一种生物友好型沉水植物定植基质及其制备方法技术

本申请涉及底泥生态修复的领域，并公开了一种生物友好型沉水植物定植基质及其制备方法；定植基质包括：释氧层、植物生长层、凝结层以及固定层；制备方法包括S1：将氧化钙、氨氧化古菌以及固体氧按预设比例混合后，形成释氧层；S2：将植物种子和植物生长基质按预设比例混合后，形成植物生长层；S3：将黄原胶与卡拉胶按预设比例混合，形成的凝胶涂覆于释氧层和植物生长层之间的连接面及四周，形成凝结层；S4：用可降解材料制成固定层，将定植基质整体进行包裹；S5：在岸上进行定植基质中沉水植物种子的发育培养。本申请中的释氧层大大提高了底泥的氧化还原电位，改善了底泥的厌氧状态，所使用的材料均为生物友好型材料，减少对环境造成二次污染。二次污染。二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种生物友好型沉水植物定植基质及其制备方法


[0001]本申请涉及底泥生态修复的领域，尤其是涉及一种生物友好型沉水植物定植基质及其制备方法。

技术介绍

[0002]外界污染排入水体后，小部分污染物可通过水体的自净功能，大部分则沉降形成底部沉积物构成底泥，长时间积累后容易形成黑臭淤泥，黑臭淤泥内部的重金属，对植物的生长易造成毒害作用。
[0003]为了减少携带有重金属的黑臭淤泥对环境造成二次污染，目前会采用原位处理技术来处理被污染的底泥，现有的原位处理技术都是围绕各种强化供氧措施来进行的，例如生物气冲技术、溶气水供氧技术以及过氧化氢供氧技术等，这些原位处理技术步骤繁杂，施工时间较长，需要较为专业的技术人员，无法大规模的普及普惠。
[0004]为克服现有的原位处理技术的缺陷，可以利用沉水植物来修复被污染的底泥，沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的水生植物，定植基质是指植物生长和发育所需要的营养物质和支撑环境，扮演着植物根系的支撑和存储养分的重要角色，可以针对黑臭淤泥的修复来对沉水植物的定植基质进行制备，以克服现有的原位处理技术中步骤繁杂、施工时间较长的缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请实施例通过提供一种生物友好型沉水植物定植基质及其制备方法，解决了现有的黑臭淤泥原位处理技术中步骤繁杂、施工时间较长的技术问题，实现了利用释氧层大大提高了底泥的氧化还原电位，改善了底泥的厌氧状态，为沉水植物的定植提供了有利的生长环境，并利用沉水植物修复污染的底泥，且所使用的材料均为生物友好型材料，减少对环境造成二次污染。
[0006]本申请实施例提供了一种生物友好型沉水植物定植基质，包括：释氧层，包括氧化钙、氨氧化古菌以及固体氧；植物生长层，包括植物种子、植物生长基质，所述植物生长层位于所述释氧层的上方；凝结层，由黄原胶和卡拉胶混合而成，形成的凝胶涂覆于所述释氧层和所述植物生长层之间的连接面及四周；固定层，由可降解材料制成，并包裹于所述凝结层外。
[0007]进一步地，所述释氧层中的过氧化钙、氨氧化古菌、固体氧的混合比例为7
‑
9:0.5
‑
1.5:5
‑
7。
[0008]进一步地，所述植物生长基质包括珍珠岩、细砂、生物炭、营养土、本地土壤，且质量比为2
‑
3:0.5
‑
1:0.5
‑
1:20
‑
30:30
‑
35。
[0009]进一步地，所述凝结层中的黄原胶、卡拉胶的混合比例为2:3。
[0010]进一步地，在使用生物友好型沉水植物定植基质前，进行微孔处理，孔径为50
‑
100微米，且所述植物生长层的上层表面的孔径为1
‑
2厘米。
[0011]本申请还提供了一种生物友好型沉水植物定植基质制备方法，所述制备方法，包括：S1：将氧化钙、氨氧化古菌以及固体氧按预设比例混合后，在压液机下压成块状，形成释氧层；S2：将植物种子和植物生长基质按预设比例混合后，在压液机下压成块状，形成植物生长层；S3：将黄原胶与卡拉胶按预设比例混合，形成的凝胶涂覆于释氧层和植物生长层之间的连接面及四周，形成凝结层；S4：用可降解材料制成固定层，并将生物友好型沉水植物定植基质整体进行包裹；S5：在岸上进行定植基质中沉水植物种子的发育培养，发育到预设阶段后，可将定植基质投放到水中。
[0012]进一步地，在将定植基质投放到水中之前，对定植基质进行微孔处理，孔径为50
‑
100微米，且所述植物生长层的上层表面的孔径为1
‑
2厘米。
[0013]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0014]由于采用将释层、植物生长层、凝结层以及固定层作为定植基质，将定植基质放入水中后，释氧层遇水释放放氧，氨氧化古菌可通过自己产生氧气而生存，为厌氧的底泥环境源源不断地提供氧气，固体氧可杀灭水体中的有害菌和抑制藻类的生长，大大提高了底泥的氧化还原电位，改善了底泥的厌氧状态，为沉水植物的定植提供了有利的生长环境，可以修复污染的底泥，不会对环境造成二次污染，解决了现有的黑臭淤泥原位处理技术中步骤繁杂、施工时间较长的技术问题。
附图说明
[0015]图1为本申请实施例中一种生物友好型沉水植物定植基质的结构图；
[0016]图2为本申请实施例中通过实验获取的底泥相关指标示意图；
[0017]图3为本申请实施例中一种生物友好型沉水植物定植基质制备方法的流程图。
[0018]图中：1、释氧层；2、植物生长层；3、凝结层；4、固定层。
具体实施方式
[0019]本申请实施例公开了一种生物友好型沉水植物定植基质，包括：释氧层1，包括氧化钙、氨氧化古菌以及固体氧；植物生长层2，包括植物种子、植物生长基质，所述植物生长层2位于所述释氧层1的上方；凝结层3，由黄原胶和卡拉胶混合而成，形成的凝胶涂覆于所述释氧层1和所述植物生长层2之间的连接面及四周；固定层4，由可降解材料制成，并包裹于所述凝结层3外。解决了现有的黑臭淤泥原位处理技术中步骤繁杂、施工时间较长的技术问题，实现了利用释氧层1大大提高了底泥的氧化还原电位，改善了底泥的厌氧状态，为沉水植物的定植提供了有利的生长环境。
[0020]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0021]本申请提供了一种生物友好型沉水植物定植基质，参照图1所示，定植基质包括释氧层1、植物生长层2、凝结层3以及固定层4。
[0022]释氧层1可以由过氧化钙、氨氧化古菌以及固体氧构成，且混合比例为7
‑
9:0.5
‑
1.5:5
‑
7，释氧层1在接触到水分后，会缓慢放出氧气。过氧化钙作为一种生物友好型材料，遇水具有放氧的特性，且本身无毒，不污染环境，并且还能调节水的pH值、改良水质、消灭病原菌，是一种用途广泛的优良供氧剂；氨氧化古菌是一种能够在黑暗、缺氧的环境中通过自
己产生氧气而生存的微生物，可为厌氧的底泥环境源源不断地提供氧气；固体氧是液态氧冷却至54.35K(
‑
218.8℃)时转化的淡蓝色固体结晶，形状为雪花状，在水中可以缓慢释放出氧气，具有灭菌能力，可杀灭水体中的有害菌和抑制藻类的生长，固体氧对各种氨类、亚硝酸盐等对水生生物致命的物质有较强的吸收能力，并具有一定的酸碱缓冲能力。
[0023]植物生长层2位于释氧层1的上方，植物生长层2可以由植物种子和植物生长基质构成。植物生长基质可以包括珍珠岩、细砂、生物炭、营养土以及本地土壤，且质量比为2
‑
3:0.5
‑
1:0.5
‑
1:20
‑
30:30
‑
35，本地土壤取决于将定植基质应用在何处，就本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物友好型沉水植物定植基质，其特征在于，包括：释氧层(1)，包括氧化钙、氨氧化古菌以及固体氧；植物生长层(2)，包括植物种子、植物生长基质，所述植物生长层(2)位于所述释氧层(1)的上方；凝结层(3)，由黄原胶和卡拉胶混合而成，形成的凝胶涂覆于所述释氧层(1)和所述植物生长层(2)之间的连接面及四周；固定层(4)，由可降解材料制成，并包裹于所述凝结层(3)外。2.如权利要求1所述的一种生物友好型沉水植物定植基质，其特征在于，所述释氧层(1)中的过氧化钙、氨氧化古菌、固体氧的混合比例为7
‑
9:0.5
‑
1.5:5
‑
7。3.如权利要求1所述的一种生物友好型沉水植物定植基质，其特征在于，所述植物生长基质包括珍珠岩、细砂、生物炭、营养土、本地土壤，且质量比为2
‑
3:0.5
‑
1:0.5
‑
1:20
‑
30:30
‑
35。4.如权利要求1所述的一种生物友好型沉水植物定植基质，其特征在于，所述凝结层(3)中的黄原胶、卡拉胶的混合比例为2:3。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：安刚建，张新意，郎祎，袁正璞，李翰文，洪俊峰，杨长明，
申请(专利权)人：中铁四局集团第四工程有限公司同济大学，
类型：发明
国别省市：