专利名称：人工植物岛的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于河流、湖泊和沼泽地的水净化、水生生态系统恢复以及创建水边区域的用途的人工植物岛。更具体地，本发明涉及一种使用高浮力泡沫树脂作为漂浮盘的人工植物岛，其中，漂浮盘既可以具有多个开孔也可以被制成框架结构以便水生植物可以扎根于水中，并且在漂浮盘上设置有平坦的垫子状的自然植被基，同时有一树脂网(resin mesh)环绕漂浮盘并同植被基形成一体。
背景技术：
工业化发展的负面影响之一是增加了包括尘埃、二氧化氮以及二氧化硫在内的空气污染物质，这些污染物质融于雨水并最终进入河流和湖泊之中。同样，家庭污水和工业废水是使得水污染变得更加糟糕的另一因素。通常，包括硝基化合物和磷酸盐在内的营养盐类是可促成有机物分解的微生物生长繁殖必需的无机元素，因此应该连续提供，不仅仅是为了以上的目的，而且还为了细胞组织和生物能的获得。然而不幸的是，如果水中像氮和磷这样的营养盐过多的话，水生生态系统的自我净化就被破坏而发生富营养化现象。浮游植物的过度生长有几个有害的结果，例如，在变差的事例中，河水浊度下降，令人厌恶的臭气出现得更加频繁，并且，河中的许多鱼儿死亡。因此，平衡生态系统自我净化尚未受到威胁的河流、湖泊和沼泽地中的水生生态系统营养盐的数量是非常重要和极为希望的。
一种加强河流或湖泊的水纯净度并为多种生物提供栖息地的可能的解决方案是创建使植物可以尽可能多的生长的环境。由于水生植物需要氮和磷来生长，那么去除水中的营养盐同时改为向水中供给氧，从而获得一块微生物可以栖息的地方就是必需的。这块新的植物生境也创建了一块美丽的水边区域。考虑到植被只在水边地区才有可能，人们做了许多尝试在水上漂浮人工植物岛来为水生植物获得一块足够的植被空间。然而，现有技术的人工植物岛引出了许多问题。例如，现有技术的漂浮植物岛不容易进行运输和安装，并且，即使人们成功地安装了漂浮植物岛，它也很容易被外部的冲击破坏。特别是在雨季，人工植物岛常遭受到洪水。除此之外，由潮汐、水流速度、波浪和台风所引起的自然波形(physicalwaveforms)的存在对现有技术的人工植物岛产生负面因素的影响。
因此，需要发明这样一种人工植物岛，其具有在经常变化的动态水环境下高度的冲击吸收结构，并具有用于更好的植被的柔韧结构。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种人工植物岛，该人工植物岛具有稳定的、容易安装、成本低的结构，并足够结实可承受水流环境变化、天气变化和长期暴露于阳光下等，这样，就可以有效地改进水流质量和水生生态系统恢复。
为实现上述目的，提供了一种用于在水表面漂浮水生植物的人工植物岛，包括一由泡沫树脂制成的漂浮盘，为盘形、带角的框形、或球形，其中在漂浮盘上形成有多个开孔以使水生植物漂浮在水表面上；一由自然植物材料制成的平坦的垫子状植被基，并放置于漂浮盘顶部以使得水生植物扎根；以及一环绕漂浮盘和植被基的树脂织物网(resin mesh net)，通过缝补其开口固定漂浮盘和植被基。
本发明的上述目的、特征和优点通过下面结合附图的详细说明将变得更加显而易见，附图中图1示出根据本发明的一优选实施例的一种人工植物岛，更详细地，图1a是一植被基的透视图；图1b是一漂浮盘的透视图；以及图1c是一形成一体的人工植物岛的横截面图；图2概略地示出根据本发明的一优选实施例的一人工植物岛的制造步骤；图3所示为本发明的两个人工植物岛彼此连接在一起；以及图4示出本发明的人工植物岛，其中漂浮植物岛通过锚固定于河底表面。
具体实施例方式
本发明的优选实施例将结合附图来进行描述。
图1示出根据本发明的一优选实施例的一种人工植物岛，其中，图1a是一由自然植物材料制成的植被基1的透视图；图1b是一由盘状或带角的泡沫树脂制成的漂浮盘2的透视图；以及图1c是一形成为一体的人工植物岛的横截面图，其中植被基1和漂浮盘2均置于树脂网3之中。
用于水生植物如芦苇扎根的植被基1由纤维性材料如椰子纤维制成。自然纤维性材料如纤维、棉线、黄麻、或禾杆束(稻草杆、麦杆)，被缝织成盘状垫子，或天然橡胶或椰子纤维被用作生产涂过橡胶处理的椰子纤维垫子。特别是，涂过橡胶处理的椰子纤维垫子是用天然橡胶涂覆椰子纤维制成，所以它们是环保的、自然亲和的材料。涂过橡胶处理的椰子纤维垫子位于漂浮盘2的上部。尽管填充在织物网中的原始材料容易分解腐烂，但是对其他植物来说一个新的植被环境由现存的水生植物的腐烂和分解形成。从这一点来说，人工植物岛可以半永久性地使用。更佳地，垫子厚度为5-10厘米以便能够支撑水生植物。并且，涂过橡胶处理的椰子纤维垫子为水生植物植被开有多个开孔。为固定植物，开孔可以被切成十字形，或者在开孔的周围形成许多凹槽。
另一方面，漂浮盘2由高浮力、柔韧的泡沫树脂制成盘子或框架形状。这不同于现有技术中是用刚性框架金属材料或木材来生产漂浮盘的情况。最好是，石蜡泡沫树脂—乙烯乙酸乙烯酯(ethylenevinylacetate)共聚物(EVA)被用于制造漂浮盘2。
EVA是一种由高密度聚乙烯聚合物生产的聚乙烯树脂，同其它类型的聚乙烯树脂相比，EVA在室温下具有更好的柔韧性和弹性，表现出最近似橡胶的物理特性。EVA材料具有优良的、一致的独立泡沫结构，这样，它就比橡胶更轻，并容易塑造和防风雨。由于这些优点，EVA材料被广泛地应用于制造鞋内底及农用薄膜。因此，通过用EVA来生产漂浮盘2，漂浮盘2或植被基1就可以避免由暴风雨、激烈的波浪或人工植物岛之间的碰撞所导致的任何损坏或损失。
根据本发明的另一实施例，植被基1和漂浮盘2通过一树脂网3结合在一起。通过这样处理，植被基1不容易松动，水生植物可以被稳固地固定在漂浮盘2上。由于植被1和漂浮盘2要么没有框架，要么有一个框架结构，织物网3足够连接这两部分而不用形成一个单独的连接部件。最好是，织物网3由以已知具有极好耐久性和抗风雨性的挤压成的中/高密度聚乙烯(HDPE，MDPE)制成。并且，HDPE和MDPE提供了最大的强度、抗冲击力、热抵抗力和耐气候性，这样织物网就很少会被波浪和碰撞所损坏，也不会被太阳光照射变形。因此，尽管长期暴露于阳光下，人工植物岛可以稳定的置于河面之上。除了HDPE和MDPE外，其它的具有优秀的耐久性能和可使用性的树脂网诸如尼龙网、PE网、nacelle网、和PP网也可以使用。
图2概略地示出根据本发明的一优选实施例的一种人工植物岛的制造步骤。如图2中所描述的，由自然植物纤维材料制成的平坦的垫子状植被基1被置于漂浮盘2的上部，树脂织物网3环绕植被基1和漂浮盘2。然后，树脂织物网3的一个开口部通过渔线或绳索缝合。换句话说，植被基1和漂浮盘2不需要框架。因此，本发明的人工植物岛的制造步骤不仅简单，而且省时和高效。此外，改造被严重损坏的人工植物岛也很简单容易。
图3示出本发明的另一实施例，其中多个人工植物岛彼此连接在一起从而为水生植物获得足够的植被面积。为将多个如图1和图2所示的人工植物岛单元连接起来，一主绳5穿过漂浮盘2，在主绳5末端的一吊钩51用于连接在一相邻人工植物岛的另一绳索52上，依此类推。人工植物岛然后通过连接绳索53到锚7上进行固定。结果是，外部影响，如水流速率或波浪，主要对绳索产生影响，这样，人工植物岛就减少了受外部影响。
较佳地，主绳5、吊钩51和绳索52和53由不锈金属线或具有高抗腐蚀、耐水性的树脂制成。最好地，聚乙烯和聚丙烯被用来制造绳索和吊钩。
图4示出本发明的人工植物岛通过一锚7安全地固定于河底表面。如图4所示，一绳索53用于连接人工植物岛的两边，一水平控制器(water-level controller)6用绳索53作为媒介连接于人工植物岛的每一边。最后，绳索53通过锚7被固定到河底表面。以这种方式，人工植物岛不会离开它的最初位置，并且不会下沉，或者尽管水位会改变，也不会下降超过一定的深度。
尽管本发明仅以矩形人工植物岛为例，圆形或椭圆形的漂浮植物岛和带有露出水面的嵌花式组合也是可以的。如果需要，被置于一水生生态系统公园的人工植物岛的数目可以调整。并且，更多的图4中的水平控制器6可以被安装于人工植物岛周围。
尽管本发明已经参照其特定的优选实施例进行了图示和描述，但本领域技术人员能够理解，在不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可以作出各种形式和细节上的变化。
工业应用性本发明的人工植物岛包括由自然植物材料制成的平坦的垫子状植被基1，由高浮力泡沫树脂制成的漂浮盘2，和由MDPE/HDPE制成用于环绕植被基1和漂浮盘2的树脂织物网3。它具有如下优点首先，由于植被基1和漂浮盘2都不需要框架，整个生产过程大为简化，从而生产成本和生产时间都大大节省了。
其次，改造被损坏的人工植物岛变得简单而方便。
第三，由于外部影响，如水流速率或波浪，只对绳索产生影响，而没有对人工植物岛产生直接影响，本发明的人工植物岛的损坏大大减少。
最后，本发明的人工植物岛可以十分方便的用于河流、湖泊的水边区域的净化和建立良好的水边区域环境。
权利要求
1.一种用于使水生植物漂浮在水表面上的人工植物岛，包括一由泡沫树脂制成的漂浮盘，可以是盘形、带角的框形、或球形，其中所述漂浮盘形成有多个开孔用以使所述水生植物漂浮在水表面上；一由自然植物材料制成的平坦的垫子状植被基，被置于所述漂浮盘顶部上以使所述水生植物扎根；以及一环绕所述漂浮盘和所述植被基的树脂织物网，通过缝合所述树脂织物网的开口固定所述漂浮盘和所述植被基。
2.根据权利要求1所述的人工植物岛，还包括一在末端带有一吊钩并穿过所述漂浮盘的主绳。
3.根据权利要求2所述的人工植物岛，还包括一锚；一用于将所述主绳末端的所述吊钩连接到所述锚上的绳索；以及一在所述人工植物岛的每一边连接到所述绳索的水平控制器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的人工植物岛，其中所述漂浮盘由EVA制成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的人工植物岛，其中用于所述织物网的材料选自由MDPE、HDPE、尼龙、nacelle、和聚丙烯所构成的组中。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的人工植物岛，其中所述植被基是一由天然植物材料制成的涂过橡胶处理的椰子纤维垫子，其通过缝合椰子纤维并在一织物网中填充所述椰子纤维制成，所述织物网是由包括纤维、棉线、黄麻、和禾杆束在内的天然植物纤维材料之一制成，或通过在椰子纤维外涂覆橡胶制成。
7.根据权利要求1所述的人工植物岛，其中多个开口形成在用作所述植被基的所述涂过橡胶处理的椰子纤维垫子上，并且在植被空间周围形成有多个凹槽。
8.根据权利要求2或3所述的人工植物岛，其中用于所述主绳、所述吊钩和所述绳索的材料选自由不锈金属线、聚乙烯、和聚丙烯构成的组中。
全文摘要
一种人工植物岛，包括一由高浮力泡沫树脂制成的漂浮盘，一由自然植物材料制成的垫子状植被基，以及一用于环绕漂浮盘和植被基以形成一体的树脂网。本发明的人工植物岛可极大地减少由于水流速率和波浪等的外部影响造成的损坏，并且具有可长期暴露于太阳下的稳定的结构，因而能够方便地应用于河流、湖泊和沼泽地的水净化、水生生态系统恢复以及建立水边区域。
文档编号C02F3/32GK1541954SQ20041003734
公开日2004年11月3日 申请日期2004年4月29日 优先权日2003年4月30日
发明者权五秉 申请人:(株)雅森