專利名稱：一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水體污染治理、水生植物系統(tǒng)構(gòu)建，屬于水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及到一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，大量的氮磷等污染物被排向湖泊、水庫，水體的富營養(yǎng)化已成為世界普通存在的環(huán)境問題之一。在我國湖泊中，已有65%的湖泊呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀況，29%的湖泊正在轉(zhuǎn)向富營養(yǎng)化狀態(tài)。水體污染的日益加劇已經(jīng)嚴(yán)重影響到人們的生產(chǎn)生活，2007年由太湖水污染而引起的無錫供水緊缺事件就說明了這一點(diǎn)。水體污染治理迫在眉睫。目前關(guān)于水體污染治理的方法，主要有物理法、化學(xué)法和生物法三種。由于生物法不易產(chǎn)生二次污染、廉價(jià)和易操作，正在受到廣泛關(guān)注，尤其是利用水生植物治理富營養(yǎng)化水體，現(xiàn)已取得一定的成效。但是，已有的植物修復(fù)技術(shù)，大多數(shù)依靠單一的水生植物對養(yǎng)分吸收去除水體氮磷，很難有效地控制水體富營養(yǎng)化。而且，現(xiàn)有的植物修復(fù)工程，往往忽略了原生態(tài)水生植物在水體凈化中的作用，未對原生態(tài)植物加以恢復(fù)，僅注重引入植物對水質(zhì)的改善效果，造成工程耗資量大、成效不顯著。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其目的是為了解決現(xiàn)有大水域濕生植物稀少、去污能力弱、污染嚴(yán)重的問題，尤其適合在開闊的封閉大水面如湖泊等，通過栽種水生植物，削減水體污染負(fù)荷，凈化水質(zhì)，提高水體透明度，恢復(fù)水體生物多樣性。本發(fā)明具有水體治理與生態(tài)恢復(fù)雙重功能，而且操作簡單、成本低廉。為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，包括三個(gè)不同生態(tài)位的水生植物區(qū)域，從湖中心一側(cè)至湖岸邊依次分別為:攔截防浪帶、立體攔截帶和水生植物恢復(fù)帶。通過種植不同生態(tài)位的水生植物，逐步實(shí)現(xiàn)污染水體水質(zhì)改善，水體植物自然演替，恢復(fù)原有水體生態(tài)。所述攔截防浪帶種植速生型漂浮植物，優(yōu)先選擇吸收氮磷能力最強(qiáng)的水葫蘆，高效快速去除水體氮磷；同時(shí)利用水葫蘆消除風(fēng)浪、防御藍(lán)藻，保護(hù)內(nèi)圍水生植物的正常生長；所述立體攔截帶種植浮葉植物，優(yōu)選具有發(fā)達(dá)根系的紅菱，通過紅菱須根在水中的不?；蝿?，全方位地吸收整個(gè)水體的氮磷，而且由于紅菱主根在底泥中的生長，同時(shí)去除底泥中氮磷。所述速生型漂浮植物通過圍欄控養(yǎng)，種養(yǎng)量每畝500-2000kg ;所述速生型漂浮植物外圍通過圍欄設(shè)置成三角形，每個(gè)三角形面積為3-5畝；內(nèi)圍通過圍欄設(shè)置成四方形，每個(gè)四方形面積不大于20畝。如此設(shè)計(jì)既能抵擋風(fēng)浪，又能用打撈船進(jìn)行機(jī)械化采收。所述圍欄采用鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)，所述鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)包括泡沫浮筒、鋼管、網(wǎng)片、網(wǎng)繩和腳樁，所述泡沫浮筒規(guī)格為φ (0.5-0.8m) X (0.8-1.2m)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒距離為1.5-2m，泡沫浮筒的上、下部分別連結(jié)鋼管，所述鋼管通過網(wǎng)繩固定于深入湖底的腳樁上，相鄰腳樁距離為15-20m，可有效防止鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)隨水漂移；相鄰兩個(gè)泡沫浮筒及上、下連接的鋼管之間置有網(wǎng)片，網(wǎng)片向下伸出下部的鋼管，所述網(wǎng)片下部還墜有石籠，以防止水葫蘆在水面風(fēng)浪大時(shí)從圍欄上下方逃逸造成泛濫成災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)；所述網(wǎng)片伸出水面
0.4-0.5m,深入水下 1-1.5mο所述浮葉植物種植密度為每畝15_25kg。所述浮葉植物通過鋼管樁浮筒透水布圍隔進(jìn)行圍攔種養(yǎng)，所述鋼管樁浮筒透水布圍隔包括泡沫浮筒、透水?dāng)r藻布、石籠、鋼管樁、腳樁和鋼繩，所述泡沫浮筒規(guī)格為Φ (0.2-0.3m) X (0.6-1.0m)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒距離為0.2-0.4m,所述泡沫浮筒通過透水?dāng)r藻布上部包裹在內(nèi)，所述透水?dāng)r藻布通過鋼管樁進(jìn)行固定，同時(shí)還通過鋼繩與深入湖底的腳樁相連，可有效防止漂移；所述透水?dāng)r藻布下部還墜有石籠，深入水下1-1.5m,以阻隔藻類從圍欄外側(cè)進(jìn)入種植區(qū)水體危害浮葉植物生長。所述鋼管樁浮筒透水布圍隔內(nèi)部設(shè)有毛竹樁基浮筒，所述毛竹樁基浮筒設(shè)有毛竹、透水?dāng)r藻布和泡沫浮筒，所述泡沫浮筒規(guī)格亦為φ (0.2-0.3m) X (0.6-1.0m)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒距離為0.2-0.4m，泡沫浮筒用透水?dāng)r藻布包裹，每隔10-20米設(shè)有毛竹樁進(jìn)行固定，以減小風(fēng)浪對浮葉植物生長可能造成的危害。所述水生植物恢復(fù)帶分為挺水植物帶和沉水植物帶，種植密度均為4-6株/m2 ;所述挺水植物帶種植蘆葦、茭草等，所述沉水植物帶種植輪葉黑藻、菹草、金魚藻等。通過挺水植物帶和沉水植物帶恢復(fù)水體原有水生植物，進(jìn)一步去除底泥中高積累的氮磷。所述挺水植物帶的種植區(qū)域?yàn)樗?.5m以內(nèi)淺水湖濱帶，所述沉水植物帶種植范圍為水深0.5m以上的區(qū)域。本發(fā)明所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果:
(1)采用不同生態(tài)位的水生植物組合，能夠更加有效地立體去除水體氮磷以及底泥中氮磷；
(2)結(jié)合水體現(xiàn)狀，采用土著的輪葉黑藻、菹草、金魚藻等沉水植物以及蘆葦、茭草等挺水植物作為水生植物恢復(fù)帶,能夠有效恢復(fù)水體原有水生植物,增強(qiáng)水體消納污染能力；
(3)此水生植物復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建，能顯著減少區(qū)域內(nèi)水體藍(lán)藻數(shù)量，提高水體透明度。


圖1是本發(fā)明所述的鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明所述的鋼管樁浮筒透水布圍隔的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明所述的毛竹樁基浮筒的結(jié)構(gòu)示意 圖4是實(shí)施例1所述的太湖十八灣水生植物系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 其中:1泡沫浮筒，2鋼管，3網(wǎng)片，4網(wǎng)繩，5腳樁，6石籠，7泡沫浮筒，8透水?dāng)r藻布，9石籠，10鋼管樁，11腳樁，12鋼繩，13毛竹，14水葫蘆，15紅菱，16沉水植物帶，17挺水植物帶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式
僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向。實(shí)施例1
如圖1-4所示的一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，包括三個(gè)不同生態(tài)位的水生植物區(qū)域，從湖中心一側(cè)至湖岸邊依次分別為:攔截防浪帶、立體攔截帶和水生植物恢復(fù)帶。通過種植不同生態(tài)位的水生植物,逐步實(shí)現(xiàn)污染水體水質(zhì)改善,水體植物自然演替，恢復(fù)原有水體生態(tài)。所述攔截防浪帶種植速生型漂浮植物，優(yōu)先選擇吸收氮磷能力最強(qiáng)的水葫蘆，高效快速去除水體氮磷；同時(shí)利用水葫蘆消除風(fēng)浪、防御藍(lán)藻，保護(hù)內(nèi)圍水生植物的正常生長；所述立體攔截帶種植浮葉植物，優(yōu)選具有發(fā)達(dá)根系的紅菱，通過紅菱須根在水中的不停晃動，全方位地吸收整個(gè)水體的氮磷，而且由于紅菱主根在底泥中的生長，同時(shí)去除底泥中氮磷。所述速生型漂浮植物通過圍欄控養(yǎng)，種養(yǎng)量每畝500-2000kg ;所述速生型漂浮植物外圍通過圍欄設(shè)置成三角形，每個(gè)三角形面積為3-5畝；內(nèi)圍通過圍欄設(shè)置成四方形，每個(gè)四方形面積不大于20畝。如此設(shè)計(jì)既能抵擋風(fēng)浪，又能用打撈船進(jìn)行機(jī)械化采收。所述圍欄采用鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)，所述鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)包括泡沫浮筒1、鋼管
2、網(wǎng)片3、網(wǎng)繩4和腳樁5，所述泡沫浮筒I規(guī)格為Φ (0.5-0.8m) X (0.8-1.2m)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒I距離為1.5-2m，泡沫浮筒I的上、下部分別連結(jié)鋼管2，所述鋼管2通過網(wǎng)繩4固定于深入湖底的腳樁5上，相 鄰腳樁5距離為15-20m，可有效防止鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)隨水漂移；相鄰兩個(gè)泡沫浮筒I及上、下連接的鋼管2之間置有網(wǎng)片3，網(wǎng)片3向下伸出下部的鋼管2，所述網(wǎng)片3下部還墜有石籠6，以防止水葫蘆在水面風(fēng)浪大時(shí)從圍欄上下方逃逸造成泛濫成災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)；所述網(wǎng)片3伸出水面0.4-0.5m，深入水下1-1.5m。所述浮葉植物種植密度為每畝15_25kg。以紅菱為例，具體方式為:每年4月中旬開始營養(yǎng)缽育苗，定期將營養(yǎng)缽?fù)钐幰苿右淮?，每次移動保證水深增加0.2m到0.3m,當(dāng)菱苗長到I米左右進(jìn)行均勻放養(yǎng)。所述浮葉植物通過鋼管樁浮筒透水布圍隔進(jìn)行圍攔種養(yǎng)，所述鋼管樁浮筒透水布圍隔包括泡沫浮筒7、透水?dāng)r藻布8、石籠9、鋼管樁10、腳樁11和鋼繩12，所述泡沫浮筒7規(guī)格為Φ (0.2-0.3m) X (0.6-1.0m)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒7距離為0.2-0.4m,所述泡沫浮筒7通過透水?dāng)r藻布8上部包裹在內(nèi)，所述透水?dāng)r藻布8通過鋼管樁10進(jìn)行固定，同時(shí)還通過鋼繩12與深入湖底的腳樁11相連，可有效防止漂移；所述透水?dāng)r藻布8下部還墜有石籠9，深入水下1-1.5m,以阻隔藻類從圍欄外側(cè)進(jìn)入種植區(qū)水體危害浮葉植物生長。所述鋼管樁浮筒透水布圍隔內(nèi)部設(shè)有毛竹樁基浮筒，所述毛竹樁基浮筒設(shè)有毛竹13、透水?dāng)r藻布8和泡沫浮筒7，所述泡沫浮筒7規(guī)格亦為Φ (0.2-0.3m) X (0.6-1.0m)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒7距離為0.2-0.4m,泡沫浮筒7用透水?dāng)r藻布8包裹，每隔10-20米設(shè)有毛竹13樁進(jìn)行固定，以減小風(fēng)浪對浮葉植物生長可能造成的危害。所述水生植物恢復(fù)帶分為挺水植物帶和沉水植物帶，種植密度均為4-6株/m2 ;所述挺水植物帶種植蘆葦、茭草等，所述沉水植物帶種植輪葉黑藻、菹草、金魚藻等。通過挺水植物帶和沉水植物帶恢復(fù)水體原有水生植物，進(jìn)一步去除底泥中高積累的氮磷。所述挺水植物帶的種植區(qū)域?yàn)樗?.5m以內(nèi)淺水湖濱帶，所述沉水植物帶種植范圍為水深0.5m以上的區(qū)域。挺水植物以蘆葦和茭草為例，沉水植物以黑藻、菹草、金魚藻為例，具體為:蘆葦和茭草等挺水植物，種植時(shí)將蘆葦和茭草苗根系栽入土中，時(shí)間為3月中下旬；輪葉黑藻、菹草、金魚藻等沉水植物，種植時(shí)撈取植物芽苞撒播在種植水域，時(shí)間為3至4月。實(shí)施例2太湖十八灣水生植物系統(tǒng)構(gòu)建1.調(diào)查太湖的現(xiàn)有水生植物群落，結(jié)果顯示，蘆葦、馬來眼子菜分別是太湖的主要挺水植物、沉水植物。2.水生植物恢復(fù)帶:結(jié)合當(dāng)?shù)厮臓顩r，將距湖邊0-25m區(qū)域作為挺水植物帶17，種植挺水植物蘆葦，3月15日將蘆葦苗栽入土中，種植密度為5株/m2 ;距離湖邊25-75m區(qū)域?yàn)槌了参飵?6，種植沉水植物馬來眼子菜，3月下旬用一頭帶叉的竹竿叉住植株的莖部，將其叉入水中，種植密度也為5叢/m2。3.立體攔截帶:在植物恢復(fù)帶外側(cè)，種植浮葉植物紅菱15進(jìn)行第二道水中立體攔截，種植區(qū)域?yàn)榫嚯x·湖邊75-150米區(qū)域。種植區(qū)域外圍采用鋼管樁浮筒透水布圍隔方式，圍隔泡沫浮筒規(guī)格40cm*80cm，高出水面20cm，透水布上部包裹在浮筒外，下部墜有石籠，深度lm，能夠有效阻止藍(lán)藻從兩側(cè)進(jìn)入該區(qū)域；透水?dāng)r藻布通過鋼管樁進(jìn)行固定，同時(shí)還通過鋼繩與深入湖底的腳樁相連，可有效防止漂移。種植內(nèi)部采用毛竹浮筒圍攔，泡沫浮筒用透水布包裹，每隔15米用毛竹打樁固定，能夠有效減輕大風(fēng)大浪可能對紅菱生長造成的破壞性影響。紅菱種植密度為每畝20kg。每年4月20日開始進(jìn)行營養(yǎng)體育苗，為了適應(yīng)深水生長環(huán)境,每7-9天將營養(yǎng)缽?fù)钐幰苿?，每次移動保證水深增加0.2m,營養(yǎng)缽移動8-10次后菱苗長Im左右，進(jìn)行均勻放養(yǎng)。4.攔截防浪帶:在立體攔截帶外側(cè)種植水葫蘆14，種植區(qū)域?yàn)榫嚯x湖邊150-300米區(qū)域。為防止水葫蘆漂移，種植區(qū)域采用鋼管樁基浮筒網(wǎng)片圍攔。外圍水葫蘆控養(yǎng)圍欄設(shè)置成三角形，每個(gè)格子的面積3畝。內(nèi)圍的水葫蘆控養(yǎng)圍欄面積15畝/個(gè)，浮筒規(guī)格為Φ0.8mX 1.0m，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒距離為1.5m，各個(gè)泡沫浮筒的上、下分別由兩根鋼管連結(jié)，相鄰兩個(gè)泡沫浮筒及上、下鋼管之間的垂直平面置有網(wǎng)片，網(wǎng)片向下伸出下鋼管，網(wǎng)片伸出水面0.4m。透水?dāng)r藻布通過鋼管樁進(jìn)行固定，同時(shí)還通過鋼繩與深入湖底的腳樁相連，可有效防止漂移，腳樁間距為18m/個(gè)，網(wǎng)片1.0m寬，下部所墜石龍的長度為網(wǎng)片長度的80%,能夠有效防止水葫蘆在水面風(fēng)浪較大時(shí)從圍欄上下方逃逸的風(fēng)險(xiǎn)。水葫蘆種植時(shí)間為5月初，種養(yǎng)量為每畝667kg。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，包括三個(gè)不同生態(tài)位的水生植物區(qū)域，從湖中心一側(cè)至湖岸邊依次分別為:攔截防浪帶、立體攔截帶和水生植物恢復(fù)帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述攔截防浪帶種植速生型漂浮植物；所述立體攔截帶種植浮葉植物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述速生型漂浮植物通過圍欄控養(yǎng)，種養(yǎng)量每畝500-2000kg ;所述速生型漂浮植物外圍通過圍欄設(shè)置成三角形，每個(gè)三角形面積為3-5畝；內(nèi)圍通過圍欄設(shè)置成四方形，每個(gè)四方形面積不大于20畝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述圍欄采用鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)，所述鋼管樁基浮筒圍網(wǎng)包括泡沫浮筒、鋼管、網(wǎng)片、網(wǎng)繩和腳樁，所述泡沫浮筒相鄰之間距離為1.5-2m，泡沫浮筒的上、下部分別連結(jié)鋼管，所述鋼管通過網(wǎng)繩固定于深入湖底的腳樁上，相鄰腳樁距離為15-20m ;相鄰兩個(gè)泡沫浮筒及上、下連接的鋼管之間置有網(wǎng)片，網(wǎng)片向下伸出下部的鋼管，所述網(wǎng)片下部還墜有石籠。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述浮葉植物種植密度為每畝15-25kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5任一項(xiàng)所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述浮葉植物通過鋼管樁浮筒透水布圍隔進(jìn)行圍攔種養(yǎng)，所述鋼管樁浮筒透水布圍隔包括泡沫浮筒、透水?dāng)r藻布、石籠、鋼管樁、腳樁和鋼繩，所述泡沫浮筒相鄰之間距離為0.2-0.4m，并通過透水?dāng)r藻布上部包裹在內(nèi)，所述透水?dāng)r藻布通過鋼管樁進(jìn)行固定，同時(shí)還通過鋼繩與深入湖底的腳樁相連；所述透水?dāng)r藻布下部還墜有石籠。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于恢復(fù)污染水`體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼管樁浮筒透水布圍隔內(nèi)部設(shè)有毛竹樁基浮筒，所述毛竹樁基浮筒設(shè)有毛竹、透水?dāng)r藻布和泡沫浮筒，所述泡沫浮筒相鄰之間距離為0.2-0.4m，泡沫浮筒用透水?dāng)r藻布包裹，每隔10-20米設(shè)有毛竹樁進(jìn)行固定。`
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述水生植物恢復(fù)帶分為挺水植物帶和沉水植物帶，種植密度均為4-6株/m2。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，其特征在于:所述挺水植物帶的種植區(qū)域?yàn)樗?.5m以內(nèi)淺水湖濱帶，所述沉水植物帶種植范圍為水深0.5m以上的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于恢復(fù)污染水體原生態(tài)的水生植物系統(tǒng)，該技術(shù)首先根據(jù)污染水體的水文狀況與水生植物現(xiàn)狀，選擇適合污染水體生長的水生植物，通過不同生態(tài)位的水生植物的利用，構(gòu)建攔截防浪帶、立體攔截帶、水生植物恢復(fù)帶三個(gè)區(qū)域，立體去除水體及底泥氮磷，恢復(fù)水體原有水生植物，進(jìn)一步增強(qiáng)水體消納污染能力。本發(fā)明具有水體治理與生態(tài)恢復(fù)雙重功能，而且操作簡單、成本低廉。
文檔編號C02F3/32GK103073112SQ201310040180
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者盛婧, 鄭建初, 劉國鋒, 郭智, 張憲中 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院