一种基于互花米草治理河道污染的生态方法与流程

文档序号:19155991发布日期:2019-11-16 00:47阅读:587来源:国知局

本发明属于水体环境污染防治领域,具体涉及一种基于互花米草治理河道污染的生态方法。



背景技术:

互花米草(拉丁学名spartinaalternifloraloisel.)是禾本科、米草属多年生草本植物,生于潮间带,植株耐盐耐淹,抗风浪,种子可随风浪传播。因为它能够十分有效的抗击风浪,我国于20世纪70年代将其引种到河口、沿海等地,可以大面积的减少风浪,保护堤坝。然而,互花米草的大量繁殖破坏了海洋生物的栖息环境,影响了船只不能正常出港,现被列入了世界最危险的100种入侵种名单。

然而,互花米草拥有发达的根系,主要由短而细的须根和根状茎组成,可以深入地下100厘米左右,可以有效地富集水体中的氮、磷、重金属,从而起到净化水体的作用。目前还没有将互花米草用于净化水体的报导。

因此,在目前的科研和实践中,需要研发出一种利用互花米草的生长特性,针对于淡水、咸水或半咸水河道污染治理的生态方法,使河道中污染物的水平降低,恢复河道的生态平衡和水体自净化。



技术实现要素:

本发明提供一种基于互花米草治理河道污染的生态方法,该方法包括切割、浮床固定、水体修复步骤,可以降低淡水、半咸水、咸水河道中污染物的含量。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种基于互花米草治理河道污染的生态方法,包括以下步骤:

切割步骤:将互花米草进行掐头处理,得到切割后的互花米草;浮床固定步骤:将所述切割后的互花米草扦插至浮床的孔洞中;水体修复步骤:将固定有互花米草的浮床固定于河道中进行水体修复,并定期对互花米草进行切割处理。

在优选的实施方式中,所述切割步骤中,所述掐头处理包括:去除所述互花米草的顶端茎秆,保留根部以上的茎秆;优选地,所述切割后的互花米草的长度为20-50cm。

在优选的实施方式中,所述浮床固定步骤中,将所述切割后的互花米草以10-20株为一束扦插至所述浮床的孔洞中。

在优选的实施方式中,所述浮床固定步骤中,所述浮床的材质为聚苯乙烯或聚乙烯。

在优选的实施方式中,所述水体修复步骤中,所述切割处理为每隔2-4个月,优选3个月进行一次。

在优选的实施方式中,所述水体修复步骤中,所述切割处理包括:去除所述互花米草的顶端茎秆,保留根部以上的茎秆;优选地,切割后的互花米草的长度为20-50cm。

在优选的实施方式中,所述河道位温带或/和亚热带;优选地,所述河道的旱季盐度为10-30‰,更优选为10-20‰,雨季盐度为0.5-20‰,更优选为5-15%。

在优选的实施方式中,所述固定有互花米草的浮床固定于河道两端或中间。

在优选的实施方式中,在所述水体修复步骤中,所述河道中每50-60立方米的待净水水体设置120-150株互花米草。

相比现有技术,本发明具有如下有益效果:

1、本发明利用互花米草的生长特性及发达的根系,可以有效地富集水体中的氮、磷、重金属的特性,可以针对淡水、咸水或半咸水河道进行生态修复。

2、本发明设计了利用互花米草治理河道污染的生态方法,实现了“以害治害”的方式治理河道污染。首先将互花米草的茎秆进行切割,去除顶端;然后将切割后的互花米草固定在人工浮床;最后将浮床置于河道中进行水体修复,并定期对互花米草的顶部进行切割,避免其大规模无性繁殖。

3、本发明的互花米草生长速度较快,适应环境能力强,可在较短时间内实现水体净化效果。

4、本发明的互花米草温带和亚热带都可以生长,故可以适用于温带和亚热带的河道。

5、本发明的各个步骤中的各参数协同作用,共同进一步提高了互花米草对淡水、咸水或半咸水河道的修复效果。

具体实施方式

本发明提供一种基于互花米草治理河道污染的生态方法,该河道可以是淡水河道;也可以是咸水河道,其盐度为0.5-30‰,其中其旱季盐度为10-30‰,更优选为10-20‰,雨季盐度为0.5-20‰,更优选为5-15%;该河道也可以是半咸水河道,其盐度为0.5-10‰。该方法包括以下步骤:

步骤一、切割步骤:将互花米草进行掐头处理,得到切割后的互花米草。

上述掐头处理包括:去除互花米草的顶端茎秆,保留根部以上的茎秆;优选地,切割后的互花米草的长度为20-50cm。

步骤二、人工浮床固定:将述切割后的互花米草优选10-20株为一束扦插至浮床的孔洞中,保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。

上述浮床的材质为聚苯乙烯或聚乙烯,其形状可根据实际河道需求,可设计为长方体(长宽高分别为(1.5-2.5)*(1-2)*(0.2-0.4)m),圆柱体(直径和高度分别为(1-2)*(0.2-0.4)m)等形状,其大小可自行调节;该浮床为市场上现有商品。

步骤三、水体修复:将固定有互花米草的浮床固定于河道中,河道可以为淡水、半咸水或咸水,并每隔2-4个月,优选3个月进行一次切割处理:切割掉互花米草的顶端茎秆,保留根部以上的茎秆,切割后的长度为20-50cm,以确保无法进行无性繁殖,控制互花米草大规模扩散生长。切割时一定要避免互花米草开花,为了有效防止无性繁殖,务必在开花之前进行切割。

申请人发现,如果不对互花米草进行掐头处理和/或每隔2-4个月定期切割处理,会导致互花米草过度生长,大量吸收水体营养物质,从而造成水体生态系统失衡。

为了保证水体净化效果,所述河道中每50-60立方米的待净水水体最好设置120-150株互花米草,而且将固定有互花米草的浮床固定在河道的两端和中间。

因为互花米草在温带和亚热带都能生长,故可以用于温带和亚热带的河道,适用范围很广。

经本发明的互花米草生态修复的咸水河道,该河道的盐度在旱季为10-20‰,雨季为5-15‰。目前已经应用的河道有舟山沈家门里西河咸水河道、舟山鲁家峙四号河道、舟山沈家门芦西河河道,这三条河盐度范围基本相同,以下实施例,在采用本发明方法进行生态修复前,水体中悬浮物、总有机碳、总磷和总氮均严重超出ⅴ类水最高限值。1年后,按照gb11901-89的检测方法悬浮物降低了25-35%,按照gb11914-89的检测方法化学需氧量(cod)降低了15-25%,按照gb11893-89的检测方法总氮(tn)降低了10-30%,按照gb11894-89的检测方法总磷(tp)降低了15-35%,实现了水体的自净化效果。

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于本发明而不用于限制本发明的范围。对外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本领域技术人员对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下实施例1-4的实验区域彼此远离,不会对彼此之间的修复效果造成干扰。

实施例1

本实施例的舟山沈家门里西河咸水河道中,旱季和雨季的盐度分别为10-15‰,雨季为5-10‰,本实施例的生态方法包括以下步骤:

(1)互花米草切割:对互花米草进行掐头,去掉顶端茎秆,保留根部以上茎秆的长度为20cm,得到切割后的互花米草。

(2)人工浮床固定:将切割后的互花米草10株为一束扦插到人工浮床的孔洞中,保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚乙烯,浮床的形状为长方体,规格为2*1*0.3m。

(3)河道水体修复:将互花米草人工浮床固定在待修复河道区域的两端或中间,进行河道水体修复,每隔3个月,对互花米草的顶端进行切割处理,以确保无法进行无性繁殖。

经小区域实验(水域面积42-50平方米,水深1.2米)和检测,用120-150株互花米草生态修复的咸水河道,净水水体的量为50-60立方米,一年后悬浮物降低了30%,cod降低了20%,tn降低了20%,tp降低了20%,实现了河道水体的自净化效果。

实施例2

本实施例的舟山鲁家峙四号咸水河道中,旱季和雨季的盐度分别为10-20‰,雨季为5-15‰,本实施例的生态方法包括以下步骤:

(1)互花米草切割:对互花米草进行掐头,去掉顶端茎秆,保留根部以上茎秆的长度为30cm,得到切割后的互花米草。

(2)人工浮床固定:将切割后的互花米草15株为一束扦插到人工浮床的孔洞中,保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚苯乙烯,形状为圆柱体,规格为1.5*0.3m。

(3)河道水体修复:将互花米草人工浮床固定在河道的两端或中间,进行河道水体修复,每隔4个月,对互花米草的顶端进行切割处理。

经小区域实验(水域面积42-50平方米,水深1.2米)和检测,经120-150株互花米草生态修复的咸水河道,净水水体的量为50-60立方米,一年后悬浮物降低了25%,cod降低了18%,tn降低了25%,tp降低了20%,实现了河道水体的自净化效果。

实施例3

本实施例的舟山鲁家峙四号咸水河道中,旱季和雨季的盐度分别为10-20‰,雨季为5-15‰,本实施例的生态方法包括以下步骤:

(1)互花米草切割:对互花米草进行掐头,去掉顶端茎秆,保留根部以上茎秆的长度为40cm,得到切割后的互花米草。

(2)人工浮床固定:将切割后的互花米草18株为一束扦插到人工浮床的孔洞中,保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚乙烯,形状为长方体,规格为1.5*2*0.4。

(3)河道水体修复:将互花米草人工浮床固定在河道的两端或中间,进行河道水体修复,每隔2个月,对互花米草的顶端进行切割处理。

经小区域实验(水域面积42-50平方米,水深1.2米)和检测,经120-150株互花米草生态修复的咸水河道,净水水体的量为50-60立方米,一年后悬浮物降低了30%,cod降低了25%,tn降低了15%,tp降低了30%,实现了河道水体的自净化效果。

实施例4

本实施例的舟山沈家门芦西河河道中,旱季和雨季的盐度分别为10-15‰,雨季为5-10‰,本实施例的生态方法包括以下步骤:

(1)互花米草切割:对互花米草进行掐头,去掉顶端茎秆,保留根部以上茎秆的长度为50cm,得到切割后的互花米草。

(2)人工浮床固定:将切割后的互花米草20株为一束扦插到人工浮床的孔洞中,保证互花米草的根系能够全部浸没到水中。人工浮床的材质为聚苯乙烯,形状为圆柱体,规格为2*0.4cm。

(3)河道水体修复:将互花米草人工浮床固定在河道的两端或中间,进行河道水体修复,每隔3个月,对互花米草的顶端进行切割处理。

经小区域实验(水域面积42-50平方米,水深1.2米)和检测,经120-150株互花米草生态修复的咸水河道,净水水体的量为50-60立方米,一年后悬浮物降低了25%,cod降低了20%,tn降低了25%,tp降低了20%,实现了河道水体的自净化效果。

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