一种阻滞农田面源污染的生态过滤带系统及其施工方法.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CN109851159A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910043400.3(22)申请日2019.01.17(71)申请人北京林业大学地址100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学(72)发明人李敏宋健蒋宇豪(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人赵静(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种阻滞农田面源污染的生态过滤带系统及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种阻滞农田面源污染物入河的生态过滤带系统。该系统包括呈梯度设置的至少一个过滤带单元；过滤带单元的底部与土壤之间铺设有细砂层；靠近农田侧的过滤带进水端铺设有砾石带；靠近河道侧的过滤带出水端铺设有砾石带；过滤带单元包括四周和底部封闭的容置槽，以及由下至上依次设置的填料层、透水土工布层和覆土层；容置槽的底部开设有透水孔；填料层包括沸石层、陶粒层和无烟煤层。本发明利用填料对农田径流污染物的过滤和吸附作用，土壤微生物对有机污染物的降解作用，植物对氮磷的吸收作用，一起协同完成阻滞污染物、净化水体的功能。本发明一方面能够阻滞农田面源污染物进入河道，另一方面能够美化天然河岸，形成一定的景观效果。CN109851159ACN109851159A权利要求书1/2页1.一种有限地形条件下阻滞农田面源污染物入河的生态过滤带系统，包括呈梯度设置的至少一个过滤带单元；所述过滤带单元的底部与土壤之间铺设有细砂层；靠近农田侧的过滤带单元的进水端铺设有砾石带，用以收集农田面源污染径流；靠近河道侧的过滤带单元的出水端铺设有砾石带，用以引导出水进入河道；所述过滤带单元包括四周和底部封闭的容置槽，以及由下至上依次设置在所述容置槽内的填料层、透水土工布层和覆土层；所述容置槽的底部开设有若干透水孔；其中，所述填料层自下而上依次包括：沸石层、陶粒层和无烟煤层。2.根据权利要求1所述的生态过滤带系统，其特征在于：所述填料层的高度为0.7-0.8m，所述覆土层的高度为0.2-0.3m，所述透水土工布层的厚度为1.5-2mm；所述填料层中沸石层、陶粒层和无烟煤层的高度比为2:2:1-1:2:1；所述无烟煤和陶粒的直径为4-8mm，所述沸石直径为8-12mm。3.根据权利要求1或2所述的生态过滤带系统，其特征在于：所述细砂层的厚度为50-100mm；所述透水孔的孔径为1-3mm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的生态过滤带系统，其特征在于：所述容置槽为砖砌成或者由工程常用材料制成；所述容置槽中与水流方向垂直的两个侧壁之间存在50-100mm的高度差；所述覆土层的顶层与所述侧壁中相对高的侧壁顶端之间的垂直高度差为100-150mm；所述过滤带的长度根据农田与河道连接部分的长度确定，所述过滤带单元的宽、高尺寸大小分别为(0.5-0.8m)×(1.0-1.3m)。所述过滤带单元的级数根据河道地形实际情况从1级到3级变化。5.根据权利要求1-4中任一项所述的生态过滤带系统，其特征在于：所述过滤带单元的级数为2级或以上，相邻的两个过滤带单元之间的顶高程差为50-100mm；每级过滤带单元的出水端应与下一级过滤带单元的进水端持平，第一级过滤带单元的进水端需略低于来水处铺设的砾石带，最末一级过滤带单元的出水端略高于地面砾石带以保证出水通畅。6.根据权利要求1-5中任一项所述的生态过滤带系统，其特征在于：所述进水端的砾石带的铺设宽度为0.2-0.3m；所述出水端的砾石带的铺设宽度为0.2-0.3m。7.根据权利要求1-6中任一项所述的生态过滤带系统，其特征在于：所述覆土层上种植有植物；靠近农田侧的过滤带种植植物为根系发达、适应能力强的常见草本植物；靠近河道侧的过滤带种植植物为景观和吸收污染物效果好的植物，所述覆土层的土壤中适当添加微生物污泥以丰富生态系统物种多样性。8.权利要求1-7中任一项所述的在有限地形条件下阻滞农田面源污染物入河的生态过滤带系统的施工方法，包括下述步骤：(1)首先根据河道距离岸坡农田距离确定过滤带的级数和位置，预留出对应面积区域；过滤带长度依据实际需要处理的农田面积及河道长度确定；(2)沿河道长度方向在农田与河道水体之间建立上述生态过滤带系统：修建前需要先2CN109851159A权利要求书2/2页整平土地，向下开挖1.1-1.4m的沟，在沟底整体铺设细砂层，然后将制好的过滤带容置槽放入，在容置槽的底部通过打孔透水，每级过滤带单元的出水处应与下一级过滤带单元的进水处持平，第一级过滤带单元的进水端需略低于来水处铺设的砾石带，最末级过滤带单元的出水处略高于地面砾石带以保证出水通畅；然后向每级过滤单元中从下至上依次装填沸石