一种用于水体原位修复的沉水植物-生态界面系统及其制备方法和用途技术方案

本发明专利技术提供了一种用于水体原位治理的沉水植物

【技术实现步骤摘要】
一种用于水体原位修复的沉水植物
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生态界面系统及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于环境保护
，涉及一种用于污染河道、湖泊、池塘等水体原位治理的沉水植物
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生态界面系统及其制备方法。

技术介绍

[0002]水体氮、磷污染，河道淤泥等，造成了生态系统的严重退化。应用植物和微生物进行生物强化水体污染的治理和生态修复，是常用的技术手段。其中，用沉水植物构建水下森林进行原位修复，净水水体，改善底质的同时，更易于恢复生态，营造景观，具有广泛的应用需求。
[0003]沉水植物的种植，成活是个较大的问题，对水环境要求比较高。现有的沉水植物的种植无水种植需要抽干水体，费时费力，之后不能成活也难以补救。有水种植施工存在诸多困难。种植沉水植物时，对水体底质和环境有一定的要求，需要相对稳定，底质以泥沙为主，硬质、污染严重的底质，沉水植物难以成活。常见的方法是经过清淤处理后再进行沉水植物种植，成本高昂，且清淤后的残留污染物也会影响沉水植物种植和生长。
[0004]稳定的底质环境是沉水植物种植的重要条件，因此，构建种植于生态界面的沉水植物，易于在原位种植、易于成活，形成的基底和植物的混合物，有大量微生物生长，将植物和微生物有机结合在一起形成高效的生物修复复合体，形成生物处理系统，将具有显著的污染去除、水质净化和水体生态修复效果，可有效解决现有存在的问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于水体原位治理的沉水植物
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生态界面系统，通过为沉水植物提供调控生长的功能微生物群落和肥料，使沉水植物在生态界面扎根，与生态界面形成植物根际微生物环境，形成稳定的复合体，构建生态界面系统，实现待修复水体中沉水植物的快速种植、底泥的封闭、水体的水质和生态原位修复。
[0006]本专利技术所述的沉水植物
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生态界面系统，由沉水植物和天然木质丝状材料加工而成的毯状物即生态界面组成，沉水植物在生态界面上扎根生长，根系和生态界面融为一体，通过制备过程中用功能微生物，特别是固定化功能微生物调控沉水植物根系和生态界面融为一体后附着的微生物群落，以及形成的生物膜的微生物群落组成，使其具有特定的生态功能。
[0007]一方面，本专利技术提供了一种沉水植物
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生态界面系统，包括沉水植物、生态界面和泥浆混合物；所述生态界面为木质丝状材料加工而成的毯状物；所述泥浆混合物中含有固定化微生物，所述固定化微生物包括微生物和包载微生物的载体。
[0008]进一步地，所述泥浆混合物中还含有磷酸铵镁。
[0009]进一步地，所述泥浆混合物包括水4.0
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5.0份，底泥4.0
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5.0份，磷酸铵镁0.5
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1.0份，固定化微生物0.5
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1.0份。
[0010]进一步地，当用于氮污染水体时，所述微生物包括硝化微生物和/或反硝化微生物；当用于COD超标的污染水体时，所述微生物包括短小芽孢杆菌和/或肠杆菌。
[0011]进一步地，当用于氮污染水体时，所述微生物包括2.5份硝化微生物和7.5份反硝化微生物，活菌总数≥100亿个/克；当用于COD超标的污染水体时，所述微生物包括5.5份短小芽孢杆菌和4.5份肠杆菌，活菌总数≥100亿个/克。
[0012]进一步地，所述包载微生物的载体包括海藻酸钠、琼脂、硅藻土和CaCl2。
[0013]进一步地，所述沉水植物为苦草种子；所述生态界面为椰丝毯，厚度为1.5～3cm；所述苦草种子铺洒于椰丝毯表面；所述泥浆混合物覆盖在椰丝毯和苦草种子上，泥浆混合物覆盖厚度为1～2mm。
[0014]作为优选，沉水植物
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生态界面系统制备中，沉水植物为市售苦草种子；生态界面为市售由天然椰丝加入交联剂和亲水辅料后热压形成的厚度在1.5
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3cm，完全浸水后可沉入水底的椰丝毯；所用固定化微生物颗粒的制备方法如下：包载体系包含1份的4％的海藻酸钠水溶，1份的2.5％
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3.2％的琼脂水溶液，共混后水浴加热维持在60℃，加入0.6份的硅藻土搅拌均匀，冷却至50℃以下加入0.2
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0.4份的复合菌剂，进一步混合倒入模具，自然冷却成型后浸入4％CaCl2水溶液中固化4h后，最后用去离子水洗净沥干，切割为5*5*5mm大小固定化功能微生物颗粒备用；所述复合菌剂的组成，根据沉水植物
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生态界面系统拟应用的水体污染状况决定，常见氮污染水体优选复合菌剂的组成为欧洲亚硝化单胞菌NE
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1(Nitrosomonas europaea NE
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1)(中国典型培养物保藏中心编号：CCTCC NO：M2019754)和具有好氧反硝化功能的施氏假单胞菌ZH
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14(Pseudomonas stutzeri ZH
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14)(中国典型培养物保藏中心编号：CCTCC NO：M2018730)，制备获得的菌粉活菌总数≥100亿个/克，复合菌中含有2.5份的欧洲亚硝化单胞菌NE
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1和7.5份的施氏假单胞菌ZH
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14。该复合菌中具有硝化和好氧反硝化功能的微生物，也可以由其它市售的活菌总数≥100亿个/克的硝化和好氧反硝化功能微生物合格产品替代，其复合比例同样为1:3；常见COD超标的污染水体，由短小芽孢杆菌BSK
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9(Bacillus pumilus BSK
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9)(中国典型培养物保藏中心编号：CCTCC NO：M2017221)和肠杆菌AOZ
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1(Enterobacter sp.AOZ
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1)(中国典型培养物保藏中心编号：CCTCC NO：M2017219)组成，制备获得的菌粉活菌总数≥500亿个/克，复合菌中含有5.5份的BSK
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9和4.5份的AOZ
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1。
[0015]另一方面，本专利技术提供了如上所述的沉水植物
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生态界面系统的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0016]1)将苦草种子浸泡清水中，培养至萌发白芽；
[0017]2)用清水浸润生态界面，再将生态界面盛载在容器内，使生态界面保持湿润；
[0018]3)将萌发白芽的苦草种子铺撒于生态界面表面，覆盖泥浆混合物，加待修复水体或清水至生态界面厚度；
[0019]4)待幼苗长出，增加水量使其浸没，直至苦草茎叶长至7
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9cm，根系穿透生态界面，即可制备完成备用。
[0020]在一些方式中，所述沉水植物
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生态界面系统制备步骤如下：
[0021]1)将苦草种子浸泡清水中，在20℃培养至萌发白芽；
[0022]2)用清水浸润生态界面，并使盛载生态界面的容器保留约1cm的水，使生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉水植物
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生态界面系统，其特征在于，包括沉水植物、生态界面和泥浆混合物；所述生态界面为木质丝状材料加工而成的毯状物；所述泥浆混合物中含有固定化微生物，所述固定化微生物包括微生物和包载微生物的载体。2.如权利要求1所述的沉水植物
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生态界面系统，其特征在于，所述泥浆混合物中还含有磷酸铵镁。3.如权利要求2所述的沉水植物
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生态界面系统，其特征在于，所述泥浆混合物包括水4.0
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5.0份，底泥4.0
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5.0份，磷酸铵镁0.5
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1.0份，固定化微生物0.5
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1.0份。4.如权利要求3所述的沉水植物
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生态界面系统，其特征在于，当用于氮污染水体时，所述微生物包括硝化微生物和/或反硝化微生物；当用于COD超标的污染水体时，所述微生物包括短小芽孢杆菌和/或肠杆菌。5.如权利要求4所述的沉水植物
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生态界面系统，其特征在于，当用于氮污染水体时，所述微生物包括2.5份硝化微生物和7.5份反硝化微生物，活菌总数≥100亿个/克；当用于COD超标的污染水体时，所述微生物包括5.5份短小芽孢杆菌和4.5份肠杆菌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，汤江武，孙宏，姚晓红，沈琦，吴逸飞，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：