一種基于生態浮床的水體生態修復方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水體修復方法，特別涉及一種基于生態浮床的水體生態修復方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著人口的急劇增加、工農業的快速發展和城市化進程的加快，水體污染物的增 多及生產生活排污的影響，我國地表水環境受到嚴重污染，給水環境質量、水生態安全和飲 用水安全等都帶來了諸多危害，城市內河及相關河道的水資源保護、水污染治理和水生態 修復迫在眉睫。
[0003] 生態浮床技術是利用水生植物的修復作用而發展起來的一種新型水體原位修復 技術，其特點是無需占地、成本低廉及修復效果好，且具有一定的區域環境改善作用。在河 道沿岸設置生態浮床，有利于形成生態護岸帶，保持護岸的穩定性。但是現有技術中采用生 態浮床進行水體修復過程中，還存在如下問題：
[0004] 1、現有浮床的水體修復功能主要依靠植物體現，而工程實際應用表明，單純利用 水生植物修復污染水體受環境地質條件、營養鹽濃度限制以及污染物毒性脅迫等影響顯 著，不能有效凈化污染水體水質，通過強化微生物富集、優化調控其代謝活性，促進水生植 物修復性能提升和穩定運行。為了進一步強化生態浮床的凈化效果，必須在浮床的構造上 有所突破，根據底部填料掛膜期間的微生物和水質變化規律，研發出在底部加置人工填料 構成的新型組合生態浮床。
[0005] 2、生態浮床的植物配置上難于兼顧景觀和生態這兩大功能，一部分浮床注重觀賞 特性，水質凈化等生態特性則缺乏考慮；另一部分浮床側重生態修復功能，但浮床載體會暴 露出來，跟周邊環境很不協調，缺乏美學景觀價值。浮床植物是生態浮床的主要組成部分， 既是浮床生態功能的承擔者，又是浮床景觀效果的體現者。因此，如何選擇浮床植物品種、 如何種植浮床植物顯得極其關鍵。
[0006] 3、框架式植物浮床可以方便地配置組合多種觀賞和協同除污能力較強的植物品 種，通過模塊化組合能產生較好的生態景觀效果，既能發揮生態效應，又具有景觀多樣性， 且維護管理方便。目前最常用的框架浮床的框架采用PVC管、三通、彎頭連接而成，成本高， 可調節性差，不能滿足差異化工程要求，整體下水，施工難度大，人力物力消耗大。目前使用 的浮床基墊材料大多為片狀的泡沫板，使得浮床對水面的覆蓋率往往要大于載體植物本身 的覆蓋率，雖然對遮光克藻有一定的效果，但不利于浮床水下沉水植物的生存，使生物多樣 性降低。同時，由于植物直接種在基墊上，不能按需更換植物，泡沫板材易破碎，容易造成二 次污染。另外，傳統的水面植物種植浮床大多體積龐大，一個構件包含眾多小種植孔，連接 方式復雜，需要借助工具連接各個構件;沒有種植籃，使植物根系生長紊亂，易糾纏在一起， 不便移動、修整或清理。目前市面上銷售的普通植物種植籃一般是俯視圖為圓形或方形、側 視圖為梯形的常規籃，在種植水生植物時需要在籃子里填充海綿或陶粒等其它填充物固定 植物，這給浮床施工增加了難度，這些填充物占用植物后期分蘗生長的空間，還容易散落水 體，構成污染。
[0007] 4、現階段浮床技術的研發與運用主要集中在生態浮床的構建方面，而忽視了生態 浮床工程實施后的運行維護。為了避免水生植物殘體分解腐爛，消耗水中的溶解氧，引起水 體的二次污染，需要及時對其進行收割，如何進行浮床維護和植物收割是浮床技術在實際 工程運用中亟需解決的關鍵問題。
【發明內容】
[0008] 為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于生態浮床的水體生態 修復方法，該方法通過合理搭配種植多種觀賞和協同除污能力較強的植物品種，構建穩定 的浮床植物群落，強化生物間協同作用，提高生態浮床對水生態環境修復能力，有效提高了 生態浮床的凈化效果，同時凈化效果更加穩定。進一步地，本發明所采用的生態浮床可進行 多種形式的模塊化組合拼裝，并通過加置人工填料和人工草，強化微生物富集，優化調控其 代謝活性，有利于水生植物修復性能提升和穩定運行，大大提高和完善了浮床的性能及美 觀性，同時生態浮床的最終尺寸可根據水域面積、區位特點、水文特征以及種植方式進行調 節，滿足實際工程的需要。最后，本發明方法提供了水生態修復工程實施后生態浮床維護的 植物收割方法，及時對水生植物進行收割，避免其殘體分解腐爛，消耗水中的溶解氧，引起 水體的二次污染，促進水生植物對水體氮磷的吸收，提高浮床的水體修復能力。
[0009] 為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：
[0010] -種基于生態浮床的水體生態修復方法，其特征在于，按以下步驟進行：
[0011] 1)生態浮床的構建：
[0012] 首先，在需要進行水體修復的水域中構建一種生態浮床，然后在每個種植籃內添 加人工填料，浮床底部懸掛人工草，所述人工填料為粒徑為5cm球形生物活性炭，所述人工 草為繩狀碳素纖維生態草；
[0013]在生物活性炭為表層設有固定有工程菌的活性炭，所述繩狀碳素纖維生態草由懸 掛鉤、骨架繩和功能層組成;骨架繩為耐水防水的丙綸纖維、尼龍纖維、滌綸纖維、聚乙烯纖 維和丙烯酸長纖維等復合高分子材料織成的細繩，在所述骨架繩外層植入碳纖維絲或活性 碳纖維絲形成功能層；
[0014] 所述繩狀碳素纖維生態草全長100cm，半徑15cm，其中碳素纖維量為25g。碳素纖維 生態草比表面積約為ll〇〇m2/g，能有效吸收、吸附、截留水中溶解態和懸浮態的污染物，從 而提高水體的透明度，并為各類微生物、藻類和水生動物的生長、繁殖提供良好的附著條 件，最終在碳素纖維生態草表面形成具有很強凈化功能的生物膜。
[0015] 2)水生植物的種植：
[0016] 將生態浮床劃分為第一水生植物種植區和第二水生植物種植區；所述第一水生植 物種植區位于生態浮床的中心位置，所述第二水生植物種植區位于第一水生植物種植區的 外周圍。
[0017] 在第一水生植物種植區中種植挺水植物，所述挺水植物為水生美人蕉、再力花、黃 花鳶尾、菖蒲、千屈菜、蘆竹、蘆葦、風車草和梭魚草中的兩種以上；
[0018] 在第二水生植物種植區中種植浮葉植物或沉水植物;所述浮葉植物為黃花水龍， 所述沉水植物為狐尾藻。
[0019] 3)水生植物的收割：
[0020] 為了發揮生態浮床循環修復生態水體的效果，生態浮床構建完畢后根據水生植物 生長情況進行周期性收割;所述周期性收割分挺水植物收割周期，浮葉植物或沉水植物收 割周期;所述挺水植物收割周期為春夏秋45天、冬季90天，所述浮葉植物或沉水植物收割周 期為春夏秋冬90天。同時，為了保障生態浮床水體修復功能的穩定，挺水植物收割和浮葉植 物或沉水植物收割時間錯開10-15天。
[0021] 所述水生美人蕉和黃花鳶尾的種植苗均為經初次修剪后的植苗模塊，每個育苗模 塊包含一個種植籃和一株植物苗。采用植苗模塊種植，提高種植效率，同時浮床可以更好更 快地呈現生態景觀效果。所述水生美人蕉植株高大，高1-1.8m，適應性強，根系發達、去污能 力強；
[0022]所述再力花植株高大挺拔，株高1.5-2.5m，生長迅速、分蘗快、叢生性強、植株高 大，根系粗壯發達，具有很強的耐污性，抗雜草能力強；
[0023]所述黃花鳶尾葉片翠綠，劍形挺立，花色鮮艷，株高0.6-1.0m，是水生鳶尾類中最 適宜水生、最尚大、性能最穩定的品種；
[0024]所述菖蒲耐寒性強，株型挺拔，具有香氣，株高0.6-0.8m，是常用的鄉土型水體景 觀植物之一；
[0025] 所述千屈菜耐寒性強，花色艷麗，花期長，株高1-1.5m，是優良的觀花植物，具有強 烈的色彩效果；
[0026] 所述蘆竹/蘆葦株型高大，根系發達，生物量大，除污能力強，作為優選，所述蘆竹/ 蘆葦為花葉蘆葦和花葉蘆竹；
[0027]所述風車草株叢繁密，葉形奇特，株高1-1.5m，根系密集發達，吸附、耐污性強； [0028]所述梭魚草株高0.8-1.2m，長勢良好，根須發達且入水較深，凈化效果好，景觀效 果好；
[0029] 所述黃花水龍為生長在淺水的多年生浮葉植物，浮水莖節上常生圓柱狀海綿狀貯 氣根狀浮器，具多數須狀根;浮水莖長達3米，直立莖高達60厘米。實驗結果表明黃花水龍對 受損水體中氮磷具有良好的凈化效果；
[0030] 所述狐尾藻為多年生粗壯沉水草本，根狀莖發達，在水底泥中蔓延，節部生根，耐 污性和對水質能見度的適應性較強;能適應流動性強的水域和深水3m);青綠生長期長， 對環境的適應性和景觀效果均有明顯優勢；
[0031] 作為優選，所述第一水生植物種植區的種植密度設定為4-10株/m2。
[0032] 作為優選，所述挺水植物種植區內合理搭配種植水生美人蕉和黃花鳶尾這兩種挺 水植物，水生美人蕉種植密度設定為5株/m2，黃花鳶尾的種植密度設定為10株/m 2。
[0033] 作為優選，所述第二水生植物種植區的種植密度設定為2-5株/m2。
[0034]