专利名称：一种漂浮湿地构建方法
技术领域：
本发明涉及水污染和富营养化治理、水上植物浮床及生态浮岛技术，尤其涉及一 种漂浮湿地的构建方法，本方法适合在水体较深、不适宜恢复沉水植物的富营养化湖泊、河 流、水库以及景观水体栽种水生植物，削减水体营养负荷，净化水质，提高水体透明度，美化 水面景观。
背景技术：
近年来，我国许多水体的富营养化程度加剧，常出现水质性缺水，成为社会发展的 瓶颈。人们不断探索寻求一种生态修复方案。其中利用漂浮植物作为先锋植物，构建水生植 物群落，提高水体自净能力的措施广泛用于受污水体的治理。所用漂浮植物多选用凤眼莲， 物种单一，群落结构简单，冬季温带地区水域的净化效率明显下降；且净化场地均选在风浪 较小，水流较缓的水域，譬如湖湾、湖滩、河叉和池塘等。大风浪和水流急的情况下，除直接 物理损伤，植物个体间相互摩擦加剧漂浮植物的衰亡；若漂浮植物载体结构欠佳，可能导致 后期维护成本急剧上升。现有技术利用泡沫塑料作为载体，提供浮力，而泡沫塑料容易破碎，破碎后浮在水 面上，造成二次污染。而且泡沫塑料板由于不透水，极易被浪掀翻。在载体方面被广泛运用 的是塑料材料，也有用毛竹制作的，其抗风浪能力也较差，且塑料制品成本较高，不仅不适 合用于风浪大的大水面，而且成本太高，不能大规模应用。此外，现有技术利用的植物一般 耐低温能力较弱，冬季植物死亡而失去对水体的净化能力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提出了一种漂浮湿地构建技术。该漂浮湿 地具备较高的稳定性，既能够大面积应用以净化污染水体，有效降低氮磷浓度，提高水体透 明度，又可改善水面景观，美化环境。本发明构建的漂浮湿地的物种多样性高，具有一定的 群落结构的，抗风浪能力强，且终年常青，针对的是大规模的漂浮湿地构建。本发明的上述目的是采用以下技术方案而实现的一种漂浮湿地构建方法，由漂 浮载体和种植在漂浮载体内的植物构成漂浮湿地单元，将多个漂浮湿地单元拼接在水面 上，通过绳与脚桩在水底固定，构成漂浮湿地；其特征是漂浮载体为一个无盖的丝网桶 体，桶顶边上穿连浮球；在桶底面铺设蒲包后，将漂浮植物水花生(即空心莲子草)种植在 蒲包层之上，然后向丝网桶内播撒草本植物种子，使种子夹杂、混合在水花生中，即构成漂 浮湿地单元；将漂浮湿地单元放置于肥沃的静水水体中进行培养，培养好后经水路拖至目 标水域拼装成所需面积的漂浮湿地。所说桶底面铺设蒲包2-3层，水花生之上用网孔径2-4cm的渔网覆盖并将渔网边 缘与桶顶边固定。播撒的草本植物种子包括雀稗7-20g/m2、莎草5_15g/m2、空心菜5_10g/m2及黑麦 草6-15g/m2，漂浮湿地单元每年4-6月制作完成后放置于肥沃的静水水体中进行培养不少于20天，然后移栽10-40株/m2黄菖蒲幼苗或植株到水花生中间；秋季播撒水芹菜5-10g/ m2种子到已构建的漂浮湿地中，并移栽10-40株/m2西伯利亚鸢尾植株到漂浮湿地中。本发明的优点及效果1)漂浮载体可通过调整浮球的大小和数量，为各种水生植物提供足够浮力，浮球 抗性强，不易破碎，且水花生本身具有较大的浮力，可以与浮球一起提供浮力，同时水花生 的净化能力极强，每年4-11底均可以较好地生长在水面，生长季节长，净化水体时间长，具 有盘根交错的匍匐茎而不容易被风浪打散；2)根据现场需求，在不影响河道航运安全的条件下，可组合不同规模、形状的漂浮 湿地；湿地的植物物种丰富，可实现常年均有植物的生长，延长了漂浮湿地对水质净化的时 间尺度；植物种间竞争弱，可以组建复合群落，且组建的群落协调净化力高；3)可选择强度高的材料制作，抗水流和风浪冲击能力强，安装方便，拆卸容易；不 受水深限制，并可以随水位变化而漂浮于水面；适用于水污染和富营养化治理，尤其适合在 水体较深、不适宜恢复沉水植物的富营养化湖泊、河流、水库以及景观水体栽种水生植物， 削减水体营养负荷，净化水质，提高水体透明度，美化水面景观。
图1是本发明的总体结构示意图；图2是2个漂浮湿地单元连接图。具体实施方法下面结合附图对本发明漂浮湿地构的结构、制作、安装、植物配置以及使用做进一 步说明。一、制作漂浮载体参看图1、2，漂浮载体为一个无盖的丝网桶体，桶体骨架可用Φ12πιπι钢筋制作成 上、下两个直径为2πΗ3πι圆环1、7，上圆环1上穿连20-40个Φ80-120πιπι的泡沫浮球2。上、 下两圆环之间再用3-6根25-40cm长的相同型号的钢筋10焊接，制作成高25-40cm的圆柱 体框架，用网孔径24cm的丝网(如渔网)3包裹圆柱体框架的侧面与底面并固定联接在框 架上，即构成一个无盖的丝网桶体，上、下两圆环平面上还焊接有Φ6-12πιπι钢筋以星形式 样构成加强筋9。漂浮载体的镂空设计使得植物根系充分与水体接触，增强净化水质的效 果；同时，使其在汛期时不阻水。二、种植漂浮植物在丝网桶体底面上铺设2-3层蒲包8后，每年4-6月间，在丝网桶体内首先放置空 心莲子草(即水花生，取断枝或茎干，覆盖度100% )，水花生上再覆1-2层网孔径2-4cm的 渔网以裹住空心莲子草(渔网用塑料绳绑扎在桶顶上圆环上)，是为了既让水花生可以通 过网眼穿出，又可使水花生生长时的盘根交错的匍匐茎而增强其抗风浪能力，不被被风浪 打掉而逃逸。由于漂浮植物水花生本身具有较大的浮力，可以与浮球一起提供浮力，且水花 生生长季节长，在长江中下游地区的3月底-11底均可以生长。三、植物群落组建将载体和水花生放置于肥沃的静水水体中培养3-7天，待水花生根系生长并逐渐 发达而相互盘结、蒲包上生着有附着物质后，向水花生中播撒雀稗7-20g/m2、莎草5-15g/m2、空心菜5-10g/m2和6_15g/m2黑麦草的种子(蒲包垫是为了防止植物种子从桶体网孔漏 出，经试验研究表明，同时播撒这四种植物种子后生长出的植物根系将交错在一起而使得 植物更牢固地与载体组合成一体，不易被风浪打掉，且植物的生物多样性高)，组合成漂浮 湿地单元结构，然后放置于肥沃的静水水体中进行培养20天以上，再移栽10-40株/m2黄 菖蒲到单元结构的水花生中间；单元结构培养时间为每年4-6月间。多个漂浮湿地单元互 相连接拖运至目标水域构成所需面积漂浮湿地，到了冬季，植物都会进入休眠期。针对这一 现象，为增加生物多样性，构建常绿漂浮植物群落，在9-10月份在漂浮湿地中播种7-15g/m2 水芹菜的种子，10月份移栽西伯利亚鸢尾10-40株/m2，这类植物耐冻，须根发达，在水面上 易形成景观，成为冬季水面绿色生态带。四、漂浮湿地单元的连接组合单元结构之间靠扣件(图2中11)相连接，使得单元结构可连接或分离；安装漂浮 湿地时，将单元结构用塑料绳简单连接成适宜的规模，用船拖移至目标水域，依据需要漂浮 湿地的规模，任意将多个单元结构用扣件拼装在一起，这样增加了布局的灵活性，还可以根 据需求随意组合成点状、片状、线状或梅花型等增强景观效果。五、漂浮湿地固定用Φ4-20πιπι的塑料绳4(见图1)连接漂浮载体桶底与打入沉积物(底泥)50-90cm 的脚桩5 (长度50-100cm，形状如图1)，瞄定各漂浮湿地单元结构，并根据水深条件调节连 接绳的长短，连接绳的长短要大于水域30-50年一遇的洪水水位的深度。在水位低时将绳 子打结以调节适宜的长短，当水位升高后解开绳节，延长绳索长度。本发明在阳澄湖和安徽巢湖的湖泊现场规模分别为100mX50m和10亩的试验表 明，本发明的漂浮湿地种植的植物生长良好，各种组合的植物群落的覆盖率达100 %，仅在 迎风面3-5m边缘植物的覆盖率为40% -60%，其中水花生、雀稗、空心菜、鸢尾的组合群落 生物量最高；试验期间经过多次大风浪冲击，漂浮湿地单元结构完好，表现出较强的抗风浪 能力；漂浮湿地能去除水体中的总氮达79.9%，硝态氮去除率达92.9%，氨氮的去除率达 52. 2%，总磷去除率达73. 5%，降低水体中CODsfa和Chi. a分别达68. 2%和76. 7%。
权利要求
1.一种漂浮湿地构建方法，由漂浮载体和种植在漂浮载体内的植物构成漂浮湿地单 元，将多个漂浮湿地单元拼接在水面上，通过绳与脚桩在水底固定，构成漂浮湿地；其特征 是漂浮载体为一个无盖的丝网桶体，桶顶边上穿连浮球；在桶底面铺设蒲包后，将漂浮植 物水花生种植在蒲包层之上，然后向丝网桶内播撒草本植物种子，使种子夹杂、混合在水花 生中，即构成漂浮湿地单元；将漂浮湿地单元放置于肥沃的静水水体中进行培养，培养好后 经水路拖至目标水域拼装成所需面积的漂浮湿地。
2.根据权利要求1所述的漂浮湿地构建方法，其特征是桶底面铺设蒲包2-3层，水花 生之上用网孔径2-4cm的渔网覆盖并将渔网边缘与桶顶边固定。
3.根据权利要求1或2所述的漂浮湿地构建方法，其特征是播撒的草本植物种子包 括雀稗7-20g/m2、莎草5-15g/m2、空心菜5_10g/m2及黑麦草6_15g/m2，漂浮湿地单元每年 4-6月制作完成后放置于肥沃的静水水体中进行培养不少于20天，然后移栽10-40株/m2 黄菖蒲幼苗或植株到水花生中间；秋季播撒水芹菜5-10g/m2种子到已构建的漂浮湿地中， 并移栽10-40株/m2西伯利亚鸢尾植株到漂浮湿地中。
全文摘要
一种漂浮湿地构建方法，由漂浮载体和种植在漂浮载体内的植物构成漂浮湿地单元，将多个漂浮湿地单元拼接在水面上，通过绳与脚桩在水底固定，构成漂浮湿地；漂浮载体为一个无盖的丝网桶体，桶顶边上穿连浮球；在桶底面铺设蒲包后，将漂浮植物水花生种植在蒲包层之上，然后向丝网桶内播撒草本植物种子，使种子夹杂、混合在水花生中，即构成漂浮湿地单元；将漂浮湿地单元放置于肥沃的静水水体中进行培养，培养好后经水路拖至目标水域拼装成所需面积的漂浮湿地。不仅能治理污染水体，而且可以美化水域景观。
文档编号C02F3/32GK102060386SQ20101054737
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者任艳芹, 陈开宁, 黄蔚 申请人:中国科学院南京地理与湖泊研究所