一种用于提升水体碳汇能力的系统和方法与流程

本发明涉及生态系统碳汇和生态系统修复领域，具体涉及一种用于提升水体碳汇能力的系统和方法。

背景技术：

1、提升生态碳汇能力、有效发挥生态系统的固碳作用是应对全球气候变化挑战、促进温室气体减排和实现碳中和的重要措施。内陆水体有着重要的碳汇功能，其中，生物固碳即利用光合作用吸收co2是重要途径，但增加水体初级生产者(尤其浮游植物)易造成水体富营养化，营养盐过量环境会加速有机碳降解，大量释放co2，同时，富营养化损害水质安全和生态系统稳定。因此，需要在提升水体碳汇能力的同时，抑制水体富营养化发展。

2、目前，增加水体初级生产者主要技术包括水体施肥、提高水体浮游生物生物量、构建水生植物群落等。水体施肥和提高水体浮游生物生物量易加剧水体富营养化。构建水生植物群落有较多限制因素，需针对具体措施完善改进。抑制水体富营养化技术主要控制n、p浓度，分为物理修复、化学絮凝与生物控制等。物理修复与化学絮凝存在破坏原有水生态环境的风险。生物控制则常忽略富营养状态下c对水下植物生长的限制性作用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提升内陆水体碳汇能力的方法，以提高水体碳汇能力，并防止水体富营养化。上述目的可以是通过以下技术方案的实施方式实现：

2、一种用于提升水体碳汇能力的系统，包括：

3、水下森林单元，包括设置在水体底部的种植有沉水植物的水底种植区；

4、生态浮床单元，所述生态浮床单元包括漂浮在水体上的浮床，所述浮床位于所述水下森林单元上方；所述浮床上设有用于种植水生植物的种植槽，所述种植槽底部与水体连通；

5、水下补光单元，所述水下补光单元设置在所述浮床的底部，用于为水下森林单元的沉水植物补光；

6、供能单元，用于为水下补光单元提供能源。

7、可选的，所述供能单元采用光伏面板，所述光伏面板安装在所述浮床上。

8、可选的，所述水下补光单元采用led灯，所述led灯通过防水管与所述浮床连接；所述供能单元通过设置在防水管内的电线为led灯供能。

9、可选的，所述浮床连接有牵引单元，所述牵引单元包括设置在水体底部的压重块，压重块通过牵引绳与浮床连接。

10、可选的，所述系统还包括：

11、增氧曝气单元，用于向水体中鼓入空气。

12、可选的，所述系统还包括：

13、碳源补充单元，用于向水体中通入二氧化碳。

14、可选的，所述水生植物包括：美人蕉、香蒲、旱伞草、千屈菜、芦苇、水芹、鸢尾、睡莲中的至少一种。

15、可选的，所述沉水植物包括：包括苦草、金鱼藻、狐尾藻、菹草、眼子菜、龙舌草中的至少一种。

16、一种用于提升水体碳汇能力的方法，包括如下步骤：

17、步骤一)在水体底部种植沉水植物，形成水底种植区；

18、步骤二)利用牵引单元将生态浮床单元设置在水底种植区上方，并在生态浮床单元的种植槽中种植水生植物；

19、步骤三)通过供能单元为水下补光单元供能，水下补光单元为水底种植区的沉水植物补光。

20、可选的，所述方法还包括，对沉水植物和水生植物的生长状况、水体co2浓度、水体碳通量、水体溶解氧进行监测。

21、可选的，通过向水体中鼓入空气，将水体的溶解氧维持在5mg/l～8mg/l，最低不能低于3mg/l。

22、可选的，通过向水体中通入二氧化碳，ph可控制在6.5～8.5。

23、可选的，所述方法还包括，定期对沉水植物和水生植物进行收割和补种。

24、本发明技术方案，具有如下优点：

25、本发明通过生态浮床单元和水下森林单元配合，可以最大化空间利用，增加水体初级生产者，提升水体碳汇潜力；通过调控光、碳等限制性因素，促进水生植物生长、增强光合作用、提升水体固碳增汇效率，同时抑制藻类繁殖和水体富营养化，改善水质；充分利用陆地废弃碳源降低了陆地碳排放。

技术特征：

1.一种用于提升水体碳汇能力的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于提升水体碳汇能力的系统，其特征在于，所述供能单元采用光伏面板，所述光伏面板安装在所述浮床上。

3.根据权利要求1所述的用于提升水体碳汇能力的系统，其特征在于，所述水下补光单元采用led灯，所述led灯通过防水管与所述浮床连接；所述供能单元通过设置在防水管内的电线为led灯供能。

4.根据权利要求1所述的用于提升水体碳汇能力的系统，其特征在于，所述浮床连接有牵引单元，所述牵引单元包括设置在水体底部的压重块，压重块通过牵引绳与浮床连接。

5.根据权利要求1所述的用于提升水体碳汇能力的系统，其特征在于，所述系统还包括：

6.根据权利要求1所述的用于提升水体碳汇能力的系统，其特征在于，所述水生植物包括：美人蕉、香蒲、旱伞草、千屈菜、芦苇、水芹、鸢尾、睡莲中的至少一种；

7.一种用于提升水体碳汇能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，对沉水植物和水生植物的生长状况、水体co2浓度、水体碳通量、水体溶解氧进行监测。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过向水体中鼓入空气，将维持水体的溶解氧为5mg/l～8mg/l；

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，定期对沉水植物和水生植物进行收割和补种。

技术总结
本发明公开了一种用于提升水体碳汇能力的系统，包括：水下森林单元，包括设置在水体底部的种植有沉水植物的水底种植区；生态浮床单元，所述生态浮床单元包括漂浮在水体上的浮床，所述浮床位于所述水下森林单元上方；所述浮床上设有用于种植水生植物的种植槽，所述种植槽底部与水体连通；水下补光单元，所述水下补光单元设置在所述浮床的底部，用于为水下森林单元的沉水植物补光；供能单元，用于为水下补光单元提供能源。

技术研发人员：张然,高景,史云鹏,姜卫星,崔易翀,李小婷,高学睿,缪丽华,汤芷欣
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26