CN101828515A - 一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁，其特征是有一由混凝土构成的实心底座，它的上部有一空心体，在实心底座四个侧面均设有凹槽，在空心体的下部两侧各设置一钢筋吊环，空心体上方由塑料板封顶，空心体的四个侧面均有多个圆形孔洞；所述的凹槽内缠有鱼网片的柔性材料。由此构筑的本发明充分利用了焦炭的吸附性，可以有效地净化水质、吸附海藻孢子，有利于大型藻类生长，同时完全可以防止海胆摄食海藻，结构稳定，制作简单，材料易得，成本低，净化水质增殖藻类效果明显。

Description

一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁
技术领域
本发明涉及一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁。
背景技术
海藻是海洋中的初级生产者，可为藻场中聚集的生物直接和间接地提供营养来源，决定着食物链及食物网的结构，同时海藻也是海洋生态环境的修复者、稳定者，其中一些海藻还具有较高的经济利用价值。除莱州湾以及渤海其它岸段为平原海岸之外，山东沿海大部为基岩海岸，适合大型海藻的生长和繁殖，因此海藻种类繁多，自然资源丰富。据资料记载，山东沿海共有海藻170多种，以海带、裙带菜、紫菜、石花菜和鼠尾藻为主要经济藻类。然而自20世纪80年代以来，随着填海造田、陆源污染物排放、底拖网作业等人为干扰的日益加剧，我国近岸海域天然藻场退化现象严重。尤其最近几年，伴随海参和鲍鱼养殖业的迅猛发展，作为其优质饵料的鼠尾藻资源被大量采集，造成鼠尾藻资源量锐减甚至面临枯竭的危险。大量天然藻场的退化、枯竭，导致了近海富营养化及营养盐失衡，生物群落结构异常，生物多样性减少，水域荒漠化等一系列生态问题日益严重。因此，尽快建设人工藻场或恢复已退化的藻场是改善近岸水域生态环境、降低富营养化、治理水域荒漠化、恢复渔业资源的有力举措。
现有的人工藻礁是人为在水域中设置的构造物，能改善海洋藻类的栖息环境，为其提供生长和繁殖的场所。投放人工藻礁可以为海洋微藻和大型藻类提供良好的生长环境，使其形成大的藻场，有助于海底环境的优化和资源的恢复与增长。目前人工藻礁的建设多是粗放式的，即直接向海中投放废旧船只、石块或制作形状简单的混凝土礁作为近海藻类的附着基。建礁材料以混凝土、石材、木材和钢材为主，其中使用最多的是混凝土。尽管混凝土材料造价便宜，强度高，但从其表面溢出的碱性物质会对海洋生物造成危害。
2005年，山东省在全国率先启动了渔业资源修复行动计划，其中人工藻场和人工鱼礁建设项目被列为关键技术研究。该项目通过投放人工藻礁，使受损海藻场逐渐得到恢复，并在人工藻场进行海参、鲍鱼等海珍品的增殖放流，创造了良好的生态和经济效益。但人工藻场建设过程中存在的一些问题，阻碍了其发展步伐。一、人工藻礁的建设多是粗放式，以直接向海中投放石块作为近岸藻类的附着基，缺乏设计合理、制作简单、有较强海藻附着能力、适宜藻类生长的人工藻礁。二、由于人工藻礁附着藻类生物量有限，以及海胆等底栖生物对海藻的摄食，所以藻类对海区的水质净化、环境改善效果不明显。三、目前投放的人工藻礁多数缺乏防海胆食害设计，致使藻礁投放后，由于多种底栖动物特别是海胆对藻类的摄食，导致礁体上藻类的生长受到很大影响，从而影响人工藻场的建设效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁，以弥补现有技术的上述不足。
一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁，其特征是有一由混凝土构成的实心底座，它的上部有一空心体，在实心底座四个侧面均设有凹槽，在空心体的下部两侧各设置一钢筋吊环，空心体上方由塑料板封顶，空心体的四个侧面均有多个圆形孔洞；所述的凹槽内缠有鱼网片的柔性材料。
本发明的有益效果已经水槽实验和海上实验的双重验证，可以有效地净化水质、吸附海藻孢子，有利于藻类生长，同时完全可以防止海胆摄食海藻，结构稳定，制作简单，材料易得，成本低，净化水质增殖藻类效果明显。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明的利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁有一由混凝土构成的实心底座1，可以保证本人工藻礁的稳定性，它的上部有一空心体2。在实心底座1的四个侧面均设有凹槽3，该凹槽3内缠有鱼网片7的柔性材料，该柔性鱼网片7可以有效地阻止海胆爬到本人工藻礁体之上摄食海藻。在空心体2的下部两侧各设置一钢筋吊环4，便于藻礁的运输和投放，空心体2上方由坚固耐用的HDPE材质网格状塑料板5封顶，空心体2的内部放有由聚乙烯网片包裹的焦炭，该空心体2的四个侧面均有多个圆形孔洞6，多孔结构的设计可以有效地降低水流对本人工藻礁体的冲击，使不同方向的水流都能与焦炭充分接触。而在各种藻类孢子放散时，利用焦炭的微孔结构及比表面积大的特性，孢子体被焦炭吸附于其表面附着，同时焦炭不断吸附的颗粒物为孢子体萌发和藻类生长提供营养物质，通过焦炭的物理吸附和海藻的生物吸收联合净化水质、降低海水富营养化程度，预防赤潮爆发。
焦炭是高温干馏的固体产物，主要成分是炭，炭是亲油性物质。焦炭的表面粗糙，孔隙发达，比表面积大，因范德华力(分子向引力)的作用，水中颗粒物附着在焦炭表面的机率大，吸附力强。利用焦炭吸附孢子促进海藻生长，通过光合作用吸收二氧化碳可以达到减排并改善水质的效果。
在大型海藻配子体和孢子体交替的生活史中，都有孢子放散附着然后萌发的过程，在这一过程中，能否提供适宜的附着基是海藻能否附着、萌发、生长的关键。而实践表明，焦炭的微孔结构对海藻孢子吸附能力强，附着藻类效果明显。
作为实施例，本发明的下部采用混凝土构成长方体的实心底座1，规格为长宽高80×80×60cm，在礁体的实心底座1的制作过程中可以采用全混凝土底座，也可以在混凝土中添加炉渣作为填充料来增加海藻的附着率。实心底座1上部有一直径为5cm的半圆柱形凹槽3，在凹槽3内捆绑尼龙线鱼网片7三圈。实心底座1凹槽3的下方做成波纹板状的凹凸面，一定程度上可以阻止海胆向礁体上方的攀爬。礁体上部为混凝土构成的空心正方体2框架，规格为四边长80cm，在空心正方体2的下部两侧各设置一钢筋吊环4，空心正方体2四个侧面均设置四排圆孔6，每排均设置五个直径10cm的圆孔6，使用聚乙烯网片包裹焦炭放于空心正方体2内部，空心正方体2顶部使用聚乙烯绳捆绑尺寸为5×5cm的网格状HDPE塑料板5封顶。

Claims (3)

1.一种利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁，其特征是有一由混凝土构成的实心底座(1)，它的上部有一空心体(2)，在实心底座(1)四个侧面均设有凹槽(3)，在空心体(2)的下部两侧各设置一钢筋吊环(4)，空心体(2)上方由塑料板(5)封顶，空心体(2)的四个侧面均有多个圆形孔洞(6)；所述的凹槽(3)内缠有鱼网片(7)的柔性材料。
2.如权利要求(1)所述的利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁，其特征是所述的空心体(2)上方的塑料板(5)为HDPE材质的网格状塑料板。
3.如权利要求(1)所述的利用焦炭净化水质吸附孢子的人工藻礁，其特征是所述的空心体(2)的内部放有由聚乙烯网片包裹的焦炭。
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