专利名称：一种轻型可拆卸复合型生态浮岛及其构建方法
技术领域：
本发明属于生态工程技术领域，涉及一种轻型可拆卸复合型生态浮岛及其构建方 法。
背景技术：
生态浮岛技术是按照自然界自身规律，人工把高等水生植物或改良的陆生植物种 植到富营养化水域水面上，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，消除富集 在水体中的氮、磷及有害物质，从而达到净化水质的效果，同时又可营造水上景观的技术， 作为一项新兴的污水处理技术，主要应用于湖泊、水库、河流等地表水的净化，现在也出现 在一些公园或小区中，不仅净化水质，同时美化了景观。生态浮岛由于其具有净化水质、美化环境、增加生物多样性、消波护案、简单易用 等特点，许多国家都展开了研究，特别是日本、美国等发达国家，已开始重视该技术的研究。 生态浮岛处理技术从构造上主要包括干式和湿式两种。水和植物接触的称湿式，不接触的 为干式。干式浮岛因植物与水不接触，可以栽培大型木本、园艺植物，一方面为鸟类创造良 好的生息场所，同时美化了景观。但这种干式浮岛不起水质净化的作用。湿式浮岛处理技 术又分有框架和无框架两种类型，有框架的湿式浮岛，其框架一般用纤维强化塑料、不锈钢 加发泡聚苯乙烯、特殊发泡聚苯乙烯加特殊合成树脂、盐化乙烯合成树脂、混凝土等材料制 作。无框架湿式浮岛一般选用椰子纤维编织而成，从景观上讲较柔和。浮岛的水下固定形 式视地基状况而定，常用的有重量式、抛锚式和杠式。单个浮岛的大小一般选边长1 5m ； 形状以四边形居多，但景观应用中可设计成多种图形。我国的水域污染主要以有机污染为主，90%以上是因水体中的氮、磷含量过高引 起的水污染。河湖水污染实质上是生态系统退化问题，必须以生态的理念、思路、方法来探 索切实有效的河湖污染水域治理的新途径。近年来，随着工农业的发展，人类对水环境的破 坏日益严重，全球出现水资源短缺的现象，如何有效利用水资源及将污废水处理回用已经 成为摆在人们面前的头等大事。随着城市建设速度的加快，大量污水、废水的排放严重污染 了环境和水源，造成水质日益恶化，水资源日益不足。利用植物治理富营养化水体，已受到 水体污染治理工作者的广泛关注。水体富营养化是我国水环境管理中的一个难题，水体中 的过高的N、P浓度是引起水体富营养化的主要原因。中国自上世纪90年代开始试验推广生态浮岛，并从最初的农作物无土栽培逐步 应用到水环境保护治理领域，并取得了良好的效果。近年来，我国在生态浮岛方面的应用大 面积出现在北京、上海、宁波、云南、深圳、台湾等地，所建浮岛主要用于净化水质，但也有小 部分用于美化景观。但是现有浮岛主要为框式浮岛、泡沫板式浮岛等，该类技术形成的浮岛结构复杂， 主要由浮岛框架、植物的载体或浮体、植物及浮岛固定件等部分组成，构造复杂，因此在使 用过程中也存在一系列问题，例如不易拆卸，重复利用率较低等问题。在我国，生态浮岛技 术在理论和实践上都不完善，还远远不能解决我国湿地污染严重的问题。
因此，为了解决我国湿地污染严重的问题，本发明通过对生态材料分级组合形成 生态浮岛，提出构建生态浮岛的方法，构建生态浮岛，达到净化湿地污染的目标。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有高处理效率、低投资、低运行费用、低维护技术、低 能耗、适用范围广的轻型可拆卸复合型生态浮岛及其构建方法。本发明在于利用生态工学原理，人为将湿生植物或经改良后的陆生植物，以浮床 作为载体，种植到富营养化水体的水面，通过植物的生长吸收、吸附、降解富集在水体中的 氮、磷及有害物质，同时为多种生物创造环境，协同提高水质、美化景观，在一定程度上重建 并恢复水生生态系统。此外，浮岛处理技术还具有一定的消波护岸作用。具体的说，本发明所述的轻型可拆卸复合型生态浮岛包括框架、连接或包裹在框 架上的植物的载体和附生在植物的载体上的植物；其中，所述框架由本领域常用的各种材料构成；优选PVC管、毛竹或水竹；另外，本发明所述的生态浮岛还可以包括可漂浮材料。所述植物的载体可采用本领域常用的植物的载体，优选网状植物载体；所述网状 植物的载体可以由绳网或围网构成，或由绳网或围网，以及绳网或围网兜住的可漂浮材料 构成；所述植物优选水生植物；优选能够漂浮在水面的水生植物；更优选大漂、水葫芦 等漂浮植物；因此，本发明所述的轻型可拆卸复合型生态浮岛由框架、连接或包裹在框架上的 植物载体和附生在植物载体上的植物构成，其特点在于，利用植物自有的浮力使生态浮岛 浮出水面。本发明所述的轻型可拆卸复合型生态浮岛由下述方法制成用PVC管、毛竹或水 竹制成框架，用绳网或围网包裹框架形成植物的载体，其上种植水生植物；或者用PVC管、毛竹或水竹制成框架，框架底部固定绳网或围网，然后在绳网或围网上 固定或放置可漂浮材料，如泡沫塑料、浮球等，构成植物的载体，最后在植物的载体上种植 水生植物；本发明还提供上述轻型可拆卸复合型生态浮岛的构建方法。所述构建方法为用PVC管、毛竹或水竹制成框架，用绳网或围网包裹框架形成植 物的载体，或框架底部固定绳网或围网，然后在绳网或围网上固定或放置可漂浮材料，如泡 沫塑料、浮球等，构成植物载体，最后在植物的载体上种植水生植物。本发明形成的生态浮岛主要利用水生维管束植物自身具有的浮力，主要由湿地植 物(大漂、水葫芦等)盘根错节的发达根系自然形成植物浮岛的载体和浮体，无须制造额外 的植物的载体或浮体，因此形成的浮岛结构简单，拆卸方法，低投资、低运行费用、低维护技 术、低能耗、高处理效率、适用范围广。与现有其他浮岛构件制造工艺相比，本发明的浮岛构件制造工艺简单，浮岛框架 主要采用竹框、聚乙烯丝网加工形成，植物的载体或浮体主要为优选培育的植物群体形成， 由湿地恢复工程的施工队伍即可完成。本发明采用的是有框架的湿式浮岛，每一种模式中的植物可以起到不同净化效果，根据情况也可以选择其中一种或几种植物搭配使用。与现有的浮岛相比，本发明所述的 轻型浮岛具有结构简单、牢固，抗风浪能力强，净化能力强，生态景观效果好，维护简便，投 资及运行费用低等特点。
图1实施例1所示的轻型可拆卸复合型生态浮岛平面图；图2实施例2所示的轻型可拆卸复合型生态浮岛平面图；其中A =PVC管、毛竹或水竹；B 浮球；C 湿地植物；D 聚乙烯网或围网。
具体实施例方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1用PVC管制成长*宽为2m*aii的框架，框架的四角固定浮球，底部用网绳粗细约 2mm,网眼尺寸2cm*2cm的聚乙烯网兜住，将聚乙烯网折叠两层，包裹浮球，形成植物的载体。将该浮岛放入半径为2. 2m，深度1. 6m的水泥缸中，将大小相一致、生长良好的水 葫芦苗按照10棵/m2，种植在植物的载体上。其平面示意图见图1所示。将污水注入该水泥缸中，同时监测进水的水质。经过两个星期的净化，监测放水的 水质。将净化后的污水排净，之后重新注入污水，监测污水的水质，同理，经过2个星期的净 化之后，监测污水的水质。该实验采样时间为6月份至8月份，共重复6次实验。初始水质 起始浓度范围为，总氮(TN) 3. 3120-77. 0180mg · L-I ；总磷(TP) :3. 603-10. 140mg · L-I ； TSS :74.90-165. 90mg · L_l。初始水质起始浓度范围是多次进水的污水浓度，差异较大。每间隔两周，将净化后 的污水放掉，再重新注入新的污水。连续观测6次的数据，做均值比较得到评价净化效果。 实验结果如表1所示。水葫芦的净化效果如下
权利要求
1.一种轻型可拆卸复合型生态浮岛，其特征在于，包括框架、连接或包裹在框架上的植 物的载体和附生在植物的载体上的植物。
2.根据权利要求1所述的生态浮岛，其特征在于，还包括可漂浮材料。
3.根据权利要求1或2所述的生态浮岛，其特征在于，所述框架由PVC管、毛竹或水竹 构成。
4.根据权利要求1或2所述的生态浮岛，其特征在于，所述植物的载体为网状的。
5.根据权利要求1、2或4所述的生态浮岛，其特征在于，所述网状的植物的载体可以由 绳网或围网构成，或由绳网或围网，以及绳网或围网兜住的可漂浮材料构成。
6.根据权利要求1或2所述的生态浮岛，其特征在于，所述植物为水生植物。
7.根据权利要求1或6所述的生态浮岛，其特征在于，所述植物为能够漂浮在水面的水 生植物。
8.根据权利要求1、6或7所述的生态浮岛，其特征在于，所述植物为大漂和/或水葫芦。
9.根据权利要求1或2所述的生态浮岛，其特征在于，由下述方法制成用PVC管、毛 竹或水竹制成框架，用绳网或围网包裹框架形成植物载体，其上种植水生植物；或者用PVC管、毛竹或水竹制成框架，框架底部固定绳网或围网，然后在绳网或围网上固定 或放置可漂浮材料，构成植物载体，最后在植物载体上种植水生植物。
10.根据权利要求1-8所述的生态浮岛的构建方法，其特征在于，包括以下步骤用PVC 管、毛竹或水竹制成框架，用绳网或围网包裹框架形成植物载体，或框架底部固定绳网或围 网，然后在绳网或围网上固定或放置可漂浮材料，构成植物载体，最后在植物载体上种植水 生植物。
全文摘要
本发明提供了一种轻型可拆卸复合型生态浮岛，包括框架、连接或包裹在框架上的植物的载体和附生在植物的载体上的植物。本发明采用将可拆卸材料进行组合对污染湿地进行处理，通过对这些功能单元组合，能有效地去除污染物，改善生态环境。本发明具有高处理效率、低投资、低运行费用、低维护技术、低能耗、适用范围广的优点。
文档编号C02F3/32GK102079582SQ201010623800
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者商晓静, 崔丽娟, 张曼胤, 李伟, 王义飞, 赵欣胜 申请人:中国林业科学研究院林业新技术研究所