一种水体多植物生态修复方法

1.本发明属于生态水体修复技术领域，具体涉及一种水体多植物生态修复方法。


背景技术：

2.城市化的推进引起了一系列人口急剧增长、环境破坏严重的问题，直接导致了一些极具破坏城市开发性的行为不断发生，比如生产生活的污水乱排乱放，垃圾随处堆积，水环境被随意的填埋、污染，这些行为都直接使水体生态环境遭到了严重破坏，一潭活水变成了发臭的死水；现代的防洪措施也改变了河床的形态和水文规律，使河道消失；不合理的修建水库，使河岸自身的水量调节能力变弱，使流域自然生态功能失调，破坏了相关生态系统平衡。
3.目前利用多植物生态进行水体修复是常规处理手段，但是引入多植物模式的前提是之前水体中的浮藻需要清理干净，否则在长期与多植物生态共生的情况下，浮藻旺盛的生长繁殖能力势必会与其他多类型植物形成竞争关系，影响多植物类型生长，也就达不到水体治理目的甚至会加剧水体污染程度；所以对浮藻的清理在整个治理方法中至关重要，目前对浮藻的治理主要分为三大类：生物防治、物理防治、化学防治；生物防治主要是利用引进水生植物或微生物等对藻类生长形成抑制，但是藻类生长的水体，其本身富营养化严重，水质恶劣，所以往往单纯用生物防治达不到引进生物可生存的标准；物理防治目前较多的是利用超声波对藻类进行能量打击，破坏其细胞结构，达到抑制其生长的目的，但是超声波能量为散射波发射，对藻类进行打击的同时也会对其他用于修复水体的植物造成打击，且超声波特殊频段还可能会对水体内鱼类等其他生物造成干扰影响；被破坏沉降到水体中的藻类也需要水体自身分解；化学防治利用除藻剂进行藻类抑制，但是这些药物一方面价格较高，另一方面对水生生物的影响以及与河水中溶解性离子的反应均未得到排除，可能引起二次污染。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水体多植物生态修复方法，本方法在引入多植物生态修复的基础上，主动对水体中的藻类进行清除及抑制，且引入红外偏光波对藻类起到抑制作用，通过偏振光作用定向对藻类进行破坏，避免误伤修复植物体，另外通过机械搅动加速藻类沉降，利用滤食性鱼类对浮藻进行分解。
5.为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种水体多植物生态修复方法，包括以下步骤：
7.s1：水体明显污染物预处理：对水面漂浮物、水体内异物进行打捞；
8.s2：圈定控制植物生长范围：在水面设置植床设施；水下设置沉水植物植床；
9.s3：引入水生植物：在水体下引入沉水植物，水面引入挺水植物、浮叶植物；
10.s4：构建微生物体系：在挺水植物根茎及沉水植物茎叶处及附近引入脱n、除p微生物；
11.s5：物理干涉抑制浮藻：在水面利用物理波仪器对浮藻生长进行抑制杀灭；
12.s6：破坏浮藻生长环境：浮藻集中处，利用机械搅动，形成水流漩涡，迫使浮藻沉入水下，降低其光合作用；
13.s7：浮藻生态分解：引入滤食性鱼类，以沉降的浮藻作为滤食性鱼类饵料；
14.s8：多植物体系后期维护：定期收割老植株，同时补入新植株体；
15.优选的，所述植床设施包括用于挺水植物的漂浮床以及用于浮叶植物的浮框；挺水植物种植于漂浮床上，其根茎位于水下，部分茎叶露出水面；
16.优选的，所述浮框为采用竹木或泡沫草索制成的固定形状的浮框；浮框固定于某点或在水面随处漂移；浮叶植物种植于浮框内，由浮框圈定，随浮框移动；
17.优选的，所述沉水植物采用狸藻、马来眼子菜、狐尾藻；挺水植物采用：水葱、荆三棱、花菖蒲；浮叶植物采用：园叶节节菜、田字苹、菱叶丁香蓼；
18.优选的，所述脱n微生物为：将硝化杆菌、硝化球菌、芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌；其中硝化杆菌、硝化球菌作为脱氮过程中的硝化作用菌群，芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌作为脱氮过程中的反硝化作用菌群；除p微生物为：芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌氧的脱硫弧菌、假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆菌、微球菌、动胶菌中的一种或几种；
19.优选的，所述s5中利用仪器产生红外偏振光，对水面浮藻进行照射，利用偏振红外光定向破坏浮藻细胞内的气胞以及红外偏振光对细胞致热从而破坏其细胞结构，杀死浮藻，迫使其沉降；红外光采用波长为1.5μm～0.76μm的高频短波红外线；
20.优选的，所述s8中，每隔1年收割一次沉水植物，同时视水体净化情况补入新的沉水植物；定期收割沉水植物，转移沉水植物吸收的水体中的过量营养物质，缓解水体富营养化。
21.本发明的另一目的在于提供一种用于沉水植物种植的植床，包括：框架、种植框、漂浮球；
22.所述框架内活动安装种植框；种植框通过升降结构与框架连接；框架上安装漂浮球，通过漂浮球使植床保持在水面下或水中；
23.优选的，所述漂浮球连接于框架上方的四个角处，漂浮球设置若干个，漂浮球之间通过绳索连接且漂浮球为拆卸式的连接在绳索上；
24.优选的，所述框架上方左右两侧各设置两个滑轮，滑轮内穿过升降缆索，所述升降缆索一端连接种植框，另一端拆卸式的连接于框架上；
25.优选的，所述升降缆索另一端连接若干等距间隔的销钉；通过销钉插入框架上的销钉孔，将升降缆索另一端与框架连接；
26.优选的，所述种植框为网格状，种植框内铺设基质填料。
27.本发明通过选用沉水植物狸藻的多分支，马来眼子菜的发达根茎以及狐尾藻的根茎发达；挺水植物水葱根茎粗壮，环境适应性强，荆三棱根状茎横走，适应性强，花菖蒲根须多且有纤维状枯叶梢；浮叶植物较强的吸收能力。
28.本发明的有益效果是：
29.本发明在引入多植物生态的同时，对水体内浮藻进行清理，清理方式采用高频短波红外偏振光，一方面高频短波红外光照射植物后，其光致发热性可以破坏植物细胞结构，破坏藻类细胞内起悬浮作用的胞体，使其沉降，偏振作用，可以定向发射，集中于藻类区域，
避免对其他植物体造成损失；通过机械搅拌加速浮藻沉降，作为滤食性鱼类的饵料，达到快速的生态平衡分解；
30.本发明针对沉水植物设计的植床，通过改变其上的漂浮球数量，可以改变浮力，从而改变植床整体在水中悬浮位置，可以改变沉水植物在水内的种植深度，另外植床内设置可升降的种植框，调节种植框可在植床深度的基础上，进一步调节种植深度。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，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。
32.图1是本发明的整体结构示意图；
33.图2是本发明的主体部分结构示意图；
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
35.1-框架，2-种植框，3-漂浮球，4-升降缆索，5-销钉，501-销钉孔，6-滑轮。
具体实施方式
36.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。
37.实施例1
38.一种水体多植物生态修复方法，包括以下步骤：
39.s1：水体明显污染物预处理：对水面漂浮物、水体内异物进行打捞；
40.s2：圈定控制植物生长范围：在水面设置植床设施；水下设置沉水植物植床；
41.s3：引入水生植物：在水体下引入沉水植物，水面引入挺水植物、浮叶植物；
42.s4：构建微生物体系：在挺水植物根茎及沉水植物茎叶处及附近引入脱n、除p微生物；
43.s5：物理干涉抑制浮藻：在水面利用物理波仪器对浮藻生长进行抑制杀灭；
44.s6：破坏浮藻生长环境：浮藻集中处，利用机械搅动，形成水流漩涡，迫使浮藻沉入水下，降低其光合作用；
45.s7：浮藻生态分解：引入滤食性鱼类，以沉降的浮藻作为滤食性鱼类饵料；
46.s8：多植物体系后期维护：定期收割老植株，同时补入新植株体；
47.优选的，所述植床设施包括用于挺水植物的漂浮床以及用于浮叶植物的浮框；挺水植物种植于漂浮床上，其根茎位于水下，部分茎叶露出水面；
48.优选的，所述浮框为采用竹木或泡沫草索制成的固定形状的浮框；浮框固定于某点或在水面随处漂移；浮叶植物种植于浮框内，由浮框圈定，随浮框移动；
49.优选的，所述沉水植物采用狸藻、马来眼子菜、狐尾藻；挺水植物采用：水葱、荆三棱、花菖蒲；浮叶植物采用：园叶节节菜、田字苹、菱叶丁香蓼；
50.优选的，所述脱n微生物为：将硝化杆菌、硝化球菌、芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌；其中硝化杆菌、硝化球菌作为脱氮过程中的硝化作用菌群，芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌作为脱氮过程中的反硝化作用菌群；除p微生物为：芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌氧的脱硫弧菌、假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆菌、微球菌、动胶菌中的一种或几种；
51.优选的，所述s5中利用仪器产生红外偏振光，对水面浮藻进行照射，利用偏振红外光定向破坏浮藻细胞内的气胞以及红外偏振光对细胞致热从而破坏其细胞结构，杀死浮藻，迫使其沉降；红外光采用波长为1.5μm～0.76μm的高频短波红外线；
52.优选的，所述s8中，每隔1年收割一次沉水植物，同时视水体净化情况补入新的沉水植物；定期收割沉水植物，转移沉水植物吸收的水体中的过量营养物质，缓解水体富营养化。
53.实施例2
54.一种用于沉水植物种植的植床，包括：框架1、种植框2、漂浮球3；
55.框架1内活动安装种植框2；种植框2通过升降结构与框架1连接；框架1上安装漂浮球3，通过漂浮球3使植床保持在水面下或水中。
56.实施例3
57.一种用于沉水植物种植的植床，包括：框架1、种植框2、漂浮球3；
58.框架1内活动安装种植框2；种植框2通过升降结构与框架1连接；框架1上安装漂浮球3，通过漂浮球3使植床保持在水面下或水中；
59.漂浮球3连接于框架1上方的四个角处，漂浮球3设置若干个，漂浮球3之间通过绳索连接且漂浮球3为拆卸式的连接在绳索上；通过设置漂浮球的数量，可以改变浮力大小，从而可以改变植床整体沉入水中的位置深度。
60.框架1上方左右两侧各设置两个滑轮6，滑轮6内穿过升降缆索4，升降缆索4一端连接种植框2，另一端拆卸式的连接于框架1上；
61.升降缆索4另一端连接若干等距间隔的销钉5；通过销钉5插入框架1上的销钉孔501，将缆索另一端与框架1连接；通过升降缆索4在滑轮6上移动，带动种植框2升降，种植框2调节到位后，通过将销钉5插入销钉孔501内，实现对种植框2位置的限定；
62.种植框2为网格状，种植框2内铺设基质填料。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：水体明显污染物预处理：对水面漂浮物、水体内异物进行打捞；s2：圈定控制植物生长范围：在水面设置植床设施；水下设置沉水植物植床；s3：引入水生植物：在水体下引入沉水植物，水面引入浮叶植物、挺水植物；s4：构建微生物体系：在挺水植物根茎及沉水植物茎叶处及附近引入脱n、除p微生物；s5：物理干涉抑制浮藻：在水面利用物理波仪器对浮藻生长进行抑制杀灭；s6：破坏浮藻生长环境：浮藻集中处，利用机械搅动，形成水流漩涡，迫使浮藻沉入水下，降低其光合作用；s7：浮藻生态分解：引入滤食性鱼类，以沉降的浮藻作为滤食性鱼类饵料；s8：多植物体系后期维护：定期收割老植株，同时补入新植株体。2.根据权利要求1所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述植床设施包括用于挺水植物的漂浮床以及用于浮叶植物的浮框；挺水植物种植于漂浮床上，其根茎位于水下，部分茎叶露出水面。3.根据权利要求2所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述浮框为采用竹木或泡沫草索制成的固定形状的浮框；浮框固定于某点或在水面随处漂移；浮叶植物种植于浮框内，由浮框圈定，随浮框移动。4.根据权利要求1所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述沉水植物采用狸藻、马来眼子菜、狐尾藻；挺水植物采用：水葱、荆三棱、花菖蒲；浮叶植物采用：园叶节节菜、田字苹、菱叶丁香蓼。5.根据权利要求1所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述脱n微生物为：将硝化杆菌、硝化球菌、芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌；其中硝化杆菌、硝化球菌作为脱氮过程中的硝化作用菌群，芽孢杆菌、短杆菌、假单杆菌作为脱氮过程中的反硝化作用菌群；除p微生物为：芽孢杆菌、不动杆菌、专性厌氧的脱硫弧菌、假单孢菌、产碱杆菌、黄杆菌、无色杆菌、微球菌、动胶菌中的一种或几种。6.根据权利要求1所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述s5中利用仪器产生红外偏振光，对水面浮藻进行照射，杀死浮藻，迫使其沉降；红外光采用波长为1.5μm～0.76μm的高频短波红外线。7.根据权利要求1所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述s8中，每隔1年收割一次沉水植物，同时视水体净化情况补入新的沉水植物；定期收割沉水植物，转移沉水植物吸收的水体中的过量营养物质，缓解水体富营养化。8.根据权利要求1所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述沉水植物植床，包括：框架(1)、种植框(2)、漂浮球(3)；所述框架(1)内活动安装种植框(2)；种植框(2)通过升降结构与框架(1)连接；框架(1)上安装漂浮球(3)，通过漂浮球(3)使植床保持在水面下或水中。9.根据权利要求8所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述漂浮球(3)连接于框架(1)上方的四个角处，漂浮球(3)设置若干个，漂浮球(3)之间通过绳索连接且漂浮球(3)为拆卸式的连接在绳索上。10.根据权利要求8所述一种水体多植物生态修复方法，其特征在于，所述框架(1)上方左右两侧各设置两个滑轮(6)，滑轮(6)内穿过升降缆索(4)，所述升降缆索(4)一端连接种
植框(2)，另一端连接若干等距间隔的销钉(5)；通过销钉(5)插入框架(1)上的销钉孔(501)，将升降缆索(4)另一端与框架(1)连接；所述种植框(2)为网格状，种植框(2)内铺设基质填料。

技术总结
本发明公开了一种水体多植物生态修复方法，主要包括：S1：水体明显污染物预处理；S2：圈定控制植物生长范围；S3：引入水生植物；S4：构建微生物体系；S5：物理干涉抑制浮藻；S6：破坏浮藻生长环境；S7：浮藻生态分解；S8：多植物体系后期维护；本方法在引入多植物生态修复的基础上，主动对水体中的藻类进行清除及抑制，且引入红外偏光波对藻类起到抑制作用，通过偏振光作用定向对藻类进行破坏，避免误伤修复植物体，另外通过机械搅动加速藻类沉降，利用滤食性鱼类对浮藻进行分解。性鱼类对浮藻进行分解。性鱼类对浮藻进行分解。


技术研发人员：苏建
受保护的技术使用者：四川省内江市农业科学院
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/7