專利名稱：漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及受污染水體修復(fù)及污水處理方法，尤其是涉及一種漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，水資源不足和水污染問題已成為許多國家和地區(qū)共同面臨的政治、社會、經(jīng)濟和重要科學(xué)技術(shù)問題，對于發(fā)展中國家，形勢更加嚴(yán)峻。我國已被列為全世界人均水資源13個貧水國之一，尤其是華北及西北的一些地區(qū)，水資源缺乏已十分嚴(yán)重，河流斷流和污染現(xiàn)象較為普遍。據(jù)統(tǒng)計，全國內(nèi)陸82％的江河、湖泊已受到不同程度的污染，海濱也頻頻爆發(fā)赤潮，產(chǎn)生了極大的危害，對我國的經(jīng)濟造成了不可估量的損失。
利用植物對受污染水體進行生態(tài)修復(fù)與凈化是近40年來發(fā)展形成的一項生物工程技術(shù)，在我國，該項技術(shù)在近10年中蓬勃發(fā)展，已用于海濱、江河、湖泊等受污染水域的修復(fù)凈化。該技術(shù)的主體功能主要體現(xiàn)為植物的浸水部分(如水中的水草、藻類，或漂浮植物的根系等)吸收水中的污染物作為生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，從而既達到凈化水體的目的，也獲得具有一定經(jīng)濟價值的植物產(chǎn)品。目前得到最多研究和應(yīng)用的原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，即直接將植物種植在水體中，對受污染水體進行原位生態(tài)修復(fù)，這樣既可以節(jié)省電力等能源消耗，又可以不占用陸地資源。該技術(shù)也已用于各種污水的集中處理，如畜牧場的污水池等。
對污染物的吸收能力、生長速度、建造成本和經(jīng)濟價值使選擇植物構(gòu)建水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)時需考慮的主要因素。在目前的研究中，藻類、水葫蘆、浮萍、水花生、蘆葦、燈心草、菱、蓮、茭白等水生植物得到了最多的關(guān)注，發(fā)揮了重要作用。這些水生植物按在水中的生長層次，一般分為挺水植物、浮葉植物、漂浮植物和沉水植物等類型。許多水生植物如水葫蘆、浮萍、菱等具有極強的凈化能力，但十分容易過度繁殖，而且單株生長，捕撈難度大，成本高，也因此帶來堵塞水域通航等災(zāi)害性后果，季節(jié)更替時這些植物停留在水體中會死亡、腐爛，再次引起水體污染。此外，能適應(yīng)低溫天氣尤其是寒冷天氣的水生植物種類十分缺乏，即使能夠生存，生長活動也十分微弱，不能對水體中的污染物進行有效吸收。
與水生植物相比，陸生植物中有許多品種能適應(yīng)寒冷天氣，其中也不乏蔬菜、花卉、草等具有較高經(jīng)濟價值的種類，如西蘭花、黑麥草、高羊茅等，利用它們耐寒的優(yōu)點，在低溫季節(jié)和低溫地區(qū)，能解決水生植物不能有效運轉(zhuǎn)的難題，可與水生植物形成很好的互補。利用陸生植物進行水體修復(fù)的主要難題是栽培成本高，由于陸生植物生長過程中對氧氣的要求很高，而水體中上層水面一般溶氧濃度較高，因此陸生植物一般需要借助額外的栽培載體漂浮在水面上，這樣可以保證植物的根系浸水并吸收水體中的污染物，而水面上的莖、葉、花或果實也不會因長時間與水接觸而腐爛。目前作為栽培載體的材料有塑料、泡沫、竹子、內(nèi)填基質(zhì)的編織帶等，但單個載體的栽種面積普遍較小，收獲時要逐一進行，不能大面積地成片收獲，也同樣存在收獲工作麻煩、成本高的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決利用植物對受污染水體進行原位、生態(tài)修復(fù)時栽培成本高、收獲工作量大、管理難度大的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的方法及其系統(tǒng)，在陸地上以低成本的大面積無紡布為栽培載體并在無紡布層間輔以伸張肋以及抗拉繩或抗拉網(wǎng)培育由多種合適植物混種而成的復(fù)合植物帶，育成后利用浮子和限位繩將復(fù)合植物帶漂浮在受污染水體特定區(qū)域，通過植物生長吸收水體中的污染物作為營養(yǎng)，收獲或更新時將復(fù)合植物帶拖拉至水體外，最終將污染物排除出水體，達到原位、生態(tài)修復(fù)受污染水體的目的，收割植物后栽培載體加以重復(fù)利用。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一、漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的方法在陸地上將兩層或兩層以上無紡布平鋪在栽培槽中，無紡布層間輔以伸張肋以及抗拉繩形成栽培載體，根據(jù)受污染水體中污染物的組成成分和濃度以及氣候選擇兩種或兩種以上能吸收污染物的植物，將所選擇的植物的種子撒播在無紡布層上，利用配方商品營養(yǎng)液或其他含有各種營養(yǎng)物的廢水或污水進行無土栽培，植物在生長的過程中根系穿過栽培載體而使植物與栽培載體連為一體，形成復(fù)合植物帶，復(fù)合植物帶使用前綁扎浮子以使其能漂浮在水面上，將漂浮復(fù)合植物帶移至受污染水體使用，同時利用限位繩和重物將漂浮復(fù)合植物帶固定在水域，漂浮復(fù)合植物帶吸收水體中的污染物作為生長所需的營養(yǎng)物并不斷生長，收獲時或因氣候原因被迫更替時將漂浮復(fù)合植物帶拖拉至陸地上，收割植物的莖、葉和根加以利用并對栽培載體進行重復(fù)使用，同時將育成的新的漂浮復(fù)合植物帶移至受污染水體繼續(xù)進行原位、生態(tài)修復(fù)，直至達到修復(fù)目標(biāo)。
二、漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的系統(tǒng)包括無紡布、伸張肋、抗拉繩、浮子、扎繩、限位繩、重物、連接環(huán)和植物。在兩層或兩層以上無紡布之間沿寬度方向布置伸張肋，沿長度方向布置兩端帶連接環(huán)的抗拉繩，形成栽培載體，播種在無紡布上的多種植物的根系穿過栽培載體與栽培載體連為一體，形成復(fù)合植物帶，浮子通過扎繩與復(fù)合植物帶兩側(cè)的抗拉繩連接漂浮在受污染水體水面上，漂浮復(fù)合植物帶的四角的連接環(huán)連接限位繩和重物以固定受污染水體，漂浮復(fù)合植物帶之間通過抗拉繩兩端的連接環(huán)連成一片。
本發(fā)明具有的有益的效果是1.根據(jù)受污染水體中污染物的組成成分和濃度以及氣候有針對性地選擇兩種或兩種以上能有效吸收各種污染物的植物，組成復(fù)合植物帶，能對水體中的各種污染物都進行有效吸收；2.復(fù)合植物帶在培育時可利用多種植物播種形成各種豐富的圖案，尤其可有目的性地混種一些觀賞花卉，使復(fù)合植物帶在保證修復(fù)水體這一主體功能下發(fā)揮觀賞功能，在受污染水體使用時形成一道特別的水面風(fēng)景；3.在無紡布層間輔以伸張肋和抗拉繩加強植物帶的強度，避免在使用過程中遭到破壞；4.漂浮復(fù)合植物帶在收獲或因氣候原因被迫更替時能十分便利地拖拉至陸地上，完成植物體與水體地分離，避免了植物停留在水中腐爛而重新污染水體，而且漂浮復(fù)合植物帶面積大，收獲成本很低；5.利用浮子將復(fù)合植物帶漂浮在水面中，為植物尤其是陸生植物生長時需要吸收氧氣創(chuàng)造了條件；6.利用限位繩及重物將漂浮復(fù)合植物帶固定在水體的特定區(qū)域，避免植物帶任意漂移而影響水域的正常使用。
本發(fā)明主要用于受污染水體原位生態(tài)修復(fù)及各種污水處理。


圖1是本發(fā)明的漂浮復(fù)合植物帶平面圖；圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是本發(fā)明的漂浮復(fù)合植物帶B放大圖。
圖中1.無紡布，2.伸張肋，3.抗拉繩，4.浮子，5.扎繩，6.限位繩，7.重物，8.連接環(huán)，9.植物，10.水面。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括無紡布1、伸張肋2、抗拉繩3、浮子4、扎繩5、限位繩6、重物7、連接環(huán)8和植物9。在兩層或兩層以上無紡布1之間沿寬度方向布置伸張肋2，沿長度方向布置兩端帶連接環(huán)8的抗拉繩3，形成栽培載體，播種在無紡布1上的多種植物9的根系穿過栽培載體與栽培載體連為一體，形成復(fù)合植物帶，浮子4通過扎繩5與復(fù)合植物帶兩側(cè)的抗拉繩3連接漂浮在受污染水體水面10上，漂浮復(fù)合植物帶的四角的連接環(huán)8連接限位繩6和重物7以固定受污染水體，漂浮復(fù)合植物帶之間通過抗拉繩3兩端的連接環(huán)8連成一片。
所述的無紡布1的寬度為0.5～1.5米，長度為3～5米，具體根據(jù)受污染水體的區(qū)域特征確定。
所述的伸張肋2的間距為0.5～1米，采用耐水的竹子、塑料、或木頭等剛性材料。
所述的抗拉繩3為3～5根，保證無紡布1兩側(cè)均有一根，或用抗拉網(wǎng)，或用耐水、抗拉的塑料等材料。
所述的植物9的種類(如草、蔬菜、花卉等)根據(jù)受污染水體的修復(fù)需要和氣候確定。
所述的漂浮復(fù)合植物帶的數(shù)量根據(jù)受污染水體的修復(fù)需要和區(qū)域特征確定。
所述的浮子4的數(shù)量以能使復(fù)合植物帶漂浮在水面上，采用泡沫、塑料、或管子浮性材料等。
具體實施方式
舉例如下無紡布1長3米、寬1.2米，兩層，沿寬度方向以0.5米的間距布置7根伸張肋2，沿長度方向布置3根兩端帶連接環(huán)8的抗拉繩3，形成具有一定強度的栽培載體，播種在無紡布1上的植物9的根系穿過栽培載體與栽培載體連為一體，形成復(fù)合植物帶，用12個長0.49米的泡沫浮子4通過扎繩5與復(fù)合植物帶兩側(cè)的抗拉繩3連接以使其能漂浮在受污染水體水面10上，漂浮復(fù)合植物帶的四角的連接環(huán)8連接塑料限位繩6和重物7以固定在特定區(qū)域中，4片漂浮復(fù)合植物帶之間通過抗拉繩3兩端的連接環(huán)8連接在一起。
權(quán)利要求
1.漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的方法，其特征在于在陸地上將兩層或兩層以上無紡布平鋪在栽培槽中，無紡布層間輔以伸張肋以及抗拉繩形成栽培載體，根據(jù)受污染水體中污染物的組成成分和濃度以及氣候選擇兩種或兩種以上能吸收污染物的植物，將所選擇的植物的種子撒播在無紡布層上，利用配方商品營養(yǎng)液或其他含有各種營養(yǎng)物的廢水或污水進行無土栽培，植物在生長的過程中根系穿過栽培載體而使植物與栽培載體連為一體，形成復(fù)合植物帶，復(fù)合植物帶使用前綁扎浮子以使其能漂浮在水面上，將漂浮復(fù)合植物帶移至受污染水體使用，同時利用限位繩和重物將漂浮復(fù)合植物帶固定在水域，漂浮復(fù)合植物帶吸收水體中的污染物作為生長所需的營養(yǎng)物并不斷生長，收獲時或因氣候原因被迫更替時將漂浮復(fù)合植物帶拖拉至陸地上，收割植物的莖、葉和根加以利用并對栽培載體進行重復(fù)使用，同時將育成的新的漂浮復(fù)合植物帶移至受污染水體繼續(xù)進行原位、生態(tài)修復(fù)，直至達到修復(fù)目標(biāo)。
2.漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的系統(tǒng)，其特征在于包括無紡布(1)、伸張肋(2)、抗拉繩(3)、浮子(4)、扎繩(5)、限位繩(6)、重物(7)、連接環(huán)(8)和植物(9)；在兩層或兩層以上無紡布(1)之間沿寬度方向布置伸張肋(2)，沿長度方向布置兩端帶連接環(huán)(8)的抗拉繩(3)，形成栽培載體，播種在無紡布(1)上的多種植物(9)的根系穿過栽培載體與栽培載體連為一體，形成復(fù)合植物帶，浮子(4)通過扎繩(5)與復(fù)合植物帶兩側(cè)的抗拉繩(3)連接漂浮在受污染水體水面(10)上，漂浮復(fù)合植物帶的四角的連接環(huán)(8)連接限位繩(6)和重物(7)以固定受污染水體，漂浮復(fù)合植物帶之間通過抗拉繩(3)兩端的連接環(huán)(8)連成一片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的系統(tǒng)，其特征在于所述的無紡布(1)的寬度為0.5～1.5米，長度為3～5米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的系統(tǒng)，其特征在于所述的伸張肋(2)的間距為0.5～1米，采用耐水的竹子、塑料、或木頭剛性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的系統(tǒng)，其特征在于所述的抗拉繩(3)為3～5根，保證無紡布(1)兩側(cè)均有一根，或抗拉網(wǎng)，或用耐水、抗拉的塑料。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的系統(tǒng)，其特征在于所述的浮子(4)的數(shù)量以能使復(fù)合植物帶漂浮在水面上，采用泡沫、塑料、或管子浮性材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了漂浮復(fù)合植物帶原位生態(tài)修復(fù)水體的方法及其系統(tǒng)。在陸地上將兩層或兩層以上無紡布平鋪在栽培槽中，輔以伸張肋以及抗拉繩形成栽培載體，選擇能吸收污染物的植物種子撒播在無紡布層上，利用配方商品營養(yǎng)液或其他含有各種營養(yǎng)物的廢水或污水進行無土栽培，植物根系穿過栽培載體與栽培載體形成復(fù)合植物帶，移至受污染水體，漂浮復(fù)合植物帶吸收水體中的污染物作為生長所需的營養(yǎng)物并不斷生長，收獲時或因氣候原因更替時將漂浮復(fù)合植物帶拖拉至陸地上，收割植物的莖、葉和根加以利用并對栽培載體進行重復(fù)使用，繼續(xù)進行原位、生態(tài)修復(fù)。本發(fā)明主要用于受污染水體原位生態(tài)修復(fù)及各種污水處理。
文檔編號C02F3/32GK1769215SQ20051006067
公開日2006年5月10日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者泮進明, 應(yīng)義斌 申請人:浙江大學(xué)