一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107117713A(43)申请公布日2017.09.01(21)申请号201710477531.3(22)申请日2017.06.20(71)申请人中国科学院亚热带农业生态研究所地址410125湖南省长沙市芙蓉区马坡岭远大二路644号(72)发明人陈心胜黄道友朱捍华许超李旭谢永宏(74)专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人王敏锋(51)Int.Cl.C02F3/32(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法(57)摘要本发明公开了一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，步骤是：A、地点选择；选择水流比较平缓、距离灌溉水取水口比较近的河段；B、河槽加固；在河槽的左右两侧，采用浆砌石加固，保留原有河槽的行洪功能；C、岸坡整治；采用浆砌石挡墙对左右堤岸进行基础加固；D、河道清淤；对淤滩进行基底改造；E、湿地床填充；自下而上依次分层填入生石灰石、斜发沸石、炉渣、河砂和土壤；F、新建潜坝；在人工湿地末端构筑潜坝，顺接下游河道，潜坝中间安装预制排沙孔；G、植物配置­；H、人工湿地养护管理。不占用农田、去除效率高、运行成本低、容易操作和管理，满足在耕地重金属污染修复中对灌溉水源进行净化处理的需求。CN107117713ACN107117713A权利要求书1/1页1.一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，其步骤是：（1）地点选择；选择水流比较平缓、河漫滩面积在400平方米以上，距离灌溉水取水口比较近的河段；（2）河槽加固；在河槽的左右两侧，采用浆砌石加固，保留原有河槽的行洪功能，防止洪水对人工湿地基质和植物的冲刷；（3）岸坡整治；采用浆砌石挡墙对左右堤岸进行基础加固，采用连锁生态砖或草皮对左右两岸做护坡；（4）河道清淤；对淤滩进行基底改造，将0－60cm表层淤泥移出；（5）湿地床填充；自下而上依次分层填入粒径4-30mm的生石灰石、斜发沸石、炉渣和河砂，每种材料层的厚度为10cm，填料层的总厚度为40cm，然后上层覆盖20cm厚的无污染的水稻田土或壤土或松软粘土土壤；（6）新建潜坝；在人工湿地末端构筑潜坝，顺接下游河道，潜坝中间安装预制排沙孔，并在潜坝中间安装提升平板钢闸以控制湿地水位；（7）植物配置；栽种对镉吸收和积累能力比较强的湿地植物，种类为水生美人蕉、芦苇、香蒲、水葱和水蓼，由水及岸条带式栽植，顺序为水蓼—水葱—水生美人蕉—香蒲—芦苇；（8）人工湿地养护管理：湿地水位控制在10－30cm，在植物生长末期对植物进行收割，每周提升闸门冲沙一次，减轻河道淤积。2CN107117713A说明书1/4页一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法技术领域[0001]本发明属于重金属污染修复和水净化处理领域，更具体设计到一种净化处理镉污染灌溉水的河滨带人工湿地的方法，它适用于我国南方重金属污染耕地修复中，在灌溉水进入稻田前，通过河滨带人工湿地的基质吸附和水生植物净化，是降低灌溉水中的镉等重金属污染的费用低、容易操作和管理的有效方法。背景技术[0002]2014年4月17日，环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地土壤点位超标率19.4％,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7％、2.8％、1.8％和1.1％。其中，以镉、铅、砷、铬等为代表的重金属污染问题尤为突出。污水灌溉被认为是土壤重金属污染和稻米等农作物重金属超标的重要原因之一。根据农业部对全国污灌区的调查，在约140万hm2的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8％。但由于地表水污染范围比较广或水资源匮乏等原因，使用污染水源进行灌溉又不得已而为之。因此，采用适当技术措施对灌溉水源进行净化处理，有效降低灌溉水的重金属浓度，是修复重金属污染耕地和实现粮食安全生产的必要环节。[0003]人工湿地主要由基质系统和水生植物系统组成，通过植物、基质和微生物的物理、化学及生化反应三重协同作用来处理污水，从而达到净化污水的目的。与传统的化学方法或物理化学方法相比，人工湿地具有操作简单、运行成本低、环境友好等优点，不仅对重金属离子有很好的去除效果，而且避免了二次污染问题。但当前利用人工湿地净化污染灌溉水还处于起步阶段，在湿地植物选择和配置、吸附基质种类和配比等方面还需要进一步研究。[0004]经中国专利网与相关论文网站检索，发现目前已有一些关于人工湿地净化处理重金属污染灌溉水的报道。如司万童等发现人工湿地可以高效降低引黄灌溉水和农田土壤中重金属Cu,Zn,Pb和Cd的质量浓度《兰州大学学报(自然科学版)2012.48(5)：85～9