一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)修復(fù)重建領(lǐng)域，尤其涉及海洋生態(tài)修復(fù)重建領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋是人類寶貴的資源之一，為人類及其他物種提供著各種福利和生存條件。自上世紀(jì)70年代末不斷擴(kuò)張的工業(yè)化、城市化以及各種工廠的肆意排污給城市地表水體和沿海岸線帶來水資源惡化，水生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化等問題。修復(fù)地表水的退化生態(tài)系統(tǒng)，使水生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能恢復(fù)正常具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。
[0003]人工魚礁是一種水底壁面粗糙化技術(shù)，它模仿一些自然魚礁特征，有意放置在水下或海底的水下構(gòu)筑物，最早用于商業(yè)捕魚。隨著海洋生態(tài)環(huán)境退化和污染，人工魚礁已經(jīng)成為修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境的重要技術(shù)，起到了改善水域生態(tài)環(huán)境、誘集魚類棲息或繁殖的作用，達(dá)到了修復(fù)與重建生態(tài)環(huán)境的效果。但人工魚礁的投放對(duì)水體氮磷的去除效果以及改善水體景觀效果不明顯。人工水草是一種高分子聚合物生物膜載體，仿照水生態(tài)系統(tǒng)中的天然水草設(shè)計(jì)而成的，具有非常高的比表面積，能依靠其自身巨大的比表面積和強(qiáng)極性基團(tuán)來篩選出優(yōu)勢(shì)微生物群，形成微生物膜，降解底泥中有機(jī)物和氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)去除水體中的懸浮物，提供魚類餌料的作用，但人工水草魚類棲息或繁殖誘集作用不強(qiáng)。
[0004]現(xiàn)有的人工魚礁及人工水草改進(jìn)技術(shù)大多是改善其外形及材料。例如，人工魚礁改進(jìn)技術(shù)有樹形人工魚礁，斜面人工魚礁，多功能人工魚礁，上升流式人工魚礁，方形籠式增殖貝殼人工魚礁以及灌漿附著基人工魚礁等等，人工水草改進(jìn)技術(shù)有細(xì)繩狀人工水草，多環(huán)串連人工水草，臭輪藻型人工魚礁，生物飄帶型人工水草以及阿科曼生態(tài)基等等。人工魚礁改進(jìn)技術(shù)能改善水體流場(chǎng)效應(yīng)，增加生物棲息地，但是對(duì)水體氮磷的去除效果差，而人工水草的改進(jìn)技術(shù)能有效去除水體中氮磷、COD以及懸浮物，但是人工水草的生物誘集能力不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法，可有效提高水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)效率和水體健康性，提高修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用范圍。
[0006]本發(fā)明的一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法，它包括以下步驟:
[0007](I)篩選人工魚礁和人工水草；
[0008](2)將人工水草固定在人工魚礁的頂部；
[0009](3)將固定人工水草后的人工魚礁投加至待修復(fù)區(qū)域。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明有機(jī)結(jié)合了人工魚礁和人工水草的優(yōu)勢(shì)，即人工魚礁能在誘集魚群魚類棲息繁殖，同時(shí)人工水草很大的比表面面積易于水體微生物生長(zhǎng)附著，能有效降解水體中氮磷、COD等污染物，去除水體中的懸浮物ss，改善水生態(tài)環(huán)境。同時(shí)人工水草能截存有機(jī)碎肩，為魚類提供食物，提高修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的效率，增強(qiáng)景觀效果。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法中采用的人工魚礁形狀圖；
[0012]圖2為本發(fā)明方法中人工魚礁與人工水草固定連接示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明圖2所示的人工魚礁與人工水草固定連接結(jié)構(gòu)中的固定環(huán)固定示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明方法中人工水草分布平面圖；
[0015]圖中:1-人工魚礁，2-人工水草，3-浮筒，4-套筒，5-螺絲，6-固定環(huán)，7_水草底基。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。此處所描述的具體實(shí)施例方式僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如附圖所示的本發(fā)明的一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法，它包括以下步驟:
[0018](I)篩選人工魚礁和人工水草:根據(jù)待修復(fù)區(qū)域的當(dāng)?shù)厮h(huán)境和物種生態(tài)習(xí)性確定人工魚礁的材料和類型；根據(jù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境和當(dāng)?shù)厮参锓N類確定人工水草的形狀和材料；
[0019]本步驟中為使人工魚礁在水體中不易翻倒、穩(wěn)定性高，應(yīng)選擇重心低、底座穩(wěn)的魚礁。
[0020]人工水草的形狀和材料的選擇盡量保證水體污染物去除和景觀效果。
[0021](2)種植人工水草:將人工水草固定在人工魚礁的頂部。固定材料及固定方式根據(jù)水環(huán)境和人工水草的形狀確定，每塊人工魚礁頂部固定的人工水草的數(shù)量根據(jù)當(dāng)?shù)厮h(huán)境和魚礁形狀確定的。人工魚礁的頂部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量保證在其頂部能放置較多的人工水草。
[0022](3)將固定人工水草后的人工魚礁投加至待修復(fù)區(qū)域；魚礁投放的時(shí)間根據(jù)物種主要繁殖季節(jié)確定，投擲面積根據(jù)修復(fù)目標(biāo)決定。
[0023]優(yōu)選的所述的步驟(2)中人工水草的固定結(jié)構(gòu)為:所述的人工水草2固定在支撐桿上，在所述的支撐桿的頂部安裝浮筒3，在所述的套筒4內(nèi)底部安裝水草底基7，所述的支撐桿下部穿過設(shè)置在套筒內(nèi)的上下固定環(huán)6并且所述的支撐桿的底部插在水草底基7上，所述的上下固定環(huán)6通過穿過套筒設(shè)置的螺絲固定在套筒內(nèi)，所述的套筒4的底部固定在人工魚礁上。
[0024]實(shí)施例1
[0025]下面對(duì)渤海灣近岸退化生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)重建，以天津臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)一港池為例。結(jié)合圖1、圖2和圖3對(duì)本發(fā)明的修復(fù)方法做詳細(xì)的說明。
[0026](I)篩選人工魚礁和人工水草:
[0027]人工魚礁篩選:
[0028]人工魚礁礁體的材料以鋼筋混凝土為主，該材料與海洋環(huán)境非常兼容、容易獲取、耐用、穩(wěn)定、可塑性強(qiáng)，能為定居者與生物生長(zhǎng)提供良好的表面，并為其他無脊椎動(dòng)物和魚類提供避難所和食物。類型為箱型魚礁，其在海底的穩(wěn)定性好，為魚類提供很好的避難棲息的場(chǎng)所。頂部設(shè)計(jì)孔洞為三角形形狀，能在頂部固定較多的人工水草。技術(shù)要求參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ10-89)，《港口及航道護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(JTJ300-2000)，對(duì)于海水環(huán)境中的混凝土，設(shè)計(jì)年限為50年的混凝土結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度等級(jí)需要達(dá)到C35 ;參照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T5057)，抗?jié)B設(shè)計(jì)采用等級(jí)S8。
[0029]人工水草篩選:
[0030]人工水草的材料以高分子聚合物為主，其具有很強(qiáng)的耐污、耐腐蝕、彈性、韌性和柔性。人工水草的形狀選為大葉藻型，高度為50cm。
[0031]種植人工水草:
[0032]人工水草采用套筒固定在人工魚礁的頂部。先將套筒固定在人工魚礁上，固定方式有兩種，一種是在制作人工魚礁的時(shí)候直接將套筒安插在人工魚礁上；另外一種是將套筒固定在鐵架上，后再將鐵架固定在人工魚礁上。套筒材料選為聚氯乙烯塑料管。為了方便地將人工水草固定在套筒中，采用桶環(huán)式固定技術(shù)，即人工水草加入套筒后，加兩個(gè)固定環(huán)，第一個(gè)固定環(huán)靠近水草底基，防止水草上下滑動(dòng)，第二個(gè)固定環(huán)設(shè)置距第一個(gè)固定環(huán)上部適當(dāng)位置處，起到防止水草左右晃動(dòng)作用，套環(huán)均用螺絲固定。此方法安裝水草成本低、簡(jiǎn)單、方便，固定效果好。
[0033](3)固定人工水草后人工魚礁投加
[0034]在距離平均低潮線約6m內(nèi)，2%的海域規(guī)劃投擲固定了人工水草的人工魚礁，魚礁單元的間距為100m。人工魚礁的設(shè)置方向與海流方向有一定交叉。為了在生物主要的繁殖季節(jié)前(渤海灣近岸生物在夏季繁殖)，讓人工魚礁提供基底，在春季投擲固定了人工水草的人工魚礁。
[0035]采用人工魚礁與人工水草復(fù)合水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，水生態(tài)系統(tǒng)的生物量增長(zhǎng)了30%，物種豐度增加，提高了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康性，實(shí)現(xiàn)了魚礁提高魚類生物量，水草提供營(yíng)養(yǎng)食料的撲食與供給的有機(jī)關(guān)系。同時(shí)，水體中氮磷去除率大于40%，懸浮物去除率大于15%，COD去除率大于50%，水體質(zhì)量修復(fù)和景觀效果改善明顯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，它包括以下步驟: (1)篩選人工魚礁和人工水草； (2)將人工水草固定在人工魚礁的頂部； (3)將固定人工水草后的人工魚礁投加至待修復(fù)區(qū)域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，所述的步驟(2)中人工水草的固定結(jié)構(gòu)為:所述的人工水草固定在支撐桿上，在所述的支撐桿的頂部安裝浮筒，在所述的套筒內(nèi)底部安裝水草底基，所述的支撐桿下部穿過設(shè)置在套筒內(nèi)的上下固定環(huán)并且所述的支撐桿的底部插在水草底基上，所述的上下固定環(huán)通過穿過套筒設(shè)置的螺絲固定在套筒內(nèi)，所述的套筒的底部固定在人工魚礁上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人工魚礁與人工水草復(fù)合的水生態(tài)修復(fù)方法，它包括以下步驟：(1)篩選人工魚礁和人工水草；(2)將人工水草固定在人工魚礁的頂部；(3)將固定人工水草后的人工魚礁投加至待修復(fù)區(qū)域。本發(fā)明有機(jī)結(jié)合了人工魚礁和人工水草的優(yōu)勢(shì)，即人工魚礁能在誘集魚群魚類棲息繁殖，同時(shí)人工水草很大的比表面面積易于水體微生物生長(zhǎng)附著，能有效降解水體中氮磷、COD等污染物，去除水體中的懸浮物ss，改善水生態(tài)環(huán)境。同時(shí)人工水草能截存有機(jī)碎屑，為魚類提供食物，提高修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的效率，增強(qiáng)景觀效果。
【IPC分類】C02F3/32, C02F3/34
【公開號(hào)】CN104891664
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510324807
【發(fā)明人】尤學(xué)一, 關(guān)夢(mèng)玲
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日