CN110790390A

CN110790390A - 一种藻型、富营养湖泊生态修复方法

Info

Publication number: CN110790390A
Application number: CN201911212231.8A
Authority: CN
Inventors: 冯图
Original assignee: Guizhou University of Engineering Science
Current assignee: Guizhou University of Engineering Science
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-02-14

Abstract

本发明涉及环境保护技术领域，具体为一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，包括在待修复湖泊水域内设置至少两个人工浮岛，在所述人工浮岛上安装上两个浮道，将浮道的端部固定在湖泊的岸上，在所述浮道的两侧安装上用于水生植物种植的栽培箱，并在栽培箱的底部开设用于水生植物根茎穿过的通孔，在浮道与栽培箱间安装上升降装置，菱的根茎一部分伸出水面，从而降低菱对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡，根据水质的变化进行适应性的调控，人造浮岛和浮道漂浮在水面，能够减小风浪，有利于湖内自身菱的生长，湖内自身菱在净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面也起到了显著的作用。

Description

一种藻型、富营养湖泊生态修复方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体为一种藻型、富营养湖泊生态修复方法。

背景技术

草型湖泊和藻型湖泊是湖泊演替过程中的不同阶段，草型湖泊是生态环境未被破坏的湖泊，其水体中生长有大量水生维管束植物，当湖泊受到人为破坏会导致湖泊中水生维管束植物大量破坏，同时水质过肥使得湖泊中浮游藻类大量繁殖，致使草型湖泊水域富营养化并逐渐藻型化，藻型化湖泊由于水生维管束植物遭到破坏、浮游藻类大量繁殖导致水体浑浊，同时也使得湖底缺乏保护层，风浪更易卷起底泥使水体更加浑浊，从而形成水生态的恶性循环。为了改善藻型、富营养化湖泊的水生态环境，目前出现了在湖泊内种植沉水植物的方式来恢复湖底植被，来通过沉水植物对氮磷等元素进行固化吸收的方式对水质进行调控，但是由于湖泊水体浑浊导致阳光无法透入水底，从而使得种植的沉水植物无法进行充分的光合作用，因而修复效果不理想，同时这种调控方式也不灵活，不能根据水质的变化进行适应性的调控，容易出现水质贫瘠化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，包括：

在待修复湖泊水域内设置至少两个人工浮岛，在所述人工浮岛上安装上两个浮道，将浮道的端部固定在湖泊的岸上，在所述浮道的两侧安装上用于水生植物种植的栽培箱，并在栽培箱的底部开设用于水生植物根茎穿过的通孔，在浮道与栽培箱间安装上升降装置，升降装置用于推动栽培箱的上下运动，两个所述人工浮岛间设置多个水质监测器，对水质进行实时的检测，当湖水中氮磷等元素超出预设值时，升降装置将栽培箱下移，使得水生植物的根茎全部浸没在水中，从而通过水生植物对氮磷等元素进行固化吸收，当湖水中氮磷等元素低于预设值时，升降装置将栽培箱上移，使得水生植物的根茎一部分伸出水面，从而降低水生植物对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡。

优选的，还包括在所述人工浮岛上安装污水处理设备，所述污水处理设备用于去除水中的氮磷等元素以及沉积在湖泊底部的淤泥，污水处理设备安装在一个人工浮岛上，污水处理设备通过浮管连接到安装在另一个人工浮岛上的排放装置。

优选的，本发明所采用的污水处理设备包括泵站、反应池、抽水管、排水口和排淤管，所述泵站与抽水管、排水口和排淤管连通，用于为抽水管、排水口和排淤管提供水流的动力，所述排水口与浮管连通，所述排淤管安装在一个浮道上，另一个浮道用于通行，排淤管用于将反应池中沉积的淤泥转移到湖泊的岸上进行处理，所述反应池与抽水管、排水口和排淤管连接，反应池用于淤泥和的氮磷等元素的沉降分离，当水质监测器检测到水中的氮磷元素增多时，污水处理设备开启，所述泵站通过排淤管将湖泊底部的淤泥抽入反应池中，淤泥在反应池中的发生沉降堆积，再通过泵站将净化后的水通过浮管送入排放装置内排放会湖泊中，将沉降的淤泥通过排淤管排到岸上进行处理。

优选的，本发明所采用的排放装置包括多个喷淋头，且所述喷淋头布设在水面以上。

优选的，所述栽培箱种植的水生植物为菱。

优选的，在所述人工浮岛上安装修复装置，所述修复装置包括收卷机构、栽培基础和光补偿灯条，所述收卷机构安装在人工浮岛一侧，收卷机构上固定连接有栽培基础的一端，所述栽培基础的另一端沉放于湖泊底部，栽培基础为长条形结构，栽培基础上栽种有水生植物，收卷机构用于收卷栽培基础，所述栽培基础上安装有光补偿灯条，所述光补偿灯条用于向栽培基础上栽种的水生植物提高光照。

优选的，所述修复装置中的栽培基础包括外护层、填充层和内护层，所述外护层和内护层均为管状结构，填充层填充在外护层与内护层之间，用于为水生植物的生长提供基础，且外护层和内护层上均开设有若干的通孔，所述外护层上的通孔用于水生植物的栽种，内护层中充有用于水生植物生长的营养元素，内护层上的通孔用于营养元素向填充层中扩散。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，

1、通过设置升降装置和栽培箱，当湖水中氮磷等元素超出预设值时，升降装置将栽培箱下移，使得菱的根茎全部浸没在水中，菱的根须在水中附着了大量的微生物，能有效吸附氮、磷营养和其它污染物质，从而起到净化水质、提高湖水透明度的作用，当湖水中氮磷等元素低于预设值时，升降装置将栽培箱上移，使得菱的根茎一部分伸出水面，从而降低菱对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡，根据水质的变化进行适应性的调控，人造浮岛和浮道漂浮在水面，能够减小风浪，有利于湖内自身菱的生长，湖内自身菱在净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面也起到了显著的作用；

2、通过设置污水处理设备，泵站通过排淤管将湖泊底部的淤泥抽入反应池中，淤泥在反应池中的发生沉降堆积，再通过泵站将净化后的水通过浮管送入排放装置内排放会湖泊中，从一个人工浮岛的下方吸泥，净化后从另一个人工浮岛上的排放装置排出，使得水流可以在两个人工浮岛间流动，可以提高湖泊内水的流动，将沉降的淤泥通过排淤管排到岸上进行处理；排放装置包括多个喷淋头，且喷淋头布设在水面以上，通过喷淋的方式将水排出，可以增加水的含氧量，有利于菱和浮游动物的生长。

附图说明

图1为本发明所述实施例1的原理示意图；

图2为本发明所述实施例2的原理示意图；

图3为本发明所述修复装置安装在人工幅度上的示意图；

图4为本发明所述的栽培基础的剖面图。

图中：人工浮岛100、浮道200、栽培箱300、升降装置400、污水处理设备500、泵站510、反应池520、抽水管530、排淤管540、浮管600、排放装置700、修复装置800、收卷机构810、栽培基础820、光补偿灯条830、外护层821、填充层822、内护层823。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，当待修复湖泊为近似椭圆形结构时，在待修复湖泊水域内设置两个人工浮岛100，在两个人工浮岛100上均安装上两个浮道200，将浮道200的端部固定在湖泊的岸上，在浮道200的两侧安装上用于菱种植的栽培箱300，并在栽培箱300的底部开设用于菱根茎穿过的通孔，在浮道200与栽培箱300间安装上升降装置400，升降装置400用于推动栽培箱300的上下运动，两个人工浮岛100间设置多个水质监测器，对水质进行实时的检测，当湖水中氮磷等元素超出预设值时，升降装置400将栽培箱300下移，使得菱的根茎全部浸没在水中，菱的根须在水中附着了大量的微生物，能有效吸附氮、磷营养和其它污染物质，从而起到净化水质、提高湖水透明度的作用，当湖水中氮磷等元素低于预设值时，升降装置400将栽培箱300上移，使得菱的根茎一部分伸出水面，从而降低菱对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡，人造浮岛和浮道200漂浮在水面，能够减小风浪，有利于湖内自身菱的生长，湖内自身菱在净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面也起到了显著的作用。

在人工浮岛100上安装污水处理设备500，污水处理设备500用于去除水中的氮磷等元素以及沉积在湖泊底部的淤泥，污水处理设备500安装在一个人工浮岛100上，污水处理设备500通过浮管600连接到安装在另一个人工浮岛100上的排放装置700，浮管600漂浮在水面上，可以进一步的减小风浪，增加对湖内自身菱生长的保护，泵站510与抽水管530、排水口和排淤管540连通，用于为抽水管530、排水口和排淤管540提供水流的动力，排水口与浮管600连通，排淤管540安装在一个浮道200上，另一个浮道200用于通行，排淤管540用于将反应池520中沉积的淤泥转移到湖泊的岸上进行处理，反应池520与抽水管530、排水口和排淤管540连接，反应池520用于淤泥和的氮磷等元素的沉降分离，当水质监测器检测到水中的氮磷元素增多时，污水处理设备500开启，泵站510通过排淤管540将湖泊底部的淤泥抽入反应池520中，淤泥在反应池520中的发生沉降堆积，再通过泵站510将净化后的水通过浮管600送入排放装置700内排放会湖泊中，从一个人工浮岛100的下方吸泥，净化后从另一个人工浮岛100上的排放装置700排出，使得水流可以在两个人工浮岛100间流动，可以提高湖泊内水的流动，将沉降的淤泥通过排淤管540排到岸上进行处理；排放装置700包括多个喷淋头，且喷淋头布设在水面以上，通过喷淋的方式将水排出，可以增加水的含氧量，有利于菱和动物的生长。

实施例2

请参阅图2，当待修复湖泊为近似圆形结构时，在待修复湖泊水域内设置四个人工浮岛100，在四个人工浮岛100上均安装上两个浮道200，四个人工浮岛100以三个人工浮岛100在边缘，一个人工浮岛100在湖中央的方式布置，将浮道200的端部固定在湖泊的岸上，在浮道200的两侧安装上用于菱种植的栽培箱300，并在栽培箱300的底部开设用于菱根茎穿过的通孔，在浮道200与栽培箱300间安装上升降装置400，升降装置400用于推动栽培箱300的上下运动，两个人工浮岛100间设置多个水质监测器，对水质进行实时的检测，当湖水中氮磷等元素超出预设值时，升降装置400将栽培箱300下移，使得菱的根茎全部浸没在水中，菱的根须在水中附着了大量的微生物，能有效吸附氮、磷营养和其它污染物质，从而起到净化水质、提高湖水透明度的作用，当湖水中氮磷等元素低于预设值时，升降装置400将栽培箱300上移，使得菱的根茎一部分伸出水面，从而降低菱对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡，人造浮岛和浮道200漂浮在水面，能够减小风浪，有利于湖内自身菱的生长，湖内自身菱在净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面也起到了显著的作用。

在位于湖中央的人工浮岛100上安装污水处理设备500，污水处理设备500用于去除水中的氮磷等元素以及沉积在湖泊底部的淤泥，污水处理设备500安装在一个人工浮岛100上，污水处理设备500通过三个浮管600分部连接到安装在另三个人工浮岛100上的排放装置700，浮管600漂浮在水面上，可以进一步的减小风浪，增加对湖内自身菱生长的保护，泵站510与抽水管530、排水口和排淤管540连通，用于为抽水管530、排水口和排淤管540提供水流的动力，排水口与浮管600连通，排淤管540安装在一个浮道200上，另三个浮道200用于通行，排淤管540用于将反应池520中沉积的淤泥转移到湖泊的岸上进行处理，反应池520与抽水管530、排水口和排淤管540连接，反应池520用于淤泥和的氮磷等元素的沉降分离，当水质监测器检测到水中的氮磷元素增多时，污水处理设备500开启，泵站510通过排淤管540将湖泊底部的淤泥抽入反应池520中，淤泥在反应池520中的发生沉降堆积，再通过泵站510将净化后的水通过浮管600送入排放装置700内排放会湖泊中，从一个人工浮岛100的下方吸泥，净化后从另三个人工浮岛100上的排放装置700排出，使得水流可以在两个人工浮岛100间流动，可以提高湖泊内水的流动，将沉降的淤泥通过排淤管540排到岸上进行处理；排放装置700包括多个喷淋头，且喷淋头布设在水面以上，通过喷淋的方式将水排出，可以增加水的含氧量，有利于菱和动物的生长。

实施例3

请参阅图2、图3和图4，当待修复湖泊为近似圆形结构时，在待修复湖泊水域内设置四个人工浮岛100，在四个人工浮岛100上均安装上两个浮道200，四个人工浮岛100以三个人工浮岛100在边缘，一个人工浮岛100在湖中央的方式布置，将浮道200的端部固定在湖泊的岸上，在浮道200的两侧安装上用于菱种植的栽培箱300，并在栽培箱300的底部开设用于菱根茎穿过的通孔，在浮道200与栽培箱300间安装上升降装置400，升降装置400用于推动栽培箱300的上下运动，两个人工浮岛100间设置多个水质监测器，对水质进行实时的检测，当湖水中氮磷等元素超出预设值时，升降装置400将栽培箱300下移，使得菱的根茎全部浸没在水中，菱的根须在水中附着了大量的微生物，能有效吸附氮、磷营养和其它污染物质，从而起到净化水质、提高湖水透明度的作用，当湖水中氮磷等元素低于预设值时，升降装置400将栽培箱300上移，使得菱的根茎一部分伸出水面，从而降低菱对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡，人造浮岛和浮道200漂浮在水面，能够减小风浪，有利于湖内自身菱的生长，湖内自身菱在净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面也起到了显著的作用。

在位于湖中央的人工浮岛100上安装污水处理设备500，污水处理设备500用于去除水中的氮磷等元素以及沉积在湖泊底部的淤泥，污水处理设备500安装在一个人工浮岛100上，污水处理设备500通过三个浮管600分部连接到安装在另三个人工浮岛100上的排放装置700，浮管600漂浮在水面上，可以进一步的减小风浪，增加对湖内自身菱生长的保护，泵站510与抽水管530、排水口和排淤管540连通，用于为抽水管530、排水口和排淤管540提供水流的动力，排水口与浮管600连通，排淤管540安装在一个浮道200上，另三个浮道200用于通行，排淤管540用于将反应池520中沉积的淤泥转移到湖泊的岸上进行处理，反应池520与抽水管530、排水口和排淤管540连接，反应池520用于淤泥和的氮磷等元素的沉降分离，当水质监测器检测到水中的氮磷元素增多时，污水处理设备500开启，泵站510通过排淤管540将湖泊底部的淤泥抽入反应池520中，淤泥在反应池520中的发生沉降堆积，再通过泵站510将净化后的水通过浮管600送入排放装置700内排放会湖泊中，从一个人工浮岛100的下方吸泥，净化后从另三个人工浮岛100上的排放装置700排出，使得水流可以在两个人工浮岛100间流动，可以提高湖泊内水的流动，将沉降的淤泥通过排淤管540排到岸上进行处理；排放装置700包括多个喷淋头，且喷淋头布设在水面以上，通过喷淋的方式将水排出，可以增加水的含氧量，有利于菱和动物的生长

在人工浮岛100上安装修复装置800，修复装置800包括收卷机构810、栽培基础820和光补偿灯条830，收卷机构810安装在人工浮岛一侧，收卷机构810上固定连接有栽培基础820的一端，栽培基础820的另一端沉放于湖泊底部，栽培基础820为长条形结构，栽培基础820上栽种有水生植物，利用水生植物来产生氧气，进一步解决富营养问题，收卷机构810用于收卷栽培基础820，栽培基础820上安装有光补偿灯条830，利用光补偿灯条830向栽培基础820上栽种的水生植物提供光照，帮助水生植物快速的生长，以便与提高氧气产样能力；修复装置800中的栽培基础820包括外护层821、填充层822和内护层823，外护层821和内护层823均为管状结构，填充层822填充在外护层821与内护层823之间，用于为水生植物的生长提供基础，且外护层821和内护层823上均开设有若干的通孔，外护层821上的通孔用于水生植物的栽种，向内护层823中充入用于水生植物生长的营养元素，通过内护层823上的通孔向填充层822中扩散，为水生植物的生长提供营养。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于，包括：

在待修复湖泊水域内设置至少两个人工浮岛(100)，在所述人工浮岛(100)上安装上两个浮道(200)，将浮道(200)的端部固定在湖泊的岸上，在所述浮道(200)的两侧安装上用于水生植物种植的栽培箱(300)，并在栽培箱(300)的底部开设用于水生植物根茎穿过的通孔，在浮道(200)与栽培箱(300)间安装上升降装置(400)，升降装置(400)用于推动栽培箱(300)的上下运动，两个所述人工浮岛(100)间设置多个水质监测器，对水质进行实时的检测，当湖水中氮磷等元素超出预设值时，升降装置(400)将栽培箱(300)下移，使得水生植物的根茎全部浸没在水中，从而通过水生植物对氮磷等元素进行固化吸收，当湖水中氮磷等元素低于预设值时，升降装置(400)将栽培箱(300)上移，使得水生植物的根茎一部分伸出水面，从而降低水生植物对氮磷等元素的吸收速度，进而调节湖泊的氮磷等元素量的平衡。

2.根据权利要求1所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于：还包括在所述人工浮岛(100)上安装污水处理设备(500)，所述污水处理设备(500)用于去除水中的氮磷等元素以及沉积在湖泊底部的淤泥，污水处理设备(500)安装在一个人工浮岛(100)上，污水处理设备(500)通过浮管(600)连接到安装在另一个人工浮岛(100)上的排放装置(700)。

3.根据权利要求2所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于：本发明所采用的污水处理设备(500)包括泵站(510)、反应池(520)、抽水管(530)、排水口和排淤管(540)，所述泵站(510)与抽水管(530)、排水口和排淤管(540)连通，用于为抽水管(530)、排水口和排淤管(540)提供水流的动力，所述排水口与浮管(600)连通，所述排淤管(540)安装在一个浮道(200)上，另一个浮道(200)用于通行，排淤管(540)用于将反应池(520)中沉积的淤泥转移到湖泊的岸上进行处理，所述反应池(520)与抽水管(530)、排水口和排淤管(540)连接，反应池(520)用于淤泥和的氮磷等元素的沉降分离，当水质监测器检测到水中的氮磷元素增多时，污水处理设备(500)开启，所述泵站(510)通过排淤管(540)将湖泊底部的淤泥抽入反应池(520)中，淤泥在反应池(520)中的发生沉降堆积，再通过泵站(510)将净化后的水通过浮管(600)送入排放装置(700)内排放会湖泊中，将沉降的淤泥通过排淤管(540)排到岸上进行处理。

4.根据权利要求1所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于：本发明所采用的排放装置(700)包括多个喷淋头，且所述喷淋头布设在水面以上。

5.根据权利要求3所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于：所述栽培箱(300)种植的水生植物为菱。

6.根据权利要求1所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于：在所述人工浮岛(100)上安装修复装置(800)，所述修复装置(800)包括收卷机构(810)、栽培基础(820)和光补偿灯条(830)，所述收卷机构(810)安装在人工浮岛一侧，收卷机构(810)上固定连接有栽培基础(820)的一端，所述栽培基础(820)的另一端沉放于湖泊底部，栽培基础(820)为长条形结构，栽培基础(820)上栽种有水生植物，收卷机构(810)用于收卷栽培基础(820)，所述栽培基础(820)上安装有光补偿灯条(830)，所述光补偿灯条(830)用于向栽培基础(820)上栽种的水生植物提高光照。

7.根据权利要求6所述的一种藻型、富营养湖泊生态修复方法，其特征在于：所述修复装置(800)中的栽培基础(820)包括外护层(821)、填充层(822)和内护层(823)，所述外护层(821)和内护层(823)均为管状结构，填充层(822)填充在外护层(821)与内护层(823)之间，用于为水生植物的生长提供基础，且外护层(821)和内护层(823)上均开设有若干的通孔，所述外护层(821)上的通孔用于水生植物的栽种，内护层(823)中充有用于水生植物生长的营养元素，内护层(823)上的通孔用于营养元素向填充层(822)中扩散。