一種基于生態(tài)浮床的水體生態(tài)修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水體修復(fù)方法，特別涉及一種基于生態(tài)浮床的水體生態(tài)修復(fù)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人口的急劇增加、工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和城市化進程的加快，水體污染物的增 多及生產(chǎn)生活排污的影響，我國地表水環(huán)境受到嚴重污染，給水環(huán)境質(zhì)量、水生態(tài)安全和飲 用水安全等都帶來了諸多危害，城市內(nèi)河及相關(guān)河道的水資源保護、水污染治理和水生態(tài) 修復(fù)迫在眉睫。
[0003] 生態(tài)浮床技術(shù)是利用水生植物的修復(fù)作用而發(fā)展起來的一種新型水體原位修復(fù) 技術(shù)，其特點是無需占地、成本低廉及修復(fù)效果好，且具有一定的區(qū)域環(huán)境改善作用。在河 道沿岸設(shè)置生態(tài)浮床，有利于形成生態(tài)護岸帶，保持護岸的穩(wěn)定性。但是現(xiàn)有技術(shù)中采用生 態(tài)浮床進行水體修復(fù)過程中，還存在如下問題：
[0004] 1、現(xiàn)有浮床的水體修復(fù)功能主要依靠植物體現(xiàn)，而工程實際應(yīng)用表明，單純利用 水生植物修復(fù)污染水體受環(huán)境地質(zhì)條件、營養(yǎng)鹽濃度限制以及污染物毒性脅迫等影響顯 著，不能有效凈化污染水體水質(zhì)，通過強化微生物富集、優(yōu)化調(diào)控其代謝活性，促進水生植 物修復(fù)性能提升和穩(wěn)定運行。為了進一步強化生態(tài)浮床的凈化效果，必須在浮床的構(gòu)造上 有所突破，根據(jù)底部填料掛膜期間的微生物和水質(zhì)變化規(guī)律，研發(fā)出在底部加置人工填料 構(gòu)成的新型組合生態(tài)浮床。
[0005] 2、生態(tài)浮床的植物配置上難于兼顧景觀和生態(tài)這兩大功能，一部分浮床注重觀賞 特性，水質(zhì)凈化等生態(tài)特性則缺乏考慮；另一部分浮床側(cè)重生態(tài)修復(fù)功能，但浮床載體會暴 露出來，跟周邊環(huán)境很不協(xié)調(diào)，缺乏美學(xué)景觀價值。浮床植物是生態(tài)浮床的主要組成部分， 既是浮床生態(tài)功能的承擔(dān)者，又是浮床景觀效果的體現(xiàn)者。因此，如何選擇浮床植物品種、 如何種植浮床植物顯得極其關(guān)鍵。
[0006] 3、框架式植物浮床可以方便地配置組合多種觀賞和協(xié)同除污能力較強的植物品 種，通過模塊化組合能產(chǎn)生較好的生態(tài)景觀效果，既能發(fā)揮生態(tài)效應(yīng)，又具有景觀多樣性， 且維護管理方便。目前最常用的框架浮床的框架采用PVC管、三通、彎頭連接而成，成本高， 可調(diào)節(jié)性差，不能滿足差異化工程要求，整體下水，施工難度大，人力物力消耗大。目前使用 的浮床基墊材料大多為片狀的泡沫板，使得浮床對水面的覆蓋率往往要大于載體植物本身 的覆蓋率，雖然對遮光克藻有一定的效果，但不利于浮床水下沉水植物的生存，使生物多樣 性降低。同時，由于植物直接種在基墊上，不能按需更換植物，泡沫板材易破碎，容易造成二 次污染。另外，傳統(tǒng)的水面植物種植浮床大多體積龐大，一個構(gòu)件包含眾多小種植孔，連接 方式復(fù)雜，需要借助工具連接各個構(gòu)件;沒有種植籃，使植物根系生長紊亂，易糾纏在一起， 不便移動、修整或清理。目前市面上銷售的普通植物種植籃一般是俯視圖為圓形或方形、側(cè) 視圖為梯形的常規(guī)籃，在種植水生植物時需要在籃子里填充海綿或陶粒等其它填充物固定 植物，這給浮床施工增加了難度，這些填充物占用植物后期分蘗生長的空間，還容易散落水 體，構(gòu)成污染。
[0007] 4、現(xiàn)階段浮床技術(shù)的研發(fā)與運用主要集中在生態(tài)浮床的構(gòu)建方面，而忽視了生態(tài) 浮床工程實施后的運行維護。為了避免水生植物殘體分解腐爛，消耗水中的溶解氧，引起水 體的二次污染，需要及時對其進行收割，如何進行浮床維護和植物收割是浮床技術(shù)在實際 工程運用中亟需解決的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于生態(tài)浮床的水體生態(tài) 修復(fù)方法，該方法通過合理搭配種植多種觀賞和協(xié)同除污能力較強的植物品種，構(gòu)建穩(wěn)定 的浮床植物群落，強化生物間協(xié)同作用，提高生態(tài)浮床對水生態(tài)環(huán)境修復(fù)能力，有效提高了 生態(tài)浮床的凈化效果，同時凈化效果更加穩(wěn)定。進一步地，本發(fā)明所采用的生態(tài)浮床可進行 多種形式的模塊化組合拼裝，并通過加置人工填料和人工草，強化微生物富集，優(yōu)化調(diào)控其 代謝活性，有利于水生植物修復(fù)性能提升和穩(wěn)定運行，大大提高和完善了浮床的性能及美 觀性，同時生態(tài)浮床的最終尺寸可根據(jù)水域面積、區(qū)位特點、水文特征以及種植方式進行調(diào) 節(jié)，滿足實際工程的需要。最后，本發(fā)明方法提供了水生態(tài)修復(fù)工程實施后生態(tài)浮床維護的 植物收割方法，及時對水生植物進行收割，避免其殘體分解腐爛，消耗水中的溶解氧，引起 水體的二次污染，促進水生植物對水體氮磷的吸收，提高浮床的水體修復(fù)能力。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0010] -種基于生態(tài)浮床的水體生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，按以下步驟進行：
[0011] 1)生態(tài)浮床的構(gòu)建：
[0012] 首先，在需要進行水體修復(fù)的水域中構(gòu)建一種生態(tài)浮床，然后在每個種植籃內(nèi)添 加人工填料，浮床底部懸掛人工草，所述人工填料為粒徑為5cm球形生物活性炭，所述人工 草為繩狀碳素纖維生態(tài)草；
[0013]在生物活性炭為表層設(shè)有固定有工程菌的活性炭，所述繩狀碳素纖維生態(tài)草由懸 掛鉤、骨架繩和功能層組成;骨架繩為耐水防水的丙綸纖維、尼龍纖維、滌綸纖維、聚乙烯纖 維和丙烯酸長纖維等復(fù)合高分子材料織成的細繩，在所述骨架繩外層植入碳纖維絲或活性 碳纖維絲形成功能層；
[0014] 所述繩狀碳素纖維生態(tài)草全長100cm，半徑15cm，其中碳素纖維量為25g。碳素纖維 生態(tài)草比表面積約為ll〇〇m2/g，能有效吸收、吸附、截留水中溶解態(tài)和懸浮態(tài)的污染物，從 而提高水體的透明度，并為各類微生物、藻類和水生動物的生長、繁殖提供良好的附著條 件，最終在碳素纖維生態(tài)草表面形成具有很強凈化功能的生物膜。
[0015] 2)水生植物的種植：
[0016] 將生態(tài)浮床劃分為第一水生植物種植區(qū)和第二水生植物種植區(qū)；所述第一水生植 物種植區(qū)位于生態(tài)浮床的中心位置，所述第二水生植物種植區(qū)位于第一水生植物種植區(qū)的 外周圍。
[0017] 在第一水生植物種植區(qū)中種植挺水植物，所述挺水植物為水生美人蕉、再力花、黃 花鳶尾、菖蒲、千屈菜、蘆竹、蘆葦、風(fēng)車草和梭魚草中的兩種以上；
[0018] 在第二水生植物種植區(qū)中種植浮葉植物或沉水植物;所述浮葉植物為黃花水龍， 所述沉水植物為狐尾藻。
[0019] 3)水生植物的收割：
[0020] 為了發(fā)揮生態(tài)浮床循環(huán)修復(fù)生態(tài)水體的效果，生態(tài)浮床構(gòu)建完畢后根據(jù)水生植物 生長情況進行周期性收割;所述周期性收割分挺水植物收割周期，浮葉植物或沉水植物收 割周期;所述挺水植物收割周期為春夏秋45天、冬季90天，所述浮葉植物或沉水植物收割周 期為春夏秋冬90天。同時，為了保障生態(tài)浮床水體修復(fù)功能的穩(wěn)定，挺水植物收割和浮葉植 物或沉水植物收割時間錯開10-15天。
[0021] 所述水生美人蕉和黃花鳶尾的種植苗均為經(jīng)初次修剪后的植苗模塊，每個育苗模 塊包含一個種植籃和一株植物苗。采用植苗模塊種植，提高種植效率，同時浮床可以更好更 快地呈現(xiàn)生態(tài)景觀效果。所述水生美人蕉植株高大，高1-1.8m，適應(yīng)性強，根系發(fā)達、去污能 力強；
[0022]所述再力花植株高大挺拔，株高1.5-2.5m，生長迅速、分蘗快、叢生性強、植株高 大，根系粗壯發(fā)達，具有很強的耐污性，抗雜草能力強；
[0023]所述黃花鳶尾葉片翠綠，劍形挺立，花色鮮艷，株高0.6-1.0m，是水生鳶尾類中最 適宜水生、最尚大、性能最穩(wěn)定的品種；
[0024]所述菖蒲耐寒性強，株型挺拔，具有香氣，株高0.6-0.8m，是常用的鄉(xiāng)土型水體景 觀植物之一；
[0025] 所述千屈菜耐寒性強，花色艷麗，花期長，株高1-1.5m，是優(yōu)良的觀花植物，具有強 烈的色彩效果；
[0026] 所述蘆竹/蘆葦株型高大，根系發(fā)達，生物量大，除污能力強，作為優(yōu)選，所述蘆竹/ 蘆葦為花葉蘆葦和花葉蘆竹；
[0027]所述風(fēng)車草株叢繁密，葉形奇特，株高1-1.5m，根系密集發(fā)達，吸附、耐污性強； [0028]所述梭魚草株高0.8-1.2m，長勢良好，根須發(fā)達且入水較深，凈化效果好，景觀效 果好；
[0029] 所述黃花水龍為生長在淺水的多年生浮葉植物，浮水莖節(jié)上常生圓柱狀海綿狀貯 氣根狀浮器，具多數(shù)須狀根;浮水莖長達3米，直立莖高達60厘米。實驗結(jié)果表明黃花水龍對 受損水體中氮磷具有良好的凈化效果；
[0030] 所述狐尾藻為多年生粗壯沉水草本，根狀莖發(fā)達，在水底泥中蔓延，節(jié)部生根，耐 污性和對水質(zhì)能見度的適應(yīng)性較強;能適應(yīng)流動性強的水域和深水3m);青綠生長期長， 對環(huán)境的適應(yīng)性和景觀效果均有明顯優(yōu)勢；
[0031] 作為優(yōu)選，所述第一水生植物種植區(qū)的種植密度設(shè)定為4-10株/m2。
[0032] 作為優(yōu)選，所述挺水植物種植區(qū)內(nèi)合理搭配種植水生美人蕉和黃花鳶尾這兩種挺 水植物，水生美人蕉種植密度設(shè)定為5株/m2，黃花鳶尾的種植密度設(shè)定為10株/m 2。
[0033] 作為優(yōu)選，所述第二水生植物種植區(qū)的種植密度設(shè)定為2-5株/m2。
[0034]