一种利用象草净化水质的方法及使用这种方法的生态浮床与流程

本发明涉及水质净化技术领域，特别是涉及一种利用象草净化水质的方法及使用这种方法的生态浮床。

背景技术：

生态浮床利用可漂浮在水面并能够承受较大重量的浮板作为载体，将具有净水功效的水生植物或湿生植物移栽到水面上。植物在生长过程中通过吸收、吸附、截留及影响微生物等作用，将水体中的N、P、有机污染物及其它污染物质进行降解或去除，不但可净化水质，而且可营造一种良性的水生态环境，如可作为鱼类、浮游生物、昆虫等的栖息地和繁殖产卵区。同时，通过经济植物或景观植物的水上种植，可实现水质净化、经济利用与景观美化兼顾。生态浮床因其操作简单、管理方便、成本低廉、效果良好及环境友好等优点，在污染水体治理中得到了越来越广泛的应用。

象草(Pennisetum purpureum)为禾本科狼尾草属多年生丛生大型草本植物，生长快，生物量大，植株可高达4米或更高。象草根系十分发达，种植在塘边、堤岸，可起到护堤保土作用。且象草适口性极好，可作牛、马、羊、兔、鸭、鹅、猪、鱼等的饲料，还能替代煤炭石油发电，是热带与亚热带地区一种具有较大种植潜力和社会、经济、生态效益的植物。此外，象草常年常绿，一次种植每年可收割6～8次，可连续采收4～6年。

象草不属于狭义的湿地植物，目前没有将其应用于生态浮床中进行净化水质的先例。如将象草种植与生态浮床技术相结合，不仅可以充分利用象草生物量大、生长快、根系发达、耐刈割等特点对富营养化、重金属或有机污染物超标水体进行高效水质净化，而且其饲用及发电功能可实现对这些污染水体的经济利用，便于大规模推广。

技术实现要素：

本发明提供一种利用象草净化水质的方法及使用这种方法的生态浮床，根据象草生物量大、生长快、根系发达、耐刈割、蛋白质含量高等特点，且具有的饲用与发电功能，将其应用于生态浮床技术中，达到高效净化水质的同时，实现污染水体经济利用的目的。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案解决上述问题：

将象草扦插苗种植于生态浮床上，通过其生长过程对水体N、P、有机污染物及其它污染物的吸收、吸附、截留及降解，实现水质的净化。象草生物量大、生长快、根系发达、耐刈割，具有饲用及发电功能，通过象草的水上种植，可实现水质净化与污染水体经济利用两者兼顾。

将象草茎杆切成具2～3个节的小段后进行插植。半个月后，用吸足水的海绵条绕缠插条茎基处并固定于花盆中，然后将带植物的花盆置于生态浮床的栽植孔中；在污染水体区域内，通过陆基木桩套尼龙绳牵引固定，将生态浮床布设于沿岸水面；待象草长至1～1.3m时进行刈割，留茬5～6cm。

生态浮床主体框架由PVC给水管和PVC弯头构成。主体框架内固定至少一块PS挤塑板，PS挤塑板上打有用于放置花盆的栽植孔，栽植孔之间的空位开设有透气孔；挤塑板边缘开有绑定孔，相邻挤塑板间、挤塑板与主体框架间通过穿过绑定孔的尼龙扎带连接。

PVC材料质轻耐用，耐化学腐蚀，抗冲强度高；PS挤塑板化学性能极其稳定，并具有抗高压、耐腐蚀、抗老化等性能，是一种环保型轻质保温材料。通过以上两者结合构成的生态浮床单元，具有良好的抗腐蚀性能，使用寿命5年以上。而且，PVC管和挤塑板都为常用的建筑施工材料，成本低廉。同一主体框架内可根据需要设置多个挤塑板，挤塑板上的栽植孔也可根据需要设计不同的孔径。通过不同组合的使用，可沿不同形状的靠岸水面布设生态浮床单元，提高了生态浮床的适用性。

进一步的，挤塑板为长方体结构，栽植孔均匀排布，相邻四个栽植孔的对角线交汇处设置透气孔。透气孔用于水体与空气间氧气交换及阳光透射。这样不但有利于植物生长，提高净水能力，同时也能达到较好的景观效果。

进一步的，所述生态浮床配备有用于取放花盆的移盆工具，移盆工具包括开有花盆固定槽的移盆铲，与移盆铲连接的移盆手柄。移盆工具便于生态浮床上花盆的取放，减少栽植时生态浮床的来回移动，有利于保持栽植植物的稳定性。

进一步的，所述栽植孔直径为8～20cm。栽植孔的孔径设置在此范围内，能适用于现有多数标准花盆，提高浮床的适用性；避免花盆放入栽植孔中尺寸过大无法放入，尺寸过小无法使用的情况。

进一步的，所述透气孔直径为4～9cm。适当孔径的透气孔能较好保证浮床的透气性，满足水体与空气间氧气交换及阳光透射的要求。

进一步的，所述PS挤塑板厚度为3cm。PS挤塑板需要一定的厚度来满足承载放置于其上花盆和植物的要求；栽植孔需要一定的侧壁厚度来固定花盆，防止其晃动；但是PS挤塑板不应过厚，否则会影响阳光透射和水体流动，破坏生态循环系统。

本发明的优点与效果是：

1、具饲用及发电功能的象草根系十分发达，可种植在塘边、堤岸，起到保堤保土作用。但象草不属于狭义的湿地植物，因此未有直接将其应用于生态浮床系统的先例。本技术利用象草生物量大、生长快、耐刈割、蛋白质含量高等特点，将其应用于污染水体的生态浮床中，既可实现高效净化水质的目的，又可实现污染水体的经济利用。

2、本技术采用PVC管、挤塑板、花盆及海绵条等抗风浪、抗氧化、抗UV等材料的组合，能有效提高装置的抗腐蚀、抗撞压、抗老化等性能，延长使用寿命；而且这些材料成本低廉，可有效降低装置的总体成本。通过对生态浮床结构和用材的改进，能有效改善现有生态浮床抗腐蚀性能较差、造价成本较高的问题。

本发明提供一种利用象草净化水质的方法及使用这种方法的生态浮床，能较好达到净化水质、实现污染水体的经济利用目的。

附图说明

图1为生态浮床示意图；

图2为生态浮床的移盆工具；

图3为鱼塘及其水面设置生态浮床的俯视示意图。

图号标识：1、主体框架，2、PS挤塑板，2-1、栽植孔，2-2、透气孔，2-3、绑定孔，3、扎带，4、陆基木桩，5、移盆工具，5-1、移盆铲，5-1-1、花盆固定槽，5-2、移盆手柄。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

浮床设置如附图3所示，在鱼塘中，沿鱼塘一周布设生态浮床，生态浮床的短边靠近塘岸，并通过陆基木桩4套尼龙绳牵引沿岸固定。生态浮床的短边靠岸设计，能扩大浮床区的面积，增加种植面积。

如附图1所示，生态浮床包括由PVC给水管和PVC弯头围成的长方形主体框架1，内框尺寸为180cm×120cm，PVC管的管体直径为4cm。主体框架1内通过尼龙扎带3固定两块并排排列放置的PS挤塑板2。单个PS挤塑板2尺寸为180cm×60cm×3cm，挤塑板2需要一定的厚度承受花盆及盆内植物的重量，但过厚的浮床不利于水体流动。PS挤塑板2灰色，边缘开有供扎带3穿过的绑定孔2-3，孔径大小为2cm，两块挤塑板2通过穿过绑定孔2-3的扎带3固定。

PVC材质和挤塑材质化学性能稳定，并具有抗高压、耐腐蚀、抗老化等性能，通过以上两者结合构成的生态浮床单元，具有良好的抗腐蚀性能，有效提高装置的使用寿命。同时，PVC管和PS挤塑板2都为常用的建筑施工材料，成本低廉，可有效降低装置的总体成本。

如附图1所示，每块挤塑板2上开有两列用于放置花盆的栽植孔2-1，每列6个。栽植孔2-1直径为16cm，间距均匀利于栽植的植物达到较好的景观效果。相邻四个栽植孔2-1的对角线相交位置设有直径为9cm的透气孔2-2，每块挤塑板2设置5个透气孔2-2。这些透气孔2-2可加强水体与空气间氧气交换及阳光透射，利于植物生长，提高植物的净水效果。

象草栽植：将象草茎杆切成具2-3个节的小段后进行插植。半个月后，使用吸足水的尺寸为100cm×7cm×2cm的高密度PU海绵条绕缠象草插条茎基处，随后将缠绕好的象草固定于18cm×15.5cm(口径×高)的双色PP花盆中。高密度PU海绵条的尺寸设计主要考虑植株在双色PP花盆中的固定，确保植物在花盆中不东倒西歪。同时，其良好的吸水和透气性能有助于植物根系的生长及对养分的吸收；双色PP花盆具有排水透气性好、价格低廉、材质柔软、抗腐蚀性好等特点，利于象草的种植和栽培。将带植物的花盆置于生态浮床的栽植孔2-1中，2个月后，象草生长高度至1-1.3m时即可刈割，留茬5-6cm，往后每隔30d左右收割1次，1年可收割6-8次。

如附图2所示，生态浮床配备有用于取放花盆的移盆工具5，移盆工具5包括开有花盆固定槽5-1-1的移盆铲5-1，与移盆铲5-1连接的移盆手柄5-2。使用时，利用花盆固定槽5-1-1从花盆下部往上卡住带植物的花盆(花盆通常为上大下小的敞口结构，或者开口有凸起边缘结构，便于花盆固定槽5-1-1卡住并移动花盆)，然后用移盆手柄5-2将花盆移动到栽植孔2-1中后缓慢抽出。如果此时花盆在栽植孔2-1中有些歪斜，可用移盆铲5-1在花盆的上沿轻拍，使之归正且稳固。

通过实施例的成本计算和测试，本设计的生态浮床抗风浪、抗氧化、抗UV、耐撞耐挤压等性能有较明显地提高，使用寿命至少为5年；本设计的生态浮床成本约合50元/m²，为目前市场上浮床最低价(100元/m²)的一半，大大降低了造价成本。通过象草的生长及多次刈割，不但大大削减了高密度养殖鱼塘的N、P及COD含量，降低了死鱼率，而且刈割的象草可直接喂食猪、草鱼与竹鱼等，降低了鱼塘的饲料购买成本，促进了鱼塘水质的良性循环。

以上结合附图对本发明的详细说明，表明本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。