CN114208652A - 一种用于水生植物培育的定植培养装置及制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水生植物培育的定植培养装置及制备方法与应用，所述定植培养装置由生物复合基材制作，所述生物复合基材按质量百分比为：低碱水泥40～60％、丙烯酸接枝淀粉5～10％、发泡剂0.05～0.3％、粘土0.01～0.25％、铁黑0.02～0.5％、活性炭0.025～1％、壳多糖0.025～2％、微生物菌剂0.005～1％，余量为水；本发明中的基质材料为低碱水泥经过发泡处理，形成具有大量气孔的硬度适宜的定植培养装置，具有一定抗水力冲击能力，适合于流速较快且水深较深的河道或者各类底质的湖泊中植被恢复，同时，这些组分通过彼此间的协同作用，使得微生物菌剂和植物更好的生长，形成了一个微生物和植物共生的群落结构，对水体富营养化有较好的治理效果。
Description
技术领域
本发明属于水体富营养化修复技术领域，具体涉及一种用于水生植物培育的定植培养装置及制备方法与应用。
背景技术
水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮和磷等营养物质随着排放的污水进入到湖泊、水库等缓流水体，这一过程造成某些水生生物如藻类大量繁殖，引起水体透明度下降、水质恶化、鱼类出现大量死亡，最终导致水生生态系统构成和水体功能受损的现象，同时水体富营养化也是一种水体衰老的现象。引起富营养化的主要物质有：营养盐类、微量金属、维生素类和有机物，其他影响因素有气象(水温、光照)、水文、地形地貌的结构与特征，化学因子，生物因子等，国际上一般认为总磷浓度为0.02mg/L，总氮浓度为0.20mg/L是湖泊富营养化的发生浓度。2020年，我国开展营养状态监测的110个重要湖泊(水库)中，贫营养状态湖泊(水库)占9.1％，中营养状态占61.8％，轻度富营养状态占23.6％，中度富营养状态占4.5％，重度富营养状态占0.9％。水体富营养化不仅影响着水资源的利用与开发，阻碍渔业的可持续发展，而且也在刺激着有害藻类的爆发，使水域逐渐丧失生态功能和价值；与此同时，给地区经济和人们的生产生活也带来极大的危害和损失。
对于富营养化的控制，很多地方以控制营养盐为主，大多采取“高强度治污-自然生态修复”的技术路线，即控制外源磷、氮等有机污染负荷并配合生态恢复措施，在这方面已经取得较大成就，但是在去除藻类与控制其生长方面依然是湖泊水库水体恢复与保护的难题。目前主要的治理方法：1)化学方法：如加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等，但是易造成二次污染；2)物理方法：疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等，但代价十分昂贵，同时会破坏水体的生态结构；3)生物方法：生物修复技术成本低、处理效果好，去除率可高达99％以上，污染物转化后无二次污染。
目前，在水生态修复工作中，恢复水生植物(尤其是恢复沉水植物)被认为是水体富营养化治理的有效途径。很多实践表明，有沉水植物生长的区域，水体大多清澈；缺少沉水植被的水体，则往往浑浊或长藻，水底荒漠化，甚至黑或臭。随着水生态修复工作的进一步推进，广大的技术人员积累了丰富的经验和数据，在水质营养指标得到物理控制的前提下，如何保持水域的长久稳态越来越被人们重视。虽然水生植物的利用得到更快的发展，但是水生植物种植后成活率低，植物不易形成群落结构，今年成活，明年有衰退的情况屡见不鲜，原来的水生植物播种方法，消耗过多的人力物力，且效果不能持久。
因此，如何让水生植物能够更好的定植在不同富营养指标的水体中，并且发挥净化作用，这一直是一个技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于水生植物培育的定植培养装置及制备方法与应用。解决现有的水生植物种植后成活率低，植物不易形成群落结构，今年成活，明年有衰退的情况屡见不鲜，原来的水生植物播种方法，消耗过多的人力物力，且效果不能持久等问题。
本发明的一个目的在于提供一种用于水生植物培育的定植培养装置。
一种用于水生植物培育的定植培养装置，所述定植培养装置由生物复合基材制作，所述生物复合基材按质量百分比为：低碱水泥40～60％、丙烯酸接枝淀粉5～10％、发泡剂0.05～0.3％、粘土0.01～0.25％、铁黑0.02～0.5％、活性炭0.025～1％、壳多糖0.025～2％、微生物菌剂0.005～1％，余量为水。
进一步地，所述定植培养装置的底部还设有一层椰棕垫。
更进一步地，所述椰棕垫的厚度为1～2cm。
进一步地，所述定植培养装置具有开口并且内部中空，用于对水生植物进行固定和种植。
进一步地，所述粘土选自珍珠岩、蛭石、浮石、膨润土和麦饭石中的一种或多种。
进一步地，所述微生物菌剂包括氨氮降解菌和有机磷降解菌。
本发明中的基质材料为低碱水泥经过发泡处理，形成具有大量气孔的硬度适宜的定植培养装置，具有一定抗水力冲击能力，定植培养装置底部的椰棕垫作为植物根初期附着点，与定植培养装置结合在一起，一方面有利于根的生长，同时椰棕垫可以作为水生植物碳源物质，使得沉水植物更好地附着于水底，更好地通过根部吸收营养物质进而促进沉水植物生长，丙烯酸接枝淀粉是一种大分子保湿剂，在定植培养装置成型后，定植培养装置内部的丙烯酸接枝淀粉能包裹一定量的壳多糖、微生物菌剂，使得微生物菌剂能大量繁殖，然后将壳多糖、微生物菌剂缓慢的释放出来，壳多糖作为碳源物质可以为植物初期生长提供营养，微生物可以起到固氮固磷的作用，部分微生物也会促进水生植物根际微生物的繁殖，提高植物吸附富营养物质的效果；另外，丙烯酸接枝淀粉具有网状结构，填充在低碱水泥的气孔中，使得微生物菌剂有更好的定值空间，防止因水流过大，将微生物菌剂冲走；而且，丙烯酸接枝淀粉会慢慢发生降解，降解后的产物能被微生物菌剂和植物利用，由于丙烯酸接枝淀粉中含有大量的羧基，这些羧基能和氨气反应，能降低水体环境中的臭味；同时，低碱水泥的气孔能和外部环境进行充分的氧气交换，这样促使好氧微生物大量繁殖，在解磷固氮的同时，促进植物的生长；添加的铁黑、活性炭可以有效进行磷或氮的吸附和沉淀，吸附的磷或氮被微生物菌剂代谢，产生小分子的盐离子，供植物的生长利用。本发明中这些组分通过彼此间的协同作用，使得微生物菌剂和植物更好的生长，形成了一个微生物和植物共生的群落结构，对水体富营养化有较好的治理效果。
本发明的另一个目的在于提供一种用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法。
一种用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法，包括如下步骤：
S1、以质量百分比计，将40～60％低碱水泥、5～10％丙烯酸接枝淀粉、0.01～0.25％粘土、0.02～0.5％铁黑、0.025～1％活性炭、0.025～2％壳多糖混合，之后加入一部分水，快速搅拌均匀，得到浆料；
S2、向0.05～0.3％发泡剂中加入剩余水，经过发泡机后，将制得的泡沫注入步骤S1中得到的浆料中，混合均匀，然后加入0.005～1％微生物菌剂，继续混合，得到混合液；
S3、将步骤S2中得到的混合液倒入模具中，当混合液固定后，取下模具，即可得到所述的定植培养装置。
进一步地，步骤S3中，所述模具具有开口、内部中空，并且所述模具的底部铺设一层椰棕垫，所述椰棕垫的厚度为1～2cm。
本发明最后一个目的在于提供一种用于水生植物培育的定植培养装置的应用。
上述用于水生植物培育的定植培养装置在修复水体富营养化中的应用。
进一步地，所述水生植物为沉水植物、浮叶植物和挺水植物中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明中的基质材料为低碱水泥经过发泡处理，形成具有大量气孔的硬度适宜的定植培养装置，具有一定抗水力冲击能力，适合于流速较快且水深较深的河道中植被恢复；
2)定植培养装置底部的椰棕垫作为植物根初期附着点，与定植培养装置结合在一起，一方面有利于根的生长，同时椰棕垫可以作为水生植物碳源物质，使得沉水植物更好地附着于水底，更好地通过根部吸收营养物质进而促进沉水植物生长；
3)定植培养装置内部的丙烯酸接枝淀粉能包裹一定量的壳多糖、微生物菌剂，使得微生物菌剂能大量繁殖，然后将壳多糖、微生物菌剂缓慢的释放出来，壳多糖作为碳源物质可以为植物初期生长提供营养，微生物可以起到固氮固磷的作用，部分微生物也会促进水生植物根际微生物的繁殖，提高植物吸附富营养物质的效果，同时，丙烯酸接枝淀粉为微生物菌剂提供更好的定值空间，还能降低水体环境中的臭味；
4)本发明中这些组分通过彼此间的协同作用，使得微生物菌剂和植物更好的生长，形成了一个微生物和植物共生的群落结构，对水体富营养化有较好的治理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明定植培养装置制备流程图。
具体实施方式
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。
本发明丙烯酸接枝淀粉采用文献(尹爱萍,郭俊卿,郭建红,等.丙烯酸接枝淀粉的制备及性能研究[J].化工新型材料,2017(05):265-267.)中的方法进行制备。
本发明所使用的其他试剂和设备，如无特殊说明，均可市售获得。
实施例1
一种用于水生植物培育的定植培养装置，所述定植培养装置由生物复合基材制作，所述生物复合基材按质量百分比为：低碱水泥40％、丙烯酸接枝淀粉5％、发泡剂0.05％、粘土0.01％、铁黑0.02％、活性炭0.025％、壳多糖0.025％、微生物菌剂0.005％，余量为水。
一种用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法，包括如下步骤：
S1、以质量百分比计，将40％低碱水泥、5％丙烯酸接枝淀粉、0.01％粘土、0.02％铁黑、0.025％活性炭、0.025％壳多糖混合，之后加入一部分水，快速搅拌均匀，得到浆料；
S2、向0.05％发泡剂中加入剩余水，经过发泡机后，将制得的泡沫注入步骤S1中得到的浆料中，混合均匀，然后加入0.005％微生物菌剂，继续混合，得到混合液；
S3、将步骤S2中得到的混合液倒入模具中，所述模具具有开口、内部中空，并且所述模具的底部铺设一层椰棕垫，所述椰棕垫的厚度为1cm；当混合液固定后，取下模具，即可得到所述的定植培养装置。
实施例2
一种用于水生植物培育的定植培养装置，所述定植培养装置由生物复合基材制作，所述生物复合基材按质量百分比为：低碱水泥50％、丙烯酸接枝淀粉8％、发泡剂0.2％、粘土0.15％、铁黑0.3％、活性炭0.5％、壳多糖0.12％、微生物菌剂0.5％，余量为水。
一种用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法，包括如下步骤：
S1、以质量百分比计，将50％低碱水泥、8％丙烯酸接枝淀粉、0.15％粘土、0.3％铁黑、0.5％活性炭、0.12％壳多糖混合，之后加入一部分水，快速搅拌均匀，得到浆料；
S2、向0.2％发泡剂中加入剩余水，经过发泡机后，将制得的泡沫注入步骤S1中得到的浆料中，混合均匀，然后加入0.5％微生物菌剂，继续混合，得到混合液；
S3、将步骤S2中得到的混合液倒入模具中，所述模具具有开口、内部中空，并且所述模具的底部铺设一层椰棕垫，所述椰棕垫的厚度为1.5cm；当混合液固定后，取下模具，即可得到所述的定植培养装置。
实施例3
一种用于水生植物培育的定植培养装置，所述定植培养装置由生物复合基材制作，所述生物复合基材按质量百分比为：低碱水泥60％、丙烯酸接枝淀粉10％、发泡剂0.3％、粘土0.25％、铁黑0.5％、活性炭1％、壳多糖2％、微生物菌剂1％，余量为水。
一种用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法，包括如下步骤：
S1、以质量百分比计，将60％低碱水泥、10％丙烯酸接枝淀粉、0.25％粘土、0.5％铁黑、1％活性炭、2％壳多糖混合，之后加入一部分水，快速搅拌均匀，得到浆料；
S2、向0.3％发泡剂中加入剩余水，经过发泡机后，将制得的泡沫注入步骤S1中得到的浆料中，混合均匀，然后加入1％微生物菌剂，继续混合，得到混合液；
S3、将步骤S2中得到的混合液倒入模具中，所述模具具有开口、内部中空，并且所述模具的底部铺设一层椰棕垫，所述椰棕垫的厚度为2cm；当混合液固定后，取下模具，即可得到所述的定植培养装置。
对比例1
定植培养装置的制备方法基本同实施例2一样，不同之处在于，不添加丙烯酸接枝淀粉。
对比例2
定植培养装置的制备方法基本同实施例2一样，不同之处在于，不添加铁黑。
对比例3
定植培养装置的制备方法基本同实施例2一样，不同之处在于，不添加微生物菌剂。
实施例4定植培养装置在水体富营养化修复中的应用试验
选取湖北省内某一个发生水体富营养化的水域，将实施例1～3和对比例1～3制得的大小、形状一致的定植培养装置放置在水域的一个区域，上述定植培养装置彼此交错、间隔一定距离排布，经过一定时间(10天、20天和30天)后，测量定植培养装置中微生物的数量，观察沉水植物(黑藻和狐尾藻)的成活情况，同时测量定植培养装置中总氮和总磷的去除率，结果如下表1所示：
表1定植培养装置在水体富营养化修复中的应用试验结果
从表中可以看出，无论是培养黑藻，还是培养狐尾藻，实施例1～3制得的定植培养装置中的微生物数量是逐渐增加的，经过30天的实验观察与测试，植物的成活率在90％左右，在第30天时，黑藻中总氮去除率达到80％以上，总磷去除率也达到80％以上；狐尾藻中总氮去除率达到80％以上，总磷去除率也达到80％以上，结果表明，本发明中这些组分通过彼此间的协同作用，使得微生物菌剂和植物更好的生长，形成了一个微生物和植物共生的群落结构，对水体富营养化有较好的治理效果；
对比例1与实施例2的区别在于，不添加丙烯酸接枝淀粉。结果发现定植培养装置中的微生物数量是逐渐递减的，植物的成活率、总氮去除率和总磷去除率均降低，这是由于丙烯酸接枝淀粉是一种大分子保湿剂，在定植培养装置成型后，定植培养装置内部的丙烯酸接枝淀粉能包裹一定量的壳多糖、微生物菌剂，使得微生物菌剂能大量繁殖，然后将壳多糖、微生物菌剂缓慢的释放出来，壳多糖作为碳源物质可以为植物初期生长提供营养，微生物可以起到固氮固磷的作用，部分微生物也会促进水生植物根际微生物的繁殖，提高植物吸附富营养物质的效果；另外，丙烯酸接枝淀粉具有网状结构，填充在低碱水泥的气孔中，使得微生物菌剂有更好的定值空间，防止因水流过大，将微生物菌剂冲走；而且，丙烯酸接枝淀粉会慢慢发生降解，降解后的产物能被微生物菌剂和植物利用，对比例1中没有添加丙烯酸接枝淀粉，导致效果变差；
对比例2与实施例2的区别在于，不添加铁黑。结果发现定植培养装置中的微生物数量是逐渐递减的，植物的成活率、总氮去除率和总磷去除率均降低，这是由于添加的铁黑可以有效进行磷或氮的吸附和沉淀，吸附的磷或氮被微生物菌剂代谢，产生小分子的盐离子，供植物的生长利用，对比例2中由于没有添加铁黑，不能有效吸附磷或氮供微生物菌剂利用，导致微生物数量递减，进而使得效果变差。
对比例3与实施例2的区别在于，不添加微生物菌剂。结果发现结果发现定植培养装置中的微生物数量是逐渐递减的，植物的成活率、总氮去除率和总磷去除率均降低，这是由于添加的微生物能代谢磷或氮，供植物生长和利用，两者形成稳定的群落结构，对富营养化水体进行净化。
以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于水生植物培育的定植培养装置，其特征在于，所述定植培养装置由生物复合基材制作，所述生物复合基材按质量百分比为：低碱水泥40～60％、丙烯酸接枝淀粉5～10％、发泡剂0.05～0.3％、粘土0.01～0.25％、铁黑0.02～0.5％、活性炭0.025～1％、壳多糖0.025～2％、微生物菌剂0.005～1％，余量为水。
2.如权利要求1所述的用于水生植物培育的定植培养装置，其特征在于，所述定植培养装置的底部还设有一层椰棕垫。
3.如权利要求2所述的用于水生植物培育的定植培养装置，其特征在于，所述椰棕垫的厚度为1～2cm。
4.如权利要求1所述的用于水生植物培育的定植培养装置，其特征在于，所述定植培养装置具有开口并且内部中空，用于对水生植物进行固定和种植。
5.如权利要求1所述的用于水生植物培育的定植培养装置，其特征在于，所述粘土选自珍珠岩、蛭石、浮石、膨润土和麦饭石中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的用于水生植物培育的定植培养装置，其特征在于，所述微生物菌剂包括氨氮降解菌和有机磷降解菌。
7.一种用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、以质量百分比计，将40～60％低碱水泥、5～10％丙烯酸接枝淀粉、0.01～0.25％粘土、0.02～0.5％铁黑、0.025～1％活性炭、0.025～2％壳多糖混合，之后加入一部分水，快速搅拌均匀，得到浆料；
S2、向0.05～0.3％发泡剂中加入剩余水，经过发泡机后，将制得的泡沫注入步骤S1中得到的浆料中，混合均匀，然后加入0.005～1％微生物菌剂，继续混合，得到混合液；
S3、将步骤S2中得到的混合液倒入模具中，当混合液固定后，取下模具，即可得到所述的定植培养装置。
8.如权利要求7所述的用于水生植物培育的定植培养装置的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述模具具有开口、内部中空，并且所述模具的底部铺设一层椰棕垫，所述椰棕垫的厚度为1～2cm。
9.权利要求1～6所述的用于水生植物培育的定植培养装置在修复水体富营养化中的应用。
10.如权利要求9所述的用于水生植物培育的定植培养装置在修复水体富营养化中的应用，其特征在于，所述水生植物为沉水植物、浮叶植物和挺水植物中的一种或多种。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1328418A (zh) * | 1998-10-26 | 2001-12-26 | 考格尼斯德国有限责任公司 | 促进植物生长和健康的有用物质的用途 |
| JP2002281850A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Kin Kito | 海藻幼苗育成用多孔性板状担体 |
| CN103371092A (zh) * | 2012-04-28 | 2013-10-30 | 谷尚昆 | 甲壳素液(粉)、几丁聚醣液(粉)、壳聚醣液(粉)营养液在水(雾)培蔬果应用的方法 |
| CN103718803A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-16 | 广西南宁碧湾园林工程有限公司 | 一种用甲壳素促进蔬菜幼苗生根的方法 |
| CN105325269A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-02-17 | 河南科技大学 | 人造复合栽培基质及其制备方法 |
| CN108911158A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-11-30 | 江西省科学院 | 一种基于小流域形态的农村生活污水处理系统 |
| CN110240279A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-17 | 水生藻安生物科技（武汉）有限公司 | 一种适用于降低水体氮磷浓度的人工底质系统 |
| CN111512928A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-11 | 长沙华脉新材料有限公司 | 一种可生物降解的塑性垒土及其制备方法 |
| CN112715342A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 天津城建大学 | 一种地表水岸生态保育景石及制作方法 |
-
2021
- 2021-12-13 CN CN202111520340.3A patent/CN114208652A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1328418A (zh) * | 1998-10-26 | 2001-12-26 | 考格尼斯德国有限责任公司 | 促进植物生长和健康的有用物质的用途 |
| JP2002281850A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Kin Kito | 海藻幼苗育成用多孔性板状担体 |
| CN103371092A (zh) * | 2012-04-28 | 2013-10-30 | 谷尚昆 | 甲壳素液(粉)、几丁聚醣液(粉)、壳聚醣液(粉)营养液在水(雾)培蔬果应用的方法 |
| CN103718803A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-16 | 广西南宁碧湾园林工程有限公司 | 一种用甲壳素促进蔬菜幼苗生根的方法 |
| CN105325269A (zh) * | 2015-09-24 | 2016-02-17 | 河南科技大学 | 人造复合栽培基质及其制备方法 |
| CN108911158A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-11-30 | 江西省科学院 | 一种基于小流域形态的农村生活污水处理系统 |
| CN110240279A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-17 | 水生藻安生物科技（武汉）有限公司 | 一种适用于降低水体氮磷浓度的人工底质系统 |
| CN111512928A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-11 | 长沙华脉新材料有限公司 | 一种可生物降解的塑性垒土及其制备方法 |
| CN112715342A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 天津城建大学 | 一种地表水岸生态保育景石及制作方法 |
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