一种用于河湖底部静水环境中水生植物栽培装置的制作方法

本发明涉及环保行业河道水体生态修复装备技术领域，具体尤其涉及一种用于河湖底部静水环境中水生植物栽培装置。

背景技术：

随着城市化和工业化的快速发展，近年，城市河湖黑臭水体已经成为社会与政府普遍关注的污染问题，黑臭水体是水体有机物严重污染的一种极端表征，其不仅严重影响城市环境和形象，还直接影响了人们的健康生活。

理论与实践证明内源清淤与水体生态修复相结合是恢复与增强水体生态系统自净能力的有效措施，但沉水植物散点式直接种植于河湖底泥中，每当底泥工程清淤时都会直接破坏沉水植物系统，导致往复种植水生植物、影响水体生态修复效果、增加管理与维简成本。因此，现有沉水植物种植装置仍存在的突出问题是：底泥清淤时直接损坏了水下植物生态系统，影响了水下植物生态系统修复效果和维护成本。

技术实现要素：

为此，本发明提出一种用于河湖底部静水环境中水生植物栽培装置，产品结构简单，以实现水下植物生态修复系统模块化、并能够在清淤时使该模块化水生植物系统与底泥相分离，同时利用该栽培装置中的功能性材料在水生植物根部区域构建厌氧铁呼吸与电子传输媒介体，增加植物根部区域微生物的丰度与多样性，通过微生物群的氧化还原作用，强化降解水底沉降富集的有机物与植物、自养微生物吸收利用氮磷和固碳作用，达到降低管护成本与提高黑臭水体生态修复效率的目标。

本发明通过如下手段实现：

一种用于河湖底部静水环境中水生植物栽培装置，包括有承载架，所述的承载架上设有多个导电栽培穴，所述的导电栽培穴的底部连接有导电线，所述的承载架的内部底面设有根系提取网，所述的导电线与根系提取网、承载架连接。

优选地，所述的承载架设有多个支腿，所述的支腿设有支脚，便于本发明装置固定在河湖底部。

优选地，所述的支腿上均设有自动活动装置，所述的支腿设有多组距离相间相同的凹槽，所述的凹槽内连接设有息壤材料，通过改变自动活动装置的伸缩位置关系，实现潜水作用原理，来改变本发明在河湖中的悬浮深度。

优选地，所述的自动活动装置的顶部连接在所述的承载架上，所述的凹槽内设有固定端口，保证息壤材料可固定在凹槽内。

优选地，所述的承载架上设有悬浮泡，所述的悬浮泡通过绳索与承载架连接，所述的悬浮泡是由多个悬浮块通过绳线活动连接构成，可实现多组悬浮泡相互连接挂接，来适时调整承载架在河湖中的悬浮深度。

优选地，所述的承载架其形状为立方形、球形或任意形状。

优选地，所述的导电栽培穴为石墨烯塑材注模制成的多孔半球结构，所述的导电栽培穴设有半圆形盖，所述的导线栽培穴里可置入微电光催化复合材料或优势微生物材料。

优选地，所述的根系提取网由石墨烯塑线、石墨烯纤维与耐腐金属丝交织的小网目网。

优选地，所述的导电线是石墨烯塑线。

使用者在使用本发明时，利用承载架上岩息壤柱吸水沉重使得附载水生植物的承载架下沉，并通过调节自动活动装置，使得承载架降至河湖底泥上，植物根系悬浮于底泥上或部分伸入底泥中，当需要对底泥清淤时，采挖船用吊勾装置勾起承载架两侧横杆向上提升，或通过悬浮泡对承载架进行提升，带动根系提取网附载的植物根系上移，实现水生植物生态修复系统模块化移动而不损毁植物生态系统。

本发明有益效果：

本发明结构简单，方便实用，本发明利用悬挂固定植物栽培穴和根系提取网，有效实现水生植物根系悬浮于河湖底泥的固液界面上，既能够高效拦截降解水体中下沉的污染物，又能够方便植物根系与底泥的分离。

本发明使用承载架，实现水下植物生态修复系统模块化，达到底泥清淤时能够无损毁地移动模块化植物生态系统，待清淤完毕后能够完好复位，既保证了不降低水生植物生态修复系统净化能力，又节省了目前底泥清淤损毁植物后重新栽培植物的经济成本，非常有利于黑臭水体的生态修复与治理，同时本发明的承载架采用火成岩息壤柱，不仅实现了在息壤材料吸收水分的过程中承载架和缓下沉的目的，而且还能够根据息壤材料的用量来确定承载架的悬浮深度。

本发明利用导电材料制成本发明装置的互连网络，充分实现置入导电栽培穴里的微电光催化复合材料或优势微生物材料在进行氧化还原反应过程中的电子传输，以达到提高对水体污染物的降解效率和植物、微生物的吸收利用与净化能力。

附图说明：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明部分结构示意图；

图3为本发明部分结构示意图。

具体实施方式：

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步说明：

一种用于河湖底部静水环境中水生植物栽培装置，包括有承载架1，所述的承载架1上设有多个导电栽培穴2，所述的导电栽培穴2的底部连接有导电线3，所述的承载架1的内部底面设有根系提取网4，所述的导电线3与根系提取网4、承载架1连接。

优选地，所述的承载架1设有多个支腿5，所述的支腿5设有支脚6，便于本发明装置固定在河湖底部。

优选地，所述的支腿5上均设有自动活动装置7，所述的支腿5设有多组距离相间相同的凹槽8，所述的凹槽8内连接设有息壤材料，通过改变自动活动装置7的伸缩位置关系，实现潜水作用原理，来改变本发明在河湖中的悬浮深度。

优选地，所述的自动活动装置7的顶部连接在所述的承载架1上，所述的凹槽8内设有固定端口9，保证息壤材料可固定在凹槽8内。

优选地，所述的承载架1上设有悬浮泡10，所述的悬浮泡10通过绳索与承载架1连接，所述的悬浮泡10是由多个悬浮块11通过绳线活动连接构成，可实现多组悬浮泡10相互连接挂接，来适时调整承载架1在河湖中的悬浮深度。

优选地，所述的承载架1其形状为立方形、球形或任意形状。

优选地，所述的导电栽培穴2为石墨烯塑材注模制成的多孔半球结构，所述的导电栽培穴2设有半圆形盖，所述的导线栽培穴2里可置入微电光催化复合材料或优势微生物材料。

优选地，所述的根系提取网4由石墨烯塑线、石墨烯纤维与耐腐金属丝交织的小网目网。

优选地，所述的导电线3是石墨烯塑线。

导电线3与导电栽培穴2构成了植物栽培导电网，植物栽培导电网、根系提取网4分上下层连接于承载架1，且两层间的层间距不大于40cm；导电栽培穴2通过导电线3相互连接构成植物栽培导电网，导电栽培穴2里置入微电光催化复合材料或优势微生物材料和水生植物根系后嵌入栽培穴半园扣盖，以封固植物与功能性材料；由不锈钢或火成岩息壤柱构成支腿组成的承载架1，连同已栽培水生植物的植物栽培导电网和根系提取网4因自重而和缓沉降于水下底泥界面上，实现对河湖或黑臭水体底部的水生植物生态修复系统的模块化，以便在需要对底泥清淤时，采挖船用吊勾装置勾起承载架1两侧横杆向上提升，带动根系提取网4附载的植物根系上移，实现水生植物生态修复系统模块化移动而不损毁植物生态系统，待底泥清淤完毕后将模块化的水生植物生态修复系统复位。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有学术和科学术语具有本发明所属技术领域普通技术人员所理解的相同含义。

在相抵触的情况下，以本说明书中的定义为准。

除非另有说明，所有的百分数、份数、比例等都是以重量计。

当给出数值或数值范围、优选范围或一系列下限优选值和上限优选值时，应当理解其具体公开了由任何较小的范围限值或优选值和任何较大的范围限值或优选值的任何一对数值所形成的任何范围，而无论范围是否分别被公开。除非另有说明，在本说明书描述数值范围之处，所述的范围意图包括范围端值和范围内的所有整数和分数。

当术语“约”或“左右”用于描述数值或范围的端值时，所公开的内容应当是包括该具体数值或所涉及的端值。

采用“一”和“一个/种”的用法描述本发明的要素和组分，这只是出于便利和为了给出本发明一般情况。除非另有明显表述，应将该说明理解为包括一个/种或至少一个/种。