CN206494774U - 贝藻立体化生态修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种贝藻立体化生态修复系统，其包括若干排等距平行排布的养殖筏，每个养殖筏包括两个用于将养殖筏固定于水体底部的固定底座、一端连接于固定底座上而另一端延伸出水体表面的养殖梗绳、以及连接于两条养殖梗绳之间的养殖筏绳，养殖筏绳上间隔设有若干个泡沫浮球以使养殖筏绳漂浮于水体表面，每条养殖筏绳上悬挂有浸没于水体中的至少一个贝类养殖单元，相邻两条养殖筏绳间连接有漂浮于水体中的至少二个藻类养殖单元。通过采用上层培藻，底层养贝模式，吸收水体中的氮、磷等元素，同时利用贝类进行污染物的过滤及富集，在获得高质量水质的同时，净化水体所用的贝藻也符合海洋生物质量的二类标准，无需进行无害化处理。

Description

贝藻立体化生态修复系统

技术领域

本实用新型涉及水生态污水治理技术领域，特别涉及一种对污染水体进行立体化生态修复系统。

背景技术

随着人类对海洋施加的压力和影响不断加大，直接或间接导致了海洋生态系统的严重退化。特别是对海洋无度、无序和不负责任的开发利用，加快了海洋生态环境的退化，导致海洋生态系统功能严重衰退，因此急需一种可以有效修复海洋生态的系统和方法。

生物修复技术(Bioremediation)是指在自然条件或可控环境条件下，通过各种生物(包括植物、动物、微生物、突变体和基因工程转化体等)的生命代谢活动作用，如吸收、转移、转化及降解等，将污染环境中的污染物转变为无毒物质或毒害减小，从而净化水体，使退化的或破坏的生态系统得以恢复的一种生物净化过程。

利用水域生态系统中生物间的相互作用，形成良性循环削减污染物，加速生态系统的恢复，促进环境的可持续发展，是解决海洋环境污染的有效方法。在全球海洋生态环境破坏日益严重的背景下，藻类和贝类的综合生物修复技术将会越来越受到重视。

如中国专利201510126162.4号公开的一种生态修复型海洋牧场及其构建方法，属于海洋生态环境技术领域，海洋牧场是由一个以上多功能单元养殖平台组成，多功能单元养殖平台包括：一根两端封闭的粗直径HDPE管弯成U型的主浮管和一根以上两端封闭的HDPE联结管构成的可升潜式生态养殖单元平台框架，平台框架上设有藻床区、开敞箱式海珍品混养区、下沉装置和锚定装置。然而，该生态修复型海洋牧场存在如下的缺点或不足：(1)、该生态修复型海洋牧场的单元养殖平台结构较为复杂，制作成本高；(2)、没有公开该生态修复型海洋牧场中的藻类及海珍品的生物安全性；(3)、整个系统刚性较大柔性不足，不利于抵抗风浪的冲击。

因此，提供一种既能有效处理水体污染又能保证处理生物的实用安全性的贝藻立体化生态修复系统及修复方法成为业内急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种贝藻立体化生态修复系统及修复方法，其采用上层培藻，底层养贝模式，吸收水体中的氮、磷、钾等元素，同时利用贝类进行污染物重金属的过滤及富集，在获得高质量水质的同时，净化水体所用的贝藻也符合海洋生物质量的二类标准，无需进行无害化处理，可以安全上市。

为了实现上述目的，本实用新型的第一个目的在于提供一种贝藻立体化生态修复系统，其包括若干排等距平行排布的养殖筏，每个养殖筏包括两个用于将养殖筏固定于水体底部的固定底座、一端连接于固定底座上而另一端延伸出水体表面的养殖梗绳、以及连接于两条养殖梗绳之间的养殖筏绳，其中，养殖筏绳上间隔设有若干个泡沫浮球以使养殖筏绳漂浮于水体表面，每条养殖筏绳上悬挂有浸没于水体中的至少一个贝类养殖单元，相邻两条养殖筏绳间连接有漂浮于水体中的至少二个藻类养殖单元。

可选择地，贝藻立体化生态修复系统包括至少四十个养殖筏，每八个养殖筏设定为一组。

可选择地，每个贝类养殖单元包括：至少二个用于养殖贝类的笼箱及穿插连接于笼箱之间的吊绳，吊绳的上端连接于养殖筏绳上以将笼箱垂直地悬挂于养殖筏绳上并浸没于水体中。

可选择地，每个藻类养殖单元包括：连接于两条养殖筏绳之间的苗绳以及拴结于苗绳上的若干个用于繁殖藻类的苗种。

可选择地，养殖梗绳及养殖筏绳由聚乙烯纤维制成，直径约20～30毫米。

本发明的第二个目的在于提供一种贝藻立体化生态修复方法，其包括：(1)使用固定底座将养殖梗绳的一端固定于水体底部，于两条养殖梗绳之间连接养殖筏绳，养殖筏绳上间隔设置若干个泡沫浮球以使养殖筏绳漂浮于水体表面；(2)于两条养殖筏绳之间连接若干条苗绳，于每条苗绳上拴结若干个用于繁殖藻类的苗种；以及(3)于养殖筏绳上悬挂若干个浸没于水体中的由吊绳连接的用于养殖贝类的笼箱。

优选地，苗绳为双绳加苗种在一起，当苗绳上的苗种密度过大时，应采取刮苗的方法进行间苗；当苗绳分苗后有苗种脱落或苗种不好时，应进行补加苗种。

可选择地，于春季和夏季时，藻类的种类选为鼠尾藻或龙须菜，于秋季和冬季时，藻类的种类选为裙带菜。

可选择地，养殖筏绳的长度为80～100米，苗绳的长度为3～8米，两条苗绳之间的间距为1～1.5米。

可选择地，当藻类的种类为裙带菜时，每根苗绳上夹苗8～15厘米的苗种60～90根；当藻类的种类为鼠尾藻或龙须菜时，每根苗绳上夹苗5～15厘米的苗种15～75簇且簇间距设定为10～15厘米。

可选择地，当藻类的种类为裙带菜时，苗种的长度为0.1～0.3米；当藻类的种类为鼠尾藻时，苗种的长度为0.1～0.4米；当藻类的种类为龙须菜时，苗种的长度为0.1～0.3米。

可选择地，当藻类的种类为裙带菜时，苗种处于水下0.3～1米；当藻类的种类为鼠尾藻时，苗种处于水下0.3～0.5米；当藻类的种类为龙须菜时，苗种处于水下1～1.5米。

可选择地，贝类选为牡蛎，贝类的投放规格设定为3-3.5厘米，投放密度设定为80粒/笼。

此外，在具体应用过程中，本实用新型还包括以下方面：(1)、所修复的水体应尽量选择风浪较小、水交换好、透明度较好、光照强度大的污染水体；(2)、当苗绳上的苗种密度过大时，应采取刮苗的方法进行间苗，当苗绳分苗后有苗脱落或苗不好时，应补苗；(3)、对养殖筏进行定期管理，保持筏距、排距整齐，间距均匀，并及时整理绞缠在一起的苗绳，随时清除大型贝藻；(4)、养殖筏设置的松紧程度应使养殖筏的筏身在高潮时保持较松弛的状态，使其能够随风浪有一定的浮动幅度；(5)、绑缚作为浮子的泡沫浮球的绳扣要结紧结死，绳索与浮绠的衔接处要绑紧；(6)水流大或水深的海区，可在固定底座水加压沙袋，确保养殖筏的安全；(7)选苗时选取生长良好、无病烂、杂藻较少的苗种，尽可能不用基部藻体为种苗；(8)运输苗种期间要防止藻体干燥，温度不超过20℃；用泡沫箱封闭运输，每箱运苗25千克，泡沫箱中可加适量冰块。

本实用新型的有益效果是：(1)、贝藻立体化修复系统的结构简单，成本低、材料耐腐蚀、组装方便、且制作简单；(2)、可根据水体面积及形状，按照一定的间距，自主排列组合若干个养殖筏，形成不同规模的贝藻立体化修复系统；(3)、贝藻立体化修复系统对水质的改善效果优于单独的藻类修复示范区；(4)、贝藻立体化修复系统中的牡蛎的成活率和成体均重均优于贝类修复区的牡蛎的成活率和成体均重；(5)、贝藻立体化修复系统中牡蛎的生物安全性优于贝类修复区中牡蛎，生物安全性无需进行无害化处理，可以安全上市。

附图说明

图1为本实用新型的贝藻立体化生态修复系统的构造示意图。

图2为本实用新型的养殖筏的构造示意图。

图3为本实用新型的藻类养殖单元的构造示意图。

图4为本实用新型的贝类养殖单元的构造示意图。

图5为本实用新型的贝藻立体化生态修复方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参照图1，在该非限制性实施例中，本实用新型的贝藻立体化生态修复系统包括两排等距平行排布的养殖筏10、藻类养殖单元20以及贝类养殖单元30。

以一个养殖筏10为例，如图2所示，养殖筏10包括两个固定底座101、养殖梗绳102、养殖筏绳103以及泡沫浮球104。其中，养殖梗绳102的一端通过固定底座101固定在水体底部100处，养殖筏绳103连接于两条养殖梗绳102之间，养殖筏绳103上间隔设有八个泡沫浮球104，从而使得养殖筏绳103漂浮在水体表面。

在该非限制性实施例中，如图1所示，藻类养殖单元20连接在两条养殖筏绳103之间，具体来讲，如图3所示，藻类养殖单元20包括：连接于两条养殖筏绳之间的苗绳201以及拴结于苗绳201上的多个可繁殖藻类的苗种202。

而如图4所示，贝类养殖单元30则包括三个用于养殖贝类的笼箱301及穿插连接于三个笼箱301之间的吊绳302。如图1所示，吊绳302的上端连接于养殖筏绳103上，从而将三个笼箱301浸没于水体中。

基于同样的思想，本发明还提供了贝藻立体化生态修复方法，如图5所示，在步骤S1中，首先使用固定底座将养殖梗绳的一端固定于水体底部，并于两条养殖梗绳之间连接养殖筏绳，养殖筏绳上间隔设置若干个泡沫浮球，从而使养殖筏绳漂浮于水体表面。接着，在步骤S2中，于两条养殖筏绳之间连接若干条苗绳，于每条苗绳上拴结若干个用于繁殖藻类的苗种。最后，在步骤S3中，于养殖筏绳上悬挂若干个浸没于水体中的由吊绳连接的用于养殖贝类的笼箱。

以下结合示例介绍本实用新型的贝藻立体化生态修复系统在海洋水体中的应用。

实施例1：裙带菜养殖

养殖区水深8米，透明度2.4米。养殖筏长度100米，利用木桩将养殖梗绳的一端固定在海底，并用泡沫浮球使养殖筏绳漂浮在水面位置，每条苗绳长6米，间距1米，苗种间距15厘米，共养45台养殖筏。裙带菜苗种长0.1～0.3米，苗种处于水下30～100厘米之间，初期吊养水层为1米左右，之后随水温下降上调水层。

10月下旬购进苗种，养殖周期从10月至次年6月，裙带菜长100厘米以上时进行收获。

实施例2：鼠尾藻养殖

根据海流的流向和流速确定方向，若流速不快，则顺流设置养殖筏，若流速快，则横流设置养殖筏。每条苗绳长3米，苗绳间距1米，苗种间距5厘米。夹好的苗绳的两端用养殖筏绳上的吊绳连结好，挂于养殖筏绳上进行养殖。鼠尾藻苗种长0.1～0.4米，苗绳为双绳加苗在一起，苗种处于水下30～50厘米之间。共养70台养殖筏。

购进自然海区采集的苗种，运输温度5℃以下，苗帘长1.8米、宽0.5米。

养殖周期从3月下旬至第二年6月，当每条苗绳上鼠尾藻长度为0.8米以上、棵重0.2千克以上、茎宽2.5厘米以上时即可收获。

实施例3：龙须菜养殖

种苗长0.1～0.3米，每条苗绳长3米，间距1米，夹在苗中部，两端露出5～6厘米，簇间距10-15厘米，每簇苗重20克左右，处于水下1～1.5米之间。夹苗前先将苗绳在海水中浸泡使苗绳处于湿润状态。夹苗时，防止阳光曝晒和藻体干燥，以防藻体脱水和超过温度上限。夹好的苗绳两端用养殖筏绳上的吊绳连结好，挂于养殖筏绳上进行养殖。考虑筏向的主要因素是潮流，养殖筏要尽可能做到顺流。

养成水温控制在10～27℃。根据生长情况每20天左右分苗一次。共养70台养殖筏。养殖时间为5～8月。

实施例4：牡蛎养殖

在养殖筏绳上悬挂笼箱，牡蛎投放规格为3～3.5厘米、投放密度为80粒/笼。

实验结果

1、藻类生长情况及对水体修复实验结果

大型海藻在生长过程需要大量的氮元素及磷元素，可以直接将水体中的氮元素及磷元素以生物产品的形式固定在体内，维持藻类正常生长，从而达到祛除水体中的氮元素及磷元素的目的。

以龙须菜为例，本实用新型的贝藻立体化生态修复系统中的龙须菜生长情况与藻类修复区生长情况差异不显著。结合对修复区水质和底质的评估结果发现，贝藻类混养对水质的改善效果优于单独的藻类修复示范区。

2、贝类生长情况及对水体修复实验结果

贝类滤食系统十分发达且与其他滤食性鱼类相比，具有更强的耐低氧能力，在底层间隔吊养贝类，不仅可以控制藻类浓度、调控水质，更可使得贝类长势良好。

以牡蛎为例，由表1可知，几种重金属在牡蛎体内的含量大小为砷＞镉＞铅＞汞。除砷外，其它几种重金属的污染指数均未超过无公害水产品安全要求；分析对比海洋贝类生物样品标准值可知，养殖区的牡蛎样品仅砷元素的含量超过了海洋生物质量标准一类标准，符合海洋生物质量的二类标准。

表1

尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。

Claims (8)

1.一种贝藻立体化生态修复系统，包括若干排等距平行排布的养殖筏，每个养殖筏包括两个用于将所述养殖筏固定于水体底部的固定底座、一端连接于所述固定底座上而另一端延伸出水体表面的养殖梗绳、以及连接于两条所述养殖梗绳之间的养殖筏绳，其中，所述养殖筏绳上间隔设有若干个泡沫浮球，每条所述养殖筏绳上悬挂有浸没于水体中的至少一个贝类养殖单元，相邻两条所述养殖筏绳间连接有漂浮于水体中的至少二个藻类养殖单元。

2.如权利要求1所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，每个所述贝类养殖单元包括：至少二个用于养殖贝类的笼箱及穿插连接于所述笼箱之间的吊绳，所述吊绳的上端连接于所述养殖筏绳上。

3.如权利要求2所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，每个所述藻类养殖单元包括：连接于两条所述养殖筏绳之间的苗绳以及拴结于所述苗绳上的若干个用于繁殖藻类的苗种。

4.如权利要求3所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，所述贝藻立体化生态修复系统包括至少四十个养殖筏，每八个所述养殖筏设定为一组。

5.如权利要求3所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，所述养殖筏绳的长度为80～100米，所述养殖筏绳的直径为20～30毫米。

6.如权利要求3所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，所述苗绳的长度为3～8米，两条所述苗绳之间的间距为1～1.5米。

7.如权利要求3所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，所述藻类养殖单元处于水下0.3～1.5米。

8.如权利要求7所述的贝藻立体化生态修复系统，其特征在于，所述苗绳上的苗种的簇间距为10～15厘米。