本發(fā)明涉及深海生態(tài)修復(fù)，尤其涉及一種深海采礦生態(tài)修復(fù)的生物附著基替代物布放回收方法。

背景技術(shù)：

1、深海采礦活動(dòng)因其對(duì)稀缺資源的獲取價(jià)值而備受關(guān)注，但伴隨采礦活動(dòng)的深海環(huán)境破壞也日益引起重視，深海生態(tài)系統(tǒng)相較于淺海環(huán)境更為脆弱和復(fù)雜，海底生物群落的生長(zhǎng)速度緩慢，受外界干擾后自然修復(fù)能力有限，因此，在采礦活動(dòng)后進(jìn)行有效的生態(tài)修復(fù)成為一項(xiàng)重要任務(wù)，其中采用生物附著基替代物布放修復(fù)是當(dāng)前深海生態(tài)恢復(fù)的重要方法之一，旨在通過人工結(jié)構(gòu)促進(jìn)微生物、藻類等生物附著，逐步恢復(fù)海底生態(tài)系統(tǒng)的功能。

2、然而，現(xiàn)有的深海生態(tài)修復(fù)技術(shù)存在多方面不足，難以滿足深海環(huán)境的特殊要求，傳統(tǒng)的生物附著基布放技術(shù)缺乏精確的定位和動(dòng)態(tài)糾偏能力，容易因深海復(fù)雜的海流、地形和布放設(shè)備誤差而導(dǎo)致布放位置偏移，降低了修復(fù)的精確性和穩(wěn)定性，此外，現(xiàn)有的附著基通常采用單一的材料釋放模式和微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，難以滿足不同深度生態(tài)層次的生物附著需求，導(dǎo)致修復(fù)效果單一且缺乏長(zhǎng)效性，同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)在沉積物覆蓋和結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)及維護(hù)方面存在不足，缺乏實(shí)時(shí)自清潔和結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)功能，影響了修復(fù)材料在深海環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和生物兼容性。

3、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種深海采礦生態(tài)修復(fù)的生物附著基替代物布放回收方法，確保其在深海環(huán)境中的長(zhǎng)效性和適應(yīng)性，從而更好地支持深海生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)恢復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種深海采礦生態(tài)修復(fù)的生物附著基替代物布放回收方法。

2、一種深海采礦生態(tài)修復(fù)的生物附著基替代物布放回收方法，包括以下步驟：

3、s1，材料準(zhǔn)備：選擇具備抗腐蝕、抗高壓和生物相容性的生物附著基替代物材料，包括鈦合金、316l不銹鋼、玻璃纖維增強(qiáng)塑料以及復(fù)合碳纖維材料；

4、s2，深海電磁定位與糾偏：在布放過程中，通過附著基的電磁反饋信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并結(jié)合自動(dòng)糾偏功能，實(shí)時(shí)檢測(cè)布放中的偏移情況，自動(dòng)調(diào)整布放方向和角度；

5、s3，多層次海底生態(tài)適配機(jī)制：在布放后自動(dòng)調(diào)節(jié)附著基的材料釋放速率、表面微結(jié)構(gòu)和微量元素配比，以適應(yīng)多層次深海生態(tài)系統(tǒng)的需求，具體包括：

6、s31，材料釋放自適應(yīng)調(diào)節(jié)：在布放后，自動(dòng)調(diào)節(jié)材料的釋放速率，以適應(yīng)不同深度海水的物理和化學(xué)條件；

7、s32，表面微結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化：實(shí)時(shí)調(diào)整附著基的表面微結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同生態(tài)層次的生物附著需求；

8、s33，微量元素智能調(diào)配：根據(jù)深海生態(tài)系統(tǒng)的分層特性，自動(dòng)調(diào)節(jié)表面微量元素比例，以增強(qiáng)附著基的生物吸引力并優(yōu)化其在不同生態(tài)層次的修復(fù)效果；

9、s4，附著基維護(hù)：在布放后，若檢測(cè)到沉積物覆蓋或結(jié)構(gòu)變形的現(xiàn)象，將啟動(dòng)自清潔功能或微調(diào)附著基結(jié)構(gòu)。

10、可選的，所述s2中的深海電磁定位與糾偏包括：

11、s21，電磁反饋信號(hào)接收與定位：在布放過程中，通過附著基的電磁反饋信號(hào)接收裝置實(shí)時(shí)獲取位置信號(hào)，確定附著基在深海環(huán)境中的當(dāng)前定位數(shù)據(jù)；

12、s22，偏移檢測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)附著基的位置與預(yù)設(shè)目標(biāo)位置之間的偏移情況，識(shí)別布放過程中產(chǎn)生的路徑偏差，包括方向偏移和角度偏移；

13、s23，偏差動(dòng)態(tài)調(diào)整：根據(jù)偏移檢測(cè)的結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整附著基的布放方向和角度。

14、可選的，所述s21中的電磁反饋信號(hào)接收與定位包括：

15、s211，信號(hào)發(fā)射初始化：在附著基進(jìn)入布放狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)其內(nèi)部電磁信號(hào)發(fā)射裝置，向周圍海域定向發(fā)射電磁反饋信號(hào)；

16、s212，反饋信號(hào)接收：接收來自附著基的電磁反饋信號(hào)，并記錄信號(hào)強(qiáng)度、方向和時(shí)間；

17、s213，定位數(shù)據(jù)計(jì)算與分析：根據(jù)接收到的電磁反饋信號(hào)，通過計(jì)算位置信號(hào)的空間坐標(biāo)和方位角，實(shí)時(shí)生成附著基的當(dāng)前定位數(shù)據(jù)。

18、可選的，所述s213中的定位數(shù)據(jù)計(jì)算與分析包括：

19、s2131，距離計(jì)算：接收器記錄電磁反饋信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，計(jì)算與附著基的傳播時(shí)間差，確定附著基到各接收器的距離；

20、s2132，計(jì)算附著基的空間坐標(biāo)：通過多個(gè)接收器的已知位置和對(duì)應(yīng)的距離數(shù)據(jù)，使用三角定位算法計(jì)算附著基在三維空間中的坐標(biāo)位置；

21、s2133，計(jì)算附著基的方位角和高度角：根據(jù)附著基的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)和目標(biāo)區(qū)域的預(yù)設(shè)位置，計(jì)算附著基相對(duì)于目標(biāo)位置的方位角（水平角度）和高度角（垂直角度）。

22、可選的，所述s22中的偏移檢測(cè)包括：

23、s221，讀取定位數(shù)據(jù)：獲取附著基的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)，包括方位角和高度角；

24、s222，判斷方向偏移：通過方位角判斷附著基在平面上的水平偏移情況，若偏離預(yù)設(shè)的方位角范圍，則識(shí)別為附著基的水平方向偏移；

25、s223，判斷角度偏移：通過高度角判斷附著基在垂直方向上的角度偏移，若偏離目標(biāo)俯仰角范圍，則識(shí)別為附著基的高度偏移。

26、可選的，所述s23中的偏差動(dòng)態(tài)調(diào)整包括：

27、s231，調(diào)整指令發(fā)出：若檢測(cè)到方位角偏離預(yù)設(shè)的方位角范圍，觸發(fā)方向調(diào)整指令，若檢測(cè)到高度角偏離目標(biāo)俯仰角范圍，則觸發(fā)角度調(diào)整指令；

28、s232，動(dòng)態(tài)調(diào)整方向與角度：根據(jù)發(fā)出的調(diào)整指令，動(dòng)態(tài)調(diào)整布放設(shè)備的方向與角度，使得方位角調(diào)整到預(yù)設(shè)的方位角范圍，高度角調(diào)整到目標(biāo)俯仰角范圍。

29、可選的，所述s31中的材料釋放自適應(yīng)調(diào)節(jié)包括：

30、s311，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)：在布放過程中，通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海水的環(huán)境參數(shù)，包括溫度t、壓力p和鹽度s；

31、s312，釋放速率調(diào)節(jié)計(jì)算：根據(jù)監(jiān)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)，利用自適應(yīng)調(diào)節(jié)算法計(jì)算材料的最優(yōu)釋放速率；

32、s313，自動(dòng)釋放速率調(diào)整：根據(jù)計(jì)算得到的最優(yōu)釋放速率，使附著基根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境變化自適應(yīng)調(diào)節(jié)釋放速率。

33、可選的，所述s32中的表面微結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化包括：

34、s321，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生物附著需求：在布放過程中，通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)附著基表面微生物群落的生物附著需求，包括生物種類b、生物密度d、營(yíng)養(yǎng)成分濃度n；

35、s322，表面微結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算：根據(jù)監(jiān)測(cè)到的生物附著需求，利用動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法計(jì)算出適應(yīng)不同生態(tài)層次的最優(yōu)表面微結(jié)構(gòu)調(diào)整量，以促進(jìn)生物附著效果；

36、s3223，自動(dòng)表面微結(jié)構(gòu)調(diào)整：根據(jù)計(jì)算得到的最優(yōu)調(diào)整量實(shí)時(shí)調(diào)整生物附著需求。

37、可選的，所述s33中的微量元素智能調(diào)配包括：

38、s331，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)深海生態(tài)分層參數(shù)：在布放過程中，通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海水的深度h和環(huán)境微量元素濃度；

39、s332，微量元素優(yōu)化計(jì)算：根據(jù)檢測(cè)到的海水的深度h和環(huán)境微量元素濃度，利用智能調(diào)配算法計(jì)算附著基表面的最優(yōu)微量元素濃度；

40、s333，自動(dòng)微量元素調(diào)節(jié)：根據(jù)計(jì)算到的最優(yōu)微量元素濃度實(shí)時(shí)調(diào)整微量元素濃度。

41、可選的，所述s4中的附著基維護(hù)包括：

42、s41，沉積物覆蓋檢測(cè)與自清潔功能啟動(dòng)：使用光學(xué)傳感器監(jiān)測(cè)附著基表面是否有沉積物覆蓋，若檢測(cè)到沉積層，自動(dòng)啟動(dòng)自清潔功能，通過微振動(dòng)或水流清洗的方式清除表面沉積物；

43、s42，結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)與結(jié)構(gòu)微調(diào)：監(jiān)測(cè)附著基的結(jié)構(gòu)形狀，若檢測(cè)到結(jié)構(gòu)變形，啟動(dòng)結(jié)構(gòu)微調(diào)功能，通過調(diào)節(jié)內(nèi)部支撐或外部形態(tài)來恢復(fù)附著基的設(shè)計(jì)形態(tài)。

44、本發(fā)明的有益效果：

45、本發(fā)明，通過精確的深海定位與動(dòng)態(tài)糾偏機(jī)制，保障了附著基在復(fù)雜深海環(huán)境中的布放精度和穩(wěn)定性，借助電磁反饋信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和偏差檢測(cè)，并結(jié)合動(dòng)態(tài)調(diào)整功能，有效避免了因海流、地形和設(shè)備偏差導(dǎo)致的布放誤差，確保附著基在預(yù)設(shè)修復(fù)區(qū)域內(nèi)準(zhǔn)確附著，此過程不僅提升了布放的精準(zhǔn)性和可靠性，還減少了對(duì)周圍環(huán)境的干擾，為深海生態(tài)修復(fù)的精細(xì)操作提供了穩(wěn)定支持。

46、本發(fā)明，通過多層次生態(tài)適配機(jī)制，能夠根據(jù)深海生態(tài)系統(tǒng)的分層特性自適應(yīng)調(diào)節(jié)附著基的材料釋放速率、表面微結(jié)構(gòu)及微量元素配比，滿足不同深度和生態(tài)層次的修復(fù)需求，材料釋放速率、表面微結(jié)構(gòu)優(yōu)化和微量元素智能調(diào)配算法的結(jié)合，使附著基能夠在不同生態(tài)環(huán)境中提供適宜的附著條件，增強(qiáng)了生物吸引力和附著穩(wěn)定性，促進(jìn)多種生物的高效附著和多樣性修復(fù)效果，實(shí)現(xiàn)了深海生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期、有效恢復(fù)。

47、本發(fā)明，通過附著基的自清潔和結(jié)構(gòu)維護(hù)功能，確保了附著基在深海環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和功能持續(xù)性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)附著基的沉積物覆蓋及結(jié)構(gòu)變形情況，并在檢測(cè)到異常時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)自清潔或結(jié)構(gòu)微調(diào)功能，從而有效避免沉積物覆蓋或結(jié)構(gòu)變形對(duì)修復(fù)效果的負(fù)面影響，提高了附著基的耐久性和環(huán)境適應(yīng)性，使其在復(fù)雜的深海環(huán)境中保持高效的生態(tài)修復(fù)能力，為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)恢復(fù)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。