本發(fā)明涉及一種用于凈化農(nóng)田水的便攜式農(nóng)藥截留器，屬于農(nóng)田面源控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在近代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)、控制、影響植物和有害生物代謝、生長、發(fā)育、繁殖過程而大面積的施用各種類型的農(nóng)業(yè)。在我國農(nóng)藥主要是用于防治病蟲以及調(diào)節(jié)植物生長、除草等目的，每年農(nóng)藥使用量約80萬噸，居世界第一位，農(nóng)藥生產(chǎn)總量從1990年起一直名列世界第二位。農(nóng)藥的施用會(huì)帶來兩方面的作用，一方面正確且適量地使用農(nóng)藥可對農(nóng)作物增產(chǎn)，控制農(nóng)作物病、蟲、草危害，促進(jìn)產(chǎn)品高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，從而保證農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收。另一方面農(nóng)藥的殘留有會(huì)給土壤、水源以及生物體造成長期的、不可逆轉(zhuǎn)的損害，目前我國的農(nóng)藥污染狀況已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)峻。

農(nóng)藥通常不是單一的一種化合物，成分復(fù)雜多變，但一般都包含在生物堿、糖苷、有毒蛋白質(zhì)、揮發(fā)性香精油、單寧、樹脂、有機(jī)酸、酯、酮、萜等各類物質(zhì)中。國際上對農(nóng)藥的施用、保存及后續(xù)處理方法有著明確的規(guī)定，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前人體攝入的硝酸鹽有81.2%來自受污染的蔬菜，而硝酸鹽是國內(nèi)外公認(rèn)的三大致癌物亞硝胺的前體物，同時(shí)城市垃圾、污水和化學(xué)磷肥中的汞、砷、鉛、鎘等重金屬元素也是神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)重要的致癌因子，有機(jī)氯農(nóng)藥在人體脂肪中蓄積，誘導(dǎo)肝臟的酶類，是肝硬化腫大原因之一。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥污染的途徑主要有兩個(gè)方面，一方面是農(nóng)作物表面未被作物吸收的有機(jī)農(nóng)藥通過降雨或者灌溉溶解在水中進(jìn)入到水體中，另一方面是污染物質(zhì)容易吸附在土壤砂粒表面，砂粒在地表徑流、壤中流或灌溉排水過程中隨著水流進(jìn)入到下游水體中，從而形成污染物擴(kuò)散。水環(huán)境的污染對人、畜，特別是水生生物（如魚、蝦）會(huì)造成嚴(yán)重危害，同時(shí)，流失到土壤中的農(nóng)藥也會(huì)造成土壤板結(jié)。

目前在農(nóng)業(yè)灌排體系中，往往強(qiáng)調(diào)的是水資源的高效利用，而對農(nóng)藥面源污染的重視不夠，且面源污染控制難度較大，通常是借助與天然或生態(tài)型排水溝渠和濕地對農(nóng)藥成分進(jìn)行吸收降解，但這勢必給沿程土壤及動(dòng)植物環(huán)境造成了污染，因此在農(nóng)藥面源污染的源頭進(jìn)行防控及農(nóng)藥截留可以有效的放置面源污染的擴(kuò)展，對降低農(nóng)藥對后續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)性危害具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于凈化農(nóng)田水的便攜式農(nóng)藥截留器，旨在對農(nóng)田退水口處高濃度農(nóng)藥污水進(jìn)行分布式截留和去除，減輕農(nóng)藥污染向下游水體的擴(kuò)散，本發(fā)明具有凈化效果好、不影響退水口及毛溝的排水功能、便于搬運(yùn)及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于凈化農(nóng)田水的便攜式農(nóng)藥截留器，包括截流器和藥芯，所述截流器上開設(shè)一凹槽，所述凹槽上開設(shè)若干個(gè)漏水孔；所述截流器上開設(shè)一開口，所述開口連通所述凹槽，所述藥芯位于所述開口、若干個(gè)所述漏水孔之間；還包括若干個(gè)用于控制若干個(gè)所述漏水孔開合的間歇式啟閉控制裝置，在若干個(gè)所述漏水孔上方均分別固定設(shè)置一所述間歇式啟閉控制裝置。

優(yōu)先地，包括分水板和導(dǎo)流板；所述凹槽外形為平放的T型槽，所述凹槽包括入水段和繞流段，所述入水段的底部垂直連通所述繞流段的中部，所述入水段的頂部連通所述開口；

所述導(dǎo)流板沿平行于所述入水段頂部到底部的方向固定設(shè)置在所述入水段中，所述導(dǎo)流板將所述入水段分隔為兩個(gè)相同的腔室，所述分水板沿平行于所述繞水段左部到右部的方向豎向固定設(shè)置在所述繞水段中，所述分水板垂直固定連接所述導(dǎo)流板；包括一個(gè)漏水孔，所述漏水孔為圓孔，所述漏水孔位于所述繞流段中、遠(yuǎn)離所述導(dǎo)流板的一側(cè)，所述漏水孔的中心在所述導(dǎo)流板的軸線上。

優(yōu)先地，包括若干個(gè)隔網(wǎng)，若干個(gè)所述隔網(wǎng)對稱設(shè)置在所述漏水孔的兩側(cè)，所述藥芯堆設(shè)在若干個(gè)所述隔網(wǎng)的外側(cè)。

優(yōu)先地，所述間歇式啟閉控制裝置包括電磁塊、吸盤、支座、導(dǎo)桿和密封球；所述支座固定連接所述繞水段的內(nèi)壁，所述導(dǎo)桿豎向滑動(dòng)連接所述支座，所述吸盤橫向固定連接所述導(dǎo)桿的頂部，所述密封球固定連接所述導(dǎo)桿的底部，所述密封球與所述漏水孔同軸，所述密封球直徑大于所述漏水孔的直徑，所述電磁塊固定連接所述繞水段的內(nèi)壁，所述電磁塊位于所述吸盤的上方，所述吸盤的材質(zhì)為具有鐵磁性的不銹鋼圓盤。

優(yōu)先地，包括控制器和供電裝置，所述供電裝置包括若干個(gè)太陽能電板和蓄電池，若干個(gè)所述太陽能電板均分別鉸接所述凹槽的頂壁，若干個(gè)太陽能電板和蓄電池均電連接所述控制器，所述控制器電連接所述電磁塊。

優(yōu)先地，包括過濾網(wǎng)，所述過濾網(wǎng)套設(shè)在所述開口處，所述過濾網(wǎng)上開設(shè)多個(gè)等間距分布的孔。

優(yōu)先地，包括若干個(gè)支撐腳，若干個(gè)所述支撐腳對稱固定設(shè)置在所述繞流段的底壁上；所述支撐腳包括若干個(gè)伸縮桿，若干個(gè)所述伸縮桿之間依次相互套設(shè)并滑動(dòng)連接。

優(yōu)先地，所述藥芯為實(shí)心球體，所述藥芯直徑為5~7cm，所述藥芯成分包括水處理藥劑、秸稈末、粉煤灰和硬脂酸，所述水處理藥劑、所述秸稈末、所述粉煤灰和所述硬脂酸按重量比5:3:6:1均勻混合。

優(yōu)先地，所述水處理藥劑為COD降解去除劑、氨氮去除劑或除磷劑，藥劑形態(tài)為粉末狀。

優(yōu)先地，所述導(dǎo)桿材質(zhì)為不銹鋼，若干個(gè)所述支撐腳材質(zhì)為PVC管，所述截流器外殼、所述導(dǎo)流板材質(zhì)為工程塑料，所述過濾網(wǎng)、若干個(gè)所述隔網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

1、本發(fā)明安裝于所有農(nóng)田的退水口處，可有效的對每塊農(nóng)田中排出的含農(nóng)藥污水進(jìn)行截留凈化處理，防止高濃度農(nóng)藥污水進(jìn)入到排水溝渠中，這種分布式源頭凈化方法有效的降低了單臺(tái)裝置的處理負(fù)荷，相對于集中式處理法具有更高的凈化效率。

2、本發(fā)明采用電磁感應(yīng)式間歇啟閉裝置，對進(jìn)入凈化裝置內(nèi)的污水進(jìn)行間歇式排放，延長了污水在裝置內(nèi)的停留時(shí)間，保證了水中的殘留農(nóng)藥與藥芯有充分的反應(yīng)時(shí)間，有利于提高凈化效率。

3、本裝置內(nèi)設(shè)置有分水板和導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)，延長了水流在槽內(nèi)的沿程長度，降低了水流速度，進(jìn)一步提高了凈化效率。

4、本裝置采用底部懸空式T形結(jié)構(gòu)，可方便的放置于農(nóng)田退水口處，一方面保證了農(nóng)田排水的流出，另一方面也不會(huì)阻礙排水毛溝中的水流。

5、針對農(nóng)田中施用的農(nóng)業(yè)種類多樣性，本發(fā)明中可裝填一種或多種藥芯，以取得較好的凈化效果，具有很好的通用性和普適性。

6、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、起效快、維護(hù)方便，且采用太陽能提供能源，可無人值守運(yùn)行，同時(shí)還方便攜帶，對田間施藥期間的快速農(nóng)藥截留具有較好的效果。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明布設(shè)方式的俯視圖；

附圖2是圖1的A-A向截面圖；

附圖3是本發(fā)明中T型截留器的上側(cè)視角結(jié)構(gòu)圖；

附圖4是本發(fā)明中T型截留器的下側(cè)視角結(jié)構(gòu)圖；

附圖5是間歇啟閉裝置示意圖。

附圖中標(biāo)記含義，1-農(nóng)作物、2-過濾網(wǎng)、3-截留器外殼、4-藥芯、5-導(dǎo)流板、6-電磁鐵、7-田埂、8-吸盤、9-支座、10-導(dǎo)桿、11-密封球、12-支撐腳、13-排水毛溝、14-農(nóng)田排水、15-農(nóng)田土壤、16-田塊排水溝、17-太陽能電池板、18-分水板、19-隔網(wǎng)、20-漏水孔、21-截留器、22-水流方向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供一種用于凈化農(nóng)田水的便攜式農(nóng)藥截留器，包括截流器21和藥芯4，所述截流器21上開設(shè)一凹槽，所述凹槽上開設(shè)若干個(gè)漏水孔20，如圖4所示；所述截流器21上開設(shè)一開口，所述開口連通所述凹槽，所述藥芯4位于所述開口、若干個(gè)所述漏水孔20之間；還包括若干個(gè)用于控制若干個(gè)所述漏水孔20開合的間歇式啟閉控制裝置，在若干個(gè)所述漏水孔20上方均分別固定設(shè)置一所述間歇式啟閉控制裝置。所述截留器外殼3為上部開口的T形槽，采用工程塑料制成，壁厚為0.8cm?！癟”形頭部為繞流段，其寬度為160cm；“T”形底部為入水段，其長度為50cm，槽內(nèi)寬度和高度均為40cm，所述漏水孔20直徑7cm。

進(jìn)一步地，如圖2所示，本發(fā)明中包括分水板18和導(dǎo)流板5；所述凹槽外形為平放的T型槽，所述凹槽包括入水段和繞流段，所述入水段的底部垂直連通所述繞流段的中部，所述入水段的頂部連通所述開口；所述分水板18采用0.8cm厚工程塑料板制成，高度40cm，分水板18將入水段分隔為等距的兩個(gè)水槽，使得進(jìn)入T形截留器21的水分成兩股流動(dòng)。

所述導(dǎo)流板5沿平行于所述入水段頂部到底部的方向固定設(shè)置在所述入水段中，所述導(dǎo)流板5將所述入水段分隔為兩個(gè)相同的腔室，所述分水板18沿平行于所述繞水段左部到右部的方向豎向固定設(shè)置在所述繞水段中，所述分水板18垂直固定連接所述導(dǎo)流板5；包括一個(gè)漏水孔20，所述漏水孔20為圓孔，所述漏水孔20位于所述繞流段中、遠(yuǎn)離所述導(dǎo)流板5的一側(cè)，所述漏水孔20的中心在所述導(dǎo)流板5的軸線上。所述導(dǎo)流板5也采用0.8cm厚工程塑料板制成, 高度40cm，安裝于T形截留器21的繞流段中部，兩端分別留有10cm間隙讓水流通過。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中包括兩個(gè)隔網(wǎng)19，兩個(gè)所述隔網(wǎng)19對稱設(shè)置在所述漏水孔20的兩側(cè)，所述藥芯4堆設(shè)在兩個(gè)所述隔網(wǎng)19的外側(cè)，藥芯4填放于截留器21內(nèi)，填放高度低于截流器的邊壁高度3~5cm，兩塊隔網(wǎng)19安裝間距為20cm，隔網(wǎng)19主要用于防止藥芯4隨水流滾落，同時(shí)還給間歇啟閉裝置提供了安裝空間。

進(jìn)一步地，如圖5所示，本發(fā)明中所述間歇式啟閉控制裝置包括電磁塊6、吸盤8、支座9、導(dǎo)桿10和密封球11；所述支座9固定連接所述繞水段的內(nèi)壁，所述導(dǎo)桿10豎向滑動(dòng)連接所述支座9，所述吸盤8橫向固定連接所述導(dǎo)桿10的頂部，所述密封球11固定連接所述導(dǎo)桿10的底部，所述密封球11與所述漏水孔20同軸，所述密封球11直徑大于所述漏水孔20的直徑，所述密封球11為實(shí)心橡膠球，所述密封球11直徑為10cm，所述電磁塊6固定連接所述繞水段的內(nèi)壁，所述電磁塊6位于所述吸盤8的上方，電磁鐵6與吸盤8之間的安裝間隙為5~7cm，所述吸盤8的材質(zhì)為具有鐵磁性的不銹鋼圓盤，所述電磁塊6直徑為8cm，所述電磁塊6厚度為1cm。

所述支座9上開設(shè)配合所述導(dǎo)桿10的通孔，所述導(dǎo)桿10滑動(dòng)連接所述通孔；所述密封球11為實(shí)心橡膠球，直徑為10cm，安裝于漏水孔20上方，其落下時(shí)可將漏水孔20完全封閉，可防止T形截留器21 內(nèi)的水漏出。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中包括控制器和供電裝置，所述供電裝置包括若干個(gè)太陽能電板17和蓄電池，若干個(gè)所述太陽能電板17均分別鉸接所述凹槽的頂壁，若干個(gè)太陽能電板17和蓄電池均電連接所述控制器，所述控制器電連接所述電磁塊6，電磁鐵6通電時(shí)可將吸盤8吸起，從而帶動(dòng)密封球11向上運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中包括過濾網(wǎng)2，所述過濾網(wǎng)2套設(shè)在所述開口處，所述過濾網(wǎng)2上開設(shè)多個(gè)等間距分布的孔。所述過濾網(wǎng)2對進(jìn)入T形截留器21的污水進(jìn)行過濾，防止砂石及植物莖葉等雜質(zhì)進(jìn)入截留器內(nèi)，同時(shí)還可防止內(nèi)部藥芯4掉出。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中包括若干個(gè)支撐腳12，若干個(gè)所述支撐腳12對稱固定設(shè)置在所述繞流段的底壁上；所述支撐腳12包括若干個(gè)伸縮桿，若干個(gè)所述伸縮桿之間依次相互套設(shè)并滑動(dòng)連接，伸縮桿采用PVC管制成，所述支撐腳12伸縮長度范圍為10cm~30cm，用于支撐T形截留器21。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中所述藥芯4為實(shí)心球體，所述藥芯4直徑為5~7cm，所述藥芯4成分包括水處理藥劑、秸稈末、粉煤灰和硬脂酸，所述水處理藥劑、所述秸稈末、所述粉煤灰和所述硬脂酸按重量比5:3:6:1均勻混合后采用220℃熱模壓成形。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中所述水處理藥劑為市售COD降解去除劑、氨氮去除劑、除磷劑中的一種，藥劑形態(tài)為粉末狀。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中所述導(dǎo)桿10采用直徑1cm的不銹鋼棒制成，若干個(gè)所述支撐腳12材質(zhì)為PVC管，所述截流器外殼3、所述導(dǎo)流板5材質(zhì)為工程塑料，所述過濾網(wǎng)2、若干個(gè)所述隔網(wǎng)19為不銹鋼網(wǎng)。

如圖1所示，本發(fā)明固定設(shè)置在農(nóng)田土壤（15）、田?。?）上，若干個(gè)田塊排水溝（16）連通著排水毛溝（13），本發(fā)明設(shè)置在田塊排水溝（16）與排水毛溝（13）連通處，所述凹槽的開口對著田塊排水溝（16），本發(fā)明通過支撐腳（12）與排水毛溝（13）形成高度差，避免了排水毛溝（13）中的水倒灌入本發(fā)明中，農(nóng)田排水（14）從排水毛溝（13）中流出。

本發(fā)明的工作過程及原理：

在日常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對農(nóng)作物1噴灑的農(nóng)藥殘留于農(nóng)作物莖葉和土壤表面，在降雨和灌溉時(shí)隨著水流匯集到田塊排水溝16中形成高濃度農(nóng)藥污水。將本發(fā)明放置于每塊農(nóng)田的退水口處，并調(diào)整支撐腳12的高度，使得T形截留器21的底面與田塊排水溝16平齊，同時(shí)還展開太陽能電池板17，為間歇啟閉裝置提供能源（開啟時(shí)長為5秒，關(guān)閉時(shí)長為60秒）。

當(dāng)電磁鐵6處于通電狀態(tài)時(shí)，下方的吸盤8被吸起，并帶動(dòng)導(dǎo)桿10向上運(yùn)動(dòng)將密封球11提起，從而使得下方漏水孔20處于開啟狀態(tài)。此時(shí)T形截留器21內(nèi)的水通過漏水孔20流入下方排水毛溝13中，而田間的污水由田塊排水溝16通過過濾網(wǎng)2進(jìn)入到內(nèi)T形截留器21內(nèi)，過濾網(wǎng)2可以防止砂石及植物莖葉等雜質(zhì)進(jìn)入截留器內(nèi)。進(jìn)入到T形截留器21內(nèi)的水被分水板18分成兩股繼續(xù)流動(dòng)，并繞導(dǎo)流板5流動(dòng)充滿整個(gè)T形截留器21。

當(dāng)電磁鐵6處于斷電狀態(tài)時(shí)，密封球11、導(dǎo)桿10和吸盤8在重力作用下將底部漏水孔20堵住，此時(shí)進(jìn)入到T形截留器21內(nèi)的水停留在裝置內(nèi)不會(huì)流出，藥芯4浸泡在污水中，藥芯4中的有效藥物成分溶出并與污水中的農(nóng)藥成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得污水中的農(nóng)藥成分降解或轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)。當(dāng)電磁鐵6再次通電時(shí)，被截留凈化后的水將從T形截留器21中流出。隨著本裝置反復(fù)間歇啟閉動(dòng)作，田塊中的含農(nóng)藥污水將逐漸通過T形截留器21得到凈化處理，并流入排水毛溝13中。

本發(fā)明采用太陽能電池板17和蓄電池電源交叉供電，白天或天氣好的日子可通過太陽能裝置供電，夜間或陰雨天可自動(dòng)切換至蓄電池供電，使得本發(fā)明可24小時(shí)不間斷運(yùn)行。裝置中的藥芯4應(yīng)根據(jù)使用情況經(jīng)常更換，以使得本裝置保持較高的凈化效率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。