一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法技术

本发明专利技术公开了一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，属于沉积泥除磷领域，一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，它通过可降解空心球，将覆盖材料挂接在水生植物的根部，联合为一体，且使水生植物的根须暴露，便于根须快速在沉积泥内扎根，同时覆盖材料为水生植物增加重量，使水生植物便于在沉积泥中种植，水生植物为覆盖材料增加重量，使覆盖材料不易因水流动而移动导致覆盖薄厚不均，进而水生植物均匀种植扎根后，覆盖材料也会更均匀牢固，再者可降解空心球包裹覆盖材料，既能减小二者的分离速度，又能使覆盖材料不易快速流失，此外相比于覆盖材料和水生植物单独吸附磷，二者共同作用对沉积泥中磷的吸附去除效果更佳。

A Phosphorus Removal Method Combined with Covering Materials and Aquatic Plants

【技术实现步骤摘要】
一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法
本专利技术涉及沉积泥除磷领域，更具体地说，涉及一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法。
技术介绍
磷元素是生物体所必需的营养元素之一，与生命活动密切相关，同时也是水生生物生长的限制元素，其在河流、湖泊等不同系统中的丰度、赋存形态和分布特征与水体富营养化过程有着密切联系，一般认为，TP浓度(总磷浓度)为0.02mg/L时，是造成水体富营养化的临界浓度值，水中过量的磷会增加淡水水生生态系统初级生产力，导致水体富营养化，进而给水生生态系统带来负面的影响。底泥作为自然水体污染的蓄积场所，当外源污染被减少或切断以后，底泥中的磷释放是水体磷污染的主要来源。Hullebusch(2003)等人研究发现法国Courtille湖上覆水中99％的TP都来自表层底泥中的磷释放，且好氧条件下也会引起底泥中磷的释放，长江中下游20个湖泊的内源磷含量比外源磷的含量高几个数量级。通常，底泥中磷的控制技术主要为异位处理技术和原位处理技术，异位处理技术的原理主要是从湖泊中疏浚受污染的沉积物，泥沙疏浚已应用于许多工程项目，然而，从长远来看，这可能会破坏湖泊生态系统的平衡，也不符合成本效益，因此，湖泊沉积物磷的原位处理技术越来越受到人们的重视，为了减少沉积物中磷的释放，设计了许多用于湖泊内部磷负荷控制的原位技术，包括低磁通气、原位覆盖、原位物理化学降水、植物修复与原位吸附-生物结合的技术。沉水植物可以减轻沉积物的再悬浮和磷的释放，是修复富营养化水体的有效替代物。由于沉水植物修复对底质磷的处理能力往往受到植物生长周期和周边环境的限制，单一的生态技术已不能再得到有效和普遍的应用，迫切需要一种联合技术来处理沉积物中的磷，同时，原位控制技术是控制稳定沉积物和减少溶解污染物迁移到上覆的潜在有效技术，为进一步提高沉水植物对沉积物磷的修复作用，弥补应用单一技术的不足，现在出现了一种物理化学和沉水植物相结合的技术，而最普遍应用的是覆盖土与水生植物相结合的方法。但是，目前生活中的覆盖土和水生植物联用除磷时是将覆盖土铺洒在沉积物上，然后将水生植物种子铺洒在水里或将水生植株栽种在沉积物里，覆盖土或水生植物种子铺洒时均匀度不好控制，容易导致密度过大，导致光照和养分争抢严重，需要后期拔除，比较麻烦，且覆盖土还会在水流力下移位，导致覆盖土薄厚不均，对磷的吸附不一致，水生植物栽种时也容易出现水生植物扎根不牢固，根须暴露，或水生植物长歪漂浮的情况。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，它通过设置可降解空心球，将覆盖材料红土挂接在水生植物的根部，且使水生植物的根须暴露，便于根须快速在沉积泥内扎根，同时，可降解空心球使覆盖材料和水生植物联合为一体，覆盖材料为水生植物增加重量，使水生植物便于在沉积泥中种植，不易移动生长歪斜，相应的，水生植物为覆盖材料增加重量，使覆盖材料不易因水流动而移动导致覆盖薄厚不均，进而，水生植物均匀种植扎根后，覆盖材料也会定位更均匀牢固，再者，可降解空心球包裹覆盖材料，既能减小覆盖材料与水生植物的分离速度，又能使覆盖材料不易快速流失，引起水体浑浊，此外，相比于覆盖材料和水生植物单独吸附磷，二者共同作用对沉积泥中磷的吸附去除效果更佳。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，包括以下步骤：S1：选取根须为1-2cm的水生植物，对水生植物冲洗消毒，去除其中的无脊椎食草动物，然后将水生植物根部从可降解空心球的开口处垂直放入；S2：利用植物的趋水性能，在带有可降解空心球的水生植物下方放置水盆；S3：每天观察植物根部生长情况，具体为观察其根须是否穿过可降解空心球下端的出根孔以及根须穿过出根孔后的伸出长度；S4：采取天然红土作为覆盖材料，去除其中较大的石砾和植物残渣后风干；S5：将风干后的红土过60目筛子，得到筛选后的红土；S6：将筛选后的红土、粉煤灰、石灰粉、淀粉造孔剂和粘结剂按比例搅拌混合均匀后造孔，并通过颗粒机制成填料颗粒；S7：对填料颗粒进行风干，并放置在马弗炉中，在300-500℃下高温煅烧0.5-1小时，然后将煅烧后的填料颗粒放在干燥器内冷却备用；S8：当观察植物根部后发现，植物根须从可降解空心球下端的出根孔穿出并延伸3-5cm时，取备用填料颗粒，向其内加入粘接剂搅拌均匀；S9：将搅拌后的填料颗粒填充在植物根须延伸3-5cm的可降解空心球内，并使水生植物位于填料颗粒中心位置；S10：对填充后的填料颗粒进行风干，风干后的填料颗粒之间相互粘接成团，并与可降解空心球内壁紧密接触，得到填料颗粒与水生植物的结合体；S11：最后将多个结合体均匀种植在沉积泥内。进一步的，所述可降解空心球的内径D1为3-5cm，所述开口的口径D2为2-3cm，开口的口径小于可降解空心球的内径，使填充在可降解空心球内的填料颗粒团不易从开口出来，可降解空心球的内径大于水生植物的根须长度(1-2cm)，使水生植物的根部能完全位于可降解空心球内，且使水生植物的叶子能大部分位于可降解空心球的外部，不易影响叶子的光合作用，所述出根孔的直径D3为0.2-0.5cm，所述填料颗粒的直径为0.6-1cm，出根孔的直径小于填料颗粒的直径，使填料颗粒不易从出根孔漏出。进一步的，所述可降解空心球的开口处内壁设有抛光层，增加开口内壁的光滑度，使水生植物根部从开口处垂直放入过程中，不易与开口的内壁摩擦而产生磨损，有效保护水生植物根须的完整性，所述可降解空心球的外壁设有磨砂层，增大可降解空心球与沉积泥之间的摩擦，便于对填料颗粒与水生植物结合体的均匀种植，多个所述出根孔均匀设置在可降解空心球的下部，使水生植物的根部能垂直向下生长，在沉积泥中能向下扎入更深，便于水生植物与沉积泥稳定连接。进一步的，所述可降解空心球采用光降解塑料制成，在光的作用下可自然降解，更环保，不易造成水体污染，且可降解空心球植入沉积泥后，由于在沉积泥以及水生植物叶子的遮挡下光进入减少，可降解空心球的降解速度减慢，使用时间更长。进一步的，所述水盆上端套接有塑料薄膜，采用塑料薄膜，使水盆内的水汽能大部分截留在水盆内对水生植物根部进行滋养，提高水生植物根部的生长进度，所述水盆内部设有放置可降解空心球的放置架，所述水生植物下方的可降解空心球贯穿塑料薄膜并放置在放置架上，所述水生植物的叶子部分位于塑料薄膜上方，方便叶子进行光合作用，所述塑料薄膜上的贯穿点与可降解空心球在放置架上的放置点位于同一竖直线上，通过贯穿点和放置点对水生植物进行定位，使其保持竖直放置在可降解空心球内，从而使其生长时不易歪斜。进一步的，所述水盆采用不透明水盆，所述塑料薄膜采用黑色不透膜薄膜，有效减少水盆内部的光亮度，使可降解空心球不易在光的作用下降解，提高可降解空心球的寿命，所述水盆内的水面线距可降解空心球下端2-3cm，既使水生植物的根须不完全与水接触，有效避免植物根须因水浸泡而腐烂，同时使水生植物的根须能与水接触更近，更充分的得到水汽的滋养。进一步的，所述水生植物采用沉水植物苦草，所述苦草可以减轻沉积泥的再悬浮和磷的释放，是修复富营养化水体的有效替代物，所述在植物根部生长期间，控制水温在15-20℃，使水生植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：选取根须为1‑2cm的水生植物，对水生植物冲洗消毒，去除其中的无脊椎食草动物，然后将水生植物根部从可降解空心球(1)的开口(2)处垂直放入；S2：利用植物的趋水性能，在带有可降解空心球(1)的水生植物下方放置水盆；S3：每天观察植物根部生长情况，具体为观察其根须是否穿过可降解空心球(1)下端的出根孔(3)以及根须穿过出根孔(3)后的伸出长度；S4：采取天然红土作为覆盖材料，去除其中较大的石砾和植物残渣后风干；S5：将风干后的红土过60目筛子，得到筛选后的红土；S6：将筛选后的红土、粉煤灰、石灰粉、淀粉造孔剂和粘结剂按比例搅拌混合均匀后造孔，并通过颗粒机制成填料颗粒；S7：对填料颗粒进行风干，并放置在马弗炉中，在300‑500℃下高温煅烧0.5‑1小时，然后将煅烧后的填料颗粒放在干燥器内冷却备用；S8：当观察植物根部后发现，植物根须从可降解空心球(1)下端的出根孔(3)穿出并延伸3‑5cm时，取备用填料颗粒，向其内加入粘接剂搅拌均匀；S9：将搅拌后的填料颗粒填充在植物根须延伸3‑5cm的可降解空心球(1)内，并使水生植物位于填料颗粒中心位置；S10：对填充后的填料颗粒进行风干，风干后的填料颗粒之间相互粘接成团，并与可降解空心球(1)内壁紧密接触，得到填料颗粒与水生植物的结合体；S11：最后将多个结合体均匀种植在沉积泥内。...

【技术特征摘要】
1.一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：选取根须为1-2cm的水生植物，对水生植物冲洗消毒，去除其中的无脊椎食草动物，然后将水生植物根部从可降解空心球(1)的开口(2)处垂直放入；S2：利用植物的趋水性能，在带有可降解空心球(1)的水生植物下方放置水盆；S3：每天观察植物根部生长情况，具体为观察其根须是否穿过可降解空心球(1)下端的出根孔(3)以及根须穿过出根孔(3)后的伸出长度；S4：采取天然红土作为覆盖材料，去除其中较大的石砾和植物残渣后风干；S5：将风干后的红土过60目筛子，得到筛选后的红土；S6：将筛选后的红土、粉煤灰、石灰粉、淀粉造孔剂和粘结剂按比例搅拌混合均匀后造孔，并通过颗粒机制成填料颗粒；S7：对填料颗粒进行风干，并放置在马弗炉中，在300-500℃下高温煅烧0.5-1小时，然后将煅烧后的填料颗粒放在干燥器内冷却备用；S8：当观察植物根部后发现，植物根须从可降解空心球(1)下端的出根孔(3)穿出并延伸3-5cm时，取备用填料颗粒，向其内加入粘接剂搅拌均匀；S9：将搅拌后的填料颗粒填充在植物根须延伸3-5cm的可降解空心球(1)内，并使水生植物位于填料颗粒中心位置；S10：对填充后的填料颗粒进行风干，风干后的填料颗粒之间相互粘接成团，并与可降解空心球(1)内壁紧密接触，得到填料颗粒与水生植物的结合体；S11：最后将多个结合体均匀种植在沉积泥内。2.根据权利要求1所述的一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，其特征在于：所述可降解空心球(1)的内径D1为3-5cm，所述开口(2)的口径D2为2-3cm。3.根据权利要求1所述的一种覆盖材料和水生植物联用的除磷方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雯，陈雪梅，尹月鹏，李国新，薛云鹏，刘静，辜昊，刘国，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51