本发明涉及一种用于生态植草沟的基质填料，还涉及上述基质填料的制备方法，属于环保科技领域。
背景技术：
随着我国城市化进程的加快，我国城市不透水面积的比例越来越大，在相同的降雨条件下，初期雨水对地面，屋面及管道内污染物的冲刷越来越严重，污染物被汇集后通过排水系统直接进入受纳水体而造成水环境的污染。城市降雨产生的径流不仅水量大，而且水质差，现在城市生态植草沟可以在有限的程度上缓解城市雨水排放压力和净化初期雨水水质。但在一些地区，初期雨水中氮磷含量较高，且还含有重金属离子，初期雨水中的污染物并不能得到有效的去除。
目前我国对生态植草沟技术的研究主要是对降雨径流的削减和针对污染物含量较少的初期雨水的净化。从已有的工程来看，生态植草沟技术尚存在一些问题，其一是吸附能力有限，并不能对污染严重的地区初期雨水进行有效的处理；其二是系统中供氧不足，缺氧的条件下无法满足大量有机物降解的需求；其三是植草沟容易遭到侵蚀，会导致水土流失。因此一种能够提高生态植草沟对初期雨水净化能力的基质填料的开发很有必要。
技术实现要素：
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种用于生态植草沟的基质填料，采用本发明填料基质能够大大提高生态植草沟对初期雨水的净化能力，从而使初期雨水中的污染物得到有效的去除。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种用于生态植草沟的基质填料，所述基质填料由如下重量百分比的组分混制而成：35％～45％镧改性沸石、25％～30％过氧化镁、5％～15％果壳、5％～10％粉煤灰、5％～15％石英砂以及5％的聚丙烯和石蜡共混物；所述基质填料的粒径为5～15mm。
其中，所述镧改性沸石的粒径为200目；所述过氧化镁的粒径为200目；所述果壳的粒径为120目。
其中，所述果壳为核桃壳、杏壳、樱桃壳或酸枣壳中的一种或几种的混合。
上述用于生态植草沟的基质填料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的聚丙烯和石蜡混合，高温加热至混合物料完全熔化；
步骤2，将配方量的过氧化镁、镧改性沸石、果壳、粉煤灰和石英砂分别投加至步骤1的熔化物料中；
步骤3，将步骤2的混合物充分搅拌后转移至成型设备，压制成粒径为5～15mm的圆形颗粒，冷却后得到所需基质填料。
其中，步骤1中，所述聚丙烯和石蜡的加入质量比为1∶1，聚丙烯能够增加石蜡的机械性能。
其中，步骤1中，所述加热温度为170℃。
与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果是：
本发明的基质填料能够大大提高生态植草沟对初期雨水的净化能力，有利于保持生态植草沟稳定性；基质填料中的缓释氧材料能够长期缓慢地释放氧，从而保证了生态植草沟内部有充足的氧含量，为有机物的降解提供反应动力，促进污染物的去除；填料中的镧改性沸石对雨水中的氮磷和重金属离子均具有良好的吸附能力；本发明的制备方法工艺简单、原料易得、成本低，且安全环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
本发明用于生态植草沟的基质填料，基质填料由如下重量百分比的组分混制而成：35％镧改性沸石、30％过氧化镁、5％果壳、10％粉煤灰、15％石英砂以及5％的聚丙烯和石蜡共混物，得到的基质填料颗粒粒径为8mm，颗粒强度为25N。
将50g实施例1的基质填料应用在流速为10ml/min，停留时间为12h的动态吸附试验中，出水DO为7.22mg/L，pH为7.94，对臭味的去除率可达63.1％，CODcr、TP、NH4+-N、TN、的吸附饱和量分别可达：4.57mg/g，0.176mg/g，0.347mg/g，0.358mg/g，Cu和Pb的吸附饱和量分别可达9.88mg/g和49.81mg/g，释氧周期为4.5个月。
实施例2
本发明用于生态植草沟的基质填料，基质填料由如下重量百分比的组分混制而成：37％镧改性沸石、30％过氧化镁、7％果壳、8％粉煤灰、13％石英砂以及5％的聚丙烯和石蜡共混物，得到的基质填料颗粒粒径为8mm，颗粒强度为23N。
将50g实施例2的基质填料应用在流速为10ml/min，停留时间为12h的动态吸附试验中，出水DO为7.53mg/L，pH为8.27，对臭味的去除率可达72.3％，CODcr、TP、NH4+-N、TN、的吸附饱和量分别可达：4.62mg/g，0.190mg/g，0.378mg/g，0.382mg/g，Cu和Pb的吸附饱和量分别可达10.21mg/g和50.29mg/g，释氧周期为4.3个月。
实施例3
本发明用于生态植草沟的基质填料，基质填料由如下重量百分比的组分混制而成：40％镧改性沸石、29％过氧化镁、10％果壳、6％粉煤灰、10％石英砂以及5％的聚丙烯和石蜡共混物，得到的基质填料颗粒粒径为8mm，颗粒强度为20N。
将50g实施例3的基质填料应用在流速为10ml/min，停留时间为12h的动态吸附试验中，出水DO为7.81mg/L，pH为7.85，对臭味的去除率可达74.4％，CODcr、TP、NH4+-N、TN、的吸附饱和量分别可达：4.70mg/g，0.193mg/g，0.391mg/g，0.399mg/g，Cu和Pb的吸附饱和量分别可达10.38mg/g和50.94mg/g，释氧周期为4.0个月。
实施例4
本发明用于生态植草沟的基质填料，基质填料由如下重量百分比的组分混制而成：43％镧改性沸石、27％过氧化镁、13％果壳、5％粉煤灰、7％石英砂以及5％的聚丙烯和石蜡共混物，得到的基质填料颗粒粒径为8mm，颗粒强度为19N。
将50g实施例4的基质填料应用在流速为10ml/min，停留时间为12h的动态吸附试验中，出水DO为7.29mg/L，pH为8.10，对臭味的去除率可达65.9％，CODcr、TP、NH4+-N、TN、的吸附饱和量分别可达：4.84mg/g，0.196mg/g，0.406mg/g，0.411mg/g，Cu和Pb的吸附饱和量分别可达10.57mg/g和51.03mg/g，释氧周期为3.9个月。
实施例5
本发明用于生态植草沟的基质填料，基质填料由如下重量百分比的组分混制而成：45％镧改性沸石、25％过氧化镁、15％果壳、5％粉煤灰、5％石英砂以及5％的聚丙烯和石蜡共混物，得到的基质填料颗粒粒径为8mm，颗粒强度为17N。
将50g实施例5的基质填料应用在流速为10ml/min，停留时间为12h的动态吸附试验中，出水DO为7.38mg/L，pH为8.37，对臭味的去除率可达72.3％，CODcr、TP、NH4+-N、TN、的吸附饱和量分别可达：4.91mg/g，0.203mg/g，0.419mg/g，0.422mg/g，Cu和Pb的吸附饱和量分别可达10.76mg/g和51.26mg/g，释氧周期为3.7个月。
配方中的镧改性沸石和果壳含量越高，对臭味、有机物、Cu和Pb的吸附效果越好；由于配方中的聚丙烯和石蜡共混物含量不变，当配方中的过氧化镁含量减少，材料的释氧周期也会变短。
为保持生态植草沟的抗水流压力及其稳定性，本发明采用直径为10～15cm的竹筒垂直地面埋入基质填料中，竹筒长度为15～20cm，为竹竿上其中一节，竹筒上部无隔板，竹筒下部的隔板上打有小孔。
本发明基质填料位于生态植草沟土层的中部，基质填料颗粒均匀分布在土层中，填料的厚度为8～10cm，基质填料颗粒的粒径为8～10mm，这样的粒径大大增加了填料的比表面积。
本发明基质填料能够提高生态植草沟对初期雨水的净化能力，有利于保持生态植草沟的稳定性，填料中的粉煤灰和石英砂(骨架支撑材料，提高颗粒的强度)有助于填料的沉降；填料中的聚丙烯和石蜡的共混物能够降低材料的释氧速率；填料中的果壳实现了废物利用，不仅能够起到吸附作用，且在材料腐烂后也不会对环境造成压力，实现了对环境无污染的优点；填料中的镧改性沸石对水中的磷酸盐和铵具有很强的去除能力，对水中的重金属离子也有很强的吸附能力；初期雨水进入基质中，填料遇水就可长期缓慢地释放氧，保证生态植草沟内部有充足的氧含量，为有机物的降解提供了反应动力，促进了污染物的去除，并且氧量的提高可破坏厌氧的环境，减少臭味的产生；填料中的过氧化镁、聚丙烯和石蜡相互配合，协调增效，不仅增加了填料释氧的功能，并大大延长了释氧的周期。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，这些引伸出的变化或变动也处于本发明的保护范围之中。