CN108358682A - 一种生态环保型沉水植物生长促进剂及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生态环保型沉水植物生长促进剂及制备方法和应用，促进剂由一定比例的改性麦饭石和过氧化镁组成，其步骤：1）将粘土矿物麦饭石进行简单预处理改性；2）将改性麦饭石和过氧化镁按一定比例混匀，制备成沉水植物生长促进剂。还涉及一种生态环保型沉水植物生长促进剂在湖泊或缓流河道水面中的应用。沉水植物生长促进剂，环境友好，配方合理，使用方便，成本低廉。生态环保，显著提高沉水植物的生长速率和质量，有效解决特殊生境沉水植物难以存活生长问题，有利于水域生态环境的恢复，沉水植物成活率达95%以上，沉水植物根长、株高、生物量分别增加了150%、80%和200%以上。同时修复区水体得到明显改善，水体透明度可提高15cm以上。

Description

一种生态环保型沉水植物生长促进剂及制备方法和应用

技术领域

本发明属于湖泊河流的生态修复技术领域，更具体涉及一种沉水植物生长促进剂，同时还涉及一种沉水植物生长促进剂的制备方法，还涉及一种沉水植物生长促进剂的用途，可应用于富营养化湖泊河流的修复工程。

背景技术

沉水植物种植和修复技术是生态修复工程的关键技术，利用水生大型植物修复水体和底泥污染是治理、调节和抑制水体富营养化的有效途径之一。沉水植物有着巨大的生物量，与环境进行着大量的物质和能量的交换，形成了十分庞大的环境容量和强有力的自净能力。沉水植物整个生长过程都生活在水中，根、茎、叶都可以吸收水中的营养物质，其生长发育过程就是吸收水中营养物质的过程，且根际微生物可降解有机污染物，不断净化水质和修复底泥。但是对于一些特殊生境(高有机质底质、贫营养底质、透明度低水体等)，沉水植物难以定植存活，生态修复工程难以推广应用。

研究如何让沉水植物在上述特殊生境中生长是生态修复领域非常关心的问题。植物生长促进剂是可以促进细胞分裂、分化和伸长生长，或促进植物营养器官的生长和生殖器官的发育的生长调节剂。现有技术中的植物生长促进剂大多为人工合成的促进剂，难以降解，残留浓度较大，人工合成的植物生长促进剂进入植物的华、叶、果实中进行积累，会在动物体内积累，破坏体内的激素水平，甚至能诱发基因突变，破坏人体健康，给人类造成重大损害，并且其难以自然降解，容易污染环境。

本发明旨在通过将生态环保的天然材料：改性麦饭石和过氧化镁按一定比例混合制备成沉水植物生长促进剂，应用到生态修复工程中。麦饭石含有多种对沉水植物生长发育有益的常量、微量元素以及被称作生长调节剂的稀土元素和微量氨基酸，有益于沉水植物的繁殖以及水环境的稳定。过氧化镁作为一种高效环保的增氧剂，可增加底泥和底层水体的溶解氧浓度，有利于改善水质，加快底泥中有机物的去除，进一步促进植物生长，有效解决特殊生境中沉水植物难以存活生长等问题，加快富营养化湖泊河流生态系统的恢复和健康发展。

发明内容

本发明的目的是针对上述特殊生境湖泊河道难以应用生态修复工程的问题，是在于提供了一种生态环保型沉水植物生长促进剂，该生长促进剂环境友好，配方合理，使用方便，成本低廉，效果明显。

本发明的另一个目的是在于提供了一种生态环保型沉水植物生长促进剂的制备方法，充分发挥天然材料特点，生态环保，具有方法易行、操作简便、可显著促进沉水植物生长、定植和扩繁等优点。

本发明还有一个目的是在于提供了一种生态环保型沉水植物生长促进剂在湖泊或缓流河道水面中的应用，该方法生态环保，可显著提高沉水植物的生长速率和质量，尤其是有效解决特殊生境沉水植物难以存活生长等问题，有利于水域生态环境的恢复，使其加快湖泊河流生态系统的恢复和健康发展。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案：

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成：

原料 ％

改性麦饭石 80％-95％

过氧化镁 5％-20％。

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成(优选范围)：

原料 ％

改性麦饭石 85％-95％

过氧化镁 5％-15％。

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成(最好范围)：

原料 ％

改性麦饭石 88-92％

过氧化镁 8-12％。

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成(最佳值)：

原料 ％

改性麦饭石 90％

过氧化镁 10％。

麦饭石含有多种对沉水植物生长发育有益的常量、微量元素以及被称作生长调节剂的稀土元素和微量氨基酸，可以显著促进沉水植物的生长和繁殖，所以本发明中最关键的原料是麦饭石。同时底部溶氧低、腐殖质高等不利因素会抑制沉水植物生长，尤其在沉水植物萌发或生长初期，需要良好的生长环境。过氧化镁是一种高效环保的增氧剂，可增加底泥和底层水体的溶解氧浓度，有利于改善水质，加快底泥中有机物的去除，可以进一步促进植物生长，故本发明在原料改性麦饭石(质量分数 80％-95％)中添加少量过氧化镁(质量分数5％-20％)，制备成一种生态环保型沉水植物生长促进剂。可增加底泥和底层水体的溶解氧浓度，有利于改善水质，加快底泥中有机物的去除，显著促进植物生长，可有效解决特殊生境中沉水植物难以存活生长的技术难点和问题，有益于沉水植物的繁殖以及水环境的稳定。

目前鲜有沉水植物生长促进剂的报道。同时现有技术中的植物生长促进剂(未见其对沉水植物生长影响的研究)大多为人工合成的促进剂，难以降解，残留浓度较大，人工合成的植物生长促进剂进入植物的华、叶、果实中进行积累，会在动物体内积累，破坏体内的激素水平，甚至能诱发基因突变，破坏人体健康，给人类造成重大损害，并且其难以自然降解，容易污染环境。本发明提供的沉水植物生长促进剂，原材料主要是天然环保材料，具有环境友好的特点，不会造成二次污染。在解决特殊生境沉水植物难以存活生长问题的同时有利于水域生态环境的恢复，使其加快湖泊河流生态系统的恢复和健康发展。在沉水植物生长促进剂作用下，沉水植物成活率达95％以上，与未加生长促进剂对照组相比，沉水植物根长、株高、生物量分别增加了150％、80％和200％以上。

一种生态环保型沉水植物生长促进剂的制备方法，其步骤是：

1)将麦饭石置于稀盐酸质量分数1～5％中浸泡1～2h后，用清水洗至中性，置于马弗炉中于200～400℃条件下焙烧1～2h，制备成改性麦饭石备用；

2)将改性麦饭石和过氧化镁按上述质量分数混合均匀，制备成沉水植物生长促进剂；

该生长促进剂可起到增氧、改善河道底质生存环境和促进水生植物生长等作用。

麦饭石是一种天然的硅酸盐矿物，但天然麦饭石可能存在酸性或碱性过高、离子交换性不强、不易释放微量元素等问题，不易作为原材料直接应用到生态修复工程中。上述步骤1对麦饭石进行上述改性后，加强了麦饭石的吸附性、离子交换性、表面活化程度等特征，使麦饭石易于释放多种对沉水植物生长发育有益的常量、微量元素以及被称作生长调节剂的稀土元素和微量氨基酸。上述步骤2将改性麦饭石和少量过氧化镁混合，制备成一种生态环保型沉水植物生长促进剂。可增加底泥和底层水体的溶解氧浓度，有利于改善水质，加快底泥中有机物的去除，显著促进植物生长，可有效解决特殊生境中沉水植物难以存活生长的技术难点和问题，有益于沉水植物的繁殖以及水环境的稳定。从而可以显著促进沉水植物的生长和繁殖。

目前未有将改性麦饭石作为沉水植物生长促进剂应用于富营养化湖泊河流的修复工程的研究或报道。本发明首次将生态环保的天然材料：改性麦饭石和过氧化镁按一定比例混合制备成沉水植物生长促进剂，应用到生态修复工程中。原材料是天然环保材料，具有环境友好的特点，不会造成二次污染。在解决特殊生境沉水植物难以存活生长问题的同时有利于水域生态环境的恢复，可显著促进沉水植物生长和扩繁。

一种生态环保型沉水植物生长促进剂在湖泊或缓流河道水面中的的应用，其步骤是：

1)将沉水植物生长促进剂在湖泊或缓流河道水面上均匀铺洒入底部，铺洒厚度为2-5cm；

2)铺洒1-2d后，铺洒适合当地气候条件的沉水植物种子或种植沉水植物于覆盖区域，对沉水植物进行科学管理和养护，种植初期阴雨天或透明度较低区域(透明度小于0.5m)通过外加光源增加水面光照强度5000-10000lx、进行植物枝叶的修剪及衰败植物：腐烂残枝、死亡或枯萎的植株清除打捞工作。应用沉水植物生长促进剂后，沉水植物成活率达95％以上，与未加生长促进剂对照组相比，沉水植物根长、株高、生物量分别增加了150％、80％和200％以上。同时修复区水体得到明显改善，水体透明度可提高15cm 以上。

所述的沉水植物为满足当地气候及水域条件的菹草、苦草、穗花狐尾藻、马来眼子菜、微齿眼子菜以及伊乐藻等其中的一种或二至六种的任意组合。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、方法易行、操作简便、成本低廉，具有显著的环境效益和经济效益；

2、充分发挥天然材料生态环保等特点，可显著促进沉水植物生长、定植和扩繁。

3、有效解决特殊生境沉水植物难以存活生长等问题，有利于富营养化湖泊河流等水域生态环境的恢复，使其加快湖泊河流生态系统的恢复和健康发展。

4、应用沉水植物生长促进剂后，沉水植物成活率达95％以上，与未加生长促进剂对照组相比，沉水植物根长、株高、生物量分别增加了150％、80％和200％以上。同时修复区水体得到明显改善，水体透明度可提高15cm以上。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成：

原料 ％

改性麦饭石 85％

过氧化镁 15％。

一种生态环保型沉水植物生长促进剂的制备方法，其步骤是：

1)将麦饭石置于稀盐酸质量分数1或2或3或4或5％中浸泡1或2h后，用清水洗至中性，置于马弗炉中于200℃或250℃或300℃或320℃或350℃或400℃条件下焙烧1或2h，制备成改性麦饭石备用；

2)将改性麦饭石和过氧化镁按上述质量分数组成，将改性麦饭石和过氧化镁混合均匀，制备成沉水植物生长促进剂；

制备的生态环保型沉水植物生长促进剂可起到增氧、改善河道底质生存环境和促进水生植物生长等作用。本发明提供的沉水植物生长促进剂，环境友好，配方合理，使用方便，成本低廉。该应用方法操作简便，生态环保，可显著提高沉水植物的生长速率和质量，尤其是有效解决特殊生境沉水植物难以存活生长等问题，有利于水域生态环境的恢复，使其加快湖泊河流生态系统的恢复和健康发展。

实施例2－5：

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成:

其制备方法与实施例1相同。

上述2－5具体实施例，通过上述配比发现制备的生态环保型沉水植物生长促进剂可使湖泊或河流底部溶解氧明显增加，表层底泥有机质含量下降40％以上，该生长促进剂可起到增氧、改善河道底质生存环境和促进水生植物生长等作用。

实施例6：

一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成：

原料 ％

改性麦饭石 80％

过氧化镁 20％；

一种生态环保型沉水植物生长促进剂的制备方法，其步骤是：

1)将麦饭石置于稀盐酸质量分数1或2或3或4或5％中浸泡1或2h后，用清水洗至中性，置于马弗炉中于200℃或255℃或305℃或325℃或355℃或375℃条件下焙烧1或2h，制备成改性麦饭石备用；

2)将改性麦饭石和过氧化镁按上述质量分数组成，将改性麦饭石和过氧化镁混合均匀，制备成沉水植物生长促进剂；

该覆盖材料可起到增氧、去除底泥黑臭有机质、改善河道底质生存环境和促进水生植物生长等作用。

该实施例原材料主要是天然环保材料，具有环境友好的特点，不会造成二次污染。在解决特殊生境沉水植物难以存活生长问题的同时有利于水域生态环境的恢复，加快湖泊河流生态系统的恢复和健康发展。在沉水植物生长促进剂作用下，底部溶解氧明显增加，表层底泥有机质含量下降40％以上，沉水植物成活率达95％以上。

实施例7：

一种生态环保型沉水植物生长促进剂在湖泊或缓流河道水面中的应用，其步骤是：

1)在湖北省武汉市东湖某修复区实施了本发明，将沉水植物生长促进剂在湖泊水面上均匀铺洒入底部，铺洒厚度为2cm；

2)铺洒1d后，将长约5cm菹草、苦草、穗花狐尾藻、马来眼子菜、微齿眼子菜以及伊乐藻幼苗种植到覆盖区域(种植密度为50株/m²)。种植初期阴雨天或透明度较低区域(透明度小于0.5m)通过外加光源增加水面光照强度10000lx，并进行定期监测及维护，种植完成后的前2周，监测周期为每2天1次，第3或4或5或6或7或8周，监测周期为每周1次，此后每月监测1次。监测指标为：沉水植物生长情况、盖度、生物量等。针对现场监测情况及时清除打捞腐烂残枝和死亡或漂浮的植株。

种植6个月后，沉水植物成活率达95％以上，与未加生长促进剂对照组相比，沉水植物根长、株高、生物量分别增加了180％、85％和220％。同时修复区水体得到明显改善，水体透明度提高15cm以上。有效解决了特殊生境中沉水植物难以存活生长、定植繁衍等问题，加快了富营养化湖泊生态系统的恢复和健康发展。

实施例8：

一种生态环保型沉水植物生长促进剂在湖泊或缓流河道水面中的应用，其步骤是：

1)在浙江省杭州市西湖某修复区实施了本发明，将沉水植物生长促进剂在湖泊水面上均匀铺洒入底部，铺洒厚度为2cm；

2)铺洒1d后，将长约5cm苦草幼苗种植到覆盖区域(种植密度为50株/m²)。种植初期阴雨天或透明度较低区域(透明度小于0.5m)通过外加光源增加水面光照强度 10000lx，并进行定期监测及维护，种植完成后的前2周，监测周期为每2天1次，第3 或4或5或6或7或8周，监测周期为每周1次，此后每月监测1次。监测指标为：沉水植物生长情况、盖度、生物量等。针对现场监测情况及时清除打捞腐烂残枝和死亡或漂浮的植株。

种植6个月后，沉水植物成活率达95％以上，与未加生长促进剂对照组相比，沉水植物根长、株高、生物量分别增加了160％、90％和210％。同时修复区水体得到明显改善，水体透明度提高16cm。

该方法可有效解决特殊生境中沉水植物难以存活生长、定植繁衍等问题，有利于湖泊生态环境的恢复，加快富营养化湖泊生态系统的恢复和健康发展。

Claims (8)

1.一种生态环保型沉水植物生长促进剂，它由以下质量分数的原料制成：

原　　料　 %

改性麦饭石 80%-95%

过氧化镁 5%-20%；

一种生态环保型沉水植物生长促进剂的制备方法，其步骤是：

1）将麦饭石置于稀盐酸质量分数1~5%中浸泡1~2h后，用清水洗至中性，置于马弗炉中于200~400℃条件下焙烧1~2h，制备成改性麦饭石备用；

2）将改性麦饭石和过氧化镁按上述质量分数组成混匀，制备成沉水植物生长促进剂。

2.根据权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂，其特征在于：

原　　料　 %

改性麦饭石 82%-95%

过氧化镁 5%-18%。

3.根据权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂，其特征在于：

原　　料　 %

改性麦饭石 85%-95%

过氧化镁 5%-15%。

4.根据权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂，其特征在于：

原　　料　 %

改性麦饭石 85%

过氧化镁 15%。

5.根据权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂，其特征在于：

原　　料　 %

改性麦饭石 90%

过氧化镁 10%。

6.根据权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂，其特征在于：

原　　料　 %

改性麦饭石 95%

过氧化镁 5%。

7.权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂在湖泊水面中的的应用。

8.权利要求1所述的一种生态环保型沉水植物生长促进剂在缓流河道水面中的的应用。