一种基于生态浮床的水体生态修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水体修复方法，特别涉及一种基于生态浮床的水体生态修复方 法。
【背景技术】
[0002] 随着人口的急剧增加、工农业的快速发展和城市化进程的加快，水体污染物的增 多及生产生活排污的影响，我国地表水环境受到严重污染，给水环境质量、水生态安全和饮 用水安全等都带来了诸多危害，城市内河及相关河道的水资源保护、水污染治理和水生态 修复迫在眉睫。
[0003] 生态浮床技术是利用水生植物的修复作用而发展起来的一种新型水体原位修复 技术，其特点是无需占地、成本低廉及修复效果好，且具有一定的区域环境改善作用。在河 道沿岸设置生态浮床，有利于形成生态护岸带，保持护岸的稳定性。但是现有技术中采用生 态浮床进行水体修复过程中，还存在如下问题：
[0004] 1、现有浮床的水体修复功能主要依靠植物体现，而工程实际应用表明，单纯利用 水生植物修复污染水体受环境地质条件、营养盐浓度限制以及污染物毒性胁迫等影响显 著，不能有效净化污染水体水质，通过强化微生物富集、优化调控其代谢活性，促进水生植 物修复性能提升和稳定运行。为了进一步强化生态浮床的净化效果，必须在浮床的构造上 有所突破，根据底部填料挂膜期间的微生物和水质变化规律，研发出在底部加置人工填料 构成的新型组合生态浮床。
[0005] 2、生态浮床的植物配置上难于兼顾景观和生态这两大功能，一部分浮床注重观赏 特性，水质净化等生态特性则缺乏考虑；另一部分浮床侧重生态修复功能，但浮床载体会暴 露出来，跟周边环境很不协调，缺乏美学景观价值。浮床植物是生态浮床的主要组成部分， 既是浮床生态功能的承担者，又是浮床景观效果的体现者。因此，如何选择浮床植物品种、 如何种植浮床植物显得极其关键。
[0006] 3、框架式植物浮床可以方便地配置组合多种观赏和协同除污能力较强的植物品 种，通过模块化组合能产生较好的生态景观效果，既能发挥生态效应，又具有景观多样性， 且维护管理方便。目前最常用的框架浮床的框架采用PVC管、三通、弯头连接而成，成本高， 可调节性差，不能满足差异化工程要求，整体下水，施工难度大，人力物力消耗大。目前使用 的浮床基垫材料大多为片状的泡沫板，使得浮床对水面的覆盖率往往要大于载体植物本身 的覆盖率，虽然对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，使生物多样 性降低。同时，由于植物直接种在基垫上，不能按需更换植物，泡沫板材易破碎，容易造成二 次污染。另外，传统的水面植物种植浮床大多体积庞大，一个构件包含众多小种植孔，连接 方式复杂，需要借助工具连接各个构件;没有种植篮，使植物根系生长紊乱，易纠缠在一起， 不便移动、修整或清理。目前市面上销售的普通植物种植篮一般是俯视图为圆形或方形、侧 视图为梯形的常规篮，在种植水生植物时需要在篮子里填充海绵或陶粒等其它填充物固定 植物，这给浮床施工增加了难度，这些填充物占用植物后期分蘖生长的空间，还容易散落水 体，构成污染。
[0007] 4、现阶段浮床技术的研发与运用主要集中在生态浮床的构建方面，而忽视了生态 浮床工程实施后的运行维护。为了避免水生植物残体分解腐烂，消耗水中的溶解氧，引起水 体的二次污染，需要及时对其进行收割，如何进行浮床维护和植物收割是浮床技术在实际 工程运用中亟需解决的关键问题。
【发明内容】
[0008] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于生态浮床的水体生态 修复方法，该方法通过合理搭配种植多种观赏和协同除污能力较强的植物品种，构建稳定 的浮床植物群落，强化生物间协同作用，提高生态浮床对水生态环境修复能力，有效提高了 生态浮床的净化效果，同时净化效果更加稳定。进一步地，本发明所采用的生态浮床可进行 多种形式的模块化组合拼装，并通过加置人工填料和人工草，强化微生物富集，优化调控其 代谢活性，有利于水生植物修复性能提升和稳定运行，大大提高和完善了浮床的性能及美 观性，同时生态浮床的最终尺寸可根据水域面积、区位特点、水文特征以及种植方式进行调 节，满足实际工程的需要。最后，本发明方法提供了水生态修复工程实施后生态浮床维护的 植物收割方法，及时对水生植物进行收割，避免其残体分解腐烂，消耗水中的溶解氧，引起 水体的二次污染，促进水生植物对水体氮磷的吸收，提高浮床的水体修复能力。
[0009] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0010] -种基于生态浮床的水体生态修复方法，其特征在于，按以下步骤进行：
[0011] 1)生态浮床的构建：
[0012] 首先，在需要进行水体修复的水域中构建一种生态浮床，然后在每个种植篮内添 加人工填料，浮床底部悬挂人工草，所述人工填料为粒径为5cm球形生物活性炭，所述人工 草为绳状碳素纤维生态草；
[0013]在生物活性炭为表层设有固定有工程菌的活性炭，所述绳状碳素纤维生态草由悬 挂钩、骨架绳和功能层组成;骨架绳为耐水防水的丙纶纤维、尼龙纤维、涤纶纤维、聚乙烯纤 维和丙烯酸长纤维等复合高分子材料织成的细绳，在所述骨架绳外层植入碳纤维丝或活性 碳纤维丝形成功能层；
[0014] 所述绳状碳素纤维生态草全长100cm，半径15cm，其中碳素纤维量为25g。碳素纤维 生态草比表面积约为ll〇〇m2/g，能有效吸收、吸附、截留水中溶解态和悬浮态的污染物，从 而提高水体的透明度，并为各类微生物、藻类和水生动物的生长、繁殖提供良好的附着条 件，最终在碳素纤维生态草表面形成具有很强净化功能的生物膜。
[0015] 2)水生植物的种植：
[0016] 将生态浮床划分为第一水生植物种植区和第二水生植物种植区；所述第一水生植 物种植区位于生态浮床的中心位置，所述第二水生植物种植区位于第一水生植物种植区的 外周围。
[0017] 在第一水生植物种植区中种植挺水植物，所述挺水植物为水生美人蕉、再力花、黄 花鸢尾、菖蒲、千屈菜、芦竹、芦苇、风车草和梭鱼草中的两种以上；
[0018] 在第二水生植物种植区中种植浮叶植物或沉水植物;所述浮叶植物为黄花水龙， 所述沉水植物为狐尾藻。
[0019] 3)水生植物的收割：
[0020] 为了发挥生态浮床循环修复生态水体的效果，生态浮床构建完毕后根据水生植物 生长情况进行周期性收割;所述周期性收割分挺水植物收割周期，浮叶植物或沉水植物收 割周期;所述挺水植物收割周期为春夏秋45天、冬季90天，所述浮叶植物或沉水植物收割周 期为春夏秋冬90天。同时，为了保障生态浮床水体修复功能的稳定，挺水植物收割和浮叶植 物或沉水植物收割时间错开10-15天。
[0021] 所述水生美人蕉和黄花鸢尾的种植苗均为经初次修剪后的植苗模块，每个育苗模 块包含一个种植篮和一株植物苗。采用植苗模块种植，提高种植效率，同时浮床可以更好更 快地呈现生态景观效果。所述水生美人蕉植株高大，高1-1.8m，适应性强，根系发达、去污能 力强；
[0022]所述再力花植株高大挺拔，株高1.5-2.5m，生长迅速、分蘖快、丛生性强、植株高 大，根系粗壮发达，具有很强的耐污性，抗杂草能力强；
[0023]所述黄花鸢尾叶片翠绿，剑形挺立，花色鲜艳，株高0.6-1.0m，是水生鸢尾类中最 适宜水生、最尚大、性能最稳定的品种；
[0024]所述菖蒲耐寒性强，株型挺拔，具有香气，株高0.6-0.8m，是常用的乡土型水体景 观植物之一；
[0025] 所述千屈菜耐寒性强，花色艳丽，花期长，株高1-1.5m，是优良的观花植物，具有强 烈的色彩效果；
[0026] 所述芦竹/芦苇株型高大，根系发达，生物量大，除污能力强，作为优选，所述芦竹/ 芦苇为花叶芦苇和花叶芦竹；
[0027]所述风车草株丛繁密，叶形奇特，株高1-1.5m，根系密集发达，吸附、耐污性强； [0028]所述梭鱼草株高0.8-1.2m，长势良好，根须发达且入水较深，净化效果好，景观效 果好；
[0029] 所述黄花水龙为生长在浅水的多年生浮叶植物，浮水茎节上常生圆柱状海绵状贮 气根状浮器，具多数须状根;浮水茎长达3米，直立茎高达60厘米。实验结果表明黄花水龙对 受损水体中氮磷具有良好的净化效果；
[0030] 所述狐尾藻为多年生粗壮沉水草本，根状茎发达，在水底泥中蔓延，节部生根，耐 污性和对水质能见度的适应性较强;能适应流动性强的水域和深水3m);青绿生长期长， 对环境的适应性和景观效果均有明显优势；
[0031] 作为优选，所述第一水生植物种植区的种植密度设定为4-10株/m2。
[0032] 作为优选，所述挺水植物种植区内合理搭配种植水生美人蕉和黄花鸢尾这两种挺 水植物，水生美人蕉种植密度设定为5株/m2，黄花鸢尾的种植密度设定为10株/m 2。
[0033] 作为优选，所述第二水生植物种植区的种植密度设定为2-5株/m2。
[0034]