CN114735830A - 重度cod污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法 - Google Patents

重度cod污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，属于湖泊生态修复技术领域，该方法包括水体修复和底泥修复，水体修复包括在水面上搭建浮岛，在浮岛上部种植芦苇，浮岛的上部安装有灌溉系统，浮岛包括储水箱，灌溉系统取用存储于储水箱的水体为浮岛上部种植的芦苇灌溉，底泥修复包括开挖种植坑，在种植坑内铺设脱硫渣层和育苗基质层，将带有土壤的芦苇种苗斜放入挖好的种植坑内，填沙土覆盖，芦苇的种苗均选自微咸水水域的干湿交替区。通过采取以上措施，使得芦苇能够在重度COD污染的旱区高咸水湖泊中存活下来，并逐步发挥生态修复作用。

Description

重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法
技术领域
本发明属于湖泊生态修复技术领域，尤其涉及一种重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法。
背景技术
重度COD污染的湖泊中，由于COD的降解需要大量氧气，水体中的复氧能力无法满足要求，导致水生生物的生物量极小，水环境快速恶化。高咸水湖泊中的水生生物丰度及物种多样性也极小，高盐环境下大部分水生生物无法生存。当水体既是重度COD污染，又是高咸水污染时，受到两种因素的协同作用，水生生物很难正常生长，成为优势种群。
目前对于湖泊治理常采用物理、化学、生物方法，或多种方法的结合。实践证明，采用生物方法辅助其它方法形成的生态修复方法能够更有效的治理湖泊，且持久性强，然而对于COD浓度远超地表水Ⅴ类，尤其高达几百mg/L，水体盐度最小值超过20‰，尤其在25‰～30‰的重度COD污染的旱区高咸水湖泊，常规的生物方法如种植水草、放养净水水生动物、泼洒微生物制剂等，均不能发挥有效作用，水草、水生动物等很难生存，如项目团队曾调查的某重度COD污染的高咸水湖泊，周围几乎没有水生植物存活，底泥全年未发现底栖动物活体。并且，若在浮床或浮岛上种植水生植物，即使水生植物自身有一定的耐盐性，但湖面蒸发大，随着湖水的蒸发，水体中的盐分逐渐累积在植物培养基上，形成厚厚的盐层，对水生植物产生盐胁迫作用，抑制水生植物的生长，甚至造成水生植物死亡。尤其在种植初期，水生植物还未完全覆盖浮床或浮岛，且还未完全适应盐碱环境，由于蒸发强烈，水生植物培养基上很快就积累盐层，水生植物因盐胁迫而脱水死亡。因此，进行生态修复的第一步是使种植的水生植物或放养的水生动物能够适应环境，存活下来，进而逐步形成优势种群，发挥生态修复作用。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有鉴于此，有必要提供一种重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，解决COD浓度远超地表水Ⅴ类，尤其高达几百mg/L，水体盐度最小值超过20‰，尤其在25‰～30‰的重度COD污染的旱区高咸水湖泊，水生植物无法存活，且蒸发积累盐层，水生植物因盐胁迫而脱水死亡的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：
重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，包括水体修复和底泥修复，其特征在于：
所述水体修复包括在水面上搭建浮岛，在浮岛上部种植芦苇，所述芦苇的种苗选自微咸水水域的干湿交替区；
所述浮岛的上部安装有灌溉系统；
所述浮岛包括储水箱，所述灌溉系统取用存储于储水箱的水体为浮岛上部种植的芦苇灌溉；
所述底泥修复包括如下步骤：
S1、在湖岸带开挖种植坑：
种植坑开挖的深度不低于40cm；
种植坑的排数不少于2排，坑间距为0.5～0.8m；
S2、基质层铺设：
在种植坑挖好以后，还需要在种植坑的底部和四周铺设一层厚度为2～3cm的脱硫渣层；
在脱硫渣层的上部铺设一层厚度为5～10cm的育苗基质层；
S3、在种植坑内种植芦苇：
所述芦苇的种苗选自微咸水水域的干湿交替区；
种植的时间为每年的6～7月，芦苇生长旺盛的时期；
采用挖掘机将芦苇种苗连同根部土壤挖起；
割掉芦苇的上部茎秆，茎秆保留30～40cm；
将带有土壤的芦苇种苗斜放入挖好的种植坑内，斜放的角度为45°～60°；
填土将种植坑内的芦苇种苗根系覆盖，填土为沙土；
S4、浇水灌溉：
采用微咸水灌溉，每2～3天灌溉1次。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述浮岛还包括覆塑金属网箱，所述覆塑金属网箱的内壁上固定多个环状龙骨，在环状龙骨的内侧对覆塑金属网箱的四周和底部的内侧紧贴一层编织袋和/或土工布；
所述储水箱安置在覆塑金属网箱的中间偏上处，储水箱的水箱口露出覆塑金属网箱的上盖，储水箱和覆塑金属网箱之间的间隙填充有营养土；
所述储水箱的底部为锥形，底部中心位置还设置有集水槽；
所述浮岛的四周安装有蒸发收集装置，所述储水箱的侧面安装有导水管，将蒸发收集装置收集的水体存储于储水箱。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述导水管的数量为8个，均匀安装在储水箱的四周；
所述蒸发收集装置包括环形浮管和塑料薄膜；
所述覆塑金属网箱的外部还设置一圈挡水板，挡水板的内侧与覆塑金属网箱固定；
所述环形浮管的上部安装有立壁，立壁的选材为透明材料，立壁的内侧涂有疏水涂层；
所述塑料薄膜的一端固定在立壁上，塑料薄膜的另一端向下延伸到挡水板的外侧，并固定在挡水板外侧的中部，在挡水板外侧的下部安装有汇水槽；
所述导水管的进水口固定在汇水槽的下部，汇水槽与进水口的连接处开设有多个开孔；
所述塑料薄膜靠近挡水板的位置也设有开孔，开孔内安装有漏水管，漏水管延伸到汇水槽的内部。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述蒸发收集装置还包括8个连接柱，连接柱的一端均匀固定在环形浮管的内侧，连接柱的另一端均匀固定在位于浮岛空载时吃水线位置附近的环状龙骨上。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述灌溉系统包括喷灌设备和水泵，所述水泵的左侧连接有进水管，右侧连接有出水管，所述喷灌设备包括全方位喷头和压力罐；
所述进水管的下部延伸到集水槽，所述出水管的右侧连接压力罐，所述压力罐的上部通过伸缩管与全方位喷头相连。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述灌溉系统还包括供电设备和控制系统，所述供电设备包括蓄电池和风光互补发电系统；所述控制系统用于控制喷灌设备和水泵进行灌溉；
所述水体修复还包括在水面上安装曝气设备；
所述供电设备的蓄电池为所有用电设备供电。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述浮岛上种植的芦苇还需要进行陆地培育，培育方法如下：
A1、挖取微咸水水域干湿交替区的芦苇种苗，芦苇根系旺盛，长度不小于10cm；
A2、割掉芦苇的上部茎秆，茎秆保留10～15cm；
A3、将芦苇栽入填充育苗基质的双色盆中，双色盆的直径不小于15cm；
A4、开挖培养池，池中铺薄膜，将双色盆放入培养池中；
A5、遮光、微咸水浇灌培养，当芦苇新芽超过5cm时移栽；
A6、移栽时连同双色盆埋入营养土。
作为上述技术方案的进一步描述：
在芦苇种植完成以后，还需要搭建遮阳设施；
所述遮阳设施为遮阳网，遮阳网的高度距湖岸带种植的芦苇种苗不低于20cm，距浮岛种植的芦苇种苗不低于50cm；
遮阳时间不小于30天，在前15天白天全天遮阳，15天以后在晴天的9点～18点遮阳。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述营养土和步骤S2、A3中选用的育苗基质为混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪，与泥炭土、珍珠岩、草木灰的混合物。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述营养土中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪40～50％，泥炭土20～30％，珍珠岩10～15％，草木灰10～15％；
所述育苗基质中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪25～30％，泥炭土35～40％，珍珠岩15～20％，草木灰15～20％。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过大量试验筛选出能适用于重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复的水生植物物种，选择的水生植物为芦苇，其种苗选自微咸水水域的干湿交替区，并且提出了一种种植方法，在进行底泥修复时开挖的种植坑深度、铺设脱硫渣层和育苗基质层的厚度、芦苇栽种前的预处理及栽种方式均进行了限定，在水体修复时芦苇种苗的预处理及栽种方式等，以及后期的维护管理方式均有技术可遵循。该模式下芦苇能够在重度COD污染的旱区高咸水湖泊中存活下来，并逐步发挥生态修复作用。
2、本发明中，通过在覆塑金属网箱的内部安置储水箱，形成一个一体式浮岛，稳定性强，储水箱兼顾浮体的作用。当储水量较少时，能够带动整个浮岛漂浮于水面上，安置在覆塑金属网箱的中间偏上处，使浮岛的重心稳定，不会因风等因素发生倾斜。覆塑金属网箱的内壁上固定多个环状龙骨，环状龙骨能够增大强度，提高覆塑金属网箱的耐用性。
3、本发明中，通过蒸发收集装置，收集的蒸发水存储入储水箱内，通过灌溉系统对栽植的芦苇进行灌溉，将因蒸发而积累的盐层洗去，减小对芦苇的盐胁迫，提高了成活率。且芦苇能够完全适应湖水环境时，可以将蒸发收集装置拆除，将导水管的进水口封堵，通过控制储水箱的存水量，实现浮岛的入水深度控制。
4、本发明中，通过选择立壁的材料，塑料薄膜的安装及固定位置，使得收集效率更高，通过设置挡水板，降雨汇集的雨水在挡水板处阻隔，通过塑料薄膜开孔处的漏水管进入汇水槽，实现雨水的收集。同时也能够对多余的灌溉水收集再利用。
5、本发明中，提供了一种适用于咸水湖泊的营养土配方，并提供了该营养土原材料的发酵方法，实现了旱区，尤其是宁夏旱区滩羊及肉、奶牛产业发展留下的固体废物羊粪和牛粪的再利用，同时使得水体中打捞的水草再次资源化利用，对生态环境保护和农民增产增收具有重要的意义。
6、本发明中，根据旱区的特色，选择风光互补发电系统供电，风能和光能均为旱区的绿色能源，因此采用风光互补发电系统供电具有节能、保护环境的作用。同时采用控制系统控制灌溉，节约管理成本。
附图说明
图1为本发明中水体修复用的装置整体剖面示意图；
图2为本发明中水体修复用的装置整体剖面标注示意图；
图3为本发明中浮岛和蒸发收集装置整体俯视示意图；
图4为本发明中浮岛和蒸发收集装置整体去掉塑料薄膜后的俯视示意图；
图5为本发明图1中A部分结构示意图；
图6为本发明图1中B部分结构示意图；
图7为本发明图4中C部分结构示意图；
图8为本发明一较优实施例中控制系统的控制原理示意图；
图9为本发明一较优实施例中水位监测装置的结构原理示意图；
图10为本发明一较优实施例中压力监测装置的结构原理示意图。
图中：1、浮岛；11、储水箱；111、集水槽；112、水箱口；113、导水管；1131、进水口；12、环形龙骨；13、覆塑金属网箱；14、营养土；15、挡水板；2、蒸发收集装置；21、环形浮管；22、立壁；23、塑料薄膜；24、汇水槽；25、漏水管；26、连接柱；3、灌溉系统；31、喷灌设备；311、全方位喷头；312、压力罐；313、伸缩管；32、水泵；321、进水管；322、出水管；4、供电设备；5、控制系统；6、水位监测装置；61、水位传感器；7、压力监测装置；71、压力传感器。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图10所示，本发明提供一种技术方案：重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，包括水体修复和底泥修复，其特征在于：
水体修复包括在水面上搭建浮岛1，在浮岛1上部种植芦苇，芦苇的种苗选自微咸水水域的干湿交替区；
在浮岛1的上部安装有灌溉系统3；浮岛1包括储水箱11，灌溉系统3取用存储于储水箱11的水体为浮岛1上部种植的芦苇灌溉；通过灌溉进行洗盐，将蒸发形成的盐层重新转移到湖泊中，减弱芦苇的盐胁迫作用。
所述底泥修复包括如下步骤：
S1、在湖岸带开挖种植坑：
种植坑开挖的深度不低于40cm；
种植坑的排数不少于2排，坑间距为0.5～0.8m；
S2、基质层铺设：
在种植坑挖好以后，还需要在种植坑的底部和四周铺设一层厚度为2～3cm的脱硫渣层；铺设脱硫渣层起到隔盐作用；
在脱硫渣层的上部铺设一层厚度为5～10cm的育苗基质层；
S3、在种植坑内种植芦苇：
种植坑内种植芦苇的种苗与浮岛1种植的芦苇种苗原始来源一致，同样选自微咸水水域的干湿交替区；
种植的时间为每年的6～7月，芦苇生长旺盛的时期；
采用挖掘机将芦苇种苗连同根部土壤挖起；
割掉芦苇的上部茎秆，茎秆保留30～40cm；
将带有土壤的芦苇种苗斜放入挖好的种植坑内，斜放的角度为45°～60°；
填土将种植坑内的芦苇种苗根系覆盖，填土为沙土；
S4、浇水灌溉：
采用微咸水灌溉，每2～3天灌溉1次。
微咸水水域干湿交替区的芦苇耐受性较强，更容易成活。由于长期受到干湿交替的影响，能够适应淹水环境和陆地环境，同时又处于微咸水水域，同样受到盐胁迫的影响，在非淹水时期生长区的土壤盐分同样较大，芦苇细胞已经对盐度产生了较好的耐受性。在种植时铺设脱硫渣层隔盐，铺设育苗基质层便于缓苗，同时团队实践证明，在移栽时斜放一定角度对芦苇成活率等有提升的效果。浮岛1包括储水箱11，形成一个整体，储水箱11还能够提供浮力，在储水箱11内储存淡水，通过灌溉系统3为浮岛1上种植的芦苇灌溉，能够将蒸发形成的盐层重新转移到湖泊中。
需要注意的是，为防止种植初期浮岛1随风随意漂动，影响水生植物生长及景观性，还可以辅以固定设施。
本发明实施方式具体为：
如图1-2所示，浮岛1还包括覆塑金属网箱13，覆塑金属网箱13的内壁上固定多个环状龙骨12，在环状龙骨12的内侧对覆塑金属网箱13的四周和底部的内侧紧贴一层编织袋和/或土工布。覆塑金属网箱13为表面进行覆塑的金属网编制而成，孔隙较大，贴编织袋和/或土工布能防止填充的营养土14受水的涤荡作用而流失，编织袋和/或土工布均可为市面上常见的产品，因咸水具有一定的腐蚀性，且旱区太阳光强度大，因此编织袋和/或土工布最好具有抗腐蚀性、抗晒性。
储水箱11安置在覆塑金属网箱13的中间偏上处，储水箱11的水箱口112露出覆塑金属网箱13的上盖，储水箱11和覆塑金属网箱13之间的间隙填充有营养土14；储水箱11和覆塑金属网箱13的规格根据要求进行试验计算。
储水箱11的底部为锥形，底部中心位置还设置有集水槽111；锥形的储水箱11便于水体向中部汇集，设置集水槽111，使之成为储水箱11的深水区，便于引水灌溉。
浮岛1的四周安装有蒸发收集装置2，储水箱11的侧面安装有导水管113，将蒸发收集装置2收集的水体存储于储水箱11。旱区蒸发强度大，通过蒸发收集装置2收集蒸发水，便于灌溉，可以减少或者不再向储水箱11进行人工补水。
通过在覆塑金属网箱13的内部安置储水箱11，形成一个一体式浮岛1，稳定性强，储水箱11兼顾浮体的作用，当储水量较少时，能够带动整个浮岛1漂浮于水面上，安置在覆塑金属网箱13的中间偏上处，使浮岛1的重心稳定，不会因风等因素发生倾斜。覆塑金属网箱13的内壁上固定多个环状龙骨12，环状龙骨12能够增大强度，提高覆塑金属网箱13的耐用性。
本发明实施方式具体为：
如图1-5所示，蒸发收集装置2包括环形浮管21和塑料薄膜23。
覆塑金属网箱13的外部还设置一圈挡水板15，挡水板15的内侧与覆塑金属网箱13固定。
环形浮管21的上部安装有立壁22，立壁22的选材为透明材料，立壁22的内侧涂有疏水涂层。立壁22的选材可以是透明亚克力板、透明玻璃、透明塑料等材料，透光性强，便于湖水蒸发，立壁22的内侧涂有疏水涂层，防止蒸发的水体在立壁22的内侧形成水雾，阻碍透光性。
塑料薄膜23的一端固定在立壁22上，塑料薄膜23的另一端，即远离立壁22的一端，向下延伸到挡水板15的外侧，并固定在挡水板15外侧的中部，在挡水板15外侧的下部安装有汇水槽24，即塑料薄膜23固定在挡水板15位置的下部位置；汇水槽24靠近挡水板15外侧的一侧最好紧贴塑料薄膜23。
塑料薄膜23向下延伸的角度一般不小于30°，以30°～60°为宜，最好为45°，便于蒸发凝结的水珠快速流入汇水槽24。
导水管113的数量为8个，均匀安装在储水箱11的四周；8个导水管能够满足水体快速从汇水槽24进入导水管113，不至于过量存储于汇水槽24而溢出。
如图5和图7所示，导水管113的进水口1131固定在汇水槽24的下部，汇水槽24与进水口1131的连接处开设有多个开孔。导水管113的进水口1131处最好是一节软管，软管便于位置调整和进水口1131固定。
蒸发收集装置2下部湖面上蒸发的水体在塑料薄膜23上液化形成水珠，沿着倾斜的塑料薄膜23向下滑动，进入汇水槽24，通过汇水槽24与进水口1131的连接处开设的开孔，进入导水管113，进而存储到储水箱11的内部。
塑料薄膜23靠近挡水板15的位置也设有开孔，开孔内安装有漏水管25，漏水管25延伸到汇水槽24的内部。
在旱区雨水也是一种不可多得的珍贵资源，通过设置挡水板15，降雨汇集的雨水在挡水板15处阻隔，通过塑料薄膜23开孔处的漏水管25进入汇水槽24，实现雨水的收集。并且灌溉时灌溉水体可能会落到塑料薄膜23的上部，可以对多余的灌溉水进行收集再利用。漏水管25的设置，增大延伸长度，漏水管25的管口还应尽可能的小，减少非雨期蒸发水汽的排出量。
挡水板15还能够防止营养土14吸收的水体从挡水板15的上部进入到塑料薄膜23，对收集的淡水产生污染，需要说明的是挡水板15的长度不应做限制，可以将挡水板15的长度向上延长到覆塑金属网箱13的最上部。
在一较佳实施例中，若选择的挡水板15长度较短，还可以从挡水板15安装的位置到覆塑金属网箱13的最上部，紧贴一层阻水膜，阻水膜的下部延伸到挡水板15与覆塑金属网箱13间的缝隙，并且紧贴在挡水板15的内侧，与延长挡水板15起到的作用类似，阻水膜可以是任意的不透水材料，也可以是反滤膜，能流出水体，阻滞盐分。
本发明实施方式具体为：
如图2和图4所示，蒸发收集装置2还包括8个连接柱26，连接柱26的一端均匀固定在环形浮管21的内侧，连接柱26的另一端均匀固定在位于浮岛1空载时吃水线位置附近的环状龙骨12上。
环形浮管21的浮力较大，远大于立壁22等蒸发收集装置2配件的自重，8个连接柱26将浮岛1和蒸发收集装置2连成一个整体，使得环形浮管21为浮岛1提供浮力，浮岛1空载时吃水线位置是储水箱11空箱时的最大浮力，空载即栽种芦苇、安装灌溉系统3，但储水箱11未存储水体时，安装在此位置可以避免在空载时蒸发收集装置2悬空或入水太深，影响正常使用。
本发明实施方式具体为：
如图2和图6所示，灌溉系统3包括喷灌设备31和水泵32，水泵32的左侧连接有进水管321，右侧连接有出水管322，喷灌设备31包括全方位喷头311和压力罐312。
进水管321的下部延伸到集水槽111，出水管322的右侧连接压力罐312，压力罐312的上部通过伸缩管313与全方位喷头311相连。
灌溉时，水泵32抽水进入压力罐312，在压力罐312的压力作用下，伸缩管313向上顶起，水压带动全方位喷头311旋转，实现喷灌。
本发明实施方式具体为：
灌溉系统3还包括供电设备4和控制系统5，供电设备4包括蓄电池和风光互补发电系统；控制系统5用于控制喷灌设备31和水泵32进行灌溉；
水体修复还包括在水面上安装曝气设备5；
供电设备4的蓄电池为所有用电设备供电。
风能和光能均为旱区的绿色能源，因此采用风光互补发电系统供电具有节能、保护环境的作用，可以选择市面上常用的风光互补发电系统，电能存储于蓄电池中，并为整个装置的所有耗电设备供电，由控制系统5进行控制；1套供电设备4可以配套多组耗电设备，在本发明中水泵32、喷灌设备31、曝气设备5等需要耗电的设备均成为耗电设备。
在一较佳实施例中，1套供电设备4可供应4套灌溉系统3和1套曝气设备5。
如图8-10，在另一较佳实施例中，储水箱11的内部还安装有水位监测装置6，水位监测装置6包括水位传感器61，水位传感器61监测指标包括水位下限和水位上限；
压力罐312的内部还安装有压力监测装置7，压力监测装置7包括压力传感器71，压力传感器71监测指标包括压力下限和压力上限；
控制系统5与供电设备4、水泵32、压力罐312、水位监测装置6、压力监测装置7电性连接，进而控制喷灌设备31和水泵32进行灌溉。
根据需要设定水位下限和水位上限、压力下限和压力上限，当水位达到水位上限时，控制系统5打开水泵32和压力罐312的进水电磁阀，往压力罐312供水；当水位降到水位下限时，控制系统5关闭水泵32和压力罐312的进水电磁阀；或当压力罐312达到压力上限时，控制系统5也要关闭水泵32和压力罐312的进水电磁阀，并且打开压力罐312的出水电磁阀，水体通过伸缩管313进入全方位喷头311，通过全方位喷头311进行喷灌；当压力罐312的压力降到压力下限时，控制系统5关闭压力罐312的出水电磁阀。
当然，若需要控制成本，也可以不采用控制系统5和/或相关的传感器，通过人工观测进行手动控制。
需要注意的是，喷灌的作用仅是为了洗盐，对时限、次数可以不做限制，满足灌溉条件即可灌溉。
本发明实施方式具体为：
所述浮岛1上种植的芦苇还需要进行陆地培育，培育方法如下：
A1、挖取微咸水水域干湿交替区的芦苇种苗，芦苇根系旺盛，长度不小于10cm；
A2、割掉芦苇的上部茎秆，茎秆保留10～15cm；
A3、将芦苇栽入填充育苗基质的双色盆中，双色盆的直径不小于15cm；
A4、开挖培养池，池中铺薄膜，将双色盆放入培养池中；
A5、遮光、微咸水浇灌培养，当芦苇新芽超过5cm时移栽；
A6、移栽时连同双色盆埋入营养土14。
需要注意的是，双色盆最好为可降解材料，在移栽到浮岛1初期，起到隔盐作用，便于水生植物适应环境，随着适应能力增强，逐步降解，可以提高成活率。
本发明实施方式具体为：
在芦苇种植完成以后，还需要搭建遮阳设施；
所述遮阳设施为遮阳网，遮阳网的高度距湖岸带种植的芦苇种苗不低于20cm，距浮岛1种植的芦苇种苗不低于50cm，且高于全方位喷头311工作时的最高处；
遮阳时间不小于30天，在前15天白天全天遮阳，15天以后在晴天的9点～18点遮阳。
本发明实施方式具体为：
所述营养土14和步骤S2、A3中选用的育苗基质为混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪，与泥炭土、珍珠岩、草木灰的混合物。
本发明实施方式具体为：
营养土14中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪40～50％，泥炭土20～30％，珍珠岩10～15％，草木灰10～15％。
在一较佳实施例中，营养土14中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪45％，泥炭土25％，珍珠岩15％，草木灰15％。
育苗基质中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪25～30％，泥炭土35～40％，珍珠岩15～20％，草木灰15～20％。
在一较佳实施例中，育苗基质中各物质的体积比例为：水草、羊粪和/或牛粪25％，泥炭土40％，珍珠岩20％，草木灰15％。
在一较佳实施例中，混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪中的水草优选为篦齿眼子菜。
在一较佳实施例中，混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪的发酵方法具体为：
选用的水草为篦齿眼子菜；篦齿眼子菜为旱区咸水湖泊中的常见水草，在生长到一定程度时要进行打捞，打捞出来混合羊粪和/或牛粪发酵，可以提高资源利用效率，保护环境。
具体发酵方法如下：
M1、原料选择：
按重量份数选择原料，其中新鲜羊粪和/或牛粪的份数为80～100份；
晒干的篦齿眼子菜25～30份，用铡草机切碎；或者采用其它形式将篦齿眼子菜切碎；
有机肥发酵微生物菌剂2～3份，有效活菌数大于50亿/g；有机肥发酵微生物菌剂为市售的常见菌剂，用量上可以根据不同品牌有效活菌数的差别适当调整，总活菌数保持大概一致。
M2、原料混合：
将原料按照重量份数进行均匀混合，通过喷水控制湿度，混合好的原料湿度在45～55％；湿度可以采用带手套抓取的方式粗要检测，以手抓成团不出水，松开即散为宜；
M3、堆肥发酵：
选择硬度较大的场地，场地通风、阴凉，环境温度在15～20℃，将混合好的原料堆积，堆体高度为70～90cm，宽度为1～1.5m，堆积完成后盖一层塑料薄膜；堆体长度不做限制，根据需要进行调整，当需要多排时，两排之间最好不低于2m；
M4、堆肥管理：
取直径为5～10cm的PVC管若干，管体开孔，外部套设一层土工布，插入堆体；套设土工布主要防止发酵液体或者碎屑进入PVC管体，影响通风，PVC管的上开口最好朝向风口或辅以吹风设施吹气；
每5～7天翻堆一次，翻堆3～4次，堆肥无任何粪便原臭味且堆表面有大量白色菌丝出现表明发酵完成；
M5、堆肥使用：
将发酵完成的堆肥在通风的放置区放置2个月以上，使其充分稳定且晾干，晾干后采用粉碎机粉碎即可使用。若需要运输，最好用造粒机造粒，直接使用可不用造粒，减少成本。
具体修复方式：
水体修复具体为：根据种植规模及灌溉频次需求先进行多次试验，控制好覆塑金属网箱13、储水箱11及蒸发收集装置2的尺寸及规格，同时确定吃水线位置等必要参数。实际应用时，先组装浮岛1，在覆塑金属网箱13的内部安装多个环状龙骨12，在环状龙骨12的内侧对覆塑金属网箱13的四周和底部的内侧紧贴一层编织袋和/或土工布；往箱体内部填充营养土14，填充一部分后，将安装有导水管113的储水箱11安置在覆塑金属网箱13的中间偏上处，储水箱11的水箱口112露出覆塑金属网箱13的上盖，继续在缝隙中填充营养土14，填实。
将蒸发收集装置2的连接柱26的一端均匀固定在环形浮管21的内侧，连接柱26的另一端均匀固定在位于浮岛1空载时吃水线位置附近的环状龙骨12上，在环形浮管21的上部安装立壁22，塑料薄膜23一端固定在立壁22上，先比对下塑料薄膜23向下延伸到覆塑金属网箱13外部的大概位置，在该位置安装挡水板15，然后将塑料薄膜23的另一端固定在挡水板15外侧的中部，在挡水板15外侧的下部安装汇水槽24，将导水管113的进水口1131固定在汇水槽24的下部，并在汇水槽24与进水口1131的连接处开设多个开孔。在塑料薄膜23靠近挡水板15的位置开孔，在开孔内安装漏水管25，将漏水管25的下部延伸到汇水槽24的内部。
一切安装完毕后，移入湖泊，然后将经陆地培育的芦苇连同双色盆埋入上部营养土14，还需要安装遮阳设施进行遮阳缓苗。收集的蒸发水和雨水经导水管113存储入储水箱11，通过控制系统5控制灌溉。
当芦苇定植一段时间，其能够完全适应湖水环境，芦苇的上部茎秆已完全覆盖浮岛1时，蒸发将很难积累盐层，且盐层也能够随风浪洗去，可以将蒸发收集装置2拆除，将导水管113的进水口1131封堵，根据需要的入水深度，往储水箱11灌水。
底泥修复具体为：选择修复区域，进行种植坑开挖，在种植坑挖好以后，铺设脱硫渣层和育苗基质层，在种植坑内斜种植取自微咸水水域干湿交替区的芦苇，填沙土将种植坑内的芦苇种苗根系覆盖，浇水灌溉。还要搭建遮阳设施进行遮阳缓苗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，包括水体修复和底泥修复，其特征在于：
所述水体修复包括在水面上搭建浮岛(1)，在浮岛(1)上部种植芦苇，所述芦苇的种苗选自微咸水水域的干湿交替区；
所述浮岛(1)的上部安装有灌溉系统(3)；
所述浮岛(1)包括储水箱(11)，所述灌溉系统(3)取用存储于储水箱(11)的水体为浮岛(1)上部种植的芦苇灌溉；
所述底泥修复包括如下步骤：
S1、在湖岸带开挖种植坑：
种植坑开挖的深度不低于40cm；
种植坑的排数不少于2排，坑间距为0.5～0.8m；
S2、基质层铺设：
在种植坑挖好以后，还需要在种植坑的底部和四周铺设一层厚度为2～3cm的脱硫渣层；
在脱硫渣层的上部铺设一层厚度为5～10cm的育苗基质层；
S3、在种植坑内种植芦苇：
所述芦苇的种苗选自微咸水水域的干湿交替区；
种植的时间为每年的6～7月，芦苇生长旺盛的时期；
采用挖掘机将芦苇种苗连同根部土壤挖起；
割掉芦苇的上部茎秆，茎秆保留30～40cm；
将带有土壤的芦苇种苗斜放入挖好的种植坑内，斜放的角度为45°～60°；
填土将种植坑内的芦苇种苗根系覆盖，填土为沙土；
S4、浇水灌溉：
采用微咸水灌溉，每2～3天灌溉1次。
2.如权利要求1所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述浮岛(1)还包括覆塑金属网箱(13)，所述覆塑金属网箱(13)的内壁上固定多个环状龙骨(12)，在环状龙骨(12)的内侧对覆塑金属网箱(13)的四周和底部的内侧紧贴一层编织袋和/或土工布；
所述储水箱(11)安置在覆塑金属网箱(13)的中间偏上处，储水箱(11)的水箱口(112)露出覆塑金属网箱(13)的上盖，储水箱(11)和覆塑金属网箱(13)之间的间隙填充有营养土(14)；
所述储水箱(11)的底部为锥形，底部中心位置还设置有集水槽(111)；
所述浮岛(1)的四周安装有蒸发收集装置(2)，所述储水箱(11)的侧面安装有导水管(113)，将蒸发收集装置(2)收集的水体存储于储水箱(11)。
3.如权利要求2所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述导水管(113)的数量为8个，均匀安装在储水箱(11)的四周；
所述蒸发收集装置(2)包括环形浮管(21)和塑料薄膜(23)；
所述覆塑金属网箱(13)的外部还设置一圈挡水板(15)，挡水板(15)的内侧与覆塑金属网箱(13)固定；
所述环形浮管(21)的上部安装有立壁(22)，立壁(22)的选材为透明材料，立壁(22)的内侧涂有疏水涂层；
所述塑料薄膜(23)的一端固定在立壁(22)上，塑料薄膜(23)的另一端向下延伸到挡水板(15)的外侧，并固定在挡水板(15)外侧的中部，在挡水板(15)外侧的下部安装有汇水槽(24)；
所述导水管(113)的进水口(1131)固定在汇水槽(24)的下部，汇水槽(24)与进水口(1131)的连接处开设有多个开孔；
所述塑料薄膜(23)靠近挡水板(15)的位置也设有开孔，开孔内安装有漏水管(25)，漏水管(25)延伸到汇水槽(24)的内部。
4.如权利要求3所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述蒸发收集装置(2)还包括8个连接柱(26)，连接柱(26)的一端均匀固定在环形浮管(21)的内侧，连接柱(26)的另一端均匀固定在位于浮岛(1)空载时吃水线位置附近的环状龙骨(12)上。
5.如权利要求2-4任一所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述灌溉系统(3)包括喷灌设备(31)和水泵(32)，所述水泵(32)的左侧连接有进水管(321)，右侧连接有出水管(322)，所述喷灌设备(31)包括全方位喷头(311)和压力罐(312)；
所述进水管(321)的下部延伸到集水槽(111)，所述出水管(322)的右侧连接压力罐(312)，所述压力罐(312)的上部通过伸缩管(313)与全方位喷头(311)相连。
6.如权利要求5所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述灌溉系统(3)还包括供电设备(4)和控制系统(5)，所述供电设备(4)包括蓄电池和风光互补发电系统；所述控制系统(5)用于控制喷灌设备(31)和水泵(32)进行灌溉；
所述水体修复还包括在水面上安装曝气设备(5)；
所述供电设备(4)的蓄电池为所有用电设备供电。
7.如权利要求1所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述浮岛(1)上种植的芦苇还需要进行陆地培育，培育方法如下：
A1、挖取微咸水水域干湿交替区的芦苇种苗，芦苇根系旺盛，长度不小于10cm；
A2、割掉芦苇的上部茎秆，茎秆保留10～15cm；
A3、将芦苇栽入填充育苗基质的双色盆中，双色盆的直径不小于15cm；
A4、开挖培养池，池中铺薄膜，将双色盆放入培养池中；
A5、遮光、微咸水浇灌培养，当芦苇新芽超过5cm时移栽；
A6、移栽时连同双色盆埋入营养土(14)。
8.如权利要求1所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
在芦苇种植完成以后，还需要搭建遮阳设施；
所述遮阳设施为遮阳网，遮阳网的高度距湖岸带种植的芦苇种苗不低于20cm，距浮岛(1)种植的芦苇种苗不低于50cm；
遮阳时间不小于30天，在前15天白天全天遮阳，15天以后在晴天的9点～18点遮阳。
9.如权利要求7所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述营养土(14)和步骤S2、A3中选用的育苗基质为混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪，与泥炭土、珍珠岩、草木灰的混合物。
10.如权利要求9所述的重度COD污染的旱区高咸水湖泊生态修复系统快速构建方法，其特征在于：
所述营养土(14)中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪40～50％，泥炭土20～30％，珍珠岩10～15％，草木灰10～15％；
所述育苗基质中各物质的体积比例为：混合发酵腐熟的水草、羊粪和/或牛粪25～30％，泥炭土35～40％，珍珠岩15～20％，草木灰15～20％。
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