CN110104781A - 景观湖水生植物系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水环境污染治理领域，针对底泥中的有机物质不容易被分解，污染治理不够彻底的问题，提供了一种景观湖水生植物系统，包括种植在景观湖中的水生植物，所述水生植物至少种植两种不同的品种，所述水生植物至少包括矮生耐寒苦草、刺苦草中的其中一种，所述矮生耐寒苦草与刺苦草的种植总面积不低于湖水面积的70%。由于矮生耐寒苦草与刺苦草必须扎根生长，因此，矮生耐寒苦草以及刺苦草的根部必须深入至底泥中，有利于降低底泥中的氨、氮、磷含量，有利于减少景观湖的内污染源，使得底泥不容易向景观湖水体源源不断地释放污染源，进而使得水体的自我净化能力以及自我修复能力更加稳定，使得水体治理更加彻底、完全。

Description

景观湖水生植物系统

技术领域

本发明涉及水环境污染治理领域，更具体地说，它涉及一种景观湖水生植物系统。

背景技术

景观湖一般是人工湖，是人们有计划、有目的挖掘出来的一种湖泊，是非自然环境下产生的。景观湖为城市提供了适宜的景观气息，有利于提高城市环境品质。

景观湖作为一个开放的体系，很容易受到周边环境的各种污染。目前，景观湖水体的污染防治方法主要有两类，一是采用生态净化技术，通过栽种水生植物，构建水生植物水体净化系统以增强水体的自我修复能力，二是采用人工循环净化技术，通过人工曝气的方法增加水中的含氧量以提高水体的自我净化能力。但是，景观湖的流动性差、水域面积大，底泥厚重，底泥中含有大量的有机物，内污染源严重，而现有的污染防治措施均主要对景观湖的水体进行净化，底泥中的营养物质仍然难以分解，从而使得底泥中的营养物质容易对景观湖水体的水质造成影响，使得污染治理不够彻底、不够完全，因此，仍有改进的空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种景观湖水生植物系统，具有有利于对底泥中的有机物质进行分解，使得水体污染治理更加彻底的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种景观湖水生植物系统，包括种植在景观湖中的水生植物，所述水生植物至少种植两种不同的品种，所述水生植物至少包括矮生耐寒苦草、刺苦草中的其中一种，所述矮生耐寒苦草与刺苦草的种植总面积不低于湖水面积的70％。

采用上述技术方案，由于矮生耐寒苦草与刺苦草必须扎根生长，因此，矮生耐寒苦草以及刺苦草的根部必须深入至底泥中，且矮生耐寒苦草以及刺苦草均生长在水底以下，从而使得矮生耐寒苦草以及刺苦草的根部容易吸收底泥中的营养物质，并分解底泥中的有机物，有利于降低底泥中的氨、氮、磷含量，从而有利于减少景观湖的内污染源，使得底泥不容易向景观湖水体源源不断地释放污染源，进而使得水体的自我净化能力以及自我修复能力更加稳定，使得水体治理更加彻底、完全；同时，由于矮生耐寒苦草以及刺苦草必须扎根生长，而大部分水生植物只需漂浮在水面上即可繁殖生长，通过控制矮生耐寒苦草与刺苦草的种植面积不低于湖水面积的70％，使得水生植物不容易过度繁殖，有利于控制水生植物的密度，使得水生植物不容易因密度过高而难以生长，有利于提高水生植物的存活率，同时便于水生植物的后期维护和管理，使得水生植物的修剪频率降低，进而有利于维持水生植物系统的平衡；另外，通过水生植物至少种植两种不同的品种，有利于水生植物之间的互相配合，使得水生植物净化水体的能力更强、更稳定。

本发明进一步设置为：沿景观湖的竖直方向划分为浅水区以及深水区，所述浅水区的水深深度为1-1.5m(含1.5m)，所述深水区的水深深度为1.5m-3m(不含1.5m)。

采用上述技术方案，通过按照水深深度将景观湖划分区域，使得耐水性能不同的水生植物可种植在不同的区域中，从而有利于水生植物更好地适应其生长环境，使得水生植物的存活率更高，有利于水生植物的生长，进而有利于增强水生植物的净化污水的能力。

本发明进一步设置为：沿景观湖湖面的水平方向由沿岸向湖中心呈环带状依次划分为沿岸群落、浅水区群落一、浅水区群落二、深水区群落一以及深水区群落二。

采用上述技术方案，通过各种植区群落沿景观湖湖面的水平方向由沿岸向湖中心呈环带状划分，环带状与湖面的平面形状更加匹配，从而有利于提高景观湖的观赏效果，使得城市环境品质更高；同时，通过各种植区群落呈环带状设置，有利于维持景观湖中水生植物之间的平衡，使得水生植物的空间分布更加合理，使得水生植物之间不容易互相拥挤，有利于水生植物更好地生长。

本发明进一步设置为：所述沿岸群落、浅水区群落一、浅水区群落二、深水区群落一以及深水区群落二的面积比为：0.7-1：2-2.5：2-2.5：2-2.5：1-2。

采用上述技术方案，通过控制各种植区群落的面积比，有利于控制各种水生植物的种植面积，从而有利于不同水生植物之间更好地配合，使得水生植物的净化能力更强，进而使得底泥中的有机物质和营养物质被分解得更加完全，使得污染治理更加彻底、完全更有利于水体维持贫营养化的状态。

本发明进一步设置为：所述沿岸群落种植浮叶植物，所述浅水区群落一以及浅水区群落二均种植沉水植物以及挺水植物，所述深水区群落一以及深水区群落二均种植沉水植物。

采用上述技术方案，浮叶植物与挺水植物一般具有较强的观赏性，沉水植物一般具有较强的抗污能力和去污能力，通过浮叶植物、挺水植物与沉水植物的互相配合，有利于增强景观湖的景观效果的同时有利于增强水生植物的净化底泥以及净化水体的能力。

本发明进一步设置为：所述浮叶植物包括王莲、睡莲、芡实、萍蓬草、荇菜中的一种或多种，所述沉水植物包括矮生耐寒苦草、大茨藻、轮伊藻、刺苦草、马来眼子菜、篦齿眼子菜以及穗花狐尾藻中的一种或多种，所述挺水植物包括再力花、水生美人蕉、梭鱼草、水芋、芦苇以及纸莎草中的一种或多种。

采用上述技术方案，经过多次实践以及试验，采用以上品种的水生植物相互配合形成水生植物系统，有利于维持水生植物系统的平衡，有利于水生植物更好地生长；另外，一般藻类水生植物在夏季的生命力会比较旺盛，在冬季的生命力会比较衰弱，而矮生耐寒苦草以及刺苦草均为四季常长植物，通过藻类与矮生耐寒苦草以及刺苦草的互相配合，有利于水生植物一年四季均保持良好的净化底泥与净化水体的能力；以上水生植物还可通过定期采割以转移其吸附的氨、氮、磷，且以上水生植物采割后可自动生长，维护成本低。

本发明进一步设置为：所述浅水区群落一以及浅水区群落二中的沉水植物与挺水植物的种植位置在竖直方向上不重叠。

采用上述技术方案，通过沉水植物与挺水植物的种植位置在竖直方向上不重叠，使得挺水植物不容易遮挡沉水植物的阳光，从而有利于沉水植物更好地生长，进而有利于增强水生植物的净化底泥与净化水体的能力，使得水体的自我修复能力以及自我净化能力更稳定。

本发明进一步设置为：所述浅水区群落一以及浅水区群落二中至少种有矮生耐寒苦草，所述矮生耐寒苦草的种植面积均不小于浅水区群落一以及浅水区群落二的面积的50％。

采用上述技术方案，通过在浅水区群落一以及浅水区群落二中种植矮生耐寒苦草，矮生耐寒苦草的植株低矮，适于浅水区的种植，同时，矮生耐寒的净水能力强、存活季节长、维护成本低；另外，通过矮生耐寒苦草的种植面积均不小于浅水区群落一以及浅水区群落二的面积的50％，使得水生植物不容易过度繁殖，进而有利于水生植物更好地生长，有利于减少后期的水生植物的修剪维护成本。

本发明进一步设置为：所述深水区群落一以及深水区群落二中至少种有刺苦草，所述刺苦草种植面积均不小于深水区群落一以及深水区群落二的面积的50％。

采用上述技术方案，通过在深水区群落一以及深水区群落二中种植刺苦草，刺苦草的植株较高，适于深水区的种植，同时刺苦草的净化能力强，有利于降低底泥以及水体中的氨、氮、磷含量，使得水体稳定处于贫营养化的状态；另外，通过刺苦草的种植面积均不小于深水区群落一以及深水区群落二的面积的50％，使得水生植物不容易过度繁殖，进而有利于水生植物更好地生长，有利于减少后期的水生植物的修剪维护成本。

本发明进一步设置为：所述浮叶植物的种植密度为4-7株/m²，所述矮生耐寒苦草的种植密度为160-200株/m²，所述大茨藻、轮伊藻以及穗花狐尾藻的种植密度为40-50株/m²，所述刺苦草、马来眼子菜以及篦齿眼子菜的种植密度为90-100株/m²，所述挺水植物的种植密度为15-25株/m²。

采用上述技术方案，通过控制各种水生植物的种植密度，有利于不同水生植物之间的和谐共生，有利于减少水生植物的种植密度过大而导致水生植物之间的竞争过于激烈，导致水生植物存活率低的情况，同时有利于减少水生植物密度过小而导致水生植物的净化能力受到影响的情况。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.由于矮生耐寒苦草与刺苦草必须扎根生长，因此，矮生耐寒苦草以及刺苦草的根部必须深入至底泥中，有利于降低底泥中的氨、氮、磷含量，有利于减少景观湖的内污染源，使得底泥不容易向景观湖水体源源不断地释放污染源，进而使得水体的自我净化能力以及自我修复能力更加稳定，使得水体治理更加彻底、完全；

2.由于矮生耐寒苦草以及刺苦草必须扎根生长，而大部分水生植物只需漂浮在水面上即可繁殖生长，通过控制矮生耐寒苦草与刺苦草的种植面积不低于湖水面积的70％，使得水生植物不容易过度繁殖，有利于控制水生植物的密度，便于水生植物的后期维护和管理，有利于维持水生植物系统的平衡；

3.通过水生植物至少种植两种不同的品种，有利于水生植物之间的互相配合，使得水生植物净化水体的能力更强、更稳定。

附图说明

图1为本发明中景观湖水生植物系统的各种植区群落的分布示意图。

图中：1、沿岸群落；2、浅水区群落一；3、浅水区群落二；4、深水区群落一；5、深水区群落二。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本发明作进一步详细说明。

一种景观湖水生植物系统，在广州麓湖公园的景观主湖体以及以及麓湖西段环湖实施本发明。

实施例1

在广州麓湖公园的景观湖主湖体中混合种植矮生耐寒苦草、大茨藻以及穗花狐尾藻，矮生耐寒苦草的种植面积占景观湖面积的70％，大茨藻以及穗花狐尾藻的种植面积均占景观湖面积的10％，矮生耐寒苦草、大茨藻以及穗花狐尾藻均呈群落种植，矮生耐寒苦草、大茨藻以及穗花狐尾藻的种植位置根据需要设计，具体的种植位置对本方案不会产生实质性的影响。

实施例2

如图1所示，将广州麓湖公园的麓湖西段环湖沿竖直方向划分为浅水区以及深水区，水深深度为1-1.5m(含1.5m)的区域划为浅水区，水深深度为1.5-3m(不含1.5m)的区域划为深水区，并沿景观湖湖面的水平方向由沿岸向湖中心呈环带状依次划分为沿岸群落1、浅水区群落一2、浅水区群落二3、深水区群落一4以及深水区群落二5。沿岸群落1占麓湖西段环湖面积的10％，浅水区群落一2占麓湖西段环湖面积的25％，浅水区群落二3占麓湖西段环湖面积的20％，深水区群落一4占麓湖西段环湖面积的25％，深水区群落二5占麓湖西段环湖面积的20％。

在沿岸群落1中混合种植睡莲、萍蓬草以及荇菜，睡莲、萍蓬草以及荇菜的种植面积均占沿岸群落1面积的25％，睡莲、萍蓬草以及荇菜间隔种植，睡莲的种植密度为4株/m²，萍蓬草的种植密度为5株/m²，荇菜的种植密度为7株/m²，睡莲、萍蓬草以及荇菜的种植位置根据需要设计，具体的种植位置不会对本方案产生实质性的影响。

在浅水区群落一2种混合种植矮生耐寒苦草、大茨藻以及水生美人蕉，矮生耐寒苦草的种植面积占浅水区群落一2的面积的50％，大茨藻的种植面积占浅水区群落一2的面积的10％，水生美人蕉的种植面积占浅水区群落一2的面积的15％，矮生耐寒苦草以及大茨藻均呈群落种植，水生美人蕉间隔种植，矮生耐寒苦草的种植密度为200株/m²，大茨藻的种植密度为40株/m²，水生美人蕉的种植密度为25株/m²，矮生耐寒苦草与大茨藻以及水生美人蕉的种植位置在竖直方向上均不重叠，矮生耐寒苦草、大茨藻以及水生美人蕉的种植位置根据需要设计，具体的种植位置对本方案不会产生实质性的影响。

在浅水区群落二3中混合种植矮生耐寒苦草、轮伊藻、梭鱼草以及水芋，矮生寒苦草的种植面积占浅水区群落二3的面积的65％，轮伊藻的种植面积占浅水区群落二3的面积的10％，梭鱼草的种植面积占浅水区群落二3的面积的15％，水芋的种植面积占浅水区群落二3的面积的10％，矮生耐寒苦草以及轮伊藻的均呈群落种植，梭鱼草以及水芋均间隔种植，矮生耐寒苦草的种植密度为160株/m²，轮伊藻的种植密度为50株/m²，梭鱼草的种植密度为20株/m²，水芋的种植密度为15株/m²，矮生耐寒苦草、轮伊藻、梭鱼草以及水芋的种植位置在竖直方向均不重叠，矮生耐寒苦草、轮伊藻、梭鱼草以及水芋的种植位置根据需要设计，矮生耐寒苦草、轮伊藻、梭鱼草以及水芋的具体种植位置不会对本方案产生实质性的影响。

在深水区群落一4中混合种植刺苦草以及马来眼子菜，刺苦草的种植面积占深水区群落一4的面积的85％，马来眼子菜的种植面积占深水区群落一4的面积的10％，刺苦草以及马来眼子菜均呈群落种植，刺苦草以及马来眼子菜的种植密度均为100株/m²，刺苦草与马来眼子菜的种植位置根据需要设计，刺苦草与马来眼子菜的具体种植位置不会对本方案产生实质性的影响。

在深水区群落二5中混合种植刺苦草以及篦齿眼子菜，刺苦草的种植面积占深水区群落二5的面积的90％，篦齿眼子菜的种植面积占深水区群落二5的面积的5％，刺苦草以及篦齿眼子菜均呈群落种植，刺苦草以及篦齿眼子菜的种植密度均为90株/m²，刺苦草以及篦齿眼子菜的种植位置根据需要设计，刺苦草与篦齿眼子菜的具体种植位置不会对本方案产生实质性的影响。

比较例1

采用公开号为CN108946953A的中国申请专利《一种水生植物组合净化污水的方法》中的实施例8作为比较例，实施例8中的总氮去除率为82.9％，总磷的去除率为71.2％。

比较例2

采用公开号为CN108946953A的中国申请专利《一种水生植物组合净化污水的方法》中的实施例12作为比较例，实施例12中的总氮去除率为80.2％，总磷的去除率76.5％。

实验1

根据GB11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》检测景观湖治理前的水体的COD_Cr的含量(mg/L)以及景观湖治理一年后的水体的COD_Cr的含量(mg/L)，并计算COD_Cr的去除率(％)。

实验2

根据GB11893-1989《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》检测景观湖治理前的水体的总磷含量(mg/L)以及景观湖治理一年后的水体的总磷含量(mg/L)，并计算总磷的去除率(％)。

实验3

根据HJ535-2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》检测景观湖治理前的水体的氨氮含量(mg/L)以及景观湖治理一年后的水体的氨氮含量(mg/L)，并计算氨氮的去除率(％)。

实验4

根据GB7489-1987《水质溶解氧的测定碘量法》检测景观湖治理前的水体的溶解氧含量(mg/L)以及景观湖治理一年后的水体的溶解氧含量(mg/L)。

实验5

分别取治理前以及治理后的底泥样品风干，研磨，过100目筛，并储存于棕色广口瓶中。分别称取10g治理前以及治理后的底泥样品于150mL锥形瓶中，加入2mol/L的氯化钾50mL，在恒温振荡器中震荡30min，用定性滤纸过滤，滤液盛于瓶中，并采用纳氏试剂分光光度法检测氨氮浓度，再换算成沉积物中治理前以及治理后的氨氮含量(mg/L)；分别称取0.1g治理前以及治理后的底泥样品于50mL比色管中，加入25mL碱性过硫酸钾溶液，在0.15-0.16MPa压力下保持120-124℃的温度50min，自然冷却后用定性滤纸过滤，滤液定容到100mL，总氮采用紫外分光光度法、总磷采用钼锑抗分光光度法测定，并分别换算成沉积物中治理前以及治理后的总氮以及总磷含量(mg/L)；分别称取10g治理前以及治理后的的底泥样品于消解罐中，加入蒸馏水、总铬酸钾溶液、硫酸-硫酸银溶液各5mL，微波消解30min，消解液呈橙色，冷却后用硫酸亚铁铵标定，记录滴定量，计算沉积物中治理前以及治理后的COD含量(mg/L)。

各实施例的检测数据见表1。

表1

根据表1中实施例1-2与比较例1-2的数据对比可得，实施例1-2的水体氨氮去除率以及磷去除率均高于比较例1-2的，说明通过采用本发明的景观湖水生植物系统净化污水，有利于增强水体的自我净化能力以及自我修复能力，使得水体的污染治理更加彻底。

根据表1中实施例1-2的数据对比可得，通过在景观湖中种植水生植物以形成景观湖水生植物系统，底泥中的氨氮以及磷含量均下降，同时，实施例2治理后的底泥的氨氮含量以及磷含量均低于实施例1的，且实施例2的水体的氨氮含量以及磷含量均低于实施例1的，说明通过在水体中种植水生植物以形成水生植物系统对底泥进行处理，有利于增强水体的自我净化能力以及自我修复能力，使得水体治理更加彻底，同时，底泥中的氨氮含量以及磷含量被清除得越干净，水体中的氨氮含量以及磷含量也越低，说明通过对底泥进行处理，有利于污水治理得更加完全、更加彻底，使得水体更加稳定地处于贫营养化状态。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种景观湖水生植物系统，其特征是：包括种植在景观湖中的水生植物，所述水生植物至少种植两种不同的品种，所述水生植物至少包括矮生耐寒苦草、刺苦草中的其中一种，所述矮生耐寒苦草与刺苦草的种植总面积不低于湖水面积的70%。

2.根据权利要求1所述的景观湖水生植物系统，其特征是：沿景观湖的竖直方向划分为浅水区以及深水区，所述浅水区的水深深度为1-1.5m（含1.5m），所述深水区的水深深度为1.5m-3m（不含1.5m）。

3.根据权利要求2所述的景观湖水生植物系统，其特征是：沿景观湖湖面的水平方向由沿岸向湖中心呈环带状依次划分为沿岸群落(1)、浅水区群落一(2)、浅水区群落二(3)、深水区群落一(4)以及深水区群落二(5)。

4.根据权利要求3所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述沿岸群落(1)、浅水区群落一(2)、浅水区群落二(3)、深水区群落一(4)以及深水区群落二(5)的面积比为：0.7-1：2-2.5：2-2.5：2-2.5：1-2。

5.根据权利要求3-4任一所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述沿岸群落(1)种植浮叶植物，所述浅水区群落一(2)以及浅水区群落二(3)均种植沉水植物以及挺水植物，所述深水区群落一(4)以及深水区群落二(5)均种植沉水植物。

6.根据权利要求5所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述浮叶植物包括王莲、睡莲、芡实、萍蓬草、荇菜中的一种或多种，所述沉水植物包括矮生耐寒苦草、大茨藻、轮伊藻、刺苦草、马来眼子菜、篦齿眼子菜以及穗花狐尾藻中的一种或多种，所述挺水植物包括再力花、水生美人蕉、梭鱼草、水芋、芦苇以及纸莎草中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述浅水区群落一(2)以及浅水区群落二(3)中的沉水植物与挺水植物的种植位置在竖直方向上不重叠。

8.根据权利要求6所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述浅水区群落一(2)以及浅水区群落二(3)中至少种有矮生耐寒苦草，所述矮生耐寒苦草的种植面积均不小于浅水区群落一(2)以及浅水区群落二(3)的面积的50%。

9.根据权利要求6所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述深水区群落一(4)以及深水区群落二(5)中至少种有刺苦草，所述刺苦草种植面积均不小于深水区群落一(4)以及深水区群落二(5)的面积的50%。

10.根据权利要求6所述的景观湖水生植物系统，其特征是：所述浮叶植物的种植密度为4-7株/m²，所述矮生耐寒苦草的种植密度为160-200株/m²，所述大茨藻、轮伊藻以及穗花狐尾藻的种植密度为40-50株/m²，所述刺苦草、马来眼子菜以及篦齿眼子菜的种植密度为90-100株/m²，所述挺水植物的种植密度为15-25株/m²。