CN105776560B - 一种水生态修复移动式太阳能浮岛及水生态修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水生态修复移动式太阳能浮岛及水生态修复方法，通过设置太阳能电池板提供电能给空气压缩机，压力软管端部重力球可以使软管深入水体底部充分曝气，浮岛采用竹支撑结构，成本低廉环保，浮岛上自带水生植物和微生物，能够增加水体的生物中种类，改善水体生态系统，达到生态修复的目的。本发明的水生态修复方法利用浮岛对生态薄弱的水体环境进行生态修复，对河流、湖泊等富营养化地表水体进行处理，能取得高效脱氮、除磷、修复水生态的效果，而且具有运行稳定、使用灵活、投资运行费用低、管理方便、美观实用等优点，能够降低水环境中的营养物质负荷，减轻富营养化水平，同时构建水体生态系统多样化。

Description

一种水生态修复移动式太阳能浮岛及水生态修复方法
技术领域
本发明涉及一种人工浮岛，特别是涉及一种水生态修复移动式太阳能浮岛及水生态修复方法。
背景技术
水体富营养化是人类面临的主要环境问题之一，也是困扰我国多年的环境问题之一。水体富营养化主要是由点源污染和面源污染中的氮、磷引起的。点源污染主要是由于目前我国的市政设施还不完善，城市污水处理厂的建设还不能适应经济社会发展的需要，很大一部分未经处理的污水直接排入河流、湖泊等受纳水体中；面源污染主要是由于农业施用的氮肥、磷肥不能完全被植物所利用，在降水过程中随地表径流进入受纳水体中，引起水体氮磷浓度升高，导致水体富营养化。
人工浮岛70年代末就开始在做近年来，随着人们对环境问题的越来越关心，周围的自然环境特别是水边的自然景观状况也越来越受到重视。
人工浮岛技术是植物修复技术应用于污水治理的形式之一，即将植物种到水面上。植物浮床在吸收营养物质的同时，为水生昆虫、鱼类和鸟类提供了摄饵、栖息和繁衍的空间。目前应用比较广泛的是泡沫塑料板制作的浮岛，由于泡沫材料的缺陷，使得浮岛制作的工艺性、维护的便利性和使用长效性都难以体现。
发明内容
本发明的目的是提出一种水生态修复移动式太阳能浮岛及水生态修复方法，以利用浮岛对生态薄弱的水体环境进行生态修复，达到净化水质，改善水体的生态种类，构建水体生态系统多样化的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种水生态修复移动式太阳能浮岛，所述移动式太阳能浮岛包括自上而下设置在水面上的第一竹支撑框架和第二竹支撑框架，所述第一竹支撑框架上设有支撑架、蓄电池及空压机，所述支撑架上设有太阳能电池板，所述空压机通过压力软管将压缩空气通入水底，所述第一竹支撑框架上铺设有土壤层，所述土壤层中种植有两栖植物，所述第二竹支撑框架上种植有水生植物。
优选地，所述第一竹支撑框架和第二竹支撑框架之间通过竹支架连接。
优选地，所述第二竹支撑框架为空腔竹排结构。
优选地，所述压力软管底端设有重力球。
本发明的另一目的在于提供一种水生态修复方法，所述方法包括如下步骤：
A、将所述的移动式太阳能浮岛牵引移动至生态环境优异的水体内；
B、将所述移动式太阳能浮岛在生态环境优异的水体内运行3～6个月，之后将所述移动式太阳能浮岛牵引移动至需要进行水生态修复的目的地；
C、对所述移动式太阳能浮岛进行常规日常维护。
优选地，所述生态环境优异的水体与所述需要进行水生态修复的目的地之间的距离小于150千米。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明的水生态修复移动式太阳能浮岛通过设置太阳能电池板提供电能给空气压缩机，压力软管端部重力球可以使软管深入水体底部充分曝气，浮岛采用竹支撑结构，成本低廉环保，浮岛上自带水生植物和微生物，能够增加水体的生物中种类，改善水体生态系统，达到生态修复的目的。
空压机运行，将氧气通过压力软管输送到水体的底部进行曝气，使水流的自净功能得到强化，在压力软管端部设置重力球，氧气曝气从水体底部进行，达到充分曝气的效果，在浮岛的上部竹支撑框架上土壤层种植两栖植物和布置微生物，下部竹支撑布置水生植物和微生物，改善水体的生态种类，达到水体生态系统多样化的目的。
本发明的水生态修复方法利用浮岛对生态薄弱的水体环境进行生态修复，对河流、湖泊等富营养化地表水体进行处理，能取得高效脱氮、除磷、修复水生态的效果，而且具有运行稳定、使用灵活、投资运行费用低、管理方便、美观实用等优点，能够降低水环境中的营养物质负荷，减轻富营养化水平，同时构建水体生态系统多样化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为水生态修复移动式太阳能浮岛结构示意图；
其中，1～太阳能电池板；2～支撑架；3～蓄电池；4～空压机；5～第一竹支撑框架；6～第二竹支撑框架；7～重力球；8～压力软管；9～水面。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本发明提供了一种水生态修复移动式太阳能浮岛，如图1所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。所述移动式太阳能浮岛包括自上而下设置在水面9上的第一竹支撑框架5和第二竹支撑框架6，所述第一竹支撑框架5上设有支撑架2、蓄电池3及空压机4，所述支撑架2上设有太阳能电池板1，所述空压机4通过压力软管8将压缩空气通入水底，所述第一竹支撑框架5上铺设有土壤层，所述土壤层中种植有两栖植物，所述第二竹支撑框架6上种植有水生植物。
如图1所示，所述移动式太阳能浮岛主体包括上下两层，上层为设置在水面9上的第一竹支撑框架5，由于重力，下层的第二竹支撑框架6一般部分沉没在水面9下。优选地，所述第一竹支撑框架5和第二竹支撑框架6之间通过竹支架连接。优选地，所述第二竹支撑框架6为空腔竹排结构，排水体积大，使得整个浮岛所受到的浮力也较大。所述第一竹支撑框架5、第二竹支撑框架6以及竹支架均使用竹木材质，不仅生态环保，而且材质很轻又耐水的侵蚀。
进一步，所述第一竹支撑框架5上铺设有土壤层，所述土壤层中种植有两栖植物，所述第二竹支撑框架6上种植有水生植物。由于所述第一竹支撑框架5经常在水面9之上，其上能够铺设土壤层，用于种植植物，同时也能够使陆地微生物更容易附着。由于第一竹支撑框架5经常处于干湿交替的状态，其种植的植物更适宜两栖植物。而所述第二竹支撑框架6由于经常浸在水中，其种植水生植物更为适宜，种植水生植物也更适宜水生微生物的附着生长，达到水体生态系统多样化的目的。
更进一步，所述第一竹支撑框架5上设有支撑架2、蓄电池3及空压机4。所述支撑架2上设有太阳能电池板1，支撑架2用于支撑太阳能电池板1。所述太阳能电池板1产生的电能储存在蓄电池3内，该电能用于支持空压机4的运行。所述空压机4通过压力软管8将压缩空气通入水底，进行曝气，使水流的自净功能得到强化。优选地，所述压力软管8底端设有重力球7，氧气曝气从水体底部进行，达到充分曝气的效果。
本发明的水生态修复移动式浮岛的生态修复原理如下：
空压机运行，将氧气通过压力软管输送到水体的底部进行曝气，使水流的自净功能得到强化，在压力软管端部设置重力球，氧气曝气从水体底部进行，达到充分曝气的效果，在浮岛的上部竹支撑框架上土壤层种植两栖植物和布置微生物，下部竹支撑布置水生植物和微生物，改善水体的生态种类，达到水体生态系统多样化的目的。
本发明的水生态修复移动式太阳能浮岛通过设置太阳能电池板提供电能给空气压缩机，压力软管端部重力球可以使软管深入水体底部充分曝气，浮岛采用竹支撑结构，成本低廉环保，浮岛上自带水生植物和微生物，能够增加水体的生物中种类，改善水体生态系统，达到生态修复的目的。
实施例2
本发明还提供一种水生态修复方法，通过水生态修复移动式太阳能浮岛构建微生物的迁移通道，将生态环境优异的水体中的微生物体系搬迁至水生态环境较差的水体环境，以修复目标地的水生态，其具体方法包括如下步骤：
A、将所述的移动式太阳能浮岛牵引移动至生态环境优异的水体内。通过人力或机械动力的牵引，移动式太阳能浮岛移动至生态环境优异的水体，进行微生物的附着生长代谢。
B、将所述移动式太阳能浮岛在生态环境优异的水体内运行3～6个月，使得生态环境优异水体系统内的微生物附着生长在移动式太阳能浮岛上，相当于种下生态修复的微生物系统种子。之后将所述移动式太阳能浮岛牵引移动至需要进行水生态修复的目的地，将微生物系统一并带至水生态较差的环境，以进行生态修复。为保证生态种类的协调统一，所述生态环境优异的水体与所述需要进行水生态修复的目的地之间的距离小于150千米，以避免两地由于生态气候差异过大导致微生物无法适应。
C、对所述移动式太阳能浮岛进行常规日常维护，包括定期打开空压机进行曝气，定期对设备进行维护，定期对植物进行护理等等。
本发明的水生态修复方法利用浮岛对生态薄弱的水体环境进行生态修复，对河流、湖泊等富营养化地表水体进行处理，能取得高效脱氮、除磷、修复水生态的效果，而且具有运行稳定、使用灵活、投资运行费用低、管理方便、美观实用等优点，能够降低水环境中的营养物质负荷，减轻富营养化水平，同时构建水体生态系统多样化。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (3)

1.一种水生态修复移动式太阳能浮岛，其特征在于：所述移动式太阳能浮岛包括自上而下设置在水面(9)上的第一竹支撑框架(5)和第二竹支撑框架(6)，所述第一竹支撑框架(5)上设有支撑架(2)、蓄电池(3)及空压机(4)，所述支撑架(2)上设有太阳能电池板(1)，所述空压机(4)通过压力软管(8)将压缩空气通入水底，所述第一竹支撑框架(5)上铺设有土壤层，所述土壤层中种植有两栖植物，所述第二竹支撑框架(6)上种植有水生植物，所述第一竹支撑框架(5)和第二竹支撑框架(6)之间通过竹支架连接，所述第二竹支撑框架(6)为空腔竹排结构，所述压力软管(8)底端设有重力球(7)。
2.一种水生态修复方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
A、将权利要求1中所述的移动式太阳能浮岛牵引移动至生态环境优异的水体内；
B、将所述移动式太阳能浮岛在生态环境优异的水体内运行3～6个月，之后将所述移动式太阳能浮岛牵引移动至需要进行水生态修复的目的地；
C、对所述移动式太阳能浮岛进行常规日常维护。
3.根据权利要求2所述的水生态修复方法，其特征在于：所述生态环境优异的水体与所述需要进行水生态修复的目的地之间的距离小于150千米。
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