一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法技術方案

本發明專利技術屬水處理環境技術領域，具體涉及一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法。本發明專利技術工藝通過對圩區溝塘形態改造技術、圩區溝塘水系連通技術、基底修復改造技術、水生動植物恢復技術、水生植物浮床強化技術等生態修復組合技術的集成與優化，構建以水質改善為基礎、以生態修復為核心、兼顧景觀提升的圩區溝塘系統水質凈化綜合整治工程。該方法能夠顯著改善圩區溝塘水環境質量，實現水質凈化與景觀提升的有機結合。不僅有效減少圩區土地和水資源的浪費，還顯著減少政府在圩區環境治理上物力、財力和人力的投入。而且，本發明專利技術工藝針對的是圩區溝塘受農業面源、工業點源、城鎮農村生活及初期雨水等污染的多重污染水。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水處理環境
，更具體涉及一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法。
技術介紹
圩區是圈圩筑堤，抵御洪水，從事農業生產的地區。圩區因地勢低洼，溝塘眾多，水量較大。但隨著工農業的快速發展、人民生活水平的提高及土地的不合理利用，圩區溝塘內之前的大量清水早已變成受農業面源污染、工業點源污染、城鎮農村生活污染及初期雨水污染等的多重污染水，造成圩區溝塘生態系統的水質惡化、水生動植物多樣性下降、生態系統退化、自凈能力喪失，不能有效攔截污染，增加了入湖的營養負荷。因此，圩區溝塘生態系統對湖泊污染的治理與控制具有至關重要的作用。圩區溝塘，大都是因地勢而成、相對獨立、具有一定功能的天然或人工的溝或者塘，最初用來農田灌溉或者池塘養殖等。隨著現代化農業和農村城鎮化的發展，很多溝或者塘已不再被使用而被遺棄，溝塘水因無流動性和多重污染等原因逐漸成為“死水”，散發惡臭，嚴重影響圩區環境和人民生活。此外，現代生態溝渠的構建多傾向于農業灌溉，沒有把圩區原有溝塘利用起來，也沒有圩區溝塘水的凈化，造成土地和水資源的浪費。因此，利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水既經濟環保，又生態美觀。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法。通過多種技術集成，簡單易行，操作方便，有效凈化圩區多重污水，從根本上改善水質，提高水體的自凈能力，同時全面提升圩區溝塘系統的景觀效果。為了達到上述目的，本專利技術采用了以下技術措施：一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法，包括以下步驟：1)圩區溝塘的形態改造與水系連通：形態改造：即裁直取彎，將原來直線的溝塘水道改造成蜿蜒曲折的形態，在較小區域可改成小S形，在較大區域改成多曲折的蛇形。水系連通：即把圩區內大量分散的溝、塘通過挖溝或者鋪設涵管連通起來；在S型溝、蛇形溝或塘水下0.5-1.0m處架設推流器，使水體流動、活化；2)圩區溝塘的基底修復與改造：包括淤泥疏浚和礫石帶鋪設；底泥疏浚，將溝塘底泥挖去部分，保留底泥在0.8-1.3m；底泥太淺或太深均不利于后期水生植物的種植、固定和扎根。礫石帶鋪設在S型或蛇形的溝中，每個礫石帶長度為0.8-1.3，相鄰礫石帶的高程差為20cm，相鄰礫石帶的距離為2m，以2個礫石帶或多個礫石帶為一組，根據溝的長度及形態進行一組或多組的鋪設；礫石帶的鋪設可形成不同高度的基底，造就水下深淺灘，形成水流波浪，增加水體含氧量。優選的，經過步驟1)和步驟2)，水體的含氧量為5-15mg/L。3)圩區溝塘的邊坡護理與加固：與水臨近的邊坡利用生態混凝土技術進行加固，縫隙里種植香蒲或蘆葦，其他邊坡部分可灌木、草本結合種植；所述的灌木為迎春、月季、黃楊、杜鵑、檵木、枸杞中的一種或多種組合；所述的草本為狗牙根、香根草、黑麥草、鼠尾草中的一種或多種組合。4)圩區溝塘水生植物的種植和管理：包括挺水植物、浮葉植物和沉水植物的種植與管理。挺水植物包括香蒲、蘆葦、菖蒲、再力花、慈姑、梭魚草，種植在水位30-50cm的水域；浮葉植物包括睡蓮、野菱，種植在水位50-80cm的水域；沉水植物包括篦齒眼子菜、穗花狐尾藻、金魚藻、苦草，種植在水位80-150cm的水域；水生植物采取繁殖體移栽的形式種植；后期管理包括病蟲害的防控、殘體的及時收割、第二年水生植物的補種或密度過大移除。5)圩區溝塘水生動物的放養和管理：包括往圩區溝塘中投放螺類、貝類，—般每平方米放養種螺0.1-0.5kg，貝類0.5-1.0kg。6)圩區溝塘生物強化反應器的構建與維護：在水位超過1.5m的水域，利用純塑料模具構建長2m、寬1m的長方形水生植物浮床，每間隔2.0m設置一個；維護主要是水生植物床與水生植物的管理，與圩區溝塘水生植物管理相同。圖1為本專利技術所述的方法構建的溝塘水系示意圖。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：本專利技術工藝通過對圩區溝塘形態改造技術、圩區溝塘水系連通技術、基底修復改造技術、水生動植物恢復技術、水生植物浮床強化技術等生態修復組合技術的集成與優化，構建以水質改善為基礎、以生態修復為核心、兼顧景觀提升的圩區溝塘系統水質凈化綜合整治工程。該方法能夠顯著改善圩區溝塘水環境質量，實現水質凈化與景觀提升的有機結合。不僅有效減少圩區土地和水資源的浪費，還顯著減少政府在圩區環境治理上物力、財力和人力的投入。而且，本專利技術工藝針對的是圩區溝塘受農業面源、工業點源、城鎮農村生活及初期雨水等污染的多重污染水。附圖說明圖1圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水俯視圖示意圖。圖2圩區溝塘基底修復與改造截面圖；上圖是底部直接鋪設礫石帶造就水下深淺灘；下圖是底部挖土后再鋪礫石帶造就水下深淺灘；箭頭代表水流方向。具體實施方式實施例1：一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法，包括以下步驟：本實施例方法實施于合肥市包河區煙墩街道的牛角大圩西部，西南依派河大堤，其它方向均與圩區內農業區、居民區等緊鄰。該區溝塘廣布，圩區內面源污染、生活污水、初期雨水等通過溝渠從實施區西北端進入，從東南端經過溝塘生態系統凈化處理后流出。治理前，方法實施區呈原生態狀態，雜草叢生，水花生在溝塘內瘋長導致部分區域淤積沼澤化，溝塘堵塞，無法流動，而且散發異味(未改造前數據TN2.35mg/L，TP0.98mg/L，葉綠素205.5mg/m3)。溝塘最大深度2m以上。本專利技術于2014年應用于牛角大圩溝塘生態系統的恢復，1-3月土方開挖、底泥疏浚、基地改造、溝塘連通、形態改造；4月水生動植物種植；5-10月連續6個月的運行。采用本專利技術利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的具體方法如下：1)圩區溝塘的形態改造與水系連通：裁直取彎：將直線的溝塘水道改造成蜿蜒曲折的形態，在較小區域可改成小S形，在較大區域可改成多曲折的蛇形。水系連通：將圩區大量分散的溝、塘通過挖溝或者鋪設涵管連通起來，并在溝、塘內架設推流器(水下0.5-1.0m處)(QDT1.5/4-1400/2-36P低速推流器，上海斯麥特泵業制造有限公司)，使水體流動、活化；本實施例中，使用推流器控制水體流速控制在0.4-1.2m/s。圩區溝塘的基底修復與改造：底泥疏浚，將溝塘底泥挖去部分，保留底泥在1.0m，太淺或太深均不利于后期水生植物的種植、固定和扎根。礫石帶鋪設在溝中(S型或蛇形的溝中)，每間隔2m設置一個，每個長度為1.0m，相鄰兩個礫石帶的水平高度差為20cm，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法，包括以下步驟：1）圩區溝塘的形態改造與水系連通：形態改造：即裁直取彎，將原來直線的溝塘水道改造成蜿蜒曲折的形態，在較小區域可改成小S形，在較大區域改成多曲折的蛇形；水系連通：即把圩區內大量分散的溝、塘通過挖溝或者鋪設涵管連通起來；在S型溝、蛇形溝或塘水下0.5?1.0?m處架設推流器，使水體流動、活化；2）圩區溝塘的基底修復與改造：包括淤泥疏浚和礫石帶鋪設；底泥疏浚，將溝塘底泥挖去部分，保留底泥在0.8?1.3?m；礫石帶鋪設在S型或蛇形的溝中，每個礫石帶長度為0.8?1.3，相鄰礫石帶的高程差為20cm，相鄰礫石帶的距離為2m，以2個礫石帶或多個礫石帶為一組，根據溝的長度及形態進行一組或多組的鋪設；?3）圩區溝塘的邊坡護理與加固：與水臨近的邊坡利用生態混凝土技術進行加固，縫隙里種植香蒲或蘆葦，其他邊坡部分可灌木、草本結合種植；所述的灌木為迎春、月季、黃楊、杜鵑、檵木、枸杞中的一種或多種組合；所述的草本為狗牙根、香根草、黑麥草、鼠尾草中的一種或多種組合；4）圩區溝塘水生植物的種植和管理：包括挺水植物、浮葉植物和沉水植物的種植與管理；挺水植物包括香蒲、蘆葦、菖蒲、再力花、慈姑、梭魚草，種植在水位30?50?cm的水域；浮葉植物包括睡蓮、野菱，種植在水位50?80?cm的水域；沉水植物包括篦齒眼子菜、穗花狐尾藻、金魚藻、苦草，種植在水位80?150?cm的水域；水生植物采取繁殖體移栽的形式種植；后期管理包括病蟲害的防控、殘體的及時收割、第二年水生植物的補種或密度過大移除；5）圩區溝塘水生動物的放養和管理：包括往圩區溝塘中投放螺類、貝類，—般每平方米放養種螺0.1?0.5?kg，貝類0.5?1.0?kg；6）圩區溝塘生物強化反應器的構建與維護：在水位超過1.5?m的水域，利用純塑料模具構建長2?m、寬1?m的長方形水生植物浮床，每間隔2.0?m設置一個；維護主要是水生植物床與水生植物的管理，與圩區溝塘水生植物管理相同。...

【技術特征摘要】
1.一種利用圩區溝塘生態系統凈化圩區多重污水的方法，包括以下步驟：
1）圩區溝塘的形態改造與水系連通：
形態改造：即裁直取彎，將原來直線的溝塘水道改造成蜿蜒曲折的形態，在較小區域可改成小S形，在較大區域改成多曲折的蛇形；
水系連通：即把圩區內大量分散的溝、塘通過挖溝或者鋪設涵管連通起來；
在S型溝、蛇形溝或塘水下0.5-1.0m處架設推流器，使水體流動、活化；
2）圩區溝塘的基底修復與改造：包括淤泥疏浚和礫石帶鋪設；
底泥疏浚，將溝塘底泥挖去部分，保留底泥在0.8-1.3m；
礫石帶鋪設在S型或蛇形的溝中，每個礫石帶長度為0.8-1.3，相鄰礫石帶的高程差為20cm，相鄰礫石帶的距離為2m，以2個礫石帶或多個礫石帶為一組，根據溝的長度及形態進行一組或多組的鋪設；
3）圩區溝塘的邊坡護理與加固：與水臨近的邊坡利用生態混凝土技術進行加固，縫隙里種植香蒲或蘆葦，其他邊坡部分可灌木、草本結合種植；
所述的灌木為迎春、月季、黃楊、杜鵑、檵木、枸杞中的一種或多種組合；
所述的草本為狗牙根、香根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邢偉，劉貴華，
申請(專利權)人：中國科學院武漢植物園，
類型：發明
國別省市：湖北;42