本发明涉及人工藻礁技术领域，更具体的说是涉及一种可修复淤泥质海底的人工藻礁及其制备方法。
背景技术：
近30多年来，我国海岸带区域经历了高强度的开发利用，特别是近岸海域的大规模水产养殖活动。以海水养殖为例，网箱、筏式养殖设施等在沿岸及近海海域广泛设置，在养殖过程中沉积了大量的残饵和养殖对象的排泄物，造成近岸海域海底沉积了大量的淤泥。
在这些淤泥质海底中，除泥沙外，还含有大量有机质营养物质，以山东省沿海的淤泥质海底为例，除少量砂、贝壳外，淤泥在其中的质量占到80％以上，且富含大量的氮、磷等营养物质。相比之下，滩涂淤泥中也含有营养盐类，但淤泥的含量却不足10％；海底沉积淤泥的存在极易在海底形成缺氧层造成底栖生物大量死亡，是近岸海域的重大环境灾害隐患之一。
因此，如何避免海底淤泥对近岸海域底播增殖活动的威胁是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种可修复淤泥质海底的人工藻礁，一方面能够实现海底沉积淤泥的高效利用，另一方面还可以为海洋藻类提供附着、固着的基质，优化、调节海域水体中的氮磷比，为藻类及其孢子的生存、生长提供良好的营养环境。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可修复淤泥质海底的人工藻礁，所述人工藻礁通过以下质量百分比的原料制得：淤泥泥粉16.0％～32.9％，水泥36.5％～53.4％，水30.6％。
优选的，淤泥泥粉28.6％，水泥40.8％，水30.6％。
一种可修复淤泥质海底的人工藻礁的制备方法，包括：
采集海底沉积淤泥，并去除所述海底沉积淤泥中的大块杂质，筛除其中的沙质，得到孔径小于1mm的淤泥泥粉；
按照质量百分比称取16.0％～32.9％的淤泥泥粉和36.5％～53.4％的水泥，将所述淤泥泥粉和水泥进行混合，得到混合物；
按照质量百分比将30.6％水与所述混合物混合，经搅拌均匀，浇注成型，置于室温20℃，湿度90％～95％的条件下进行养护，24～48小时脱模后，持续养护28天后得到以海底沉积淤泥为原料的人工藻礁。
优选的，包括：
采集海底沉积淤泥，并去除所述海底沉积淤泥中的大块杂质，筛除其中的沙质，得到孔径小于1mm的淤泥泥粉；
按照质量百分比称取28.6％的淤泥泥粉和40.8％的水泥，将所述淤泥泥粉和水泥进行混合，得到混合物；
按照质量百分比将30.6％水与所述混合物混合，经搅拌均匀，浇注成型，置于室温20℃，湿度95％的条件下进行养护，36小时脱模后，持续养护28天后得到以海底沉积淤泥为原料的人工藻礁
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种可修复淤泥质海底的人工藻礁，利用海底沉积淤泥作为人工藻礁的原料，从中提取淤泥泥粉，进而选择合适的淤泥泥粉、水泥和水的比例制备人工藻礁，一方面能够实现海底沉积淤泥的高效利用，另一方面还可以为海洋藻类提供附着、固着的基质。
其次，制备得到的人工藻礁礁体内不断溶出铵盐、活性磷酸盐等营养盐成分，可优化、调节海域水体中的氮磷比，为藻类及其孢子的生存、生长提供良好的营养环境。
相对于其他材料的人工藻礁相比，本发明中的人工藻礁中对海底沉积淤泥的总利用率高达80％。
而且以海底沉积淤泥为人工藻礁的制备原料，可大幅度减少水泥材料的使用量，降低常规混凝土材料对水体ph值的影响，在实现节能减排的同时，有利于提高人工藻礁与海洋生态环境的相容性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的人工藻礁样本。
图2附图为本发明提供的可修复淤泥质海底的人工藻礁的制备方法。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种可修复淤泥质海底的人工藻礁，人工藻礁通过以下质量百分比的原料制得：淤泥泥粉16.0％～32.9％，水泥36.5％～53.4％，水30.6％。
为了进一步优化上述技术方案，淤泥泥粉28.6％，水泥40.8％，水30.6％。
本发明提供的可修复淤泥质海底的人工藻礁取材于海底淤泥，利用海底沉积淤泥作为人工藻礁的原料，从中提取淤泥泥粉，进而选择合适的淤泥泥粉、水泥和水的比例制备人工藻礁，一方面能够实现海底沉积淤泥的高效利用，另一方面还可以为海洋藻类提供附着、固着的基质。
其次，制备得到的人工藻礁礁体内不断溶出铵盐、活性磷酸盐等营养盐成分，可优化、调节海域水体中的氮磷比，为藻类及其孢子的生存、生长提供良好的营养环境。
再有，相对于其他资料的人工藻礁相比，本发明中的人工藻礁中对海底沉积淤泥的总利用率高达80％。
而且以海底沉积淤泥为人工藻礁的制备原料，可大幅度减少水泥材料的使用量，降低常规混凝土材料对水体ph值的影响，在实现节能减排的同时，有利于提高人工藻礁与海洋生态环境的相容性。
此外，本发明实施例还公开了一种可修复淤泥质海底的人工藻礁的制备方法，参见附图2，具体包括：
采集海底沉积淤泥，并去除所述海底沉积淤泥中的大块杂质，筛除其中的沙质，得到孔径小于1mm的淤泥泥粉；
按照质量百分比称取16.0％～32.9％的淤泥泥粉和36.5％～53.4％的水泥，将所述淤泥泥粉和水泥进行混合，得到混合物；
按照质量百分比将30.6％水与所述混合物混合，经搅拌均匀，浇注成型，置于室温20℃，湿度90％～95％的条件下进行养护，24～48小时脱模后，持续养护28天后得到以海底沉积淤泥为原料的人工藻礁。
本发明提供的人工藻礁的养护步骤中，无需高温，养护步骤简单。
为了进一步优化上述技术方案，采集海底沉积淤泥，并去除所述海底沉积淤泥中的大块杂质，筛除其中的沙质，得到孔径小于1mm的淤泥泥粉；
按照质量百分比称取28.6％的淤泥泥粉和40.8％的水泥，将所述淤泥泥粉和水泥进行混合，得到混合物；
按照质量百分比将30.6％水与所述混合物混合，经搅拌均匀，浇注成型，置于室温20℃，湿度95％的条件下进行养护，36小时脱模后，持续养护28天后得到以海底沉积淤泥为原料的人工藻礁。
下面结合具体实施例来进一步解释本发明。
以山东省威海市双岛湾附近海域采集到的海底沉积淤泥为原料制作人工藻礁，测量礁块中的营养盐溶出浓度和礁块的抗压强度。例如：按照质量百分比称取淤泥泥粉28.6％，水泥40.8％，水30.6％，经搅拌均匀后，浇筑在边长为70.7mm的立方体模具中，制成人工藻礁。
养护第3天的抗压强度为7.51mpa，养护第28天的抗压强度为21.82mpa。将礁块置于2l的烧杯中，注入海水，密封静置。参照《中华人民共和国标准》海洋调查规范gb/t12763.4-2007中的相关方法，测量礁块浸泡液中铵盐和活性磷酸盐的含量，以考察本发明人工藻礁的营养盐溶出效果。结果表明，不同淤泥含量比例制作的礁块，其浸泡液中铵盐含量呈对数上升趋势，且该过程可长时间持续。以淤泥泥粉28.6％，水泥40.8％，水30.6％质量百分比为例，礁体中铵盐的溶出规律为(nh4+-n)＝19.442ln(x)+22.136(r2＝0.8047)，其中x为天数。溶出试验的第19天，浸泡液中nh4+-n的含量为61.16μmol/l，而在本发明人前期授权的专利中，以滩涂淤泥制成的人工藻礁同浸泡期的浸泡液中的nh4+-n含量仅为9.90μmol/l。活性磷酸盐含量趋于稳定，这可能与威海市附近海域水质本身贫磷有关，从这里也充分说明了本发明提供的人工藻礁能够充分地向水体中溶出氮、磷等营养盐类。
各质量百分比制成的礁块养护28天后的抗压强度在15.93～21.82mpa之间。本发明中的礁体试块仅由海底沉积淤泥、水泥和水混合制成，为满足人工鱼礁投放强度的需要，可通过适量添加砂、石子等混凝土材料以调节其强度达到c35的要求，以满足人工鱼礁在海中投放的强度需求。
实施例结果表明，本发明的高效人工藻礁，可依据实施例所在地区海底沉积淤泥的实际情况试制礁块，分析不同淤泥与水泥质量比下藻礁中铵盐、活性磷酸盐的溶出规律，再依据预构建人工藻场海区的氮磷比现状，投放与之相适宜的淤泥含量比例的高效人工藻礁，可持续改善海区水体中的营养盐环境，在为藻类孢子提供附着、固着基质的同时，更有利于藻类的生长和增殖。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。