[發(fā)明專利]一種多功能模擬湖泊生態(tài)修復的裝置和使用方法及應用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110004505.1
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102101725A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正魁;王易超;周莉;潘靜赟;范念文;馮露露;周濤;吳寧梅;趙琳;吳凱;陳祈春;王月明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 胡錫瑜

1.一種多功能湖泊生態(tài)修復模擬裝置，其特征是一種圓柱形透明裝置，每隔一定的距離設(shè)置取樣口，根據(jù)不同湖泊生態(tài)修復手段的要求采集原位底泥、添加脫氮微生物、水生植物，調(diào)控水體一系列環(huán)境影響因子：水體營養(yǎng)鹽濃度、溫度、光強；該模擬裝置底部裝填原位采集的湖泊或河道底泥沉積物；添加不同水生植物模擬湖泊植物生態(tài)修復；添加不同配比水生植物模擬湖泊植物生態(tài)修復；利用細孔網(wǎng)袋包裹的微生物載體在柱體內(nèi)添加脫氮微生物模擬微生物生態(tài)修復；添加植物與脫氮微生物模擬植物-微生物聯(lián)用生態(tài)修復；還可通過由加熱水槽、內(nèi)置溫度探頭及外聯(lián)溫度控制器組成的溫度控制系統(tǒng)調(diào)控水體溫度；通過配有光強控制器的鹵素燈光源調(diào)節(jié)系統(tǒng)光照強度，模擬不同湖泊水體環(huán)境條件；在該裝置不同高度設(shè)置取樣口采樣，通過測定水體及孔隙水營養(yǎng)鹽、pH、ORP、DO、N₂、底泥反硝化菌數(shù)量理化指標，研究水體營養(yǎng)鹽去除能力及脫氮速率，從而有效模擬及對比研究不同湖泊生態(tài)修復手段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能湖泊生態(tài)修復模擬裝置，其特征在于鹵素燈光照強度控制范圍0～10000Lux，培養(yǎng)液溫度10～45±1℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能湖泊生態(tài)修復模擬裝置，其特征在于位于試驗柱外的培養(yǎng)液儲槽通過增壓泵和培養(yǎng)液進口與實驗柱上部連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能湖泊生態(tài)修復模擬裝置的使用方法，其特征是由以下步驟構(gòu)成：

(1)?培養(yǎng)液和試驗柱滅菌：將配置好的培養(yǎng)液放入高壓滅菌鍋，在121℃進行高溫滅菌30分鐘左右，試驗柱采用紫外輻射法滅菌；

(2)采用柱狀采樣器采集原位底泥沉積物，將湖泊或河道底泥從試驗柱底部按原貌裝填入柱底部，外測包裹鋁箔紙使底泥側(cè)面遮光；

(3)挑選不同種沉水植物，每株沉水植物長度約10cm，將沉水植物均勻的種植在底泥上；

(4)將（1）中滅菌后培養(yǎng)液，通過泵以適宜的流量注入已滅菌的模擬試驗柱內(nèi)，盡可能對底泥不產(chǎn)生較大擾動；

(5)將富集四種氮循環(huán)菌的固定化載體以細孔網(wǎng)袋包裹的形式投放至水體中，向水體和沉積物中釋放氮循環(huán)菌；

(6)在設(shè)定的生態(tài)修復手段及環(huán)境條件下，對湖泊或河道生態(tài)修復模擬柱內(nèi)各因素進行觀察分析，定期取樣分析。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬湖泊不同生態(tài)修復手段的方法，其特征在于培養(yǎng)液化學因素濃度的可調(diào)性：氨氮濃度0.1～10mg/L、硝氮濃度0.1～5mg/L、氮磷比1～50、COD5～40mg/L，也可以自由選擇人工配水或是天然水作為培養(yǎng)液。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬湖泊不同生態(tài)修復手段的方法，其特征在于步驟（3）生態(tài)修復選用的典型沉水植物為伊樂藻Elodea?nuttallii、黑藻Hydrilla?verticilla、苦草Vallisneria?natans、微齒眼子菜P.maackianus。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬湖泊不同生態(tài)修復手段的方法，其特征在于氮循環(huán)菌為氨氧化細菌、硝化細菌、亞硝化細菌、反硝化細菌。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬湖泊不同生態(tài)修復手段的方法，在原位湖泊或河道沉積物或沉水植物或氮循環(huán)菌的生態(tài)修復中的應用。