專利名稱：一種復(fù)合配制水生植物以凈化濕地水體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水的處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用植物處理污染的水體的方法。
背景技術(shù)：
兼有水陸兩類生態(tài)系統(tǒng)特征的濕地，是指陸地與水域之間的過度地帶，具有多種生態(tài)功能和社會(huì)價(jià)值，對(duì)人類生存有著至關(guān)重要的作用。對(duì)濕地的不合理開發(fā)，使得大量工業(yè)廢水、農(nóng)藥肥料以及居民生活污水排放到濕地生態(tài)系統(tǒng)中，對(duì)濕地水體造成了嚴(yán)重的污染，超過了其自凈化能力。有效凈化濕地水體，提高濕地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是濕地生物多樣性的有效保障，是居民生活環(huán)境質(zhì)量提高的重要方面。濕地水體污染物主要包括有機(jī)質(zhì)、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷化合物等物質(zhì)。根據(jù)水生植物吸收水體中營養(yǎng)元素的原理，選擇多種植物進(jìn)行配置，使其對(duì)水體中的污染物進(jìn)行最大化的吸收，而后對(duì)植物進(jìn)行收割達(dá)到對(duì)水體水質(zhì)凈化的效果。近年來，人工濕地技術(shù)已發(fā)展成為進(jìn)行湖泊水庫等大型水體水質(zhì)改善的一個(gè)有效方法，也已在許多工業(yè)廢水和生活污水的深度處理中得到了較多的應(yīng)用。在人工濕地技術(shù)的應(yīng)用中，其選擇使用的水生植物的篩選和合理配置是關(guān)系到這一技術(shù)能否正常發(fā)揮污染治理效能的關(guān)鍵。水生植物在生態(tài)系統(tǒng)中處于初級(jí)生產(chǎn)者的地位，通過自身的代謝，可以大量吸收富營養(yǎng)化水體中的氮、磷和懸浮物等有害物質(zhì)，是目前對(duì)受污染的水體進(jìn)行修復(fù)比較有效的方法和途徑之一，我國水生植物種類豐富，用于凈化水質(zhì)的水生植物達(dá)數(shù)十種之多，類型多樣，很多種類在凈化中已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果。在相關(guān)研究中，主要集中于用單一生態(tài)型的水生植物或通過植物配置對(duì)污水進(jìn)行凈化研究，而把不同生態(tài)型的水生植物鑲嵌組合使用的相關(guān)研究還少見報(bào)道，有相關(guān)理論認(rèn)為:多種植物組合比單種植物能更好地對(duì)水體進(jìn)行凈化，因?yàn)槊糠N水生植物各有其特點(diǎn)，對(duì)凈化對(duì)象產(chǎn)生凈化優(yōu)勢，隨著水生植物的生長、發(fā)育，完成對(duì)水體的凈化，水生植物的生態(tài)組合使用能使它們互相取長補(bǔ)短，保持較為穩(wěn)定的凈化效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合配制水生植物以凈化濕地水體的方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案為:一種復(fù)合配制水生植物以凈化濕地水體的方法，包括步驟:I)制作有孔的人工浮島，將水生植物栽植在人工浮島上；2)將栽植好水生植物的人工浮島固定在水域中，人工浮島覆蓋水域面積10%-30% ；

3)在生長季期間，水生植物生長48-58天后，將水面上的根部以上部分收割；4)收割以后新生長出來的植株部分以及水面下的植株部分在冬季之前收割。
其中，所述水生植物為黃花鳶尾、千屈菜、水蔥、狐尾藻中的二種以上。其中，黃花鳶尾(Irispseudoacorus),鳶尾科,鳶尾屬，多年生挺水型草本植物，植株高大，有肥粗根狀莖；葉基生，劍型，葉長60-120cm，中脈明顯；花期5-6月。黃花鳶尾適應(yīng)性強(qiáng)，在15-35°C溫度下均能生長，IO0C以下植株停止生長，耐寒，喜水濕，能在水畔和淺水中正常生長，也耐干燥，喜含石灰質(zhì)弱堿性土壤。單株植物監(jiān)測表明，對(duì)COD的去除率在15-25%，對(duì)NCT的去除率在10-20%、對(duì)PO廣的去除率在80_90%、對(duì)T-N的去除率在20_30%、對(duì)T-P的去除率在75-85%。千屈菜(Lythrum salicariaLinn),千屈菜科,千屈菜屬，多年生挺水草本植物,株高I米左右。原產(chǎn)歐洲和亞洲暖溫帶，因此喜溫暖及光照充足，通風(fēng)好的環(huán)境，喜水濕，我國南北各地均有野生，多生長在沼澤地、水旁濕地和河邊、溝邊。單株植物監(jiān)測表明，對(duì)COD的去除率在5-15%，對(duì)NOf的去除率在-40%至-50%、對(duì)PO廣的去除率在82_92%、對(duì)T-N的去除率在20-30%、對(duì)T-P的去除率在75-85%。水蔥(Scirpus validus Vahl),莎草科,薦 草屬，多年生宿根挺水草本植物。株高I 2m，莖桿高大通直，桿呈圓柱狀，中空。根狀莖粗狀而匍匐，須根很多。在自然界中常生長在沼澤地、溝渠、池畔、湖畔淺水中。單株植物監(jiān)測表明，對(duì)COD的去除率在5-15%，對(duì)NOf的去除率在70-80%、對(duì)PO廣的去除率在80-90%、對(duì)T-N的去除率在62_72%、對(duì)T-P的去除率在75-85%。狐尾藻(MyriopHyllum verticillatum.L.),小二仙草科,狐尾藻屬，多年生草本沉水植物。根狀莖生于泥中，由節(jié)部生多數(shù)須根。莖軟，細(xì)長，圓柱形，多分枝。大多數(shù)生于池沼或靜水中。單株植物監(jiān)測表明，對(duì)COD的去除率在71-81%，對(duì)N03_的去除率在85-95%、對(duì)PO,的去除率在84-94%、對(duì)T-N的去除率在85-95%、對(duì)T-P的去除率在83_93%。優(yōu)選地，所述水生植物栽植，為千屈菜+狐尾藻、黃花鳶尾+狐尾藻、狐尾藻+黃花鳶尾+千屈菜、水蔥+狐尾藻、狐尾藻+黃花鳶尾+水蔥中的一種組合的栽植。栽植的時(shí)間為每年的3、4月份。收割的時(shí)間為每年8月20日-9月20日。其中，所述人工浮島用聚苯乙烯泡沫、PVC、竹子、木材、鋼鐵中的一種或多種制成。人工浮島上種植挺水植物的部分的高度為15-20cm，沉水植物種植在水面下，用金
屬絲固定。其中，單個(gè)的所述人工浮島的面積為10-20m2，人工浮島上開有4-10個(gè)孔，孔直徑4_6cm0其中，所述人工浮島的孔內(nèi)種植黃花鳶尾、千屈菜、水蔥中的一種或多種,每個(gè)孔內(nèi)種植一株；狐尾藻種植在下方距水底15_30cm處,用金屬絲的框架固定。其中，所述人工浮島上相鄰的孔的孔間距為50-150cm，呈輻射狀分布；所述人工浮島上開孔與人工浮島邊緣的距離為50-100cm。其中，所述栽植有水生植物的多個(gè)人工浮島通過固定部件固定在一起，所述固定部件為繩索、鏈條、鎖扣、金屬絲中的一種。所述多個(gè)人工浮島連接在一起時(shí)，相鄰的人工浮島間距尚為5_12m。使用多個(gè)人工浮島時(shí)，人工浮島的面積之和占水域面積10%_30%。其中，所述方法還包括在次年生長季開始時(shí)，清除枯死的水生植物的根、補(bǔ)充新的水生植物的步驟。本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明提出的方法，在植物栽植第50天時(shí)各監(jiān)測指標(biāo)的去除率最大，Ν03_、Ρ043_與T-P的去除率達(dá)到90%以上，COD的去除率達(dá)到80%，說明本發(fā)明提出的植物組合具有極高的凈化水質(zhì)的能力，能夠創(chuàng)造良好的濕地生態(tài)環(huán)境；本發(fā)明提出的植物組合模式適應(yīng)濕地水體的生態(tài)環(huán)境，被收割之后，再生能力較強(qiáng)，適合用于濕地水體凈化。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1千屈菜+狐尾藻栽植組合的俯視圖；圖2為實(shí)施例1千屈菜+狐尾藻栽植組合的立體圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2黃花鳶尾+狐尾藻栽植組合的俯視圖；圖4為實(shí)施例2黃花鳶尾+狐尾藻栽植組合的立體圖；圖5為實(shí)施例3狐尾藻+黃花鳶尾+千屈菜栽植組合的俯視圖；圖6為實(shí)施例3狐尾藻+黃花鳶尾+千屈菜栽植組合的立體圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例4水蔥+狐尾藻栽植組合的俯視圖；圖8為實(shí)施例4水蔥+狐尾藻栽植組合的立體圖；圖9為實(shí)施例5狐尾藻+黃花鳶尾+水蔥栽植組合的俯視圖；圖10為實(shí)施例5狐尾藻+黃花鳶尾+水蔥栽植組合的立體圖；圖11為實(shí)施例6的浮島布置圖。圖中，I為人工浮島,2為黃花鳶尾,3為千屈菜,4為狐尾藻,5為水蔥。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。水中有機(jī)物指標(biāo)的測試方法及參照的標(biāo)準(zhǔn)如下:
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合配制水生植物以凈化濕地水體的方法，其特征在于，包括步驟: 1)制作有孔的人工浮島，將水生植物栽植在人工浮島上； 2)將栽植好水生 植物的人工浮島固定在水域中，人工浮島覆蓋水域面積10%-30%； 3)在生長季期間,水生植物生長48-58天后,將水面上的根部以上部分收割； 4)收割以后新生長出來的植株部分以及水面下的植株部分在冬季之前收割。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水生植物為黃花鳶尾、千屈菜、水蔥、狐尾藻中的二種以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述水生植物栽植，為千屈菜+狐尾藻、黃花鳶尾+狐尾藻、狐尾藻+黃花鳶尾+千屈菜、水蔥+狐尾藻、狐尾藻+黃花鳶尾+水蔥中的一種組合的栽植。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，單個(gè)的所述人工浮島的面積為10-20m2，人工浮島上開有4-10個(gè)孔，孔直徑4-6cm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述人工浮島的孔內(nèi)種植黃花鳶尾、千屈菜、水蔥中的一種或多種；狐尾藻種植在下方距水底15-30cm處。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述人工浮島上相鄰的孔的孔間距為50-150cm，呈輻射狀分布；所述人工浮島上開孔與人工浮島邊緣的距離為50-100cm。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述栽植有水生植物的一個(gè)或多個(gè)人工浮島通過固定部件連接在一起，所述固定部件為繩索、鏈條、鎖扣、金屬絲中的一種。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)人工浮島連接在一起時(shí)，相鄰的人工浮島間距離為5-12m。
9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在次年生長季開始時(shí)，清除枯死的水生植物的根、補(bǔ)充新的水生植物的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復(fù)合配制水生植物以凈化濕地水體的方法，其包括步驟1)制作有孔的人工浮島，將水生植物栽植在人工浮島上；2)將栽植好水生植物的人工浮島固定在水域中，人工浮島覆蓋水域面積10%-30%；3)在生長季期間,水生植物生長48-58天后，將根部以上部分收割；4)收割以后，新生長出來的植株部分在冬季之前收割。本發(fā)明提出的方法，對(duì)NO3-、PO43-與T-P的去除率達(dá)到90%以上，COD的去除率達(dá)到80%，說明本發(fā)明提出的植物組合具有極高的凈化水質(zhì)的能力，能夠創(chuàng)造良好的濕地生態(tài)環(huán)境；本發(fā)明提出的植物組合模式適應(yīng)濕地水體的生態(tài)環(huán)境，被收割之后，再生能力較強(qiáng)，適合用于濕地水體凈化。
文檔編號(hào)C02F3/32GK103073110SQ20131002886
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者張艷, 張振明, 劉晶嵐, 吳海龍, 黃灝峰, 南海龍, 鄒大林, 朱建剛, 陳峻崎, 劉正輝 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)