淺溝表面1.2m-1.8m，農(nóng)膜與地面接觸處的縫隙用木板壓實(shí)；每日中午溫度較高時(shí)揭開農(nóng)膜對生態(tài)淺溝換氣，下午3點(diǎn)后重新覆蓋，如此循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于所述的板材為PVC板材，所述隔板為PVC隔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于所述的火山石的粒徑為20mm—30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于所述的碌石粒徑為20mm—40mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于所述的溫度較高時(shí)為中午11:30 - 13:30。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于所述的3個(gè)隔間在其填料層底設(shè)取水樣口，共有3個(gè)取水樣口，考察冬季保溫效果時(shí)，將三個(gè)取樣口采集的水樣等量混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化冬季削減農(nóng)田面源污染的保溫型生態(tài)淺溝的構(gòu)建方法，其特征在于所述的3個(gè)隔間每個(gè)隔間右上角用多孔隔板隔出便于植物根系、土壤和填料采集取樣的一個(gè)小空間。
【文檔編號】C02F3/32GK103723833SQ201310695981
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】呂偉婭, 劉翠云, 嚴(yán)成銀 申請人:南京工業(yè)大學(xué)