一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，為：沿農(nóng)田外廓開設(shè)環(huán)繞農(nóng)田四周的水塘；農(nóng)田內(nèi)開設(shè)與水塘相通的排水溝；水塘內(nèi)養(yǎng)殖水產(chǎn)，水塘底部栽種水生作物；在水塘上設(shè)橫斷水塘的水池；水池側(cè)面上設(shè)連通水塘的兩個通水口；通水口上安裝網(wǎng)柵和水閘；水池頂口上鋪設(shè)具有承重作用的水泥蓋板；使用本發(fā)明提供的方法，投入成本低，可多年使用，經(jīng)濟效益好，且無二次生態(tài)污染，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境與防治水體富營養(yǎng)化具有重要作用。
【專利說明】一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，屬于農(nóng)業(yè)生態(tài)與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)業(yè)面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，氮素和磷素等營養(yǎng)物質(zhì)、農(nóng)藥以及其它有 機物污染物通過農(nóng)田的地表徑流和農(nóng)田滲透造成水環(huán)境的污染。在全球范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)面源 污染正在成為水體污染的主要原因，對農(nóng)業(yè)面源污染的控制不但逐步成為水污染治理的重 中之重，也逐步成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)。
[0003] 近20年來，對農(nóng)業(yè)面源污染的治理主要是通過化肥用量控制與改進(jìn)施肥方式， 發(fā)展環(huán)境友好技術(shù)，末端水體修復(fù)等技術(shù)削減農(nóng)業(yè)面源污染排放量，修復(fù)污染水體的方 法。張文藝等發(fā)明了 "一種農(nóng)業(yè)面源污染河道的生態(tài)恢復(fù)方法"（CN102863127)，將擬治 理的河段作為處理的載體，合理搭配高效凈水膜、生物柵過濾、浮島式濕地、底棲動物控養(yǎng) 組合技術(shù)，持續(xù)改善水質(zhì)，同時實現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。該發(fā)明治理成本高，難以大 面積推廣應(yīng)用。黃燕等發(fā)明了 "一種控制農(nóng)業(yè)面源污染提高農(nóng)田N、P利用率的生態(tài)溝渠" (CN103086513)，它是利用生態(tài)學(xué)原理和生物學(xué)特性，通過提高溝渠濕地生態(tài)系統(tǒng)生物量， 利用系統(tǒng)協(xié)同作用，實現(xiàn)對水體污染物質(zhì)的阻擋、降解、吸收、利用，達(dá)到減少排出水體中污 染物質(zhì)，提高農(nóng)田氮、磷利用率。該發(fā)明利用植物對氮、磷流失攔截吸收，對氮、磷流失污染 防控可以起到一定作用，但生態(tài)溝渠植物需要周年種植，同時產(chǎn)生的植物殘體又會造成二 次污染。黃沈發(fā)等發(fā)明了"一種利用緩沖帶控制平原感潮河網(wǎng)地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的方法" (CN101555071)，
【發(fā)明內(nèi)容】
包括：選擇緩沖帶區(qū)域，緩沖帶初步整理，設(shè)置緩沖帶布水系統(tǒng)， 緩沖帶植物選取與種植以及緩沖帶水源導(dǎo)入。本發(fā)明具有簡便實用、凈化效果好、免維護(hù)管 理的特點。但也存在工程量大、投入高，難推廣等問題。畢永紅等發(fā)明了"一種阻控農(nóng)業(yè)面 源污染的生態(tài)溝渠"（CN101696059)，主要做法是在流域集水區(qū)構(gòu)建匯集農(nóng)業(yè)污水和農(nóng)田地 表徑流的人工溝渠，溝渠分污水徑流入口和干渠；干渠的兩側(cè)壁鑲嵌大生物球，渠內(nèi)種植挺 水、漂浮和沉水植物，污水中接種附生藻類和浮游藻類。適用于山地、丘陵農(nóng)業(yè)耕作區(qū)的流 域中對水體污染物質(zhì)的阻攔、降解、吸收、利用。上述治理模式與方法均可取得一定的環(huán)境 效益，但涉及投資高，回報率低，同時還涉及產(chǎn)生有機廢棄物引起二次污染與難推廣等一系 列問題。因此，探索一種新型的兼顧農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境效益的農(nóng)業(yè)面源污染防治模式與 方法具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，解決了農(nóng)田養(yǎng)分隨雨水流 失引起的河流湖泊等富營養(yǎng)化問題，且具有較好的經(jīng)濟效益。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] -種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，為：沿農(nóng)田外廓開設(shè)環(huán)繞農(nóng)田四周的水塘；農(nóng)田 內(nèi)開設(shè)與水塘相通的排水溝；水塘內(nèi)養(yǎng)殖水產(chǎn)，水塘底部栽種水生作物；在水塘上設(shè)橫斷 水塘的水池；水池側(cè)面上設(shè)連通水塘的兩個通水口；通水口上安裝網(wǎng)柵和水閘；水池頂口 上鋪設(shè)具有承重作用的水泥蓋板。
[0007] 優(yōu)選的，所述水塘占地面積與所述農(nóng)田的總面積之比為1 :2. 5-10,優(yōu)選為1 :4。
[0008] 優(yōu)選的，所述水塘的深度為60-90cm，水塘兩側(cè)面的坡度為30-60度。
[0009] 優(yōu)選的，所述水塘內(nèi)水深保持在20-40cm ;根據(jù)天氣或降水量和塘內(nèi)蓄水量等進(jìn) 行塘內(nèi)水位調(diào)節(jié)。
[0010] 優(yōu)選的，所述水塘底面夯實或鋪設(shè)無紡布；所述夯實的水塘底面或鋪設(shè)的無紡布 上鋪設(shè)耕作層土壤。
[0011] 優(yōu)選的，所述鋪設(shè)的耕作層土壤的厚度為15-20cm。
[0012] 優(yōu)選的，所述鋪設(shè)的耕作層土壤內(nèi)施有有機肥。
[0013] 優(yōu)選的，所述水池為長方體形，包括四個側(cè)面與一個底面；所述水池寬邊所在的側(cè) 面與水塘的側(cè)面垂直；所述兩個通水口分別位于所述兩個寬邊所在的側(cè)面的對應(yīng)位置處； 所述通水口為長方形，所述長方形的長邊與水池的寬邊平行，所述長方形的寬邊與所述水 池的寬邊垂直。
[0014] 優(yōu)選的，所述水池的寬邊與所述水塘頂口寬度相等。
[0015] 優(yōu)選的，所述水池的底面與所述水塘的底面齊平，水池頂口高出所述農(nóng)田地面 5-25cm，優(yōu)選為 10-20cm。
[0016] 優(yōu)選的，所述水池的長邊的長度和水池的寬邊的長度之比為1-3 :3_5。
[0017] 優(yōu)選的，所述通水口的底邊距離水池底面的高度為10-40cm。
[0018] 優(yōu)選的，所述通水口的寬度為30-60cm。
[0019] 優(yōu)選的，所述通水口的長邊的長度與所述水池的寬邊的長度之比為30-60: 100-300。
[0020] 優(yōu)選的，所述水產(chǎn)包括鱔魚、泥鰍、河蟹或魚類等。
[0021] 優(yōu)選的，所述水生作物包括蓮藕、茭白、水芹、荸薺、豆瓣菜或芡實等，并根據(jù)生長 季節(jié)合理安排水生作物的茬口。
[0022] 優(yōu)選的，所述水池內(nèi)的水可進(jìn)行農(nóng)田澆灌，或當(dāng)水塘內(nèi)水量不足時，可通過將河水 引入水池,再通過水池的通水口對水塘注水。
[0023] 優(yōu)選的，當(dāng)預(yù)報將有大量降水情況下，可提前2-3天，用水泵將水池內(nèi)水灌溉到農(nóng) 田內(nèi)，擴大蒸發(fā)面積，因水池與水塘通過通水口相連通，通過對水池抽水可達(dá)到間接對水塘 抽水的目的，降低水塘內(nèi)水位，防止因暴雨引起塘水溢出外泄。
[0024] 所述水池側(cè)面設(shè)置的網(wǎng)柵的作用在于防止水塘內(nèi)的養(yǎng)殖的水產(chǎn)進(jìn)入水池內(nèi)，以及 避免抽水等魚類的傷害；并可通過所述的水閘控制水塘和水池之間水的流通；水池上鋪設(shè) 的水泥蓋板可便于農(nóng)業(yè)機械的通過水塘。
[0025] 優(yōu)選的，在所述水塘內(nèi)，按季節(jié)和養(yǎng)殖的魚蟹等種類，投喂人工配置餌料；視病蟲 害情況，對所述水塘中的水生作物施用殺蟲劑；并選用對魚蟹蝦類影響較小的農(nóng)藥，避免使 用敵百蟲，樂果、稻瘟凈和馬拉硫磷等有機磷類農(nóng)藥。
[0026] 本發(fā)明的技術(shù)效果及優(yōu)點在于：
[0027] (1)經(jīng)濟效益好：一次性挖塘可使用多年，投入成本較低，特別是近年來水生作物 和蟹、魚等效益較好，改造后農(nóng)田當(dāng)年每畝可提高經(jīng)濟收入凈利潤可達(dá)1000元以上。同時 管理方便，技術(shù)易操作掌握。
[0028] (2)生態(tài)效益好：由于農(nóng)田養(yǎng)分可隨雨水流到塘內(nèi)供水生作物利用，避免了流失到 河流湖泊的風(fēng)險，實現(xiàn)了"肥水不流外人田"的思路，且無二次污染。因此，該方法對保護(hù)生 態(tài)環(huán)境與防治水體富營養(yǎng)化具有重要作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 附圖1農(nóng)業(yè)面源防控田間工程設(shè)計俯視圖（1畝農(nóng)田）
[0030] 附圖2農(nóng)業(yè)面源防控田間工程設(shè)計剖面圖（1畝農(nóng)田）
[0031] 附圖3農(nóng)業(yè)面源防控田間工程設(shè)計側(cè)視圖（1畝農(nóng)田）

【具體實施方式】
[0032] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0033] -種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，為：沿農(nóng)田外廓開設(shè)環(huán)繞農(nóng)田四周的水塘；農(nóng)田 內(nèi)開設(shè)與水塘相通的排水溝；水塘內(nèi)養(yǎng)殖水產(chǎn)，水塘底部栽種水生作物；在水塘上設(shè)橫斷 水塘的水池；水池側(cè)面上設(shè)連通水塘的兩個通水口；通水口上安裝網(wǎng)柵和水閘；水池頂口 上鋪設(shè)具有承重作用的水泥蓋板。
[0034] 優(yōu)選的，所述水塘占地面積與所述農(nóng)田的總面積之比為1 :2. 5-10,優(yōu)選為1 :4。
[0035] 優(yōu)選的，所述水塘的深度為60-90cm，水塘兩側(cè)面的坡度為30-60度。
[0036] 優(yōu)選的，所述水塘內(nèi)水深保持在20-40cm ;根據(jù)天氣或降水量和塘內(nèi)蓄水量等進(jìn) 行塘內(nèi)水位調(diào)節(jié)。
[0037] 優(yōu)選的，所述水塘底面夯實或鋪設(shè)無紡布；所述夯實的水塘底面或鋪設(shè)的無紡布 上鋪設(shè)耕作層土壤。
[0038] 優(yōu)選的，所述鋪設(shè)的耕作層土壤的厚度為15-20cm。
[0039] 優(yōu)選的，所述鋪設(shè)的耕作層土壤內(nèi)施有有機肥。
[0040] 優(yōu)選的，所述水池為長方體形，包括四個側(cè)面與一個底面；所述水池寬邊所在的側(cè) 面與水塘的側(cè)面垂直；所述兩個通水口分別位于所述兩個寬邊所在的側(cè)面的對應(yīng)位置處； 所述通水口為長方形，所述長方形的長邊與水池的寬邊平行，所述長方形的寬邊與所述水 池的寬邊垂直。
[0041] 優(yōu)選的，所述水池的寬邊與所述水塘頂口寬度相等。
[0042] 優(yōu)選的，所述水池的底面與所述水塘的底面齊平，水池頂口高出所述農(nóng)田地面 5-25cm，優(yōu)選為 10-20cm。
[0043] 優(yōu)選的，所述水池的長邊的長度和水池的寬邊的長度之比為1-3 :3_5。
[0044] 優(yōu)選的，所述通水口底邊距離水池底面的高度為10-40cm。
[0045] 優(yōu)選的，所述通水口的寬度為30_60cm，優(yōu)選為40cm。
[0046] 優(yōu)選的，所述通水口長邊的長度與所述水池寬邊的長度之比為30-60 :100-300。 優(yōu)選的，所述水產(chǎn)包括鱔魚、泥鰍、河蟹或魚類等。
[0047] 優(yōu)選的，所述水生作物包括蓮藕、茭白、水芹、荸薺、豆瓣菜或芡實等，并根據(jù)生長 季節(jié)合理安排水生作物的茬口。
[0048] 優(yōu)選的，所述水池內(nèi)的水可進(jìn)行農(nóng)田澆灌，或當(dāng)水塘內(nèi)水量不足時，可通過將河水 引入水池,再通過水池的通水口對水塘注水。
[0049] 優(yōu)選的，當(dāng)預(yù)報將有大量降水情況下，可提前2-3天，用水泵將水池內(nèi)水灌溉到農(nóng) 田內(nèi)，擴大蒸發(fā)面積，因水池與水塘通過通水口相連通，通過對水池抽水可達(dá)到間接對水塘 抽水的目的，降低水塘內(nèi)水位，防止因暴雨引起塘水溢出外泄。
[0050] 所述水池側(cè)面設(shè)置的網(wǎng)柵的作用在于防止水塘內(nèi)的養(yǎng)殖的水產(chǎn)進(jìn)入水池內(nèi)，以及 避免抽水等魚類的傷害；并可通過所述的水閘控制水塘和水池之間水的流通；水池上鋪設(shè) 的水泥蓋板可便于農(nóng)業(yè)機械的通過水塘。
[0051] 優(yōu)選的，在所述水塘內(nèi)，按季節(jié)和養(yǎng)殖的魚蟹等種類，投喂人工配置餌料；視病蟲 害情況，對所述水塘中的水生作物施用殺蟲劑；并選用對魚蟹蝦類影響較小的農(nóng)藥，避免使 用敵百蟲，樂果、稻瘟凈和馬拉硫磷等有機磷類農(nóng)藥。
[0052] 實施例1
[0053] -種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，如附圖1-3所示1畝農(nóng)田（長33m，寬20m)為 例，具體包括以下特征：環(huán)農(nóng)田外廓四周開設(shè)水塘(深60-90cm，頂面寬100-300cm，底面 寬50-150cm)，即水塘側(cè)面具有一定的坡度，以防止坡面過直引起水塘內(nèi)水的侵蝕坍塌； 水塘底面夯實或鋪設(shè)無紡布，然后再鋪設(shè)15-20cm厚的耕作層土壤，并施好有機肥；水塘 內(nèi)水深保持在20-40cm，同時可根據(jù)天氣或降水量和塘內(nèi)蓄水量等情況進(jìn)行水深的調(diào)節(jié)； 水塘內(nèi)養(yǎng)殖泥鰍和魚，水塘底部栽種水芹，農(nóng)田中間種植區(qū)里種植玉米和花菜；農(nóng)田內(nèi)還 開設(shè)縱橫交錯的排水溝，排水溝與水塘相通，所以農(nóng)田養(yǎng)分可隨雨水流到塘內(nèi)供水生作 物利用，避免了流失到河流湖泊造成二次污染；水塘內(nèi)投放人工配制的餌料，農(nóng)田或水塘 內(nèi)做完病蟲害的防治盡量選用對水塘內(nèi)魚蟹影響較小的農(nóng)藥；在水塘上建設(shè)一橫斷水塘 的長方體形的水池，包括四個側(cè)面與一個底面，所述水池寬邊所在的側(cè)面與水塘的側(cè)面垂 直；寬邊100-300cm，長邊350cm，水池的底面與水塘的底面齊平，水池頂口高出所述農(nóng)田 地面20cm ;所述水池寬邊所在側(cè)面上的對應(yīng)位置處各設(shè)一個通水口（形狀為長方形，尺寸 為長30-60cm，寬40cm)，通過通水口使水塘相連通，通水口的底邊距離水池底面的高度為 10-40cm ;通水口上安裝網(wǎng)柵和水閘；網(wǎng)柵的作用在于防止水塘內(nèi)的養(yǎng)殖的水產(chǎn)進(jìn)入水池 內(nèi)，以及避免抽水等魚類的傷害；并可通過所述的水閘控制水塘和水池之間水的流通；水 池內(nèi)水可以用于農(nóng)田灌溉，或當(dāng)水塘內(nèi)水量較少時，可通過將河水引入水池,再通過水池對 水塘注水；當(dāng)預(yù)報將有大量降水情況下，可提前2-3天，用水泵將水池內(nèi)水灌溉到農(nóng)田內(nèi)， 擴大蒸發(fā)面積，因水池與水塘通過通水口相連通，通過對水池抽水可達(dá)到間接對水塘抽水 的目的，降低水塘內(nèi)水位，防止因暴雨引起塘水溢出外泄；水池頂口上鋪設(shè)具有承重作用的 水泥蓋板，以方便農(nóng)業(yè)機械通過水塘對種植區(qū)作業(yè)。
[0054] 以上實施方案與傳統(tǒng)農(nóng)田模式比較，經(jīng)濟效益對比結(jié)果如表1所示：
[0055] 表1農(nóng)業(yè)面源污染治理模式的經(jīng)濟效益分析（以1畝農(nóng)田計）
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，為：沿農(nóng)田外廓開設(shè)環(huán)繞農(nóng)田四周的水塘；農(nóng)田內(nèi) 開設(shè)與水塘相通的排水溝；水塘內(nèi)養(yǎng)殖水產(chǎn)，水塘底部栽種水生作物；在水塘上設(shè)橫斷水 塘的水池；水池側(cè)面上設(shè)連通水塘的兩個通水口；通水口上安裝網(wǎng)柵和水閘；水池頂口上 鋪設(shè)具有承重作用的水泥蓋板。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水塘占地面 積與所述農(nóng)田的總面積之比為1 :2. 5-10。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水塘的深度 為60-90cm，水塘兩側(cè)面的的坡度為30-60度；所述水塘內(nèi)水深保持在20-40cm。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水塘底面夯 實或鋪設(shè)無紡布；所述夯實的水塘底面或鋪設(shè)的無紡布上鋪設(shè)耕作層土壤；所述鋪設(shè)的耕 作層土壤的厚度為15-20cm，所述鋪設(shè)的耕作層土壤內(nèi)施有有機肥。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水池為長方 體形，包括四個側(cè)面與一個底面；所述水池寬邊所在的側(cè)面與水塘的側(cè)面垂直；所述兩個 通水口分別位于所述兩個寬邊所在的側(cè)面的對應(yīng)位置處；所述通水口為長方形，所述長方 形的長邊與水池的寬邊平行，所述長方形的寬邊與所述水池的寬邊垂直。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水池的寬邊 與所述水塘頂口寬度相等。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水池的底面 與所述水塘的底面齊平，水池頂口高出所述農(nóng)田地面5-25cm。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述通水口的寬 度為30-60cm ;所述通水口的底邊距離水池底面的高度為10-40cm。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，所述水池的長邊 的長度與水池的寬邊的長度之比為1-3 :3-5 ;所述通水口的長邊的長度與所述水池的寬邊 的長度之比為30-60 :100-300。
10. 如權(quán)利要求1-9任一所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，將所述水 池內(nèi)的水用于農(nóng)田澆灌。
11. 如權(quán)利要求1-9任一所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，當(dāng)水塘內(nèi) 水量不足時，通過將河水引入水池，再通過水池的通水口對水塘注水。
12. 如權(quán)利要求1-9任一所述的一種解決農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，當(dāng)預(yù)報將 有大量降水情況下，提前2-3天，用水泵將水池內(nèi)水灌溉到農(nóng)田內(nèi)，擴大蒸發(fā)面積，因水池 與水塘通過通水口相連通，通過對水池抽水可達(dá)到間接對水塘抽水的目的，降低水塘內(nèi)水 位，防止因暴雨引起塘水溢出外泄。
【文檔編號】E02B3/00GK104420676SQ201310371119
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】呂衛(wèi)光, 鄭憲清, 張翰林, 李雙喜, 袁大偉, 張娟琴, 何七勇 申請人:上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 上海東保農(nóng)業(yè)科技有限公司