一种降解水体微污染物的生态砾石驳岸的制作方法

本实用新型涉及水利工程领域，尤其涉及一种降解水体微污染物的生态砾石驳岸。

背景技术：

随着城镇化进程逐步放缓，国家发展转型升级对城镇河流生态修复提出了新需求。因此，进行系统的城镇河流生态修复是当下城镇发展的趋势所在。

河道驳岸是一条河流生态系统结构中的重要组成部分，对于河流整体生态结构及生态功能的恢复是极其重要的。

现有河道驳岸多从景观角度出发，加之由于水利需求，人们往往忽视水系的具体情况，直接采用硬化、取直的方式修建驳岸，导致水系自然形态破坏，这使得河道两岸的生物多样性遭到严重破坏，从而丧失了生态功能和自净能力。例如各种n、p、k、s等植物营养物质、氰化物和重金属等有毒物质及cod、bod等需氧污染物得不到净化根除，从而导致水体严重富营养化，并进一步加重水系污染。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，针对现有技术中的不足，本实用新型旨在提供一种降解水体微污染物的生态砾石驳岸，能够维系河道的生态功能和自净能力。

本实用新型实施例提供了一种降解水体微污染物的生态砾石驳岸，包括：砾石结构、生物袋和植被板；

所述生物袋布置在砾石结构的外表面；

所述植被板设置在生物袋布置区域外的砾石结构的外表面。

进一步地，所述砾石结构的外表面具有凹凸结构。

进一步地，所述砾石结构包括多个砾石单元，相邻的砾石单元错落设置形成砾石结构外表面的凹凸结构。

进一步地，所述凹凸结构位于砾石结构的下部。

进一步地，所述植被板，包括：载物板、栽种基质及植被；

所述植被种植于所述栽种基质上；

所述载物板承载所述栽种基质。

进一步地，所述植被板与所述砾石单元的顶面铰接。

进一步地，所述植被板与所述砾石单元的顶面通过连接扣铰接，所述连接扣设置在所述植被板底端，连接所述砾石单元的顶面和所述植被板的底面。

进一步地，所述砾石单元的顶面为斜面，所述植被板与所述砾石单元的斜面抵接，所述砾石单元的顶面上边沿与所述植被板的底面上边沿通过所述连接扣铰接，所述植被板的底面的其他边呈自由态，植被板浸入水中时，植被板浮起。

进一步地，所述生物袋为好氧生物袋、兼氧生物袋和厌氧生物袋中的一种或多种。

进一步地，所述生物袋包括沸石结构、有益微生物和所述有益微生物的营养素，所述有益微生物和所述有益微生物的营养素吸附在所述沸石结构中。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、利用生物袋中的微生物和营养素，在驳岸附近构建优势菌群，并利用河水的流动性将优势菌群扩散到整条河流，从而改善整条河流的生态功能以及提高整条河水的自净能力。

2、利用植被板上的草植为河流中的微生物以及生物袋中微生物营造良好且相对稳定的生长环境，从而维系整条河流的生态功能以及整条河水的自净能力。

3、在驳岸与河水的接触面上构建凹凸结构，以增加接触面处河水的湍流程度，如此既能增加接触面处河水的含氧量从而利于微生物生长，又能促进河水各层之间的物质循环，从而提高整条河流的生态功能和自净能力。此外，还有利于驳岸附近的优势菌群扩散到整条河流。

4、将砾石单元的顶面设计成斜面，并利用环形的连接扣使得植被板与砾石单元铰接，以便于植被板在河水水位上涨时，能够漂浮在河面上，以防止植被板中的草植被河水淹没。

5、根据不同水位，相应地配置好氧生物袋、兼氧生物袋和厌氧生物袋，防止生物袋中的微生物因为环境不适而降低繁殖速率甚至大规模死亡。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型提供的一种砾石单元的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种砾石结构的示意图；

图3为本实用新型提供的河水水位与植被板的位置关系示意图；

图4为本实用新型提供的沸石结构示意图。

1-砾石单元；11-顶面；12-侧面；2-植被板；3-生物袋；4-连接扣；21-栽种基质；22-植被；31-好氧生物袋；32-兼氧生物袋；33-厌氧生物袋；34-沸石结构；35-有益微生物和有益微生物的营养素。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型公开了一种降解水体微污染物的生态砾石驳岸，如图1和2所示，砾石单元1构成砾石结构，砾石结构为驳岸主体支撑结构，在其上面承载有生物袋和植被板。砾石结构包括两部分一部分浸入河流中，为浸入部，另一部分没有浸入河流中，为非浸入部，其中，浸入部为砾石结构的下部，非浸入部砾石结构的上部。需要说明的是，浸入部和非浸入部均为相对概念，两者的划分仅与水位有关。本实用新型实施例按照正常水位划分浸入部和非浸入部，不考虑极端情况如洪水或其他不可抗力造成的水位上涨。下部的砾石单元在砾石结构的外表面上构建多个凹凸结构，如图2所示，最下面两层砾石单元1构成浸入部，相邻的底部的砾石单元错落设置形成，从而形成多个凹凸结构。当河水流经驳岸时，凹凸结构可以增加河水的湍流程度。

在本实用新型实施例中，植被板2既可以设置在砾石结构的下部，例如水生植物，也可以设置砾石结构的上部，例如陆生植物。具体地，如图2所示，砾石单元1包括侧面12和顶面11，作为陆生植物，如藤蔓类植物，可以设置在砾石结构的上部的砾石单元1的侧面12和顶面11。作为水生植物也可以设置在全部浸入河水中的砾石单元1的侧面12和顶面11，或部分浸入的河水中的砾石单元1的侧面12。通过上述方式可以最大程度地提高驳岸的绿化率。植被板2包括：栽种基质21、植被22和载物板。其中，植被22种植于栽种基质21上。载物板承载栽种基质21，并与砾石单元的顶面11通过连接扣铰接。需要说明的是，载物板构成植被板2底面，为栽种基质21和植被22遮挡，因而无法在图中展示。

本实用新型实施例的植被选择浅根系草植，根系长度在10～25cm之间，利用浅根系草植的根系为生物袋中的微生物和水中的微生物提供生活环境。

本实用新型实施例的栽种基质21由普通田园土、排水材料、轻质骨料和肥料等混合而成，配制比例根据植被类型确定，保证植被生长需求的同时，可有效减轻驳岸承载的压力。

本实用新型实施例的载物板可以通过设置在植被板2底端的连接扣4与砾石单元1的顶面11连接。在顶面11为水平面时，连接扣4仅用于将植被板2固定在砾石单元1上。在顶面11为斜面时，连接扣4为环形以使砾石单元的顶面11上边沿与植被板的底面上边沿通过连接扣铰接，植被板的底面的其他边呈自由态。由于栽种基质21使用的都是密度较小的材料以及植被板2的底面和砾石单元1的顶面11铰接，因此当河水水位上涨时，河水的浮力使得植被板2上浮，使得植被22不会被河水淹没，如图3所示。载物板主体为透水结构或采用透水材料，有利于多余水分的渗出，避免植被根系腐烂。

在本实用新型实施例中，生物袋3中包含多种用于净化水质的微生物，可以设置在浸入部，以便于维持河道的微生物多样性。生物袋3包括：沸石结构34、有益微生物和有益微生物的营养素35。如图4所示，有益微生物和有益微生物的营养素35吸附在沸石结构34中，有益微生物的营养素为有益微生物的生长提供养料。对于完全浸入河水中砾石单元1，可以同时在该砾石单元的顶面11和侧面12上设置生物袋3。沸石结构具体为：颗粒≥200目，比表面积≥300m²/g，密度在1.8～2.2g/cm³，盐酸可溶率≤0.1％，nh⁴⁺交换容量≥15mg/100g。

在本实用新型实施例中，如图1所示，按照生物袋3中的菌群种类，生物袋可以分为好氧生物袋31、兼氧生物袋32和厌氧生物袋33。上述微生物的需氧量从大到小的排序为好氧生物、兼氧生物、厌氧生物。通常情况下距离水面越近，水中含氧量越高。然而水面是波动的无法量化，因此采用水位来表征距离水面的距离。其中，以河流的基本水位为水面，而河流的基本水位可以通过水文资料获得，例如可以是近五年的平均水位。如此，好氧生物袋对31对应的水位大于兼氧生物袋32对应的水位，兼氧生物袋32对应的水位大于厌氧生物袋33的水位。所以好氧生物袋31、兼氧生物袋32和厌氧生物袋33在砾石单元1上的设置位置如图1所示。

需要说明的是，图1仅展示了好氧生物袋31、兼氧生物袋32和厌氧生物袋33的一种布置方式。对于最底层的砾石单元1，其侧面12通常会布置兼氧生物袋32和厌氧生物袋33，甚至只布置厌氧生物袋33。对于水位周期性变化的河段，生物袋3的布置方式不固定。例如，降水偏少时原来布置厌氧生物袋33的位置可能需要用好氧生物袋31或兼氧生物袋32代替，同理降雨偏多时原来布置厌氧生物袋33的位置可能需要用好氧生物袋31或兼氧生物袋32代替。由此可见，在本实用新型实施例中，可以灵活配置好氧生物袋31、兼氧生物袋32和厌氧生物袋33，从而进一步维持了河流的自净能力。

由此可见，本实用新型提供的砾石驳岸可以对河流的生态环境进行多维度的维持和提高。

首先，生物袋3中的有益微生物及营养素随水流析出，部分进入河道水体，部分附着在沸石结构34表面，经代谢及繁殖活动后，在沸石表面形成生物膜，进而在河道两侧快速形成优势菌群，有助于加速水体有机物、氨氮、总氮等污染物的降解，提高水体溶解氧含量。其中，优势菌群的形成，首先以生物袋3析出微生物在局部小范围内构建，进而在该局部范围内吸引原河水中的适宜微生物，并使其增殖，逐步扩大优势菌群范围，最终实现河道有益菌群构建及污染物快速降解的目的。

其次，在砾石结构下部构建凹凸结构通过增加优势菌群所在区域的湍流程度，将水面的有益组分和氧气向河水底部传输，为河水中的动植物提供养料和氧气。同时河水底部的物质也会向水面传输，为优势菌群的生长提供养料，从而形成良性的物质循环。此外，增加优势菌群所在区域的湍流程度还会加速优势菌群从河道两侧向河道中心扩散，甚至向整条河流扩散，从而使整条河流都会出现上述的良性物质循环，进而极大改善整条河流的生态功能以及提高整条河水的自净能力。

最后，植被板2上的浅根系草植为优势菌群提供稳定和良好的生存环境，而优势菌群也会为浅根系草植提供足够的养分，最终实现驳岸-河水的生态系统，为改善整条河流的生态功能以及提高整条河水的自净能力提供了源源不断的动力。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。