專利名稱：一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及其修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及其修復(fù)方法，主要用于農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水體的生態(tài)修復(fù)，屬于環(huán)境保護(hù)和治理領(lǐng)域，是一種以恢復(fù)農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)為目的，以生態(tài)修復(fù)技術(shù)為主，輔以一定的工程技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是指在遵循自然規(guī)律的前提下，通過(guò)使用各種手段，把退化的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)或重建到既可以最大限度地為人類所利用，又保持系統(tǒng)的必要功能，并使系統(tǒng)達(dá)到自我維持的狀態(tài)。水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)現(xiàn)已運(yùn)用于我國(guó)中大型河流、濕地、湖泊，以恢復(fù)其已退化的水生生態(tài)系統(tǒng)，使其具有更高的生態(tài)耐受性。應(yīng)用于大范圍內(nèi)的生態(tài)修復(fù)模式已逐漸成熟，但也存在著一定的問(wèn)題，如技術(shù)不夠靈活，不能充分適應(yīng)小環(huán)境例如農(nóng)村復(fù)雜多變的居住環(huán)境和自然環(huán)境；形成景觀與農(nóng)村景觀不能和諧統(tǒng)一；建設(shè)維護(hù)成本較高等。在對(duì)農(nóng)村居住區(qū)周邊的自然水體進(jìn)行修復(fù)時(shí)，除了利用人工手段減少污染的排放外，還應(yīng)將傳統(tǒng)的生態(tài)技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合，利用自然的自我修復(fù)能力，在人工補(bǔ)種植物的輔助措施下，平衡水體生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，恢復(fù)水體生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與組織能力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水體的生態(tài)修復(fù)，恢復(fù)農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水系生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述技術(shù)手段單一、建設(shè)成本過(guò)高、景觀效果不佳等不足之處提供的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及其修復(fù)方法，利用土壤——微生物——?jiǎng)游铩参锏葮?gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自我調(diào)控和對(duì)污染物的綜合凈化，通過(guò)吸附、微生物降解、硝化反硝化、過(guò)濾、吸收、氧化還原等多種過(guò)程同時(shí)起作用，最終建立穩(wěn)定的自然水體生態(tài)結(jié)構(gòu)，使自然水體向有序的方向進(jìn)行演化。本發(fā)明一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及其修復(fù)方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)包括自然水體部分和人工種植植物部分，自然水體部分包括農(nóng)村居住區(qū)周邊原有的溝、渠、塘等，人工種植植物部分包括挺水植物、浮水植物、沉水植物和護(hù)坡植物，其中挺水植物、浮水植物、沉水植物總面積占總體水面的35%—50%，護(hù)坡植物占護(hù)坡面積的60%—75%。實(shí)驗(yàn)表明，水生植物的栽植能有效地抑制水溫上升，當(dāng)植物種植面積低于35%時(shí)，不能達(dá)到水體生態(tài)修復(fù)目的，而當(dāng)種植面積高于50%時(shí)，會(huì)加重環(huán)境負(fù)擔(dān)并可能造成嚴(yán)重的生態(tài)污染后果。護(hù)坡植物的主要功能是保持水土，構(gòu)建和諧的植物群落系統(tǒng)，當(dāng)護(hù)坡植物低于60%時(shí)，邊坡的穩(wěn)定性和安全性不能得到保證，而當(dāng)護(hù)坡植物高于75% 時(shí)，會(huì)影響水生植物的生長(zhǎng)進(jìn)而影響整體的生態(tài)群落，并可能導(dǎo)致土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。所述的挺水植物占總體水面植物種植面積的40%—45%，浮水植物占總體水面面積的35%—40%，沉水植物占總體水面面積的15%—25%，挺水植物及浮水植物占比例較大，能有效地營(yíng)造良好的生態(tài)微環(huán)境，沉水植物的使用易引起生態(tài)污染，因此使用比例較小，宜慎重，護(hù)坡植物在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)以覆蓋邊坡面積為量化標(biāo)準(zhǔn)。所述的挺水植物包括鳶尾、燈心草、蘆葦、香蒲和菖蒲等。所述的浮水植物包括聚草、浮萍和水鱉等。所述的沉水植物包括金魚藻、菹草、黑藻、苦草和眼子菜等。所述的護(hù)坡植物包括草本植物黑麥草、馬藺，喬木垂柳、果桑，灌木沙棘、荊條等。一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的修復(fù)方法包括以下步驟
(1)利用原有池、塘、溝、渠等，對(duì)其進(jìn)行清理和整治，所述的清理和整治包括清除淤泥、 擴(kuò)建或加固等，使其適合于水生植物和微生物的生長(zhǎng)。(2)種植人工種植植物，進(jìn)行水生植物的科學(xué)配置，完善水體植物群落，提高對(duì)污水中氮、磷的處理率，減輕環(huán)境負(fù)荷，提高水體的自我修復(fù)能力，同時(shí)為微生物和動(dòng)物的生長(zhǎng)提供棲息地。水生植物不僅吸收水體、泥底中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物體表面還附著多種生物集群，分解有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽，增加水體透明度、改善水質(zhì)，同時(shí)水生植物還能通過(guò)化感作用抑制藻類的生長(zhǎng)。(3)栽植護(hù)坡植物，通過(guò)形成土壤至微生物、微生物至動(dòng)物、動(dòng)物至植物的良性循環(huán)生物圈，進(jìn)行自我調(diào)控，建立穩(wěn)定的水體生態(tài)系統(tǒng)，提高水體的自凈能力，使其向有序的方向進(jìn)行自然演化。本發(fā)明通過(guò)對(duì)農(nóng)村居住區(qū)周邊現(xiàn)有池、塘、溝、渠的改造，有選擇的進(jìn)行水生植物的科學(xué)配置，減輕環(huán)境負(fù)荷，提高生態(tài)環(huán)境的自我調(diào)節(jié)和修復(fù)能力，恢復(fù)農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水系生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。本發(fā)明一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及修復(fù)方法具有的優(yōu)點(diǎn)有 1、因地制宜實(shí)現(xiàn)零污染排放，結(jié)合農(nóng)村自然環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。2、具有節(jié)能高效，工藝簡(jiǎn)單，投資節(jié)省、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，并且富有良好的景觀效果。3、生態(tài)群落本土化，生物多樣性強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，無(wú)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。4、改善了農(nóng)村居住區(qū)周邊地區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，具有巨大的環(huán)境效益，同時(shí)可種植經(jīng)濟(jì)型水生植物，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。5、對(duì)污染負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)能力強(qiáng)，環(huán)境影響小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染或?qū)е挛廴疚镛D(zhuǎn)移，可最大限度降低污染物濃度。


以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的平面圖。圖2是一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的斷面圖。 圖中1、挺水植物，2、浮水植物，3、沉水植物，4、護(hù)坡植物。
具體實(shí)施例方式
參照附圖廣2，一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)包括自然水體部分和人工種植植物部分，自然水體部分包括農(nóng)村居住區(qū)周邊原有的溝、渠、塘等，人工種植植物部分包括挺水植物1、浮水植物2、沉水植物3和護(hù)坡植物4，其中挺水植物1、浮水植物2、沉水植物3總面積占總體水面的35%—50%，護(hù)坡植物4占護(hù)坡面積的60%—75%。實(shí)驗(yàn)表明，水生植物的栽植能有效地抑制水溫上升，當(dāng)植物種植面積低于35%時(shí)，不能達(dá)到水體生態(tài)修復(fù)目的，而當(dāng)種植面積高于50%時(shí)，會(huì)加重環(huán)境負(fù)擔(dān)并可能造成嚴(yán)重的生態(tài)污染后果。護(hù)坡植物4的主要功能是保持水土，構(gòu)建和諧的植物群落系統(tǒng)，當(dāng)護(hù)坡植物4低于60%時(shí)，邊坡的穩(wěn)定性和安全性不能得到保證，而當(dāng)護(hù)坡植物4高于75%時(shí)，會(huì)影響水生植物的生長(zhǎng)進(jìn)而影響整體的生態(tài)群落，并可能導(dǎo)致土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。所述的挺水植物1占總體水面植物種植面積的40%—45%，浮水植物2占總水面面積的35%— 40%，沉水植物3占總水面面積的15%—25%，挺水植物1及浮水植物2占比例較大，能有效地營(yíng)造良好的生態(tài)微環(huán)境，沉水植物3的使用易引起生態(tài)污染，因此使用比例較小，宜慎重，護(hù)坡植物4在實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)以覆蓋邊坡面積為量化標(biāo)準(zhǔn)。所述的挺水植物1包括石菖蒲、燈心草、蘆葦、香蒲和菖蒲等。所述的浮水植物2包括聚草、浮萍和水鱉等。所述的沉水植物3包括金魚藻、菹草、黑藻、苦草和眼子菜等。所述的護(hù)坡植物4包括草本植物黑麥草、馬藺，喬木垂柳、果桑，灌木沙棘、荊條寸。一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的修復(fù)方法包括以下步驟
(1)利用原有池、塘、溝、渠等，對(duì)其進(jìn)行清理和整治，使其適合于水生植物和微生物的生長(zhǎng)。(2)種植人工種植植物，進(jìn)行水生植物的科學(xué)配置，完善水體植物群落，提高對(duì)污水中氮、磷的處理率，減輕環(huán)境負(fù)荷，提高水體的自我修復(fù)能力，同時(shí)為微生物和動(dòng)物的生長(zhǎng)提供棲息地。水生植物不僅吸收水體、泥底中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物體表面還附著多種生物集群，分解有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽，增加水體透明度、改善水質(zhì)，同時(shí)水生植物還能通過(guò)化感作用抑制藻類的生長(zhǎng)。(3)栽植護(hù)坡植物4，通過(guò)形成土壤至微生物、微生物至動(dòng)物、動(dòng)物至植物的良性循環(huán)生物圈，進(jìn)行自我調(diào)控，建立穩(wěn)定的水體生態(tài)系統(tǒng)，提高水體的自凈能力，使其向有序的方向進(jìn)行自然演化。所述的清理和整治包括清除淤泥、擴(kuò)建或加固等。人工種植植物的選擇從以下三方面著手選擇凈水效果好的植物；③選用地方
性的本土植物或是適應(yīng)能力強(qiáng)并能適宜本土栽植的植物，適量選用外來(lái)物種，避免外來(lái)物
種入侵；@由于中國(guó)跨越緯度較大，某些地區(qū)應(yīng)根據(jù)氣候條件選用耐寒型水生植物。通常
情況下，在南方，河流淺灘區(qū)種植挺水植物如石菖蒲、燈心草，中間深水區(qū)種植沉水植物如金魚藻、菹草，再種植一些浮水植物如聚草，利用浮床控制，邊坡上種植護(hù)坡植物如黑麥草及垂柳和沙棘；在北方，河流淺灘區(qū)種植挺水植物蘆葦、香蒲、菖蒲，中間深水區(qū)種植沉水植物如黑藻、苦草、眼子菜，再種植一些浮水植物如浮萍、水鱉，利用浮床控制，邊坡上種植護(hù)坡植物如馬藺及果桑和荊條。在實(shí)際運(yùn)用中，根據(jù)地區(qū)適應(yīng)性選擇適宜的水生植物進(jìn)行科學(xué)的配置。通過(guò)各種植物的搭配組合，營(yíng)造適合微生物及動(dòng)物生長(zhǎng)的環(huán)境，從而形成良性循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮自然水系的自凈能力，最終實(shí)現(xiàn)水體資源化和景觀化，恢復(fù)農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水系生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于包括自然水體部分和人工種植植物部分，自然水體部分包括農(nóng)村居住區(qū)周邊原有的溝、渠和塘，人工種植植物部分包括挺水植物、浮水植物、沉水植物和護(hù)坡植物，其中人工種植植物部分面積占總體水面的35%—50%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述的挺水植物占人工種植植物部分的40%—45%，浮水植物占人工種植植物部分的35%— 40%，沉水植物占人工種植植物部分的15%—25%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述的挺水植物包括石菖蒲、燈心草、蘆葦、香蒲和菖蒲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述的浮水植物包括聚草、浮萍和水鱉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述的沉水植物包括金魚藻、菹草、黑藻、苦草和眼子菜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述的護(hù)坡植物包括黑麥草、草牙根、胡枝子、沙棘、荊條、垂柳、馬藺和果桑。
7.權(quán)利要求1所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的修復(fù)方法，其特征在于包括以下步驟(1)利用原有池、塘、溝和渠，對(duì)其進(jìn)行清理和整治，使其適合于水生植物和微生物的生長(zhǎng)；(2)種植人工種植植物，進(jìn)行水生植物的科學(xué)配置，完善水體植物群落，提高對(duì)污水中氮、磷的處理率，減輕環(huán)境負(fù)荷，提高水體的自我修復(fù)能力，同時(shí)為微生物和動(dòng)物的生長(zhǎng)提供棲息地；(3)栽植護(hù)坡植物，通過(guò)形成土壤至微生物、微生物至動(dòng)物、動(dòng)物至植物的良性循環(huán)生物圈，進(jìn)行自我調(diào)控，建立穩(wěn)定的水體生態(tài)系統(tǒng)，提高水體的自凈能力，使其向有序的方向進(jìn)行自然演化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的修復(fù)方法，其特征在于所述的清理和整治包括清除淤泥、擴(kuò)建或加固。
全文摘要
本發(fā)明一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及其修復(fù)方法，主要用于農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水體的生態(tài)修復(fù)，屬于環(huán)境保護(hù)和治理領(lǐng)域，是一種以恢復(fù)農(nóng)村居住區(qū)周邊自然水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)為目的，以生態(tài)修復(fù)技術(shù)為主，輔以一定的工程技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及修復(fù)方法。包括自然水體部分和人工種植植物部分，自然水體部分包括農(nóng)村居住區(qū)周邊原有的溝、渠和塘，人工種植植物部分包括挺水植物、浮水植物、沉水植物和護(hù)坡植物，其中人工種植植物部分面積占總體水面的35%—50%。
文檔編號(hào)C02F3/32GK102249422SQ201110175770
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者吳昊, 張磊, 梁永紅, 王海芹, 白延飛, 管永祥 申請(qǐng)人:江蘇省農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)站