水體淨化景觀漂浮溼地構建系統及構建方法

2023-07-31 04:02:06 1

水體淨化景觀漂浮溼地構建系統及構建方法
【專利摘要】本發明公開了一種水體淨化景觀漂浮溼地構建系統及構建方法，其系統尤其是基於常綠狐尾藻和粉葉沿階草的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，由骨架浮體一體化系統、生長基質系統和水生植物群落三部分組成。其方法包括漂浮溼地單元的構建和漂浮溼地的構建。本發明（1）解決了硬質骨架遇外力易變性或折斷，同時浮體材料直接暴露於水體景觀差且易造成二次汙染的問題；（2）利用生長基質系統可同步解決植物材料進行水體修復過程中植物材料生長植物營養匱乏和植物根系受汙脅迫的難點問題（3）新型植物材料修複方法解決植物材料冬春季節失綠、生物量小納汙能力低、水體復氧效率低和冬春觀賞性差的難點問題。
【專利說明】水體淨化景觀漂淳溼地構建系統及構建方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於環境保護領域，涉及一種重汙染的富營養化水體生態修復用的水體淨 化景觀漂浮溼地構建系統及構建方法，特別是涉及養殖廢水及生活汙水排放的農村河道的 綜合治理方法，不僅滿足水質明顯提升，而且滿足河道景觀設計上的需求。

【背景技術】
[0002] 經專利檢索和文獻查閱，我國現有的漂浮溼地專利（CN 201962124 U，一種人工 漂浮溼地；CN 100479649, 一種植物浮島及構造方法；CN 102963984 A :-種配備充氣式筏 體的生態浮島裝置；CN100584197C -種生態浮島）骨架結構和浮體結構多採用分離式設 計。其結構明顯的缺陷在於水面佔據面積增大，所採用的骨架材料如竹子或木桿或塑料管、 鋼筋等類似的材料屬硬質骨架，由於其缺乏柔韌性，遇風浪、水流等衝擊易彎曲變形甚至折 斷。另外，它們浮體材料多採用氣浮式、泡沫或浮球等，充氣式浮體必須定時補足氣源。而 泡沫或浮球材料由於其暴露在水體景觀效果差，還有一個明顯的缺陷就是這作為永久性或 臨時性的漂浮材料由於長期缺乏管理等因素散留在水面易造成二次汙染。
[0003] 另外經專利檢索，目前公開的專利（CN 201962124 U，一種人工漂浮溼地；CN 103141283 A，一種水生植物的懸浮種植方法；）生態修復涉及的植物材料採用的普通常見 的水生植物如水花生、蘆葦、睡蓮、荷花、金魚藻等一般難于越冬，冬春季節基本無生物量， 植物體殘留的汙染物又經過腐爛過程進入水體，造成水面的二次汙染。
[0004] 再者，以水生植物作為淨化材料必須考慮一下這個關鍵問題，一般情況下，植物不 同生長階段所需氮磷營等養物質為水體含量的數倍到幾十倍，一般水體氮磷不足於維持植 物生長需求，植物生長易產生營養不良等狀況。在考慮植物生長的剔除水體汙染物的同時 必須考慮需要植物體維持足夠的生物量基礎才能發揮其水質淨化的功能。另外植物對汙染 物有一定的耐汙極限，重汙染水體限制植物正常生長。
[0005] 綠狐尾藻（Myriophyllum aquaticum (Veil. ) Verdc.)多年生漂浮植物。原產南 美洲，阿根延、巴西、烏拉圭、智利等，現我國南方有引種栽培株。高50?80釐米。雌雄異 株花期7?8月，四季常綠，生長速度快，生物量大，吸收水體氮磷營養數量可觀，可用於一 般河道水質淨化為目的的生態修復的植物材料。
[0006] 粉葉沿階草rar. Wawci/bJrYw1S),多年生的溼生植物。耐 陰性強，植株低矮，根系發達，葉一般也較寬，寬0.5-2釐米，花期5-7月數量多景觀效果 極佳。生長快且生物量高，四季常綠，冬春季節仍能保持常綠。耐寒在-ΚΓ40高溫下均可 正常生長，耐淹水，在短期暴雨和洪水期間淹水一周左右仍能正常生長，是一種理想的以景 觀為目的生態修復材料。
[0007] 針對目前已公開的專利或文獻的報導，漂浮溼地結構設計和提供植物材料的進行 生態修複方法尚未能解決上述問題。


【發明內容】

[0008] 本發明旨在提供一種新型簡約化的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統及構建方法， 提供一種高效去除水體氮磷、COD等汙染物同時景觀優美四季常綠的植物修復技術的生態 浮島系統。重點解決重度農村生活汙水及家禽養殖過程中排放汙水低成本處置的一種技 術。
[0009] 為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案： 一種水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，包括：骨架浮體一體化系統，所述骨架浮體一體 化系統包括骨架和浮體，所述骨架包括由中空管制成的環形結構，所述浮體為填充在中空 管內的泡沫顆粒；生長基質系統，所述生長基質系統包括骨架下墊面和位於所述骨架下墊 面上方的基質材料系統，所述骨架下墊面連接在所述骨架的下方，所述基質材料系統包括 水平方向鋪設的兩層水汙染防護層、兩層緩衝層和基質營養層，所述基質營養層設在所述 兩層緩衝層之間，所述兩層緩衝層設在所述兩層水汙染防護層之間；水生植物群落系統，所 述水生植物群落系統包括漂浮植物種植區和景觀植物種植區，所述漂浮植物種植區位於所 述中空管制成的環形結構內，所述景觀植物種植區位於所述基質材料系統上。
[0010] 根據本發明實施例的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統其所採用骨架系統的浮體 結構充分考慮植物不同水深條件下對水下光強的要求，可自由調節浮島整體在水中的懸浮 深度。水生植物群落充分考慮到植物淨化效率及冬春常綠和自然越冬的需求，進行科學地 植物配置。基質材料選用充分考慮植物生長營養需求和水體汙染脅迫等因素。生態浮島植 物生長過程，尤其是景觀植物生長過程中容易因營養貧乏、水體重金屬、有機物汙染脅迫等 因素生長受限，植物體直接置於水中生長易產生植物矮小、葉子失綠等不良現象，本發明提 供的基質能足夠濾掉水體大部分汙染物而保障植物根系正常生長，同時提供足夠的氮磷營 養物質滿足植物生長需要。
[0011] 其中，所述骨架系統採用框架結構和浮力結構一體化的設計思路。採用新發展的 材料--包塑金屬軟管來製作骨架系統。其具備兩大優勢：1.足夠的機械強度和柔韌性能， 具備防護水流、風浪、船舶等機械碰撞的能力。2.中空結構，具備填充適量泡沫顆粒以滿足 不同浮島浮力需求。
[0012] 根據本發明實施例的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統還可以具有以下附加技術 特徵： 優選的，所述骨架由直徑為3~l〇Cm的包塑金屬軟管材料組成兩層環形結構，兩層環形 結構之間包括連接結構，其中優選的直徑為3~5Cm包塑金屬軟管；所採用的的包塑軟管的 機械強度要求自然彎曲在10(T500mm，最大軸向拉力在30(T800kg，優選的機械強度自然彎 曲約25(T300mm，最大軸向拉力為40(T500kg。
[0013] 優選的，所述泡沫顆粒為由聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙 烯（PS)或聚苯稀樹脂材料製成的泡沫顆粒；其泡沫顆粒粒徑在:Tl5mm，優選粒徑範圍為 5~8mm ;泡沫顆粒的填充量為按照包塑金屬軟管內部總容量的2(Γ50%。具體考慮到調節浮 體在水柱中不同的淹水高度可考慮適當增加或減少泡沫顆粒的填充量。
[0014] 優選的，所述相鄰的水汙染防護層、緩衝層和基質營養層之間用金屬網篩隔開。即 基質材料組成採用三層獨立結構設計。
[0015] 優選的，所述水汙染防護層主要由高吸附性能的濾料組成，以過濾水體中的重金 屬、有機物汙染物，優選聚苯烯樹脂濾料組成，其厚度在2~5mm，而其中濾料足以濾掉水體中 的重金屬、有機物等汙染物；所述緩衝層，主要由一般的吸附材料構成，以二次過濾水體汙 染物和對水體營養物緩衝供給作用，即：進一步去除水體經濾料後殘留的少量汙染物，同時 吸附並濃縮水體中氮磷營養鹽，然後緩慢釋放進入內部基質中供植物根系吸收，滿足植物 生長所需遠高於水體中氮磷營養物質的需求，優選竹炭；所述基質營養層採用無汙染的河 泥、農田土壤或草炭等，為景觀植物生長提供營養。
[0016] 優選的，骨架下墊面採用多層立體網狀結構設計思路，保證景觀植物幼苗期的 成活。所述骨架下墊面採用多層立體網狀結構設計，其材料可由PVC或金屬絲製成；其 下層網網眼一般高於上層網眼大小；其中，圍網規格網眼採用0. l~2mm，上層網眼大小 採用5?20mm，圍網總高度l(T50mm ;優選規格為下層網眼0· 5?1mm，上層圍網網眼尺寸為 l(Tl5mm，圍網總高度為3(T40mm。其功能主要為基質材料和景觀植物提供載體。多層網狀 設計優勢：當種植植物時，在多層種植網中添加基質材料，然後在其中的網孔中定植植物幼 株。該種植網克服其它專利中採用的單純尼龍網等不能固定植物根系的缺陷，提高了植株 抗水力衝擊機械破壞的能力。
[0017] 優選的，所述漂浮植物種植區由四季常綠型的水質淨化佳的綠狐尾藻組成，所述 景觀植物種植區由景觀效果好的粉葉沿階草組成。
[0018] 其中，水生植物群落配置，採用水質淨化和景觀優美相互獨立的設計思路。水質淨 化功能定位為在漂浮植物，優選為綠狐尾藻(你」Kerofc.)。 其顯著的水質淨化優勢：其生長速度快、生物量高、四季常綠。更為重要的是其對水體透明 度無要求，在氮磷重汙染的富營養化水體、水體溶解氧低甚至COD sfa達到數百的水體仍可旺 盛生長。其繁殖方式可選用綠狐尾藻的斷枝、地下莖及根均可作為其種植的繁殖體進行水 面種植；其種植蓋度設計考慮到水質淨化足夠的生物量和生態工程即時效的需求，在浮島 的種植蓋度一般為15?50%，優選3(Γ40%。
[0019] 其中景觀優美植物搭配設計，優選季相交叉四季均有景觀效果的粉葉沿階草 cAiflgii)其定植以直接移栽幼苗方式至基質骨架下墊面下層的多層種植網 的基質中。其種植蓋度設計考慮到水質淨化足夠的生物量和生態工程即時效的需求，在浮 島的種植蓋度一般為35?70%，優選5(Γ60%。
[0020] 本發明另外提供一種基於常綠狐尾藻的水體淨化景觀漂浮溼地構建方法，包括以 下步驟： 一、漂浮溼地單元的構建 (1) 骨架浮體一體化系統的製作：選擇直徑為2飛cm包塑金屬管制成兩層環形結構和 兩層環形結構之間的至少一個連接結構，形成骨架，然後再向金屬管內填充泡沫顆粒，填充 量大小佔到總管內體積2(Γ50% ; (2) 骨架下墊面的安裝：在骨架下端安裝PVC材料製作的骨架下墊面，骨架下墊面採用 20mm厚的2層網來承載基質填料； (3) 基質材料層的填充：首先在骨架下墊面的底層網鋪上一定聚苯烯樹脂濾料作為水 汙染防護層，然後在其上鋪設活性炭作為緩衝層，最後在其上鋪上草炭作為基質營養層； (4) 水生植物的種植：漂浮植物，直接將綠狐尾藻斷枝或整株幼苗直接散播到兩層環形 結構之間，蓋度控制在3(Γ40% ;景觀植物將幼苗直接種植在基質材料層中，在種植幼苗後 基質表層覆蓋活性炭作為緩衝層，在活性炭上層覆蓋聚苯烯樹脂濾料作為水汙染防護層， 至此完成景觀植物基質填料的組裝和植物的定植，種植密度控制在:Γ5株/m2 ; 二、漂浮溼地構建：將種植好的漂浮溼地單元用腳樁固定，然後根據實際的需要按照一 定的結構形狀和大小對漂浮溼地單元進行布局，最終形成一個完整的漂浮溼地。
[0021] 優選的，所述步驟（4)後還包括在初期由骨架中空管內泡沫顆粒填充量的大小調 節淹水水位高低，保障植物最少1/3植株體暴露於空氣中。
[0022] 與現有技術相比，本技術的優勢在於： (1)採用簡約型骨架浮體一體化的漂浮溼地單元設計。具備足夠的機械強度和一定的 韌性，在防風浪及水流機械破壞方面效果明顯改善，可作為永久性的骨架設施無需定期維 護不會造成水體二次汙染。針對現存中骨架材料竹竿、浮體材料泡沫、塑料管材易損，且可 能造成水體二次汙染問題，本專利優勢可重點解決硬質骨架遇外力易變性或折斷缺陷，同 時解決浮體材料直接暴露於水體景觀差且損壞後易造成二次汙染的難點問題。
[0023] (2)基質材料採用外部水汙染防護層、中間緩衝層、內部基質營養層三層獨立結 構系統。具備從水體濾掉重金屬及有機汙染物的防護功能和源源不斷從水體濃縮氮磷等營 養物質供給植物生長功能。針對水體氮磷營養低不足以持續維持植物高生物量的生長需求 和水體大量重金屬、有機汙染物造成植物根系生長脅迫問題，本專利提供的基質材料三層 獨立系統的設計結構可同步解決植物材料植物營養匱乏問題和植物根系受汙脅迫的難點 問題。
[0024] (3)引入全新植物材料及其修復技術。重點解決一般水生植物冬春季節失綠、生 物量小納汙能力低、水質淨化效率和冬春觀賞性差的難點問題。本發明通過新的框架結構 和浮力結構一體化的設計思路，引入的高效且景觀優美的四季常綠型植物材料(綠狐尾藻 (Myriophyllum aquaticum (Veil. ) Verde.)和粉葉沿階草var. 進行生態修復，為目前我國漂浮溼地的技術創新注入新的活力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1是漂浮溼地單元結構示意圖； 圖2是圖1基質材料層部分放大後的剖面示意圖。
[0026] 附圖標記說明：1.綠狐尾藻種植區，2.粉葉沿階草種植區，3.骨架下墊面， 4.腳樁，5.基質材料層，6.骨架，7.水汙染防護層，8.緩衝層，9.基質營養層。

【具體實施方式】
[0027] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明 而不用於限制本發明的範圍。
[0028] 如圖1、2所示，利用綠狐尾藻+粉葉沿階草組合漂浮溼地治理重度富營養化水體 的生態修複方法和水體淨化景觀漂浮溼地構建系統。
[0029] 一、漂浮溼地單元的構建，主要包括骨架製作、多層網狀下墊面安裝、基質填料填 充和水生植物移栽。
[0030] ①骨架浮體一體化系統的製作。選擇直徑為3~5Cm包塑金屬管制成兩層環形結構 和兩層環形結構之間的至少一個連接結構，形成骨架6。其中內外兩層環形結構之間為綠狐 尾藻種植區1，基質營養層9上方、內層環形結構以內為粉葉沿階草種植區2,具體尺寸大小 依據實際需要而定。然後再向金屬管內填充泡沫顆粒，填充量大小佔到總管內體積40%左 右。骨架浮體一體化系統兼具固定結構和浮體功能，利用具備一定柔性的且中空的剛性硬 質材料來製成一定形狀骨架結構，再利用泡沫顆粒填充到中空的骨架材料中從而獲得足夠 的浮力來支撐整個結構。採用新發展的材料一包塑金屬軟管來製作骨架系統。其具備兩 大優勢：一、足夠的機械強度和柔韌性能，具備防護水流、風浪、船舶等機械碰撞的能力。二、 中空結構，具備填充適量泡沫顆粒以滿足不同浮島浮力需求。所採用的的包塑軟管的機械 強度可以為機械強度自然彎曲約25(T300mm，最大軸向拉力為400?500kg。
[0031] ②骨架下墊面3的安裝。在骨架6下端安裝PVC材料製作的多層定植網（骨架下 墊面3)。定植網採用20_厚的2層網來承載基質填料，具體網眼和高度大小依據幼苗的尺 寸進行調整。
[0032] ③基質材料層5的填充。首先在骨架下墊面3的底層網鋪上一定聚苯烯樹脂濾料 作為水汙染防護層7,然後在其上鋪設活性炭作為緩衝層8,最後在其上鋪上草炭等作為基 質營養層9,最後完成景觀植物生長的基質材料部分，如圖1中標記5。水汙染防護層7主 要由高吸附性能的濾料組成，其中濾料足以濾掉水體中的重金屬、有機物等汙染物。中間的 緩衝層8,主要由一般的吸附材料構成，可以為竹炭等，其功能為起到二次過濾水體汙染物 和水體營養物緩衝供給作用，即：進一步去除水體經濾料後殘留的少量汙染物，同時吸附並 濃縮水體中氮磷營養鹽，然後緩慢釋放進入內部基質中供植物根系吸收，滿足植物生長所 需遠高於水體中氮磷營養物質的需求。內層主要為基質營養層9,其材料可採用無汙染的河 泥、農田土壤、草炭等，為景觀植物生長提供營養。
[0033] ④水生植物的種植。漂浮植物，優選為綠狐尾藻(你即似iicw? Kert/c.)。直接將綠狐尾藻斷枝或整株幼苗直接散播到圖1中綠狐尾藻種植 區1中，蓋度控制在40%左右。景觀植物優選季相交叉四季均有景觀效果的粉葉沿階草 cAiflgii)，將幼苗直接種植在粉葉沿階草種植區2,即基質材料層5中（多層 植物網上的基質中)，在種植幼苗後基質表層覆蓋2mm活性炭，在活性炭上層覆蓋2mm的聚 苯烯樹脂濾料，至此完成景觀植物基質填料的組裝和植物的定植。在初期適當調節淹水水 位高低，保障植物最少1/3植株體暴露於空氣中種植密度控制在:Γ5株/m 2。
[0034] 二、漂浮溼地構建.將種植好的漂浮溼地單元用腳樁4固定，然後根據實際的需 要按照一定的結構形狀和大小對漂浮溼地單元進行布局，最終形成一個完整的漂浮溼地。
[0035] 本發明提供的漂浮溼地構建技術簡化了漂浮溼地單元的設計，增強了漂浮溼地運 行過程中抗擊風浪衝刷、夏季暴雨瞬間暴漲水流的衝擊力，也同時避免了浮體材料的外漏 造成水體的二次汙染。更為重要的是提供的基質系統可解決植物生長過程中生長脅迫問 題，確保溼地植物材料擁有足夠的生物量保障了它的淨化效率。本發明採用的植物材料四 季常綠提升了景觀效果，夏季河水暴漲植物淹水脅迫的抗逆性極佳，降低漂浮溼地維護成 本。
[0036] 實施案例1 :浙江嘉興某養殖廢水農村河道生態治理 浙江嘉興養豬廢水排放的農村河道，河道底部常年淤積大量的豬糞便和黑臭底泥，水 體極度厭氧，水體透明度不足20cm，COD嚴重超標，屬地表水劣V類。水體水草、魚蝦等幾乎 絕跡。在河道綜合治理過程中，經底泥疏浚後，需對水體進行先期生態恢復。採用本發明的 漂浮溼地構建技術，在河道總寬度50%的水域構建漂浮溼地。
[0037] (I)首先選擇直徑為3cm的包塑金屬管為骨架材料，金屬管內部填充粒徑為3cm的 泡沫顆粒40%。製成方形的漂浮溼地單元結構框架。
[0038] (2)在框架底部固定PVC材質的多層種植網。種植網的網眼選擇下層選擇0. 5mm 尼龍網上層選擇IOmm網眼的雙層網來做下墊面。然後在多層網底部鋪3mm的聚苯烯樹脂 濾料，然後中間鋪設2mm的活性炭，最後在活性炭上鋪上IOmm的草炭。
[0039] (3)在內環多層植物網上按照5株/m2的種植密度將粉葉沿階草種植在草炭層中， 沿階草選擇株高在5~8cm的幼苗進行統一種植。在種植幼苗後基質表層覆蓋2mm活性炭， 在活性炭上層覆蓋2mm的聚苯烯樹脂濾料，至此完成景觀植物基質填料的組裝和植物的定 植。然後利用綠狐尾藻的斷枝或植株體直接移栽散播到水面漂浮溼地單元的外環（圖1中 的1部分)。至此完成漂浮溼地基本單元的構建。
[0040] (4)根據河道的實際寬度的深度，選擇河道水深在>50cm的水域布置漂浮溼地單 元，按照河道水域50%的蓋度和河道寬度實際尺寸對基本單元進行拼接。最後完成漂浮溼 地的構建。
[0041] 上述綠狐尾藻選擇種植的時間多為KTll月份，而景觀植物粉葉沿階草種植選 擇在:Γ4月進行種植。種植過程中淹水高度不超過總種植高度的2/3。經連續6個月的跟 蹤分析，發現有綠狐尾藻+粉葉沿階草鋪設的漂浮溼地河段，水體透明度提高至5(T70cm， 水體溶解氧在5mg · Γ1，水體無明顯的黑色漂浮物，水體惡臭味明顯減弱，局部地區補種的 黑藻等沉水植物生長茂盛，枝葉伸展至水面，水體透明度提高至6(TlO〇 Cm。而僅有疏浚的 對照區，河道水體透明度不足30cm，水體溶解氧不足I mg ?Γ1，水面局部聚集黑色有機漂浮 物。更重要的是在夏季，綠狐尾藻生長旺盛，在30天左右生物量覆蓋度可由50%成長至90% 以上，及時進行打撈後。冬季綠狐尾藻和粉葉沿階草仍生長旺盛，水體富氧能力和氮磷汙染 物的移除能力仍保持高效且景觀效果極佳。
[0042] 實施案例2 :浙江嘉興某重汙染農村斷頭浜河道治理。
[0043] 浙江嘉興海寧農村生活廢水排放的斷頭浜河道，河道底部常年淤積大量的黑臭底 泥，水體極度厭氧，水體透明度不足30cm, COD嚴重超標,屬地表水劣V類。水體水草、魚蟲下 等幾乎絕跡。在河道綜合治理過程中，經底泥清淤後，需對河道進行綜合治理。採用本發明 的漂浮溼地構建技術，在河道總寬度60%的水域構建漂浮溼地。
[0044] (1)首先選擇直徑為3cm的包塑金屬管為骨架材料，金屬管內部填充粒徑為3cm的 泡沫顆粒40%。製成方形的漂浮溼地單元結構框架。
[0045] (2)在框架底部固定PVC材質的多層種植網。種植網的網眼選擇下層選擇0. 5mm 尼龍網上層選擇IOmm網眼的雙層網來做下墊面。然後在多層網底部鋪3mm的聚苯烯樹脂 濾料，然後中間鋪設2mm的活性炭，最後在活性炭上鋪上IOmm的草炭。
[0046] (3)在內環多層植物網上按照5株/m2的種植密度將粉葉沿階草種植在草炭層中， 沿階草選擇株高在5~8cm的幼苗進行統一種植。在種植幼苗後基質表層覆蓋2mm活性炭， 在活性炭上層覆蓋2mm的聚苯烯樹脂濾料，至此完成景觀植物基質填料的組裝和植物的定 植。然後利用綠狐尾藻的斷枝或植株體直接移栽散播到水面漂浮溼地單元的外環（圖1中 的1部分)。至此完成漂浮溼地基本單元的構建。
[0047] (4)根據河道的實際寬度的深度，選擇河道水深在>50cm的水域布置漂浮溼地單 元，按照河道水域50%的蓋度和河道寬度實際尺寸對基本單元進行拼接。最後完成漂浮溼 地的構建。
[0048] 上述綠狐尾藻選擇種植的時間多為KTll月份，而景觀植物粉葉沿階草種植選擇 在:Γ4月進行種植。種植過程中淹水高度不超過總種植高度的2/3。經連續6個月的跟蹤 分析，發現有綠狐尾藻+粉葉沿階草鋪設的漂浮溼地河段，水體溶解氧在5~7mg · Γ1，水體 部分河段進行種植金魚藻，金魚藻生長旺盛，水域水體透明度提高至6(T80cm。而僅有疏浚 的對照區，河道水體透明度不足30cm,水體溶解氧不足2mg · L'
【權利要求】
1. 一種水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，包括： 骨架浮體一體化系統，所述骨架浮體一體化系統包括骨架和浮體，所述骨架包括由中 空管制成的環形結構，所述浮體為填充在中空管內的泡沫顆粒； 生長基質系統，所述生長基質系統包括骨架下墊面和位於所述骨架下墊面上方的基質 材料系統，所述骨架下墊面連接在所述骨架的下方，所述基質材料系統包括水平方向鋪設 的兩層水汙染防護層、兩層緩衝層和基質營養層，所述基質營養層設在所述兩層緩衝層之 間，所述兩層緩衝層設在所述兩層水汙染防護層之間； 水生植物群落系統，所述水生植物群落系統包括漂浮植物種植區和景觀植物種植區， 所述漂浮植物種植區位於所述中空管制成的環形結構內，所述景觀植物種植區位於所述基 質材料系統上。
2. 根據權利要求1所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述骨架由 直徑為3~l〇Cm的包塑金屬軟管材料組成兩層環形結構，兩層環形結構之間包括連接結構， 其中優選的直徑為:T5cm包塑金屬軟管；所採用的的包塑軟管的機械強度要求自然彎曲在 100?500mm，最大軸向拉力在300?800kg，優選的機械強度自然彎曲約250?300mm，最大軸向 拉力為 40(T5〇Okg。
3. 根據權利要求1所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述泡沫顆 粒為由聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯（PS)或聚苯稀樹脂材料製成的 泡沫顆粒；其泡沫顆粒粒徑在3~15_，優選粒徑範圍為5~8mm ;泡沫顆粒的填充量為按照包 塑金屬軟管內部總容量的20?50%。
4. 根據權利要求1所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述相鄰的 水汙染防護層、緩衝層和基質營養層之間用金屬網篩隔開。
5. 根據權利要求1所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述水汙染 防護層主要由高吸附性能的濾料組成，以過濾水體中的重金屬、有機物汙染物，優選聚苯烯 樹脂濾料組成，其厚度在2~5mm ;所述緩衝層，主要由一般的吸附材料構成，以二次過濾水 體汙染物和對水體營養物緩衝供給作用，優選竹炭；所述基質營養層採用無汙染的河泥、農 田土壤或草炭等，為景觀植物生長提供營養。
6. 根據權利要求1所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述骨架 下墊面採用多層立體網狀結構設計，其材料可由PVC或金屬絲製成；其下層網網眼一般高 於上層網眼大小；其中，圍網規格網眼採用0. l~2mm，上層網眼大小採用5~20mm，圍網總高 度l(T50mm;優選規格為下層網眼0.5?1mm，上層圍網網眼尺寸為l(Tl5mm，圍網總高度為 30?40mm〇
7. 根據權利要求1所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述漂浮植 物種植區由四季常綠型的水質淨化佳的綠狐尾藻組成，所述景觀植物種植區由景觀效果好 的粉葉沿階草組成。
8. 根據權利要求7所述的水體淨化景觀漂浮溼地構建系統，其特徵在於，所述綠狐 尾藻種植蓋度一般為15~50%，優選30~40%，所述粉葉沿階草種植蓋度一般為35~70%，優選 50?60%。
9. 一種基於常綠狐尾藻的水體淨化景觀漂浮溼地構建方法，其特徵在於，包括以下步 驟： 一、 漂浮溼地單元的構建 (1) 骨架浮體一體化系統的製作：選擇直徑為2飛cm包塑金屬管制成兩層環形結構和 兩層環形結構之間的至少一個連接結構，形成骨架，然後再向金屬管內填充泡沫顆粒，填充 量大小佔到總管內體積20?50% ; (2) 骨架下墊面的安裝：在骨架下端安裝PVC材料製作的骨架下墊面，骨架下墊面採用 20mm厚的2層網來承載基質填料； (3) 基質材料層的填充：首先在骨架下墊面的底層網鋪上一定聚苯烯樹脂濾料作為水 汙染防護層，然後在其上鋪設活性炭作為緩衝層，最後在其上鋪上草炭作為基質營養層； (4) 水生植物的種植：漂浮植物，直接將綠狐尾藻斷枝或整株幼苗直接散播到兩層環形 結構之間，蓋度控制在30~40% ;景觀植物將幼苗直接種植在基質材料層中，在種植幼苗後 基質表層覆蓋作為緩衝層，在活性炭上層覆蓋聚苯烯樹脂濾料作為水汙染防護層，至此完 成景觀植物基質填料的組裝和植物的定植，種植密度控制在:T5株/m2 ; 二、 漂浮溼地構建：將種植好的漂浮溼地單元用腳樁固定，然後根據實際的需要按照一 定的結構形狀和大小對漂浮溼地單元進行布局，最終形成一個完整的漂浮溼地。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述步驟（4)後還包括在初期由骨架 中空管內泡沫顆粒填充量的大小調節淹水水位高低，保障植物最少1/3植株體暴露於空氣 中。
【文檔編號】C02F3/32GK104402117SQ201410518567
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月4日 優先權日:2014年10月4日
【發明者】古小治, 陳開寧, 張啟超, 孫淑雲, 張雷, 王兆德 申請人:中國科學院南京地理與湖泊研究所