一种利用植物根际效应处理面源微塑料污染的生态拦截系统及构建方法与流程

文档序号:41978803发布日期:2025-05-23 16:26阅读:40来源:国知局
技术特征:

1.一种利用植物根际效应处理面源微塑料污染的生态拦截系统,其特征在于,包括基质及种植在基质上的植物缓冲带;所述基质分为三层,底层铺设粒径1~2cm的砾石,中间层铺设有机质改良弱酸性红壤,表层铺设粒径2~3cm的砾石;所述有机质改良弱酸性红壤中有机质>3%,ph为5.5~6.5,细土游离fe2o3>2%;所述植物缓冲带包括边缘带和核心带,边缘带位于核心带的外侧,种植有株高小于0.5m的须根型低矮植株;核心带位于植物缓冲带的中心区域,种植有株高大于0.8m的直根型高立植株;植物缓冲带的植物根系区域形成有生物膜;所述基质一端的表层设有进水口,基质另一端表层和底层设置出水口。

2.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述基质底层铺设厚度为8~12cm,所述基质中间层铺设厚度为23~37cm,所述基质表层铺设厚度为3~7cm。

3.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述有机质改良弱酸性红壤的制备方法为用重量比为1:1的生活污水将湿地植物凋落物碎片在30~35℃下保持湿润,待其表面出现粘液时与红壤以重量比1:3混合,即得。

4.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述植物缓冲带中植物为湿地植物。

5.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述植物缓冲带中植株物种数为2~6种。

6.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述须根型低矮植株选自喜旱莲子草、大叶油草、野甘草、苦苣菜中的一种或多种;所述直根型高立植株选自风车草、香根草、再力花、芦苇中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述须根型低矮植株种植密度为8~12株/m2,直根型高立植株种植密度为3~4株/m2。

8.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述生物膜的形成方法为向植物缓冲带间歇性通水,cod负荷为100g/(m2·d),每次停留时间为1~2小时,当检测出水中tp、tss、fe含量释放率为<10%至稳定,cod去除率达到70%,即得生长成熟稳定的生物膜。

9.根据权利要求1所述生态拦截系统,其特征在于,所述生物膜的比表面积为5~10m2/g、孔径为20~300nm、厚度为0.1~2mm。

10.权利要求1~9任一所述用于生态拦截面源微塑料污染的系统的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种利用植物根际效应处理面源微塑料污染的生态拦截系统及构建方法。所述生态拦截系统包括改良基质及种植在基质上的植物缓冲带,通过改良红壤基质形成弱酸性有机吸附层以及植物缓冲带对微塑料进行拦截,其中改良基质中的富含铁的酸性红壤能有效吸附微塑料并防止下渗,利用不同生长特征的须根型和直根型植物地上及其根系生长形成立体3D网络结构及其根系分泌物加强生物膜的形成,构建透水的生物过滤层,有效拦截面源微塑料迁移与下渗,对μm级粒径微塑料拦截效率达到80%以上,减轻下游水体微塑料污染,保证地下水饮用安全。本发明所述生态拦截系统对面源微塑料污染的防控与保障河湖水质以及地下水饮用安全有重大理论意义以及应用价值。

技术研发人员:邰义萍,阮伟峰,凌茜,杨扬,吕丽莹,李苑霖,彭雁琴
受保护的技术使用者:南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)
技术研发日:
技术公布日:2025/5/22
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