一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法技术

本发明专利技术提供了一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法，该方法包括以下步骤：(1)容器化植物净化系统培育；(2)组装式快速植被恢复；和(3)水质净化与管理。本发明专利技术的容器化组装式水质净化方法，通过构建水生植物的容器化培育，实现恢复区域植被的即时恢复，提升水质净化效果。其应用范围包括但不限于退化河湖水体植被恢复、人工湿地建设以及水体景观构建等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法
本专利技术涉及环境工程领域，具体的说涉及一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法。
技术介绍
过去几十年来，由于过度的人为活动和水体富营养化程度加剧，河湖水体已经极度退化，导致水生植物的退化与消失、植物群落物种多样性下降、结构简化。水污染是目前环境污染的主要问题之一，河湖水体生态修复已成为世界性的重要环境热点问题。水生植物是水体中重要初级生产者，是水生生态系统中的重要组成者之一，水体植被恢复对于河湖水体生态系统结构和功能恢复至关重要。水生植物通过吸收、吸附、过滤、沉降、降解等作用可有效降低水体污染物；水生植物除自身生长与水体有害藻类形成竞争关系外，还可以通过产生一些如多元醇、脂肪酸、酚酸和羟基酸等次生代谢物有效抑制水体有害藻类的生长。水生植物的存在为水生动物提供食物来源和产卵场所等而成为水生动物的栖息地；另一方面也为微生物提供共生附着空间，强化其水质净化效率。因此恢复水生态系统中的水生植物群落，从而逐渐恢复水生生态系统结构和功能，是水体生态修复的重要内容。恢复水生植物被认为是改善受损水体水质和维持水体生态系统稳定的重要手段。水体透明度、营养以及水位等是影响水生植物恢复的重要因素，过渡人工化改造水体的硬质化底质更成为水生植物恢复的限制因子。水生植被重建初期是最脆弱的时期,由于水生植物尚处于生长发育的初级阶段，水位、污染负荷等生态因子的较大波动很容易引起水生植物的死亡,导致水生植物恢复的失败。因此以往的恢复手段，往往要求在其群落恢复建成的起始阶段通过营养、水位、透明度以及水体动物等的严格控制以保证恢复的成功，一旦某一因子控制不力，就会导致恢复的失败。对于硬质化底质的水体植被恢复与构建则需要围隔、底泥回填或底质重建等大量的工程措施，首先恢复水生植被的生境条件，不仅工程量大，而且底泥的来源还有可能造成水体的二次污染，因此具有较大的局限性。另外，由于水生植物的生长周期不同，植被恢复往往受季节影响较大，施工季节多限制在春季，且引种后往往需要较长的恢复期才能逐渐发挥其水质净化功能。一旦有物种恢复失败，重新调整方案或更换物种费时费力。因此，需要开发一种更便捷有效的植被恢复方法来净化水质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法，该方法包括如下步骤:(1)容器化植物净化系统培育：a.根据水生植物形态特征、生活型选用不同深度及直径的透水透气容器；容器内铺设无纺布，而后添加河湖底泥或熟稻田土，将水生植物块根、实芽等繁殖体种植于容器内；种好后放置于浅水处培育，并随其生长调整水深；成活并健康生长的植物与容器即构建了一个小型的净化系统；b.将每种水生植物各选10-20盆分别在不同富营养化程度或污染程度的水体里进行驯化培育，筛选对不同富营养化或污染水体的最佳物种；C.根据恢复区域水位条件，预先将培育区水位逐步提升至低于恢复区域10-15cm水深，使植物更好的适应恢复区域的水位条件；(2)组装式快速植被恢复：a.对污染水体或需水质净化水体的水质、水位、底质、地形等环境现状进行调查、测定评估，并根据(1)b中的结果确定最佳恢复方案及植物配置模式；b.将驯化过的生长良好的水生植物按设计带容器或脱容器布置于水体中，快速恢复污染水体植被，并发挥其水质净化作用；C.其应用范围包括但不限于退化河湖水体植被恢复、人工湿地建设以及水体景观构建等领域；(3)水质净化与管理：a.及时观测及检查植被的生长情况及水质净化效果，对于生长不良的植株可及时进行更换，以更好地发挥其水质净化效果；b.根据季节变化以及不同植物的物候期及时调整物种间的组合配置，以保证在不同季节均有植物处于生长期而发挥其全年水质净化效果。其中步骤(1)中，水生植物可以为沉水植物、挺水植物或浮叶植物；挺水植物如芦苇、黄菖蒲、灯心草等和浮叶植物如睡莲、水鳖、荇菜等可用深18-20cm、直径18-50cm的容器；容器内添加的河湖底泥或熟稻田土等肥沃且不含重金属和有毒有害物质；将水生植物块根、实芽等繁殖体种植于容器内，睡莲类每盆1-2株，荇菜、菱角、萍蓬草等每盆1-3株；挺水植物每盆4-6芽；容器内添加底泥等栽培基质前先铺设无纺布，透水透气的同时可防止基质外漏，容器可方可圆，大小以满足植物根系生长且便于搬动为宜；采用透水透气容器培育水生植物，并在不同污染程度或富营养化及水位水体中预先驯化，这可以借助温室、大棚等设施，以突破季节限制，实现全年培育；容器化水生植物的培育容器根据需要可采用可降解材料，植物培育成活后带容器移栽至恢复区域，容器降解后植物亦可自由生长，避免容器材料对环境产生新的污染；步骤(2)中，基于需净化水体的环境条件，确定所需种植水生植物种类及配置模式，并将培育驯化后的水生植物带容器移栽至水体中，通过组装配置快速恢复水体植被；步骤(3)中，根据植被生长情况及季节变化及时更换适宜的植物类型，以保证全年良好净化效果的实现。本专利技术的一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法，采用预先在适宜环境中将水生植物在容器内培育成活是此方法的关键，成活后的植株适应能力远好于刚移栽植株，因此能更快适应污染水体环境并发挥净水作用。其应用范围包括但不限于退化河湖水体植被恢复、人工湿地建设以及水体景观构建等领域。容器化种植驯化的水生植物可以用于不同水体环境中，对于硬质化底质的区域可以带容器组装式快速恢复区域植被；而对于人工湿地及底泥底质的水体植被恢复，则可考虑带容器运送至工程区域后，脱盆直接种植于恢复区域，由于移栽过程中未伤及根系，因此在保证成活率的基础上可以快速恢复区域植被。利用容器化培育水生植物进行植被恢复的过程中，遇到恢复区域地形起伏不平时可通过铺设卵石、碎石或木桩加固以避免植物倒伏。本专利技术的容器化组装式植被恢复水质净化方法，其主要优势之一在于通过构建水生植物的容器化培育技术，从而使得水体植被恢复突破了传统植被恢复方法的时间限制，同时，由于培育后的水生植物在运输、移栽过程中不伤及植物根系，因此在成活率基本达到100％的情况下可以实现恢复区域植被的即时恢复；并且预先根据恢复区域的水位将水生植物培育驯化以适应恢复区域的水位，可以避免传统恢复手段中的水位控制问题。采用容器化培育，一方面透水透气容器可以保证植物根系的正常生长，并在水体中发挥水质净化功能；另一方面容器化培育种苗在快速恢复水体植被的同时也大大减轻施工难度，最大化发挥水生植物的水质净化效果，并便于后期管理。附图说明图1为实施例1的水生植物平面布局示意图图2实施例1的水生植物剖面布局示意图图1和图2中标记：1-透水透气性容器，2-西伯利亚鸢尾和路易斯安那鸢尾，3-美人蕉，4-睡莲和水鳖图3为实施例2的水生植物平面布局示意图和剖面布局示意图其中：A-平面布局示意图；B-剖面布局示意图1-芦苇，2-常绿鸢尾，3-美人蕉，4-常绿鸢尾具体实施方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术进行详细说明。实施例1硬质化底质的富营养化水体滨岸带植被恢复实施区域为华东地区城市水体，边缘区域水深0.1-0.6m左右，中间区域水深1.0m左右，水中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的浓度分别为6.85mg/L、1.17mg/L和68.67mg/L，透明度为15cm左右，为严重富营养化水体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)容器化植物净化系统培育：a.根据水生植物形态特征、生活型选用不同深度及直径的透水透气容器；容器内铺设无纺布，而后添加河湖底泥或熟稻田土，将水生植物块根、实芽等繁殖体种植于容器内；种好后放置于浅水处培育，并随其生长调整水深；成活并健康生长的植物与容器即构建了一个小型的净化系统；b.将每种水生植物各选10‑20盆分别在不同富营养化程度或污染程度的水体里进行驯化培育，筛选对不同富营养化或污染水体的最佳物种；C.根据恢复区域水位条件，预先将培育区水位逐步提升至低于恢复区域10‑15cm水深，使植物更好的适应恢复区域的水位条件；(2)组装式快速植被恢复：a.对污染水体或需水质净化水体的水质、水位、底质、地形等环境现状进行调查、测定评估，并根据(1)b中的结果确定最佳恢复方案及植物配置模式；b.将驯化过的生长良好的水生植物按设计带容器或脱容器布置于水体中，快速恢复污染水体植被，并发挥其水质净化作用；(3)水质净化与管理：a.及时观测及检查植被的生长情况及水质净化效果，对于生长不良的植株可及时进行更换，以更好地发挥其水质净化效果；b.根据季节变化以及不同植物的物候期及时调整物种间的组合配置，以保证在不同季节均有植物处于生长期而发挥其全年水质净化效果。...

【技术特征摘要】
1.一种容器化组装式水生植物恢复水质净化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)容器化植物净化系统培育：a.根据水生植物形态特征、生活型选用不同深度及直径的透水透气容器；容器内铺设无纺布，而后添加河湖底泥或熟稻田土，将水生植物块根、实芽等繁殖体种植于容器内；种好后放置于浅水处培育，并随其生长调整水深；成活并健康生长的植物与容器即构建了一个小型的净化系统；b.将每种水生植物各选10-20盆分别在不同富营养化程度或污染程度的水体里进行驯化培育，筛选对不同富营养化或污染水体的最佳物种；C.根据恢复区域水位条件，预先将培育区水位逐步提升至低于恢复区域10-15cm水深，使植物更好的适应恢复区域的水位条件；(2)组装式快速植被恢复：a.对污染水体或需水质净化水体的水质、水位、底质、地形等环境现状进行调查、测定评估，并根据(1)b中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔娜欣，刘福兴，宋祥甫，陈桂发，邹国燕，王俊力，周丽，蔡敏，
申请(专利权)人：上海市农业科学院，
类型：发明
国别省市：上海,31