CN111233156A - 一种硬底质富营养化水体处理方法及种植载体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硬底质富营养化水体处理技术，该技术是将沉水植物栽种在固定的种植载体上，然后将种植载体投入水体中，通过复合生态填料和沉水植物的联合作用修复水体。硬底质富营养化水体处理技术操作简单易行，成本低廉，植物成活率高，无二次污染，具有显著的经济效益和环境效益，可将沉水植物的恢复技术推广到硬底质、薄底质富营养化水体的生态修复中。
Description
技术领域
本发明涉及富营养化水体处理技术，尤其涉及一种储存在底部为硬底的水池中的富营养化水体的处理技术。
背景技术
近年来，随着工业化和城市化进程的加快，大量的氮、磷等污染物排入湖泊、水库和河流，导致水体富营养化，这使得进入水体中的污染物量严重超过水体原有的自净能力，其原有的生态自净能力逐渐在减退，甚至丧失了自净能力。受污染水体生态修复工程是一个长期、艰巨的工程。恢复和重建水生态系统是富营养化水体生态修复的主要内容之一。
水生植物不仅自身具有氮、磷吸收能力，也是水体生物多样性耐以维持的基础，更是建立健康的水生态系统的关键。在治理受污染水体的多种措施中，水生植物恢复作用具有低耗、高效和环境安全的特点，是一种既行之有效又保护生态环境、避免二次污染的好方法，日益受到广泛关注。恢复和重建沉水植物是预防和治理水体富营养化的重要环节。但是硬底质或者是在淤泥层较薄的水体中，一般不能直接种植沉水植物，或者即使种植了沉水植物，由于没有淤泥或者淤泥层较稀薄，植物根系不能很好定植扩繁，常出现烂根、植物成活率低、抗风浪能力差、植株体漂浮等问题，生态修复工程难以推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何在硬底质或者是在淤泥层较薄的富营养化水体中种植沉水植物，由此得到一种硬底质富营养化水体处理方法及种植载体。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
硬底质富营养化水体处理方法，
第一步，将沉水植物固定在种植载体上，所述种植载体内部包括火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石；
第二步，向水体间隔投放固定有沉水植物的种植载体，相邻沉水植物之间的间距至少为20厘米；
第三步，调节沉水植物在水体中的深度，使沉水植物在水体中的深度小于等于沉水植物的株高三倍。
本技术方案通过复合生态填料和沉水植物的联合作用修复水体，沉水植物和复合生态填料联合作用是指复合生态填料具有良好的吸附性能和微生物附着功能。火烧土具有透气、保湿、利水、壮根、催芽等功能，同时含有植物需要的多种微量元素，能促进植料养分释放与分解；沸石内部具有架状结构，中间形成很多空腔；蛭石是一种层状结构的含镁的水铝硅酸盐次生变质矿物，具有很好的通气性和保水性；砾石是一种很好的人工湿地填料，容易挂膜，方便易得。将火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石组成沉水植物生长的复合生态填料，通过复合生态填料的吸附作用能够吸附水体中的氮、磷等营养盐，有效降低了水体中污染物的含量；沉水植物生长初期所需的营养物质主要来自复合生态填料所吸附的营养盐及基质本身所含有的丰富的钾、钙、镁等营养元素；同时沉水植物在其生长过程中可通过生物化学作用净化水质，复合生态填料表面形成的生物膜和沉水植物根及微生物可共同降解水体中的污染物质。
沉水植物的长势受光照影响巨大，如果光照充足的，则沉水植物长势会非常好。沉水植物的长势一旦超过一定范围，则可能引起负面反应。因此，需要控制沉水植物合理生长。在本技术方案中通过增加沉水植物在水体中的深度来抑制沉水植物生长。由于富营养化水体的透光能力极差，通过增加沉水植物的深度即可减少沉水植物接收光照的量。相反的，通过减少沉水植物的深度即可增加沉水植物接收光照的量，促进沉水植物生产。
为了复合生态填料具有良好的吸附性能和微生物附着功能，所述种植载体内的火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石按照重量比为1：2：2：1的比例均匀混合。
本发明为实现上述方法还提供了一种适用于硬底质富营养化水体处理方法的种植载体。该种植载体包括曲纹网状硬式透水管和填料，所述曲纹网状硬式透水管上设有一排种植孔，所述种植孔之间的距离为20厘米，所述种植孔沿着曲纹网状硬式透水管的中心线排列，所述填料位于曲纹网状硬式透水管内，所述曲纹网状硬式透水管两端封闭，所述填料包括火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石。
上述方案采用曲纹网状硬式透水管道用于盛放聚集沉水植物生长的复合生态填料，具有透水功能强，能够实现富营养化水体与复合生态填料之间实现水体和物质交换。种植载体的填料足够的耐腐蚀性、足够的韧性，曲纹网状硬式透水管结构闹固，安装拆卸方便，应用范围广、实用性强，拆卸后不会造成复合生态填料的流失及损失。
填料的材料易得，且氮、磷含量少。由于填料的各个基质本身的物理空间结构具有很强的吸附性能，在富营养化水体中可更多吸附水体中富余的氮、磷等营养物质。吸附的氮磷营养物质一方面供沉水植物生长，另一方面复合生态填料表面生长的生物膜能够有效对水体中的污染物质进行降解，减小水体中污染物的浓度，抑制富营养化现象的发生。
为了使填料能与水体充分接触，所述曲纹网状硬式透水管两端设有圆形不锈钢网片，所述不锈钢网片边缘与曲纹网状硬式透水管的端部固定连接。
所述填料中火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石按照重量比为1：2：2：1的比例均匀混合。该比例下的填料更有利于与植物根系相互嵌合，极有利于沉水植物在水下定植、成活、生长，有效解决了沉水植物在硬底质环境条件下着根难、易漂浮、根系易缺氧而腐烂的问题，有利于水域生态环境的恢复，加快整个生态系统的恢复和构建。
本发明采用上述技术方案：硬底质富营养化水体处理技术操作简单易行，成本低廉，植物成活率高，无二次污染，具有显著的经济效益和环境效益，可将沉水植物的恢复技术推广到硬底质、薄底质富营养化水体的生态修复中。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步具体说明。
图1为本发明第一种实施例的种植载体的结构示意图；
图2为本发明第一种实施例的使用状态示意图；
图3为本发明第二种实施例的使用状态示意图。
具体实施方式
本发明第一种实施例。
如图1、2所示，种植载体包括曲纹网状硬式透水管1和填料2。曲纹网状硬式透水管1是一种大型常用的导地下水工程用部件，其本体分布有网孔结构，而整体为管状结构，管径为110厘米。曲纹网状硬式透水管1上设有一排种植孔3，该种植孔3有别于其网孔，种植孔3孔径在6到8厘米，这明显大于网孔3到5厘米的孔径。种植孔3沿着曲纹网状硬式透水管1的中心线排列、种植孔3之间的距离为20厘米。填料2位于曲纹网状硬式透水管1内部，并且填料2填满在曲纹网状硬式透水管1内部。曲纹网状硬式透水管1两端通过圆形不锈钢网片封闭，圆形不锈钢网片的网孔的孔径小于曲纹网状硬式透水管1的孔径，不锈钢网片边缘与曲纹网状硬式透水管1的端部之间采用钢丝穿插固定连接。填料2包括火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石，火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石按照重量比为1：2：2：1的比例均匀混合。种植载体上栽种有沉水植物4，沉水植物4分布在种植孔3内并且每个种植孔3内分布有四株沉水植物4。由于种植孔3之间的距离为20厘米，所以可以保证相邻沉水植物4之间的间距为20厘米。沉水植物4可以采用矮生苦草、轮叶黑藻、马来眼子菜、竹叶眼子菜、金鱼藻、狐尾藻、菹草中的一种或者多种，在本实施例中，沉水植物4选用矮生苦草和轮叶黑藻，株高在10到12厘米。
使用时，将栽种有沉水植物4的种植载体直接投向水体中，在投放另一个种植载体时以间隔20厘米的距离投放，这样保证相邻种植载体之间的排列间距为二十厘米。种植载体放入水体后，通过增加或者减少水量的方式控制水体深度，使得沉水植物4在水体中的深度等于沉水植物4的株高的三倍。通过该实施例，水体底部即使是硬质底，仍然可以通过种植载体获得必要的栽培环境。
使用过程中，水体在沉水植物4的净化作用下水质会从浑浊变得清澈，此状态下水体中沉水植物4的光照量得到增加，这会促使沉水植物4的生产状态得以加快。为了抑制沉睡植物的过盛的生长状态，可以通过增加水量，增加沉水植物4的深度和水体浑浊度，从而减少沉水植物4的光照量，由此获得抑制生长的效果。
本发明第二种实施例。
如图3所示，该实施例与第一种实施例不同之处在于，投放前，先在种植载体之间用角钢固定，促使被固定的种植载体之间以平行的状态呈矩阵排列，相邻种植载体之间间隔二十厘米。如此，成矩阵排列的多个种植载体投放入水体后便有了固定的预设间隔距离，此种结构的种植载体具有使用方便的优点。
本发明第三种实施例。
该实施例与第一种实施例不同之处在于，沉水植物在水体中的深度等于沉水植物的株高的二倍。
本发明第四种实施例。
该实施例与第一种实施例不同之处在于，沉水植物在水体中的深度等于沉水植物的株高的一倍。
本发明第五种实施例。
该实施例与第二种实施例不同之处在于，沉水植物在水体中的深度等于沉水植物的株高的二倍。
本发明第六种实施例。
该实施例与第二种实施例不同之处在于，沉水植物在水体中的深度等于沉水植物的株高的一倍。
本发明第七种实施例。
该实施例与第一种实施例不同之处在于，用沉水植物的种子替代沉水植物。
将沉水植物的种子先埋入种植载体中，放入水体后待沉水植物发芽成长、直至长成正常植株，在此过程充分利沉水植物的整个生长过程；基于此获得了通过复合生态填料和沉水植物的联合作用修复水体的技术效果。
Claims (6)
1.一种硬底质富营养化水体处理方法，其特征在于：
第一步，将沉水植物固定在种植载体上，所述种植载体内部包括火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石；
第二步，向水体间隔投放固定有沉水植物的种植载体，相邻沉水植物之间的间距至少为20厘米；
第三步，调节沉水植物在水体中的深度，使沉水植物在水体中的深度小于等于沉水植物的株高三倍。
2.根据权利要求1所述硬底质富营养化水体处理方法，其特征在于：通过增加沉水植物在水体中的深度来抑制沉水植物生长。
3.根据权利要求1所述硬底质富营养化水体处理方法，其特征在于：所述种植载体内的火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石按照重量比为1：2：2：1的比例均匀混合。
4.一种适用于权利要求1硬底质富营养化水体处理方法的种植载体，其特征在于：所述种植载体包括曲纹网状硬式透水管(1)和填料(2)，所述曲纹网状硬式透水管(1)上设有一排种植孔(3)，所述种植孔(3)之间的距离为20厘米，所述种植孔(3)沿着曲纹网状硬式透水管(1)的中心线排列，所述填料(2)位于曲纹网状硬式透水管(1)内，所述曲纹网状硬式透水管(1)两端封闭，所述填料(2)包括火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石。
5.根据权利要求4所述种植载体，其特征在于：所述曲纹网状硬式透水管(1)两端设有圆形不锈钢网片，所述不锈钢网片边缘与曲纹网状硬式透水管(1)的端部固定连接。
6.根据权利要求4所述种植载体，其特征在于：所述填料(2)中火烧土、沸石、膨胀蛭石、砾石按照重量比为1：2：2：1的比例均匀混合。
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| CN201811447098.XA Active CN111233156B (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种硬底质富营养化水体处理方法及种植载体 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113367029A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-09-10 | 长江大学 | 一种硬底质背景下沉水植物种植载体及种植方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103058769A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-24 | 无锡龙盈环保科技有限公司 | 一种生态复合基质、复合生物生态砌块及复合生物生态挡土墙 |
| CN103755033A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-30 | 中国科学院水生生物研究所 | 一种硬底质富营养化湖泊的生态修复方法 |
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| CN209259785U (zh) * | 2018-11-29 | 2019-08-16 | 浙江问源环保科技股份有限公司 | 一种处理硬底质富营养化水体的种植载体 |
-
2018
- 2018-11-29 CN CN201811447098.XA patent/CN111233156B/zh active Active
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| Publication number | Publication date |
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